Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Micromechanical modelling of FRP-strengthened concrete structures

100%

Neale K. , Abdel Baky H. , Yahiaoui A. , Ebead U.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

tom Vol. 3, no. 1

63-76

EN

This paper first focuses on three main simulations. In the first application, 3D nonlinear micromechanics-based finite element analyses are performed to investigate the interfacial behaviour of FRP/concrete joints subjected to direct shear loadings. The finite element modelling of FRP-strengthened concrete beams are presented in the second simulation to capture the debonding loads. Finally, the confining behaviour of FRP-wrapped concrete columns is investigated. An accurate equation correlating the axial stiffness of the FRP laminates and the lateral strain of the concrete columns to the lateral confining pressure is incorporated in the code to predict the behaviour up to failure. Furthermore, this application is reanalysed using 3D FE models. Minor discrepancies are observed between the two predictions. In the second part of the paper, numerical comparisons are presented between the predictions of a phenomenological concrete constitutive law (hypoelastic relations with a smeared crack model) and the micromechanics-based analysis (microplane theory) to simulate the concrete behaviour in the three applications. The FE analyses are carried out using 8-node 3D solid elements for the concrete and 4-node orthotropic shell elements for the FRP laminates. A high performance parallel computing technique that employs supercomputers is used for carrying out the analyses to accommodate the computational demands of running the simulations.

PL

W artykule przedstawiono bazujące na mikromechanice materiałów symulacje MES elementów betonowych wzmocnionych FRP. W artykule skoncentrowano się na trzech głównych symulacjach. W pierwszej, trójwymiarowe, nieliniowe analizy MES bazujące na mikromechanice materiałów wykonano aby zbadać zachowanie się w płaszczyźnie styku połączenia materiału FRP i betonu poddanego obciążeniu ścinającemu. W drugiej symulacji przedstawiono modele MES betonowych belek wzmocnionych FRP w celu uchwycenia obciążenia delaminującego. Na koniec przedstawiono badania zachowania się słupów betonowych owiniętych FRP. Dokładny wzór korelujący osiową sztywność laminatów FRP i poprzeczne odkształcenie betonowych słupów do poprzecznego naporu ograniczającego został wprowadzony do programu aby przewidywać zachowanie aż do zniszczenia. Co więcej, zastosowanie to zostało ponownie przeanalizowane przy użyciu trójwymiarowych modeli MES. Zaobserwowano niewielkie rozbieżności pomiędzy tymi dwoma podejściami. W drugiej części artykułu przedstawiono numeryczne porównania pomiędzy podejściem fenomenologicznym prawa konstytutywnego betonu (hyposprężyste związki z modelem rysy rozmytej) i analizy bazującej na mikromechanice materiałów (teoria mikropłaszczyzn) do symulacji zachowania się betonu w trzech zastosowaniach. Analizy MES zostały przeprowadzone przy użyciu trójwymiarowych, 8-węzłowych elementów bryłowych dla betonu i 4-węzłowych, ortotropowych elementów powłokowych dla laminatów FRP. Wysoka wydajność równolegle z techniką obliczeniową, którą stosują superkomputery zostały wykorzystane do przeprowadzenia analiz dostosowując wymagania obliczeniowe przeprowadzanych symulacji.

2

Review of analytical models for estimating the bearing capacity of wooden beams reinforced with fiber composites

100%

Jończyk D. , Rajczyk M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2021

|

tom Z. 27 (177)

76-82

PL

Wykorzystanie kompozytów do wzmacniania konstrukcji drewnianych jest obecnie popularnym rozwiązaniem konstrukcyjnym. Pomimo popularności rozwiązania nadal brak przepisów normatywnych określających sposoby szacowania nośności elementów drewnianych wzmacnianych kompozytami. Możliwe jest wykorzystanie metod numerycznych, lecz jest to metoda stosunkowo pracochłonna. W artykule przedstawiono przegląd najbardziej popularnych metod analitycznych służących do szacowania nośności zbrojonych elementów drewnianych.

