Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nośność na ścinanie płyt pomostowych z betonu lekkiego zbrojonych prętami kompozytowymi GFRP

Wiater Agnieszka, Siwowski Tomasz

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 5

34--37

PL

W artykule przedstawiono badania nośności na ścinanie płyt z betonu zwykłego oraz lekkiego zbrojonego prętami kompozytowymi GFRP (ang. Glass Fibre Reinforced Polymer), w schemacie czteropunktowego zginania. Wykonano i poddano obciążeniu statycznemu łącznie 7 płyt betonowych o długości 2,8 m, szerokości 1,0 m i grubości 18 cm. Analizowano wpływ takich czynników, jak rodzaj betonu (zwykły, lekki), stopień zbrojenia i jego konfiguracja, obecność zbrojenia górnego a zachowanie się badanych płyt pod obciążeniem oraz ich nośność na ścinanie. Weryfikowano wybrane normowe modele obliczeniowe do określania nośności na ścinanie elementów zbrojonych prętami kompozytowymi. Stwierdzono brak wystarczająco wiarygodnej procedury obliczeniowej do wyznaczania nośności na ścinanie płyt z betonu lekkiego zbrojonego prętami GFRP.

EN

This paper evaluates the shear behaviour of simply supported normal-weight and lightweight concrete slabs reinforced with glass fibre reinforced polymer (GFRP) rebars and subjected to four-point static loading. A total of seven concrete slabs of 2.8 m long, 1.0 m wide and 0.18 m deep, were constructed and tested. Different parameters like type of concrete (normal – and lightweight), reinforcement ratio, reinforcement configuration and the existence of top reinforcement are considered in order to assess their influence on static behaviour and shear strength of concrete slabs. Furthermore several codes and theoretical models applied for predicting shear strength of concrete members reinforced with GFRP rebars have been compared with test results, and the discrepancies and compatibilities have been established and discussed. The lack of code models to predict accurately shear strength of LW concrete slabs reinforced with GFRP has been revealed.

2

Indirect tensile test as a simple method for rut resistance evaluation of asphalt concrete

Zieliński P.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 3

31--43

EN

The paper presents the dependence of ITS results at the elevated temperature (40°C) on rutting parameters, i.e. proportional rut depth (PRDAIR) and wheel tracking speed (WTSAIR), obtained at the temperature of 60°C. The asphalt mixture samples were prepared in the gyratory compactor, but ITS tests were conducted with typical Marshall press, at a loading rate of 50 mm/min. Correlation analyses show a strong relationships between ITS results and rutting parameters, whereby the correlation coefficients obtained are higher for the PRDAIR parameter (r = -0.88) than WTSAIR (r = -0.81). Using the obtained regression functions, the prediction limits as well as confidence limits were calculated, which allowed to develop criteria for assessing resistance to rutting on the basis of ITS test, and taking into account the technical requirements in Poland.

