Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Efekty drugiego rzędu – porównanie metod obliczeniowych

Pędziwiatr J.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 6

52--53

PL

W artykule omówiono wyniki porównania metod uwzględniania efektów drugiego rzędu. Praktyczne znaczenie mają jedynie metody przybliżone. Metoda nominalnej sztywności prowadzi do bardziej konserwatywnych wyników niż metoda nominalnej krzywizny.

EN

The results of comparisons of the methods for calculations of secondary effects are presented. Only approximate methods have practical use. The nominal stiffness method leads to more conservative results than the nominal curvature one.

2

Metody obliczeń efektów drugiego rzędu – uwagi i porównania

Pędziwiatr J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

351--360

PL

W przypadku, gdy wymiaruje się smukłe słupy, może zachodzić konieczność uwzględnienia w obliczeniach statycznych efektów drugiego rzędu. Oznacza to, że siły wyznaczone przy założeniu zesztywnienia konstrukcji należy powiększyć o wartości wynikające z przemieszczeń. W praktyce sprowadza się to do wyznaczenia przyrostu momentu lub mimośrodu działania siły. Inżynier projektant ma do dyspozycji trzy metody obliczeniowe i staje przed problemem wyboru i oceny zastosowanej metody. W pracy omówiono ogólnie te metody i przedstawiono porównania otrzymywanych wyników. Okazało się, że w wielu sytuacjach różnice pomiędzy rezultatami są znaczne. Ogólnie można stwierdzić, że zastosowanie metody nominalnej sztywności prowadzi do przyjmowania znacząco większych wartości przyrostów momentu. Szczególnie ma to miejsce, gdy smukłość słupa jest duża i towarzyszy temu wysokie wytężenie betonu w przekroju. Do podobnych konkluzji dochodzi się uwzględniając wpływ pełzania na efekty drugiego rzędu.

EN

It is necessary to take into account the secondary effects during dimensioning of slender columns. It means that forces in a structure must by increased by values caused by its displacements. In practice it leads to calculations of additional bending moment or eccentricity. There are three methods in the code and an engineer must choose one of them and be able to check the results. In this paper these methods were generally described and compared. It is possible to state that the use of the nominal stiffness methods leads to significantly higher results for additional moments. It is particularly valid for high values of slenderness and of relative axial forces. Similar conclusions may be drawn when influence of creep is taken into account.

3

Przybliżona metoda wymiarowania mimośrodowo ściskanych przekrojów kołowych

Pędziwiatr J.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 9

52--53

PL

Artykuł opisuje dokładny oraz przybliżony sposób wyznaczania sił wewnętrznych w mimośrodowo ściskanym kołowym przekroju żelbetowym. Przybliżony sposób rozwiązania polega na zastosowaniu linearyzacji do zależności pomiędzy wartością odkształcenia w betonie a wartościami sił wewnętrznych. Metoda przybliżona pozwala łatwo wyznaczać zbrojenie takiego przekroju. Dokładność metody w przypadku praktycznego zastosowania jest dobra. Umożliwia to wykorzystanie jej przez projektantów.

EN

The article describes both strict and approximate methods for dimensioning of circular cross-section under eccentric full compression. The approximate way is based on linearizing of dependence between concrete strain and internal forces. The approximate method allows quite easy to establish reinforcement. For the practice, the accuracy is good enough. It allows to use the presented method by common designers.

4

Uwagi o wymiarowaniu mimośrodowo ściskanych żelbetowych przekrojów kołowych

Pędziwiatr J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

271--278

PL

Słupy żelbetowe o przekroju kołowym są powszechnie stosowane. Problemem jest ich projektowanie zgodne z EC2. Praktycznie dostępne są jedynie metody graficzne i autorskie programy komputerowe. W artykule przedstawiono dokładne rozwiązania analityczne oraz koncepcję metody uproszczonej. Pozwala to na samodzielne wykonanie obliczeń z dokładnością lepszą niż w przypadku korzystania z wykresów krzywych granicznych. Dokładne rozwiązania analityczne mogą służyć do weryfikacji wyników otrzymanych dzięki programom komputerowym.

EN

Concrete columns with circular cross section are commonly used in practice. There are some problems with a proper designing according to the code EC2. Only graphical method and some private computer programs are available to use. In the article strict analytical solutions are shown with the concept of approximate method. It allows to calculate the steel area with a more accuracy than those from graphical methods and also check the results obtained from computer programs.

