Celem badań było określenie wpływu cyklicznego zamrażania i rozmrażania na efektywność zakotwienia zbrojenia niemetalicznego BFRP i HFRP w belkach betonowych. Analizy pozwoliły na potwierdzenie identycznego zachowania się innowacyjnego zbrojenia HFRP w porównaniu z prętami BFRP. Wartości poślizgu prętów zbrojeniowych poddanych wpływowi cyklicznego zamrażania i rozmrażania były średnio o 50% większe niż prętów utrzymywanych w stałej temperaturze +20°C.
EN
The aim of the research work was to determine the influence of cyclic freezing and thawing on anchoring non-metallic BFRP and HFRP reinforcements in concrete beams. The analyses allowed confirmation of the analogy of the behavior of innovative HFRP bars in relation to the widely known BFRP bars. The values of slip for rebars subjected to cyclic freezing and thawing were an average of 50% greater than the values of slip recorded for those kept at constant temperature +20°C.
W artykule opisano najczęściej stosowane w praktyce inżynierskiej procedury projektowania zakotwień powłok cylindrycznych stanowiących trzony kominów stalowych wolno stojących. Przedstawiono porównanie otrzymanych wyników obliczeń zakotwień z wykorzystaniem tych procedur dla dwóch kominów stalowych o wysokości 22,6 oraz 93,9 m. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników oraz podano zalecenia projektowe. Rekomendowano wytyczne zawarte w raporcie Międzynarodowego Komitetu ds. Budownictwa Przemysłowego (CICIND) jako praktyczną metodę projektowania zakotwień kominów stalowych.
EN
The most often used in engineering practice procedures for designing anchorages of cylindrical shells constituting the shafts of free-standing steel chimneys has been presented in the paper. A comparison of calculation results obtained using these procedures, anchorages of two steel chimneys with a height of 22.6 and 93.9 m was presented. The results obtained were discussed and design guidelines were given. The guidelines contained in the report of International Committee on Industrial Construction (CICIND) were recommended as a practical method for designing steel chimney anchorages.
The basic dynamic characteristics of façade scaffolding are natural frequencies of vibrations and corresponding mode shapes. These properties affect the scaffolding safety, as well as comfort and safety of its users. Many of the dynamic actions present at scaffolding are in the low frequency range, i.e. below 10-15 Hz. The first natural frequency of a structure is usually in the range of 0.7 to 4 Hz which corresponds to resonant frequencies of human body and it means that vibrations induced at scaffolding may strongly affect the human comfort. The easiest way of increasing the rigidity of the structure is by ensuring correct boundary conditions (support, anchorage) and bracing of the structure. The numerical analysis was performed for the real scaffolding structure of medium size. The analysis consisted of natural frequencies calculation for the original structure and for models with modified bracing and anchoring systems. The bracing modifications were introduced by reducing or increasing the number of vertical bracing shafts. The anchor system was modified by reduction of the 6 anchors in the top right corner of the scaffolding in three stages or by evenly removing nearly 1/3 of the total number of anchors. The modifications of bracing and anchor systems resulted in changing the natural frequencies. The increase of natural frequencies due to higher number of anchors and more bracing is not even for all mode shapes. Bracing is more effective in acting against longitudinal vibrations, while anchoring against vibrations perpendicular to the façade.
PL
Rusztowania fasadowe to tymczasowe konstrukcje użytkowe wspomagające prace budowlane. Istotne jest zapewnienie bezpieczeństwa konstrukcji i pracowników, a także komfortowych warunków pracy ich użytkownikom poprzez zmniejszenie poziomów drgań docierających do nich. Podstawowe charakterystyki dynamiczne rusztowań fasadowych to częstotliwości drgań własnych oraz odpowiadające im postacie drgań. Pierwsza częstość drgań własnych w przypadku konstrukcji tego typu zazwyczaj mieści się w zakresie od 0,7 do 4 Hz, a więc są to wielkości zgodne z częstościami generowanymi przez wiele urządzeń działających na rusztowaniu, a także są one zbliżone do częstości