PL

Odporność mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA) na powstawanie deformacji trwałych jest jednym z podstawowych wymagań, które należy zapewnić podczas projektowania składu mieszanki. Najczęściej stosuje się do tego celu badania koleinowania na laboratoryjnie zagęszczanych próbkach MMA, co wymaga stosunkowo dużych próbek oraz użycia specjalistycznej aparatury, zarówno do zagęszczenia takich próbek jak i samego ich badania. W związku z powyższym, w wielu krajach prowadzone są badania celem wytypowania prostego testu, który można wykonać z wykorzystaniem powszechnie dostępnych w laboratoriach drogowych urządzeń (np. prasa Marshalla), na standardowo przygotowywanych próbkach MMA. Zgodnie z wynikami prac prowadzonych przez Christensena i Bonaquista, Zaniewskiego i Srinivasana jak również Khousla i Harikrishnanna takim badaniem może być wytrzymałość na rozciąganie pośrednie (ITS), przy odpowiednim dostosowaniu temperatury badania jak również szybkości przesuwu tłoka w prasie. Dla celów praktycznych rekomendowane jest użycie standardowej prasy Marshalla o prędkości przesuwu tłoka 50 mm/minutę, przy temperaturze badania równej 40°C. W niniejszej publikacji przedstawiono badania zależności pomiędzy wynikami ITS, przeprowadzonego wg wyżej wymienionych warunków, oraz parametrami koleinowania w małym koleinomierzu w 60°C, tj. proporcjonalną głębokością koleiny (PRDAIR) i szybkością przyrostu koleiny (WTSAIR). Do badania wytrzymałości na rozciąganie pośrednie przeznaczono próbki o średnicy 100 mm zagęszczone w prasie żyratorowej, natomiast do badania koleinowania przygotowano płyty o wymiarach 305 x 305 mm i wysokości 40 mm lub 60 mm, zależnie od uziarnienia badanej MMA. Przebadano łącznie 21 mieszanek betonu asfaltowego przeznaczonego do warstw podbudowy, wiążącej i ścieralnej o uziarnieniach 0/22 mm, 0/16 mm i 0/8 mm. W mieszankach tych stosowano różne asfalty tj.: drogowe niemodyfikowane (35/50 i 50/70), modyfikowane polimerami (PMB 25/55-60, PMB 45/80-55), modyfikowane gumą (wg rozwiązań patentowych). Dodatkowo w niektórych mieszankach stosowano dodatek granulatu asfaltowego (RAP) lub granulatu papy (RAS). Uzyskane wartości średnie dla poszczególnych MMA, dotyczące: ITS, parametrów koleinowania (PRD i WTS), parametrów składu MMA takich jak zawartość lepiszcza, wolne przestrzenie w MMA, wolne przestrzenie w mieszance mineralnej (VMA) oraz wypełnienie wolnych przestrzeni w mieszance mineralnej przez asfalt (VFB), zostały poddane analizom korelacji liniowej.

3

Experimental investigation of shear behavior of two-span fiber reinforced concrete beams

Krassowska J., Kosior-Kazberuk M.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 2

35--55

EN

Experimental tests were carried out to assess the failure model of steel and basalt fiber reinforced concrete two-span beams. Experimental research was focused on observing the changes in behavior of tested elements in dependence on the ratio of shear reinforcement and type of fiber. The beams had varied stirrup spacing. The steel fiber content was 78.5 kg/m3 (1.0% by vol.) and basalt fiber content was 5.0 kg/m3 (0.19% by vol.). Concrete beams without fibers were also examined. Two-span beams with a cross-section of 120×300 mm and a length of 4150 mm were loaded in a five-point bending test. Shear or flexural capacity of tested members was recorded. The effectiveness of both sorts of fibers as shear reinforcement was assessed and the differences were discussed. It was shown that fibers control the cracking process and the values of deflections and strains. Fibers clearly enhance the shear capacity of reinforced concrete beams.