EN

The use of composites to strengthen wooden structures is currently a popular construction solution. Despite the popularity of the solution, there are still no normative regulations specifying the methods of estimating the load-bearing capacity of wooden elements reinforced with composites. It is possible to use numerical methods, but it is a relatively laborious method. Due to the lack of normative requirements, engineers designing composite beams must use the methods presented in the literature. The article presents an overview of the most popular analytical methods for estimating the load-bearing capacity of reinforced wooden elements.

3

Modelling shear mechanisms in FRP-strengthened r/c beams

80%

Menegotto M. , Monti G. , Liotta M. A.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2009

|

tom Vol. 2, no. 3

57-68

EN

In order to obtain a clear understanding of the mechanisms underlying the shear strengthening of concrete beams by fibre reinforced polymers (FRP), an extended experimental work was performed and analytical model has been developed to reproduce rationally the tests' features. In the model, through the definition of (i) the generalised constitutive law of a FRP sheet bonded to concrete, (ii) the compatibility required by the shear crack opening, and (iii) appropriate boundary conditions, depending on the strengthening pattern, the analytical relationships of the stress field in a FRP sheet crossing a shear crack are obtained. These permit to define closed-form equations for the resistance of shear strengthening by FRP strips or sheets, as function of adopted strengthening pattern and of some basic geometric and mechanical parameters. Contribution of the FRP strengthening is then added to those of concrete and reinforcing steel, adequately weighed. The model's accuracy has been verified through correlation studies with experimental results, obtained from the literature and from laboratory tests on purposely under-designed real-scale beam specimens, strengthened with different FRP schemes.

PL

W celu uzyskania pełnego zrozumienia mechanizmów będących podstawą wzmacniania na ścinanie belek za pomocą polimerów zbrojonych włóknami (FRP) podjęto szerokie prace doświadczalne i rozwinięto modele analityczne, aby racjonalnie ująć obserwacje z badań. Na podstawie określenia: (i) uogólnionych praw konstytutywnych dla elementów FRP połączonych przez przyczepność z betonem, (ii) zgodności wymaganej przy wystąpieniu rys od ścinania, i (iii) odpowiednich warunków brzegowych – uzyskano w modelu analityczne zależności, zależnie od układu wzmocnienia, dla rozkładu naprężeń w elemencie FRP przecinającego rysę. To pozwoliło na określenie ścisłej formy równań w odniesieniu do nośności wzmocnienia za pomocą taśm lub mat FRP jako funkcji zastosowanego układu wzmocnienia oraz niektórych podstawowych paramentów geometrycznych i mechanicznych. Udział wzmocnienia z FRP jest wtedy dodawany z odpowiednią wagą do nośności betonu i zbrojenia na ścinanie. Poprawność modelu została zweryfikowana przez porównanie zgodności z wynikami eksperymentalnymi uzyskanymi z literatury oraz z własnych badań laboratoryjnych na elementach w skali naturalnej zaprojektowanych do tego celu i wzmocnionych w różny sposób za pomocą FRP.

4

Professional profile map as a powerful educational tool for architects and civil engineers

80%

Dawczyński S. , Krzywoń R. , Mannsberger-Nindl S. , Schwenk S. , Navarro A. , Garcia S. , Hernandez L. , Lladró M. , Balufo I. M. , Kuzma V. , Palatinus A. , Damianou E. , Angelakopoulou P.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

tom Vol. 16, no. 3

65--76

EN

The paper discusses the importance of the Professional Profile Map (PPM) in the context of architecture and civil engineering education. It acknowledges the dynamic nature of these fields due to technological advancements and evolving industry practices, emphasizing the need for professionals who possess practical skills in addition to academic knowledge. The PPM is introduced as a valuable tool that acts as a bridge between academia and industry by defining the essential knowledge, skills, and competencies (KSC) required for success in these professions. Furthermore, the paper discusses the role of the PPM in Erasmus+ projects, highlighting its ability to facilitate customization and adaptability in education. It encourages interdisciplinary collaboration, practical experience, and employability enhancement, aligning with the goals of Erasmus+ projects. A case study from the TAB4BUILDING project illustrates how the PPM was used to identify KSC related to the use of Fibre Reinforced Polymers (FRP) in construction. The PPM's role in harmonizing educational programs across different countries and promoting international collaboration is emphasized.