5

Wymiarowanie mimośrodowo ściskanych przekrojów prostokątnych bez strefy rozciąganej – zbrojenie niesymetryczne

Pędziwiatr J.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 6

60--61

PL

Artykuł opisuje założenia i sposób postępowania przy wymiarowaniu żelbetowych mimośrodowo ściskanych przekrojów prostokątnych bez strefy rozciąganej. Przedstawiono analityczną metodę uwzględniającą niesymetryczne zbrojenie przekroju.

EN

Article describes the assumptions and the way for dimensioning rectangular concrete cross sections under eccentric compression. The case of fully compressed cross section is considered. The analytical way for calculation with an assumption of non-symmetric reinforcement is presented.

6

Wymiarowanie mimośrodowo ściskanych przekrojów prostokątnych bez strefy rozciąganej – zbrojenie symetryczne

Pędziwiatr J.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 6

62--63

PL

Artykuł opisuje założenia i sposób postępowania przy wymiarowaniu żelbetowych mimośrodowo ściskanych przekrojów prostokątnych bez strefy rozciąganej. Przedstawiono analityczną metodę zakładającą symetryczne zbrojenie przekroju.

EN

Article describes the assumptions and the way for dimensioning rectangular concrete cross sections under eccentric compression. The case of fully compressed cross section is considered. The analytical way for calculation with an assumption of symmetric reinforcement is presented.

7

Prefabrykowana hala przemysłowa po 40 latach eksploatacji

Kmita A., Musiał M., Pawlak W., Pędziwiatr J., Styś D.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 6

78--79

PL

W artykule opisano stan techniczny prefabrykowanej hali wielonawowej po 40 latach eksploatacji. Przeprowadzono szczegółowe oględziny, badania nieniszczące i niszczące materiałów oraz pomiary geodezyjne. Podano wnioski odnośnie do dalszej eksploatacji obiektu.

EN

In the paper the technical state of the precast multi – bay hall after 40 years of exploitation is described. Detailed inspection, non-destructive and destructive tests of the materials and geodetic measurements were conducted. Conclusions concerning further object’s exploitation were given.

8

Wymiarowanie mimośrodowo ściskanych słupów żelbetowych według PN-EN 1992-1-1

Pędziwiatr J.

Inżynieria i Budownictwo

|

2011

|

R. 67, nr 10

535-539

PL

Podane zasady postępowania oparto na podziale przekrojów na całkowicie ściskane i ze strefą rozciąganą. Nawiązano do tradycyjnych rozwiązań. Wykorzystano metodę uproszczoną. Przedstawiono propozycję autorską, wraz z tokiem postępowania. Przytoczono wyniki przykładów liczbowych.

EN

The rules for calculations of the eccentric compression cross-section were presented. They are based on the distinguishing of the fully compressed cross-sections and those ones with a tension zone. The way of calculations links to the traditional simplified method used in Poland. Using of parameters Seff and Ks during calculations, allows to get the results fully analogous to these from relationship and the assumption of the plane-cross section.

9

Modelling and evaluation of bistatic radar systems' capabilities

Nowak T., Mazur M., Pędziwiatr J., Nalewaja A., Sankowski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 12

81-85

EN

In that paper capabilities of bistatic radar systems are presented. Single independent receiver is described, including the antenna system parameters and their impact on whole system performance. The operation of single receiver with a PSR (Primary Surveillance Radar) is simulated for several realistic scenarios and system parameters, which enables to point out advantages and disadvantages of single receiver. Then a bistatic radar network using the TDOA method is briefly described. Simulations performed for the same scenarios show substantially better performance of the network of bistatic receivers, as compared with the capabilities of the single receiver. Finding a bistatic radar network relatively cheap solution for extending radar range and increasing detection quality some practical applications were also proposed.

PL

W artykule przedstawiono zdolności bistatycznych systemów radarowych. Scharakteryzowano pojedynczy odbiornik bistatyczny, w tym wpływ parametrów anten na cechy funkcjonalne systemu. Działanie pojedynczego odbiornika współpracującego z radarem ATC zostało zasymulowane dla różnych realistycznych scenariuszy, różnych parametrów systemu oraz celów. Na tej podstawie oceniono wady i zalety pojedynczego odbiornika. Symulacje przeprowadzone dla sieci odbiorników bistatycznych, wykorzystujących metodę TDOA do określenia pozycji celów, wykazały większe możliwości sieci odbiorników w porównaniu do pojedynczego odbiornika. Ponieważ sieć radarów bistatycznych stanowi względnie tanie rozwiązanie, pozwalające na zwiększenie zasięgu radarów pierwotnych omówiono ich przykładowe aplikacje.