rezonansowych części ciała ludzkiego. Częstotliwość drgań własnych uzależniona jest od rozmiarów rusztowania, jego masy oraz masy dodatkowej zgromadzonej na rusztowaniu (materiały budowlane, siatki ochronne i plandeki, użytkownicy rusztowania), a także od sztywności konstrukcji. Projektant pojedynczego rusztowania nie ma wpływu na elementy katalogowe systemu rusztowaniowego. Możliwe jest jednak zwiększenie sztywności rusztowania poprzez odpowiednio zaprojektowany system kotwienia konstrukcji rusztowania i przez prawidłowe stosowanie stężeń. Wymagany układ stężeń oraz rozstawy zakotwień w typowych rusztowaniach fasadowych można znaleźć w przepisach normowych lub katalogach producentów systemów rusztowań. Przeprowadzono obliczenia komputerowe przykładowego rusztowania fasadowego o średniej wielkości. Model metody elementów skończonych został stworzony w programie Autodesk Simulation Multiphysics 2013. Oryginalny model zawierał stężenia i zakotwienia zaproponowane przez projektanta konstrukcji rusztowania na podstawie wymagań producenta systemu. W kolejnych wariantach modyfikacji ulegała liczba pionów ze stężeniami, tj. z oryginalnej liczby pionów stężeń (3) pozostawiono 2 (rusztowanie słabo stężone), a następnie liczbę pionów stężeń zwiększono do 5 (rusztowanie przesztywnione). Podobnie, analizie poddano wpływ liczby zakotwień. Założono, że fragment konstrukcji pozostaje niezakotwiony, co wprowadzono do modelu przez eliminację 6 kotew w trzech etapach. Ostatni wariant modyfikacji oryginalnego sytemu zakotwień to równomierne usunięcie 10 spośród 36 ogółem punktów zakotwień. Wyniki obliczeń zostały zebrane w postaci pierwszych dziesięciu częstości drgań własnych. Analizowano także postacie drgań własnych, odpowiadające zbliżonym częstościom drgań. Zwiększenie liczby stężonych pól i większa liczba zakotwień powoduje zwiększenie częstotliwości drgań własnych. Nie jest to jednakowa zmiana dla wszystkich częstości i postaci. Stężenia mają większy wpływ na postaci związane z drganiami poziomymi wzdłuż fasady, podczas gdy liczba zakotwień wpływa istotnie na wartości związane z postaciami z przemieszczeniami prostopadle do fasady. Pozostawienie dużego obszaru pozbawionego zakotwień powoduje znaczne zmniejszenie przede wszystkim pierwszej częstości drgań własnych. Taka sytuacja jest niedopuszczalna, a mimo to spotykana w przypadku rusztowań zlokalizowanych przy istniejących budynkach, gdzie z powodów technologicznych kotwienie części konstrukcji jest utrudnione i czasem przez projektantów zaniedbywane. Należy również mieć na uwadze, że niedostateczne kotwienie i stężenie rusztowań fasadowych ma wpływ nie tylko na ich charakterystyki dynamiczne, ale także na wytężenie elementów konstrukcji. Może to prowadzić do stanów awaryjnych, mimo nieprzekroczenia dopuszczalnych wielkości obciążeń.
Historia stosowania w Polsce dachowych dźwigarów kablobetonowych trwała od roku 1953 do 1976. Do dzisiaj użytkowane są setki obiektów z dachami na takich dźwigarach. Jednymi z podstawowych elementów zapewniających bezpieczeństwo tych konstrukcji są zakotwienia kabli sprężających systemu Freyssineta (bloki i stożki kotwiące), a te ewoluowały w okresie projektowania i wykonawstwa kolejnych typów dźwigarów. W artykule przedstawiono przegląd stosowanych rozwiązań wraz z przykładami praktycznymi, a także pokrótce ustosunkowano się do zasad oceny stanu zakotwień oraz sposobu postępowania w przypadku ich wad lub uszkodzeń.
EN
The history of the use of post-tensioned concrete roof girders in Poland lasted from 1953 to 1976. Until today, hundreds of structures with roofs on such post-tensioned girders are in use. One of the basic elements ensuring the safety of these structures are the anchors of the Freyssinet cables (anchoring blocks and conical plugs). They evolved during the design and construction of subsequent types of girders. The article presents an overview of the applied anchor solutions together with practical examples. In addition, the principles of assessing the condition of anchorages and the procedure in case of their defects or damage is also discussed.
W artykule przedstawiono podstawowe założenia naprawy węzłów zakotwień want mostu Uniwersyteckiego w Bydgoszczy. Pokazano etapy luzowania want, ich analizy i złożenia i odpowiadające im schematy statyczne. Szczegółowo opisano metodę numerycznej analizy węzłów.