PL

Zagadnienia teoretyczne pracy żelbetowych elementów konstrukcyjnych poddanych ścinaniu, jak również problemy projektowania tych elementów, wciąż wymagają wyjaśnienia, pomimo dużej liczby prac eksperymentalnych dotyczących tych problemów. Zastosowanie tradycyjnych strzemion jako zbrojenia na ścinanie jest skuteczne, ale wiąże się z wysokimi kosztami stali zbrojeniowej, a także kosztami ich montażu w konstrukcji. Alternatywnym rozwiązaniem może być zastosowanie w strefie ścinania belki betonu ze zbrojeniem rozproszonym w formie włókien. Celem badań eksperymentalnych była identyfikacja sposobu niszczenia żelbetowych belek dwuprzęsłowych wykonanych z betonu z włóknami stalowymi lub bazaltowymi. Badania skupiały się na obserwacji zmian zachowania elementów konstrukcyjnych w zależności od ilości zbrojenia na ścinanie (w postaci strzemion) i rodzaju włókien. Zastosowano belki o zróżnicowanym rozstawie strzemion oraz belki bez zbrojenia na ścinanie. Zawartość włókien stalowych w betonie wynosiła 78.5 kg/m3 (1.0% obj.), a zawartość włókien bazaltowych - 5.0 kg/m3 (0,19% obj.). Badano również belki referencyjne z betonu bez włókien. Belki dwuprzęsłowe o przekroju 120 x 300 mm i długości 4150 mm (efektywna długość przęseł 2000 mm) zostały obciążone w warunkach pięciopunktowego zginania. Rejestrowano nośność na ścinanie lub zginanie belek oraz ich odkształcenia. Oceniono i przedyskutowano efektywność obu rodzajów włókien jako alternatywnego zbrojenia na ścinanie. Wykazano, że obecność włókien determinuje proces zarysowania belek oraz znacząco wpływa na wartości ugięć i odkształceń. Pomimo, że włókna bazaltowe charakteryzują się mniejszą sztywnością niż włókna stalowe, ze względu na ich geometrię i wartość modułu Younga mniejszą w porównaniu do włókien stalowych, ich wpływ na nośność na zginanie i ścinanie badanych belek należy uznać za znaczący. Oba rodzaje włókien zmieniają właściwości betonu, co znacząco wpływa na zachowanie się belek w warunkach ścinania. Obecność włókien w betonie powoduje, przede wszystkim, opóźnienie momentu zniszczenia wskutek ścinania, a także zmianę mechanizm zniszczenia ze ścinania na zginanie, z jednoczesnym podwyższeniem nośności i odporności na zarysowanie. Istotny wpływ włókien stalowych zaobserwowano już w przypadku serii belek z pełnym zbrojeniem na ścinanie w postaci strzemion. Natomiast, wpływ włókien bazaltowych ujawnił się dopiero w trakcie analizy belek ze zbrojeniem na ścinanie zredukowanym do połowy. Potwierdzają to zarówno wyniki pomiarów ugięć, jak i analiza odkształcenia betonu w strefie rozciąganej. Wprowadzenie włókien stalowych, jak i bazaltowych przyczyniło się do zwiększenia wartości siły niszczącej w porównaniu do belek bez zbrojenia rozproszonego. Obecność włókien bazaltowych powodowała redukcję odkształceń i ograniczenie ugięć belek w mniejszym stopniu niż wprowadzenie włókien stalowych. Jednakże, wyniki przeprowadzonych badań wskazują na potrzebę poszukiwania sposobów uwzględnienia obecności włókien bazaltowych w procedurach projektowania betonowych elementów zginanych.

4

Acoustic Emission Parameters of Three Gorges Sandstone during Shear Failure

Xu J., Liu Y., Peng S.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 6

2410--2429

EN

In this paper, an experimental investigation of sandstone samples from the Three Gorges during shear failure was conducted using acoustic emission (AE) and direct shear tests. The AE count rate, cumulative AE count, AE energy, and amplitude of the sandstone samples were determined. Then, the relationships among the AE signals and shearing behaviors of the samples were analyzed in order to detect micro-crack initiation and propagation and reflect shear failure. The results indicated that both the shear strength and displacement exhibited a logarithmic relationship with the displacement rate at peak levels of stress. In addition, the various characteristics of the AE signals were apparent in various situations. The AE signals corresponded with the shear stress under different displacement rates. As the displacement rate increased, the amount of accumulative damage to each specimen decreased, while the AE energy peaked earlier and more significantly. The cumulative AE count primarily increased during the post-peak period. Furthermore, the AE count rate and amplitude exhibited two peaks during the peak shear stress period due to crack coalescence and rock bridge breakage. These isolated cracks later formed larger fractures and eventually caused ruptures.

5

Mechanical modelling of quasi-brittle shear failure

Hoiseth K. V.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2002

|

Vol. 7, no 1

221-243

EN

The present paper deals with masonry subjected to combined compression and shear. The purpose of the study was to demonstrate the capability of numerical simulations to reproduce the essential mechanical behaviour, as observed by experiments. A coarse 3-dimensional element mesh was used to study the mechanical behaviour of the Fixed Smeared Crack model, in combination with various shear retention descriptions, and the Rotating Smeared Crack model. The obtained shear-stress/deformation relationships, before onset of cracking, showed that the applied elastic stiffness was somewhat too low, when compared to the average of the test results. This was not due to the geometric modelling, as a coarse mesh should yield a too stiff behaviour. The reason was likely that Young's modulus was taken from uniaxial tests with specimens of another batch than the ones used in the combined compression and shear experiments. With the Rotating Smeared Crack model, a limit load and subsequent global softening was obtained. In the first instance, this was due to rotation of the crack directions, such that increasing shear stress produced crack-planes in the joint element which approached the horizontal orientation, i.e. parallel to the interface between units and joint. Subsequently, the softening behaviour was achieved by a realistic description for compressive states of stress.