10

Influence of internal cracks on bond in cracked concrete structures

Pędziwiatr J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2008

|

Vol. 8, no 3

91-105

EN

The bond between concrete and steel bars is of fundamental importance to deformation characteristics of cracked concrete structures. It has been extensively studied for many years, particularly from the early 1970s. But the results of the studies seem to be inadequate for concrete structure analysis. They are not renected in engineering practice and codes. This is mainly due to the fact that most of the experimental research has been conducted on specimens with very short embedded length. The behaviour of such specimens differs very much from that of a real cracked concrete structure with a tension zone. One of the most important differences is the presence of internal cracks in the real member. Internal cracks arise close to the steel bars and develop towards the member's edge. Although they are invisible while inside the member, they change the strain distribution in the steel along the bars and so atffect the bond. When they reach the edge, they become so-called 'secondary cracks'. Internal cracks are responsible for a large scatter in crack width and spacing. Research into internal cracking and its effect on bond can provide a convincing explanation of the phenomenon of irregular concrete strain distribution in a reinforced cross section under uniaxial tension. In Wrocław University of Technology's Institute of Building Engineering, specimens were designed and prepared specifically for the direct observation of internal cracks and the measurement of steel and concrete strains. Such specimens and experiments are more expensive and timeconsuming but the results renect the behaviour of real concrete members much better. The experimental data confirmed the theoretical predictions and allowed us to make the model more accurate.

PL

Przyczepność jest podstawowym mechanizmem umożliwiającym przekazywanie siły ze stali na beton w zarysowanych elementach żelbetowych. Dotychczasowe intensywne studia teoretyczne i eksperymentalne na temat przyczepności nie przynoszą praktycznych efektów w odniesieniu do analizy zachowania się rzeczywistych elementów konstrukcyjnych. Jest to skutek używania nieadekwatnych elementów do prowadzenia badań i w konsekwencji przyjmowanie blędnych koncepcji teoretycznych. Badania na elementach zaprojektowanych i wykonanych w Instytucie Budownictwa Politechniki Wrocławskiej pozwoliły zdecydowanie lepiej odwzorować warunki pracy rzeczywistych konstrukcji. W szczególności umożliwiły one określenie roli rys wewnętrznych w elemencie. Ich powstanie jest odpowiedzialne za różnice w odkształcalności elementów osiowo rozciąganych i zginianych. W elementach konstrukcyjnych o dużych otulinach są one przeważnie niewidoczne, ale już od chwili powstania modyfikują przebiegi odkształceń. Dzieki stwierdzeniu ich roli można wyjaśnić szereg paradoksów z którymi ma się do czynienia w analizie zarysowanych konstrukcji żelbetowych.

11

Podstawowe zagadnienia przyczepności stali i betonów w elementach żelbetowych

Pędziwiatr J.

Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2007

|

Vol. 88, nr 37

1--290

PL

Typowe konstrukcje żelbetowe są tak projektowane, aby zapewnić współpracę stali zbrojeniowej i betonu przy przenoszeniu działających obciążeń. Po zarysowaniu transfer sił ze stali na beton bazuje na tak zwanej wtórnej przyczepności, której głównymi czynnikami są zjawiska związane z mechanicznym zazębieniem żeberek zbrojenia o beton oraz tarciem towarzyszącym przemieszczaniu się pręta. Zjawisko to ma kluczowe znaczenie w analizach odksztalcalności zarysowanych konstrukcji żelbetowych. Jest ono wszechstronnie badane w świecie od wielu lat. Ostatnimi czasy rozwój nowych technologii, dotyczących zarówno betonu jak i zbrojenia znacząco poszerzył obszar prowadzonych prac eksperymentalnych i analiz teoretycznych. W literaturze światowej dostępna jest duża liczba różnorakich publikacji na temat przyczepności, ale nie dotyczy to niestety Polski. Książka ta ma na celu między innymi wypełnienie tej luki. Analizy przyczepności można prowadzić na trzech poziomach ogólności - żeberka, pręta zbrojeniowego oraz elementu konstrukcji. Badania związane z pierwszym poziomem są dobrze rozwinięte i dostarczają zadowalające rezultaty, które dotyczą mechanizmów niszczenia przyczepności i wpływu na niej różnorodnych czynników. Brak jest natomiast satysfakcjonujących wyników badań, odnoszących się do problemu przyczepności w skali całego pręta i elementu konstrukcyjnego. Próby transponowania wyników badań i teorii, odnoszących się do bardzo krótkich elementów na te wyższe poziomy analizy, okazywały się nieudane. W książce przedstawiono nową autorską koncepcję teoretyczną, dotyczącą drugiego poziomu analizy przyczepności. Jej podstawą są funkcje przyczepności opisujące przebieg naprężeń przyczepności wzdłuż osi pręta w funkcji zarówno położenia przekroju jak i wartości naprężeń w zbrojeniu. Zaproponowane rozwiązanie teoretyczne pozwala uwzględniać i szczegółowo analizować te zagadnienia, które do tej pory umykały możliwości uwzględnienia. Cenną zaletą opracowanej koncepcji jest możliwość dokonania względnie łatwego, a przy tym spójnego przejścia w analizach z poziomu drugiego na trzeci. Prace eksperymentalne weryfikujące modele teoretyczne były prowadzone w Instytucie Budownictwa Politechniki Wrocławskiej w latach od 1996 do 2002. Wykorzystano w nich indywidualnie zaprojektowane elementy do badań, dostosowane do ogólnej koncepcji teoretycznej. Pozwoliło to na precyzyjny i pełny pomiar odkształceń w zbrojeniu i otaczającym betonie, a specyficzny kształt elementów umożliwiał wykorzystanie optycznych technik pomiarowych, co przekładało się na możliwość prowadzenia obserwacji zjawisk zachodzących na dużych powierzchniach.