EN
The paper presents the basic assumptions of anchoring nodes repair in the University Bridge in Bydgoszcz. Assembly analyses and their static schemes are shown. The method of numerical analysis of nodes is described in detail.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Reinforced concrete and masonry structures may need strengthening or retrofitting for many different reasons. It is known that strengthening/retrofitting details developed with steel elements are used and widely preferred in these studies. Realistic knowledge of the bond–slip material model between the existing concrete surface and the steel strip in the strengthening/retrofitting details developed using steel strips is extremely important to determine the designed strengthened structural bearing capacity and load–displacement behavior. In the literature review, no study was found in which the bond–slip material model between concrete surfaces and steel strips was investigated extensively. For this reason, an experimental study was planned. In the experimental program, using a special axial tensile test setup designed by the authors, 72 test specimens were tested under the effect of monotonically increased axial tensile force. Axial load displacement, shear stress–shear displacement, and strain distribution values along the steel strip of the test specimens were obtained. It was interpreted how the results were affected by the experimental variables. An innovative bond–slip material model was proposed using the experimental results between the non-anchored and anchored steel strips and the concrete surface. It is thought that the bond–slip model between the developed steel strips and the concrete surface will be useful in the realistic calculation of the bearing capacity and general load–displacement behaviors of the strengthening/retrofitting details designed using steel strips. It can be used in finite element models. It can be used in finite element models. The increase in concrete compressive strength from 10 to 25 MPa increased the axial load maximum bearing capacity values of the steel strips by an average of 44%. The maximum bearing capacity values of the steel strips bonded with a 2 mm thickness epoxy layer were calculated by, on average of 86% higher than the test specimens bonded with 6 mm thickness epoxy. The maximum axial bearing forces of the test specimens in which the axial tensile force was applied concentrically were obtained on an average of 27% greater than the test specimens tested by applying eccentric loading. The maximum bearing capacity values of the test specimens with two anchors on the steel strips adhered to the concrete surface were obtained on an average of 42% higher than the non-anchored test specimens in which only epoxy was used. The maximum bearing capacity values of the test specimens with 400 mm steel strip adhesion length exhibited an average of 108% higher maximum bearing capacity values than the test specimens with 100 mm steel strip bond length.
Na świecie stosuje się wiele sposobów zakotwienia drzew, jednak w krajowych warunkach i przy sadzeniu naszych drzew przedstawione sposoby uważane są za optymalne.
Na świecie stosuje się wiele sposobów zakotwienia drzew, jednak w krajowych warunkach i przy sadzeniu naszych drzew przedstawione sposoby uważane są za optymalne.
Przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące obliczania i projektowania konstrukcji cięgnowych. Omówiono charakterystykę materiałów stosowanych na cięgna, problematykę obliczeń konstrukcji cięgnowych z uwzględnieniem nieliniowości geometrycznej i fizycznej ustroju, a także sformułowano pewne wnioski i uwagi, które mogą być przydatne w projektowaniu tych konstrukcji.
EN
The article presents selected issues concerning the calculation and design of cable structures. The characteristics of materials used for cables are discussed, the problems of cable structure calculations with regard to geometric and physical nonlinearity of the system are presented and some conclusions and comments have been formulated that may be useful in the designing of these structures.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono kompozyty PBO-FRCM jako skuteczną metodę wzmacniania konstrukcji żelbetowych. Dokonano przeglądu aktualnych badań dotyczących mechanizmów zniszczenia wzmocnień. Dodatkowo przeanalizowano możliwość zastosowania zakotwień siatek PBO, które mogą zwiększyć efektywność wzmocnienia. Przedstawiono również dalsze perspektywy rozwoju badań nad zakotwieniami siatek w kompozytach PBO-FRCM.
EN
In the paper the PBO-FRCM composites used as a successful method of reinforced concrete structures strengthening are presented. Current research concerning strengthening failure modes are shown. Additionally, the possibility of applying PBO fabric anchoring leading to strengthening efficiency increase is discussed. Finally, the prospects for future research on PBO-FRCM fabric anchoring are given.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono problematykę zakotwienia stalowych masztów antenowych w istniejących elementach żelbetowych i drewnianych budynkach. W procesie projektowania należy sprawdzić wiele warunków wytrzymałościowych. Przedstawiono przykład obliczeń analitycznych połączenia ze stropem żelbetowym oraz analizy numeryczne połączeń masztu z żelbetową płytą stropową, a także dla porównania, z elementem drewnianym stropu, wykonane w aplikacji ABAQUS/CAE. Obrazują one wpływ zakotwienia na dany element konstrukcyjny budynku.
EN
This article presents the problem of anchoring of steel masts on existing reinforced concrete and wooden building elements. In the design process, many strength conditions must be checked. The paper will show example of analytical calculation and numerical analysis made in the ABAQUS/CAE application for mast – roof joints and wood floor element for comparison, illustrating the effect of anchoring on a structural element of a building.
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz obliczenia weryfikujące nośność stref przypodporowych prefabrykowanych nadproży z autoklawizowanego betonu komórkowego. Zbadano trzy serie elementów zróżnicowanych pod względem wymiarów poprzecznych oraz typu zbrojenia. Wykazano istotny wpływ sposobu zakotwienia podłużnych prętów na sposób zarysowania i zniszczenia oraz nośność belek.
