Mosty stalowe podlegają złożonym procesom degradacyjnym, będących rezultatem braku należytego utrzymania, agresywności środowiska i historii obciążeń. Bezpośrednim ich skutkiem jest m.in. obniżenie nośności i walorów estetyczno-użytkowych. W przypadku konstrukcji o zabytkowym charakterze wybór sposobu naprawy i zwiększania nośności jest złożony i zależny od planowanego efektu. Preferowane są metody, które nie powodują zmian w wyglądzie zewnętrznym obiektów. Jedną z nich jest wykonanie wzmocnienia poprzez podklejenie taśm lub mat z kompozytu polimerowego, wzmocnionego włóknem węglowym. Jej zaletą jest brak negatywnego wpływu na materiał konstrukcji oraz dobry efekt estetyczny. Stopień wzmocnienia zależy bezpośrednio od przekroju materiału nakładki oraz jej sztywności. W przypadku prostego, statycznego zginania efektywność takiego rozwiązania można określić jako niewielką. W przypadku obciążeń cyklicznych uzyskuje się jednak istotny wzrost trwałości elementu wzmocnionego. W artykule przedstawiono badania pojedynczego, jednowarstwowego wzmocnienia dwuteowych elementów stalowych. Prezentowane wyniki obliczeń opartych na normie Eurocode potwierdzają efektywność wzmocnienia w przypadku odkształceń cyklicznych.
EN
Steel bridge structures become deteriorated as a result of lack of their appropriate maintenance, environmental aggressiveness and load life. Effect of this process is visible as load range, serviceability and aesthetic reduction. Strengthening of historical constructions creates many scientific problems according to range of effect to achieve. At most of cases those activities should be invisible to pedestrian due to the historic appearance of construction. One of interesting solutions is application of Carbon Fiber Reinforced Plastics, known as CFRP plates and tapes. The most important advantage of their use is lack of interference to historic material and good visual effect. According to tape cross section area and stiffness, degree of strengthening for bending in static conditions can be quite small, but in cycle load case become more spectacular. In presented research I-beams reinforced with single layer of CFRP tapes were tested. Calculations based on civil engineering Eurocode Part 2 confirm the effectiveness of this strengthening method especially in fatigue case.
Kompozyty PBO-FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix) składają się z włókien PBO (p-Phenylene Benzobis Oxazole) i zaprawy mineralnej, która pełni rolę matrycy. Dzięki temu, w przeciwieństwie do kompozytów FRP, mogą być one stosowane w obiektach narażonych na oddziaływanie wysokiej temperatury. Zastosowanie zaprawy jako matrycy wiąże się jednak ze specyficzną mechaniką pracy tego systemu, która znacznie odróżnia go od systemów FRP. W badaniach przeprowadzonych na kompozytach PBO-FRCM wykazano, że w tym systemie dochodzi do poślizgu między włóknami a warstwą matrycy. Wiąże się z niedokładnym pokryciem wszystkich włókien zaprawą i występowaniem tzw. efektu teleskopowego. W artykule opisano mechanizm pracy wzmocnienia kompozytowego PBO-FRCM poddanego rozciąganiu oraz naprężeniom ścinającym. Omówiono trójfazowy mechanizm pracy kompozytów FRCM oraz główne problemy związane z zastosowaniem tego typu systemu, czyli przedwczesne odspajanie się włókien od matrycy.
EN
PBO-FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix) composites cosist of PBO fobers and mineral mortar used as a matrix. It can therefore be used in places exposed to high temperatures, contrary to the systems FRP. The use of mortar, however, is associated, however, with the specific mechanics of work of this system, which significantly differentiates it from FRP systems. The performed studies have shown that in the FRCM system slippage occurs between the fibers and the matrix layer, which is associated with inaccurate coverage of all fibers by mortar and the occurrence of "telescopic effect". The article describes the work mechanism of PBO-FRCM composites subjected to tensile and shear stresses. Three-phase work of FRCM composites and main problems associated with the use of this type of system, which is among other things premature debonding of the fibers from the matrix, were discussed.
Przeanalizowano zniszczenie elementów wzmacnianych kompozytami w wyniku odspojenia otuliny. Wskazano, że zarówno moc zbrojenia kompozytowego, jak i stosunek zbrojenia stalowego do kompozytowego wypływa w istotny sposób na nośność elementu. Jednak odmiennie niż tego należałoby oczekiwać, zwiększenie stopnia zbrojenia kompozytowego może prowadzić do zmniejszenia nośności i szybszego zniszczenia w wyniku odspojenia otuliny.
EN
The failure of elements strengthened with composites as a result of concrete cover separation was analyzed in this paper. It was indicated that both the axial stifnes of composite reinforcement and the ratio of steel to composite reinforcement significantly exerted on the bearing capacity of the element. However, contrary to what would be expected, increasing the ratio of composite reinforcement can lead to a reduction in load-bearing capacity and faster failure due to the concrete cover separation.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.