EN

A typical reinforced concrete structure is designed under the assumption that concrete and steel bars interact to carry loads. As long as there are no cracks in the tension zone, interaction is based on the so-called primary, perfect bond. This means that in any cross section, the strain value in a steel bar is the same as in adjacent concrete, i.e., ss = ea. At those levels of loading the bond relies on adhesion forces. After cracking the situation is much more complicated. Steel strains are much greater than concrete ones and there is a slip between a steel bar and surrounding concrete, which breaks an adhesion. The transfer of tensile forces is mainly based on the bearing of lugs between steel ribs and friction of steel-concrete surface. As a cracking state is typical of concrete members with tensile zone, such a bond mechanism is more important than primary one. The bond between concrete and steel bars is of fundamental importance to deformation characteristics of cracked concrete structures. It has been extensively studied for many years, especially, starting from the early 1970's. In bond testing, it is very important to choose a proper specimen. In most experiments, members of a very short embedded length are used, according to RILEM recommendations. This allows us to assume that bond stress is constant and one can only measure an acting force and a relative slip between steel bar and surrounding concrete. Results of such experiments are presented in the form of function r= r(A). Experiments on specimens with a very short transfer length are relatively cheap and simple. These allow us to examine many interesting parameters, e.g., concrete strength, bar rib patterns, confinement effect and loading history. Testing should explain the influence of those variables on the bond strength, the average bond stress along the development length and the initial bond stiffness. The best results have been obtained in testing the bond strength. Bond strength is a maximum value of bond stress which can be obtained in an embedded bar without failure. There are two patterns of this failure. The first one consists in pulling out a bar from concrete member and the second is connected with a concrete cover splitting. The first type of bond strength has much higher value while the second is more apt to possible failure mode in a real concrete structure. Concrete tension strength appears to be the main factor governing the bond strength. Its increase causes an increase of bond strength. More detailed experiments and studies led to a conclusion that also concrete compression strength must be taken into account. This is particularly important for high strength concretes, in which correlation between tension and compression strengths differs from an ordinary concrete. In high-performance concrete dosage of silica fume, superplasticizer and fibres has strong influence on bond strength. As far as experimental data are concerned, lots of theoretical models were presented. The simplest of them are based on elastic cracked model of concrete. There also exist more sophisticated models such as elastic-cohesive or elastic-plastic-cohesive ones. Deformed bars have different patterns of ribs. Since concrete resistance between lugs is the source of bond strength, the rib characteristics are very important. The main parameters are: rib height, rib sparing and an angle between lug surface and a bar axis. For practical use, a global parameter related to rib area fR is used. All tests confirm that an increase of fR leads to higher values of the bond strength. This is advantageous for the sake of a limit crack width, for higher initial bond stiffness and higher average bond stresses imply smaller crack spacing and crack width. A bar geometry with large fR leads to a considerable contribution of concrete between cracks and thus the rotation capacity of plastic hinges is significantly reduced. This is disadvantageous for indeterministic concrete structures. Moreover, also bendability properties of bars become worse. Confinement phenomenon is due to a concrete cover, transverse bars or transverse stresses acting on a member. A positive influence of a concrete coveris best known. If a cover is higher than three times a steel bar, the pull-out failure is only possible and thus the bond strength is much bigger than during splitting failure. A similar effect can be obtained if stirrups are spread close enough and are under stress. In some cases external pressure, for example, from bearing, improves bond conditions. It is worth noticing that all these phenomena have positive influence mostly on the bond strength. Tests on members with a very short embedded length cannot give an explanation of their weight on average bond stress or an initial stiffness. There are few tests on cyclic or long term loading. In fatigue tests on specimen with a short development length, bond tendends to diminish. If there were slip-control tests, a bond stress would decrease to its residual value. This depended on a friction between steel and concrete. In cases of force-controlled tests, slip values were increasing and when they exceeded a value comparable to ribs spacing, failure occurred. Such results are very negative from the point of view of member serviceability, but in some tests where embedded lengths were higher than twenty times a steel bar there was not any failure. Results of long term test differ from one another and it is difficult to say if there exists something that we can call bond creep. Some other parameters such as effect of casting position, maturing, and group bars and bar position, extremely low or high temperatures can be taken into account during tests on short members. They mainly provide information about the obtained bond strength but results of those studies seem to be inadequate to concrete structure analysis. In engineering practice and codes, they are unnoticed. There are also tests where a specimen span is similar to a typical spacing of cracks. Such tests are called double pullout. In that case axially situated bar is specially instrumented to make measurement of steel strains possible. A typical steel bar is sawn into two parts. Then, each half-bar is milled to provide a channel to install strain gauges and later put together again. During tests, an acting force and strains are measured. Bond stresses are calculated as a change of steel strains between two succeeding gauges. Slips were calculated by integration of steel strains. Sometimes also strains in concrete were measured. Such experiments are much more complicated and expensive, but obtained results, very often, have a very large scatter. The most interesting conclusion can be summarized to a thesis that bond stresses are not only a function of slips but also a distance from a cracked cross section. The tests described can be considered as connected with the first level of bond problems. The second one is called bar scale and at that level the reinforcement bar and surrounding concrete are treated as continuum. The third level is a member scale. These levels are very important from a practical point of view. At the second level the problem of crack width and spacing can be analyzed on the basis of bond theories. In a member scale the effect of concrete strains remaining in tension zone between cracks, called tension stiffening, is very important for proper determination of the whole member stiffness. In literature some authors attempt to present their ideas of describing the cracking processes and stiffening changes after cracking in terms of bond concepts. Practically all of them are limited to theoretical studies based on experimental data taken from the first level. Since these data are from a specimen of a very short embedded length, the results are rather of little importance from practical point of view. They overlook a lot of phenomena, which take place in real concrete structures. One of the most important differences is the presence of internal cracks in a real member. Internal cracks arise close to steel bars and develop towards a member edge. Until they are inside a member they are not visible but they change steel strain distribution along a bar and they have an influence on bond. They can reach an edge and they are the so called "secondary" cracks. The phenomenon of internal cracks is answerable for great scatter of observed crack width and spacing. Analysis of internal crack and bond can explain in a convincing way the phenomenon of irregular concrete strain distribution in uniaxial tension reinforced cross section. Theoretical assumptions and a kind of specimen for tests are very strictly connected. In theoretical studies an assumption that bond stress is a function of both distance from a cracked cross section and steel slip was made. Moreover, two bond functions were determined to describe bond phenomenon. The first one is suitable if a load level is very close to cracking and, in a member, there still exists a cross section where strains in a steel bar and surrounding concrete are the same. The second function is used when more than one crack exists in a specimen. Theoretical studies allow us to describe some phenomena which were omitted in earlier theories. Especially, this concerns occurrence of internal cracks, their development and turning into secondary cracks. Theoretical model is able to explain non-uniform concrete strain distribution in perpendicular cross sections. Theoretical studies can be applied not only for members under axial tension, but also for beams and structures under eccentric tension. Experimental research was performed at the Institute of Civil Engineering Wroclaw University of Technology from the beginning of the 1990s to 2001. The research schedule and types of tested elements were chosen to obey the theoretical concepts. The experiments were carried out on members under axial tension, bending and eccentric tension. Specimens were designed and prepared to allow direct observation of internal cracks and measurements of steel and concrete strains. The use of steel bars moulded to their half diameters as reinforcements was the key solution. Then they were placed in such a way that their even surfaces faced external concrete surface. Such specimens enable direct measurement of strains in a steel bar thanks to strain gauges glued to the bar surface. It was also easy to measure strains in surrounding concrete in many cross sections and variations. In some cases, elastooptical surfaces were glued to concrete. The coating position was changing - it covered either 14 or '/< of a specimen even surface. The visualization enables one to watch continuously the deformation in interesting regions. Experimental research gave a lot of information about steel and concrete strain distribution, formation of bond stresses, internal cracks and so on. Experimental data confirm theoretical prediction and allows us to make the model more precise. Specific kind of specimens allows us to spread knowledge of bond phenomenon and explaining some sophisticated problems. On the other hand, they are still far from real concrete structures and specimens used for classic testing of beam deflection or width of cracks. It seems reasonable to design a testing procedure in which proposed "bond" specimens and classical ones will be tested together under the same conditions. This will allow a significant improvement in bond research and practical application of them.