EN
The paper presents the experimental results and analytical calculations of capacity of the ends of lintels made of Autoclaved Aerated Concrete. Three series of elements with different dimensions of specimens cross-section and types of reinforcement were taken into consideration. Significant influence of the method of anchoring of the longitudinal bars on the bearing capacity of the beams has been shown.
The article presents a study on the t-shaped reinforced concrete beams strengthened in a shear with PBO-FRCM composite materials. It is a system consisting of PBO libers (p-Phenylene BenzobisOxazole) which are adhered to the surface of the element by mineral mortar matrix. This system can be used as effectively as FRP system, but due to premature debonding of composite from the concrete surface, proper anchoring of the composite is very important. Experimental studies were made on 4 reinforced concrete beams, where 3 of them were shear strengthened with PBO-FRCM with the anchorage, and one was a control beam. The anchorage system consisted of a glass fibre bar pasted in to the groove under the flange of a beam. Failure mechanism and effectiveness of PBO-FRCM shear strengthening are discussed.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a research on the new Polish CFRP prestressing system for strengthening of reinforced concrete structures. The system is called Neoxe Prestressing System II (NPS II). NPS II consists of two main elements: a special steel anchorages mounted on both ends of a single CFRP strip and a tensioning device. The anchorage is made of two steel plates. CFRP strip end is fixed between steel plates through bonding by epoxy resin and gripping by bolts. The tensioning device compatible with anchorages can generate maximum prestressing force of 170 kN. The research on NPS II comprised a series of static and fatigue tests on anchorages themselves, system mounted on strengthened beams as well as on-site, i.e. on actual RC bridge. The system has been examined, its efficiency has been confirmed in laboratory and in field tests and now it is ready to use in strengthening purposes.
PL
W artykule opisano badania nowego polskiego systemu do wzmacniania konstrukcji za pomocą wstępnie naprężanych taśm CFRP. Głównymi elementami systemu Neoxe Prestressing System II są: specjalne zakotwienia mechaniczne, montowane na obu końcach taśmy kompozytowej oraz urządzenie naciągowe. Zakotwienia zbudowane są z dwóch blach stalowych, pomiędzy które taśma jest wklejona za pomocą żywicy epoksydowej. Skleina jest wzmocniona połączeniem śrubowym. Urządzenie naciągowe, kompatybilne z zakotwieniem czynnym, pozwala na naprężenie taśmy siłą 170 kN. Prace nad rozwojem systemu NPS II obejmowały serie statycznych i zmęczeniowych testów zakotwień, badania belek żelbetowych wzmocnionych systemem w laboratorium oraz wdrożenie systemu do wzmocnienia istniejącego mostu żelbetowego. System został sprawdzony, jego efektywność została potwierdzona badaniami laboratoryjnymi oraz in-situ i aktualnie jest on gotowy do stosowania w budownictwie.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano podstawowe wymagania dotyczące połączeń warstwy elewacyjnej z warstwą nośną ścian szczelinowych. Zamieszczono zarówno wymagania normowe, jak i zalecenia producentów systemów kotew. Zwrócono uwagę na typowe błędy w wykonawstwie warstw licowych. Podano przykłady uszkodzeń.
EN
The article describes the basic requirements for connections façade layer of the carrier layer of cavity walls. It describes both standard requirements and recommendations of manufacturers of anchors. The typical errors and examples of damage in the performance of façade layers are describes.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W praktyce inżynierskiej często celowe jest zastosowanie uproszczonych modeli, umożliwiających określanie sił w łącznikach połączeń sworzniowych. Przedmiotem artykułu jest prezentacja uproszczonych technik metody MES w modelowaniu przykładowego połączenia doczołowego pierścienia stalowego cylindra z betonowym fundamentem.
EN
In engineering practice often it is appropriate to use simplified FEM models that allows determining forces in the bolds of the joints. The goal of this article is to present the implementation of a simplified techniques of FEM method in modeling exemplary connection of steel cylinder with a concrete foundation.
Opisano badania zakotwień taśm kompozytowych CFRP systemu NPS. Wykonano badania statyczne na rozciąganie w celu określenia nośności doraźnej i efektywności zakotwień oraz badania zmęczeniowe pod obciążeniem cyklicznym. Badania potwierdziły dużą nośność doraźną zakotwień wynoszącą około 70% wytrzymałości na rozciąganie taśmy CFRP oraz dużą trwałość zmęczeniową zakotwień.
EN
The results of research on CFRP strip anchorages of the strengthening system NPS have been presented in the paper. Static tension tests have been performed in order to determine the efficiency of strip anchorage and its actual carrying capacity. Fatigue tests under cyclic load have been also carried out to check the fatigue strength. The research has revealed the carrying capacity of anchorages at least 70% ffu of CFRP strips and high fatigue durability of the system.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.