WRZH *)53 MDNR ]EURMHQLH elementów beto ntem zginaj...

8
Budownictwo i Architektura 13(3) (2014) 167-174 3UĊW\ NRPSR]\WRZH *)53 MDNR ]EURMHQLH elementów betoQRZ\FK REFLąĪRQ\FK VLáą SRGáXĪQą L PRPHntem zginającym Piotr Szymczak 1 3DZHá 2OEU\N 2 0DULD .DPLĔVND 3 1,2,3 .DWHGUD %XGRZQLFWZD %HWRQRZHJR :\G]LDá %XGRZQLFWZD $UFKLWHNWXU\ L ,QĪ\QLHULL ĝURGRZLVNa, 3ROLWHFKQLND àyG]ND H-mail: 1 [email protected], 2 [email protected], 3 [email protected] Streszczenie: 5HIHUDW GRW\F]\ EHWRQRZ\FK HOHPHQWyZ ]EURMRQ\FK ZHZQĊWU]QLH SUĊ WDPL NRPSR]\WRZ\PL *)53 *ODVV )LEUH 5HLQIRUFHG 3RO\PHU ]DZLHUDMąF\PL ZáyNQD V]NODQH ]DWRSLRQH Z PDWU\F\ Ī\ZLF]QHM 6NXSLRQR VLĊ QD HOHPHQWDFK REFLąĪRQ\FK VLáą SRGáXĪQą L PRPHQWHP ]JLQDMąF\P 2PyZLRQR GRĞZLDdF]DOQH EDGDQLD F]WHUHFK VáXSNyZ REFLąĪRQ\FK ĞFLVNDMąFą VLáą RVLRZą ]EURMRQ\FK SRGáXĪQLH L SRSU]HF]QLH SUĊWDPL *)53 6áXSNL PLDá\ NV]WDáW ZDOFyZ R QRPLQDOQHM ĞUHGQLF\ PP L Z\VRNRĞFL PP =EURMHQLH SRGáXĪQH E\áR VWDáH L VNáDGDáR VLĊ ] V]HĞFLX SUĊWyZ R ĞUHGQLF\ PP ]EURMHQLH SRSU]HF]QH Z\NRQDQR MDNR FLąJáH Z SRVWDFL VSLUDOL ] SUĊWyZ R ĞUHGQLF\ PP OXE PP R UR]VWDZLH PP L PP =DOHĪQRĞü ı İ SUĊWyZ NRPSR]\WRZ\FK ]EURMHQLD SRGáXĪQHJR E\áD RNUHĞORQD GRĞZLDGF]DOQLH ]DUyZQR SU]\ UR]FLąJDQLX MDN L ĞFLVNDQLX %DGDQLD Z\ND]Dá\ ĪH ]EURMHQLH *)53 EDUG]R GREU]H ZVSyáSUDFXMH ] EHWRQHP aw VWDQLH ]QLV]F]HQLD RVLąJD QDSUĊĪHQLD DGHNZDWQH GR SRGáXĪQ\FK RGNV]WDáFHĔ HOHPHQWX :\ND]DQR ĪH QD SRGVWDZLH VWDQyZ RGNV]WDáFHQLD SU]Hkroju takich jak przyjmowane dla przeNURMyZ ĪHOEHWRZ\FK ]JRGQLH ] (& PRĪQD VSRU]ąG]Lü NU]\ZH interakcji N u -M u . 6áRZD NOXF]RZH ]EURMHQLH NRPSR]\WRZH *)53 ĞFLVNDQLH RVLRZH NU]\ZD LQWe- rakcji 1. Wprowadzenie 3UĊW\ NRPSR]\WRZH *)53 Z\ND]XMą MDNR ]EURMHQLH EHtonu liczne zalety, takie jak RGSRUQRĞü QD NRUR]MĊ GREUą L]RODF\MQRĞü WHUPLF]Qą EUDN SU]HZRGQRĞFL HOHNWU\F]QHM QLH JHQHURZDQLH SROD PDJQHW\F]QHJR RUD] PDáą JĊVWRĞü REMĊWRĞFLRZą RNRáR F]WHU\ UD]\ PQLHMV]ą QLĪ JĊVWRĞü VWDOL 1LHZąWSOLZą ZDGą ]EURMHQLD NRmpozytowego GFRP jest niski ZVSyáF]\nQLND VSUĊĪ\VWRĞFL U]ĊGX -*3D FR MHVW SRZRGHP PDáHM V]W\ZQRĞFL elementów po zarysowaniu betonu. : /DERUDWRULXP %DGDZF]\P 0DWHULDáyZ L .RQVWUXNFML %XGRZODQ\FK SU]\ .DWHGU]H %XGRZQLFWZD %HWRQRZHJR 3ROLWHFKQLNL àyG]NLHM SURZDG]RQR EDGDQLD VDP\FK SUĊWyZ NRPSR]\WRZ\FK *)53 LFK ZVSyáG]LDáDQLD ] EHWRQHP SU]\F]HSQRĞü RUD] HOHPHQWyZ ]JLQDQ\FK ZROQRSRGSDUW\FK >@ L FLąJá\FK 2SLVDQH SRQLĪHM EDGDQLD REHMPXMą HOHPHQW\ RVLRZR ĞFLVNDQH L PDMą FKDUDNWHU ZVWĊSQ\ 2GUĊEQ\P ]DJadnieniem jest brak zasad wymiarowania elementów zbrojonych komSR]\WDPL FR X]DVDGQLD NRQLHF]QRĞü SURZDG]HQLD GDOV]\FK EDGDĔ Z W\P ]DNUHVLH [2, 3].