12

The influence of cyclic loading on the bond between concrete and steel bars

Pędziwiatr J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2005

|

Vol. 5, no 3

43-58

EN

Research on bond under cyclic loading is usually performed using specimens of a very short bond length. Results of such a research show very often that bond can be completely destroyed. According to that, most standards demand some extra anchorage length of steel bars. Different results were obtained by the author from experiments on long specimens under eccentric tension. If a concrete member is properly designed for the sake of limit states and fatigue, anchored length of a steel bar can be the same as for or-dinary concrete members.

PL

Badania wpływu historii obciążenia, podobnie jak i inne testy, przeprowadza się głównie na elementach, w których długość odcinka przyczepności jest bardzo mała. Jest to bardzo wy-godne, jeżeli chodzi o prowadzenie badań, ale uzyskane rezultaty są mało wiarygodne. Gdy bada się wpływ obciążeń cyklicznych na przyczepność, wtedy dochodzi się do wniosku, że kolejne cykle tak osłabiają przyczepność, że w ostateczności ulega ona całkowitemu zniszcze-niu. Własne badania prowadzono na długich elementach mimośrodowo rozciąganych i zgina-nych. Ich wymiary gwarantowały powstawanie stanu zarysowania analogicznego do istnieją-cego w rzeczywistych konstrukcjach. Usytuowanie odpowiednio frezowanej stali zbrojeniowej bezpośrednio przy powierzchni elementu umożliwiało bezpośredni pomiar zmian odkształceń w stali. Te pomiary stanowiły podstawę do analizy zjawiska przyczepności traktowanego jako mechanizm transferu siły ze stali do otaczającego betonu. Wyniki takich badań uprawniają do stwierdzenia, że konstrukcje poddane działaniu obcią-żeń wielokrotnie zmiennych, zaprojektowane zgodnie z wymaganiami normy, nie są narażone na zniszczenie mechanizmów współpracy stali i betonu. Oznacza to w szczególności, że zbyteczne jest zalecane przez normę 50% zwiększanie długości zakotwienia prętów użytych w tych konstrukcjach. W pracy podano również uproszczony model teoretyczny pozwalający śledzić zmiany od-kształceń w stali podczas obciążeń cyklicznych oraz obliczać zmiany szerokości rozwarcia rys. Wyniki teoretyczne są zgodne z rezultatami badań, ale sytuują się po stronie bezpiecznej. Wnioski płynące zarówno z badań, jak i rozważań teoretycznych mogą pomóc w racjonal-nym projektowaniu konstrukcji żelbetowych poddanych działaniu obciążeń wielokrotnie zmiennych.

13

Analiza pracy zarysowanych żelbetowych belek zginanych bazująca na mechanizmach przyczepności wtórnej

Jankowski L., Pędziwiatr J., Styś D.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 78

169-176

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz badań doświadczalnych oraz teoretycznych przeprowadzonych na żelbetowych elementach zginanych. Ich podstawą jest model uprzednio już opracowany i prezentowany. Zastosowano go do prześledzenia zachowania się dwóch typowych belek żelbetowych. Podstawowe różnice pomiędzy tymi belkami polegały na zastosowaniu zróżnicowanego zbrojenia przy zachowaniu jednakowego stopnia zbrojenia obu elementów. Założenia przyjęte do analizy zarysowania i przyczepności elementów osiowo rozciaganych poszerzone o specyficzne dla przekrojów zginanych równania równowagi pozwalają bardzo szczegółowo opisać takie zjawiska, jak rozwój rys, zmiany szerokości ich rozwarcia oraz wynikające stąd zmiany sztywności. Zgodność pomiędzy wynikami teoretycznymi i doświadczalnymi była bardzo dobra.

EN

Some selected results of experimental and theoretical researches on bending members are presented in that paper. Invetigational work was based on early prepared and presented theoretical model. Obtained results show that prosposed model could describe behaviors of bending beams. The model based on bond-stress function leads to relationships for any strains in a beam and position of the nuetral axis. It allows to calculate the width of cracks and changes of bending stiffness of a cracked beam.

14

Analiza zjawisk towarzyszących zarysowaniu elementów żelbetowych zginanych i mimośrodowo rozciąganych

Jankowski L., Pędziwiatr J., Styś D.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2001

|

Z. 73

175-182

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz badań doświadczalnych przeprowadzonych na żelbetowych elementach zginanych i mimośrodowo rozciąganych. Ich podstawą jest model teoretyczny uprzednio opracowany i prezentowany. Stwierdzono, iż pomimo występujących różnic, elementy mimośrodowo rozciągane mogą być o wiele bardziej pomocne do analizy zjawisk związanych z powstawaniem rys i współpracą betonu i stali niż typowe elementy osiowo rozciągane. Charakterystyki dotyczące przyczepności są w obu przypadakach analogiczne, a różnice mają głównie charakter ilościowy. Przy analizie wpływu sąsiednich prętów zbrojeniowych na przyczepność, szczególną uwagę zwrócono na "porządkujący" charakter pęta, obawiający się we wzroście regularności powstających rys i przebiegach naprężeń przyczepności. Badania procesu zarysowania elementów zbrojnych stalą gładką potwierdziły istnienie znacznej wartości składowej "nierozłupującej" wytrzymałości na przyczepność. Wykazały również, że rzeczywiste prety zbrojeniowe (o zmiennej średnicy i odchyłkach od osiowości) wykonane z tej stali mogą generować naprężenia przyczepności i znacznie większe powszechnie uznawanych.

EN

Some selected results of experomental researches on bending and eccentric tension members are presemted in thar paper. Investigational work was based on early prepared and presented theoretical model. Obtained results show that eccentric tension members behave in similar way as bending ones and can be used for modeling the tension zone single bar and two bars lying close, shows that cracking process is more regular in that second case. At the other hand, concrete lying between two bars is exposed on much higher additional elongation. Smooth steel bar exhibits quite good bond strength. Its value is upper adhesion strength and is mainly caused by differences in diameter of a bar along its axis and imperfection of the axis.

15

Obliczanie zbiorników żelbetowych z uwzględnieniem skurczu i pełzania betonu

Pędziwiatr J., Styś D.

Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 79, nr 28

161-168

PL

Wśród osób zajmujących się problematyką projektowania żelbetowych zbiorników na ciecze panuje zgodność co do istotnego wpływu skurczu betonu na szczelność i rysoodporność takich konstrukcji. Z drugiej strony zdarza się stosunkowo często, że w projektach i na etapie realizacji popełniane są błędy prowadzące do powstawania nadmiernych naprężeń skurczowych. Ich źródłem może być między innymi brak stosunkowo prostych ale dokładnych metod szacowania odkształceń skurczowych. Wprowadzenie nowej Polskiej Normy zawierającej reguły obliczania odkształceń skurczowych, podającą zasady ustalania minimalnego stopnia zbrojenia przy wymuszeniach typu skurcz oraz wzory do obliczania szerokości rozwarcia rysy, zdecydowanie poprawiło sytuację projektantów ale nadal szereg problemów pozostało pominiętych. Te luki można usunąć stosując zasady szacowania odkształceń skurczowych podane przez Bażanta oraz jego metodę obliczania sił wywołanych skurczem i pełzaniem betonu. Ich struktura umożliwia zastosowanie do celów inżynierskich.