Transcript of WRZH *)53 MDNR ]EURMHQLH elementów beto ntem zginaj...

Budownictwo i Architektura 13(3) (2014) 167-174

elementów betontem zginaj cym

Piotr Szymczak1 2 3

1,2,3 a, -mail: [email protected], [email protected],

[email protected]

Streszczenie:

d

a wkroju takich jak

przyjmowane dla przeinterakcji Nu-Mu.

e-rakcji

1. Wprowadzenietonu liczne zalety, takie jak

mpozytowego GFRP jest niski n -

elementów po zarysowaniu betonu.

adnieniem jest brak zasad wymiarowania elementów zbrojonych kom[2, 3].

Piotr Szymczak, Paweł Olbryk, Maria Kamińska168

2.

2.1.o-

– Glass Fibre Reinforced Polymer). Zbrojenie

#4 i #8mm, w postaci spirali. Geometryczne i w o-

wzbrojewo f – f

pozytowych GFRP

Nominalna

[mm]

Dopuszczalne

pomiarowe [mm]

Rzeczywiste pole

przekroju mm2 [MPa] [GPa]

graniczne

[‰]

Masa jednostkowa

[g/m]7,5 ±0,5 45,7 1054 - /40,2 26,2 8511 ±0,5 92,1 1117 49,1/50,4 22,7 190

a-dzostabilizu

f – fe-

do 5‰powany przez

zbrojenie poprzeczne.

f – f aniu

Konstrukcje Betonowe – Pręty kompozytowe GFRP jako zbrojenie ... 169

2.

2.1.o-

– Glass Fibre Reinforced Polymer). Zbrojenie

#4 i #8mm, w postaci spirali. Geometryczne i w o-

wzbrojewo f – f

pozytowych GFRP

Nominalna

[mm]

Dopuszczalne

pomiarowe [mm]

Rzeczywiste pole

przekroju mm2 [MPa] [GPa]

graniczne

[‰]

Masa jednostkowa

[g/m]7,5 ±0,5 45,7 1054 - /40,2 26,2 8511 ±0,5 92,1 1117 49,1/50,4 22,7 190

a-dzostabilizu

f – fe-

do 5‰powany przez

zbrojenie poprzeczne.

f – f aniu

-8mm- 1100kg, cement CEM II 32,5R Cemex- 320kg, plastyfikatory- 8,6kg, woda- 176kg (wszystkie

3

2,6%.dnie

z EN 12390- ania, na 2 kostkach o boku 150mm, zgodnie z EN 1290-

oBadania próbek wykonano w dniu rozp

cm=34,3MPa (+0,7MPa; - 0,5MPa), wytrzymafctm,sp=3,05MPa (+0,1MPa; - cm=22,8GPa (+0,1GPa; - 0,2GPa).

e-nia przedstawiono w tablicy 2.

Symbol Wymiary [mm] Zbrojenie Zbrojenie poprzeczneNominalne Rzeczywiste

min.rozstaw

min.G-4/45

200 600 198

598

6#11

#4 45G-4/60 599 #4 60G-8/45 598 #7,5 45G-8/60 598 #7,5 60

orzywa i wykonywano w tekturowych formach, ustawianych w pozycji pionowej.

docisku.