EN

This paper deals with a problem of calculation the effect of creep and shrinkage on reinforced concrete structures. Shrinkage is very important for it can cause cracks in tanks. Baz?ant formulas allow to calculate a shrinkage strain and a creep strain with a very good precision. In those equations, parameters depend on values which can be established for known concrete mixtures and environment conditions. Age adjusted modulus methods allow to take under consideration the advantage influence of creep on the state of stress in concrete. Presented method can be used in an engineering

16

Typowe uszkodzenia konstrukcji elektrowni wodnych

Pędziwiatr J., Styś D.

Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2000

|

Vol. 78, nr 27

177-182

PL

W pracy przedstawiono typowe uszkodzenia elementów żelbetowych konstrukcji elektrowni wodnych w okolicach Wrocławia. Zarejestrowano je podczas szczegółowych przeglądów przeprowadzonych latem 1996 r. W kilku przypadkach stwierdzono powstanie stanów awaryjnych. Opracowanie sposobów naprawy oraz częściowe wykonanie remontów spowodowało, że konstrukcje hydroelektrowni przetrwały powódź z 1997 roku.

EN

Paper presents some typical failures of reinforced concrete elements in hydroelectric power plants localized in the vicinity of Wrocław. They were spotted during inspections performed in summer 1996. In same case the elements of constructions were close to break down. RC elements were partially subjected to repairing procedures. Due to reinforcements they sustained the flood in 1997.

17

Analiza przyczepności w mimośrodowo rozciąganych elementach żelbetowych

Jankowski L., Pędziwiatr J., Styś D.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

1999

|

Z. 68, t. 1

169--176

PL

Do badań użyto nietypowych elementów betonowych o przekroju półkolowym z centralnie usytuowanym sfrezowanym do połowy grubości prętem zbrojeniowym. Elementy te miały długość 700 mm i były rozciągane mimośrodowo. Pozwoliły one na obserwacje i analizy procesu zarysowania, który zachodzi w rzeczywistych elementach zginanych. Wyniki doświadczalne były zgodne z analizami teoretycznymi we wszystkich przekrojach z wyjątkiem skrajnych. Oznacza to, że wyniki badań prowadzonych na typowych krótkich próbkach nie mogą być w prosty sposób wykorzystywane w analizie konstrukcji. Specyficzne usytuowanie prętów umożliwiło wykorzystanie metod elastooptycznej warstwy powierzchniowej a dodatkowo wykazało, że nie rozłupująca składowa naprężeń przyczepności jest znacznie większa niż to zwykło się uważać.

EN

The specially prepared specimen of width 700 mm were used in experimental researches. It allows to see the cracking process in a way similar to a real structure. Theoretical model was in good agreement with experimental data except for cross sections near the loaded ends. Those section behave as they were near a crack from a very beginning of loading. It shows that specimen of a short transfer length are not suitable in a proper analysis of bond or cracking. Moulded steel bars embedded close to concrete surface allowed to use in experiment not only strain gauges but also elastooptical surfaces. It made possible to see such phenomenon as strain concentration near a loaded end and cracks form next to a steel bar. Even the lack of cover, none of specimen were broken by bond failure.

18

Distributions modelling of RC cracked slabs

Minch M., Pędziwiatr J.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1998

|

z. 7

249-254

EN

In thi s pape r th e method of distributio n solution of reinforced concrete (RC) cracked slab is shown. The differential equation of the cracked slab, using the classical variational method is worked out . The equation of slab deflection with the boundary conditions and compatibility conditions in the crack is obtained. The total differential equation in the class of the general functions is shown . In this model the effect of discontinuity of the first derivativ e of deflection i s taken . The numerica l results of an approximate method of solutions with boundary element method are shown.

PL

W pracy przedstawiono metodę dystrybucyjnego rozwiązania płyt żelbetowych z rysami . Do rozwiązania zastosowano funkcje uogólnione , uwzględniające efekt nieciągłości pierwsze j pochodnej ugięcia w rysie . Równanie różniczkowe płyty zarysowanej wyprowadzono w terminach dystrybucji , używając klasycznej metody wariacyjnej . Otrzymano równanie na ugięcie płyty zarysowanej łącznie z warunkami brzegowymi i warunkam i zgodności w rysie . Przedstawiono przykład rozwiązania zarysowanej płyty zginanej za pomocą metody elementów brzegowych.