-

umieszostatniej fazie badania stosowano

·

4mm,·

po

Piotr Szymczak, Paweł Olbryk, Maria Kamińska170

o bazie 50mmn

na

– widoczne orowe,

umieszczone poziomo i pionowo, oraz miernik tensometryczny (ekstensometr)

Rys. 4. Próbka na stanowisku badawczym

o-

o

2.2. Rezultaty i obserwacjer-

u, oraz

u.

Symbol niszczca Nu[kN]

c [‰] v [‰]

uJednostkowe maksymalne u

Jednostkowe maksymalne

G-4/45 1087 -3,57 -4,51 0,93 2,44G-4/60 1100 -2,52 -5,80 1,11 2,49,G-8/45 1116 -3,59 -4,11 2,00 4,01G-8/60 1063 -2,06; N=1000 -7,09 1,45 5,46

Konstrukcje Betonowe – Pręty kompozytowe GFRP jako zbrojenie ... 171

o bazie 50mmn

na

– widoczne orowe,

umieszczone poziomo i pionowo, oraz miernik tensometryczny (ekstensometr)

Rys. 4. Próbka na stanowisku badawczym

o-

o

2.2. Rezultaty i obserwacjer-

u, oraz

u.

Symbol niszczca Nu[kN]

c [‰] v [‰]

uJednostkowe maksymalne u

Jednostkowe maksymalne

G-4/45 1087 -3,57 -4,51 0,93 2,44G-4/60 1100 -2,52 -5,80 1,11 2,49,G-8/45 1116 -3,59 -4,11 2,00 4,01G-8/60 1063 -2,06; N=1000 -7,09 1,45 5,46

G-4/45 G-4/60

G-8/45 G-8/60

(ze zna

wcu=2,0‰ awet 4‰

-z

-4/45, ale w tym przypadku obszar z

e-

przyrasta

wo odspojenie otuliny, ale dopiero w fazie zniszczenia.

Piotr Szymczak, Paweł Olbryk, Maria Kamińska172

wszystkich czterech

–-29kN. Zbrojenie kompozy

dnicy #11mm bardzo dobrze e

zniszczenia ich przekrojów.

G-4/45 G-4/60 G-8/45 G-8/60

Konstrukcje Betonowe – Pręty kompozytowe GFRP jako zbrojenie ... 173

wszystkich czterech

–-29kN. Zbrojenie kompozy

dnicy #11mm bardzo dobrze e

zniszczenia ich przekrojów.

G-4/45 G-4/60 G-8/45 G-8/60

3. Analiza obliczeniowaLiniowo- a-

prc – c i-

fu – Mfu owe i

C50/60 – c1 cu1=3,5‰.

fu=22,7‰,c f=1,25 [2], wobec czego

fu=22,7/1,25=18,2‰,c enie

fu=0,4x22,7=9,1‰%

anie [3].

Rys. 9. Krzywe interakcji Nfu – Mfu

kompozyt owej – przypadek (I).

Piotr Szymczak, Paweł Olbryk, Maria Kamińska174

4. Podsumowanie

i efek-nfrastruktury

POIG.01.01.02-10-106/09-00, za

Literatura 1

glass and basalt fibre – reinforced polymer (FRP), Proceedings of the 9th Central European Congress on Concrete Engineering CCC2013; Wroclaw, 2013, pp.344-347

2 Nonmetalic reinforcement, fib Model Code for Concrete Structures 2010, s. 139-1433 440.1R-06, ACI MANUAL OF CONCRETE PRACTICE 2010, PART 5

Composite GFRP bars as reinforcement of concrete members under axial force and bending moment

Piotr Szymczak1 2 3

1,2,3 Department of Concrete Structures, Faculty of Civil Engineering, Architecture and Environ-mental Engineering, Lodz University of Technology, e-mail: [email protected],

[email protected], [email protected]

Abstract: This paper discusses concrete members reinforced internally with compo-site GFRP bars (Glass Fibre Reinforced Polymer). The studies are focused on members under axial force and bending moment. Experimental studies of 4 RC columns loaded with compressive axial force, longitudinally and transversally reinforced with GFRP bars were discussed. Columns had cylinder shape with the nominal diameter of 200mm and height of 600mm. Longitudinal reinforcement contained six bars with 11mm diameter and transversal reinforcement of continuous spiral bars # 4 and #8 with spacing equal to 45mm and 60mm.

Studies show that the GFRP reinforcement has very good adhesion to concrete and,in failure state reaches stresses adequate to longitudinal strains of members. This paper proves that the interaction curves can be determined on the same strain state basis as used in RC members according to EC2.

Keywords: composite GFRP reinforcement, axial compression, interaction curves