inż. Daria Ilkiewicz, Betard Sp. z o.o.
inż. Roksana Szmigielska, Betard Sp. z o.o.
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
W styczniu 2022 r. rozpoczęto budowę miejskiego stadionu w północno-zachodniej części Opola (fotografia 1), który ma służyć nie tylko piłkarskim rozgrywkom, ale także ma stanowić miejsce wydarzeń kulturalnych. Docelowo obiekt pomieści 11,6 tys. widzów. Za projekt architektoniczny odpowiada biuro 90Architekci, projekt wykonawczy opracowało biuro projektowe Matejko & Wesoły, a wykonawcą generalnym jest firma Mirbud.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 11/2022, strona 212-213 (spis treści >>)
mgr inż. arch. Tomasz Rybarczyk, Solbet Sp. z o.o.
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Przed rozpoczęciem robót murowych (nie tylko z betonu komórkowego) należy na etapie zakupu wybrać właściwe materiały. Nie dotyczy to tylko elementów murowych i zaprawy murarskiej, ale także elementów dodatkowych. Kolejne ustalenia dokonywane są już na etapie przystąpienia do realizacji murów. Dotyczą one zasad ich wykonywania oraz prowadzenia kontroli i odbioru robót. W zasadzie reguły przedstawione w artykule nie dotyczą tylko murów wykonywanych z betonu komórkowego.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 11/2022, strona 210-211 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Fire resistance of tensile fire-protected steel elements
dr inż. Piotr Turkowski, Instytut Techniki Budowlanej, Zakład Badań Ogniowych
ORCID: 0000-0002-0020-0091
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.59
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule zaprezentowano wyniki badania odporności ogniowej stalowego kształtownika o profilu IPE przy działaniu siły rozciągającej i podobnego elementu nieobciążonego. Elementy zabezpieczono ogniochronnie farbą pęczniejącą. W trakcie badania prowadzono pomiar temperatury obu elementów stalowych i wydłużenia elementu obciążonego. Wpływ obciążenia ustalono na podstawie czasu osiągnięcia kolejnych wartości temperatury projektowej, za pomocą tzw. współczynnika korekcyjnego. Uzyskane wyniki pokazują, że nieskuteczność systemu ogniochronnego, określona na elementach zginanych, jest znacznie większa niż możliwa do osiągnięcia na elementach rozciąganych. W celu określenia, jak duża jest to różnica, konieczne jest przeprowadzenie badań odporności ogniowej. Obliczony spadek skuteczności ogniochronnej wynosił ok. 50%, co wskazuje na konieczność mocniejszych, niż wskazane w niemieckich przepisach, ograniczeń stosowania izolacji na elementach rozciąganych.
Słowa kluczowe: element rozciągany; odporność ogniowa; zabezpieczenie ogniochronne; farby pęczniejące.
Abstract. This study presents the results of fire resistance tests of an IPE steel profile under tensile force, and of a similar unloaded element. The elements were protected against fire with intumescent paint. During the test, the temperature of both steel elements and the elongation of the loaded element were measured. The effects of load were determined based on times to reach specific design temperatures with the use of the socalled "correction factor". The obtained results demonstrate that a direct transfer of results from fire protection system effectiveness tests conducted on bent elements onto tensile ones is impossible. The calculated reduction in fire protection effectiveness was approx. 50%, which points to the need for stricter restrictions on the application of fire protection onto tensile elements than those present in German legislation.
Keywords: tensile element; fire resistance; fire protection; intumescent paints.
Literatura
[1] Kotsovinos K, Rackauskaite E, Deeny S. The role of transfer beams on the global structural fire response of tall steel framed buildings. Fire Saf. J. 2020; https://doi.org/10.1016/j.firesaf. 2020.103172.
[2] Wang W, Kodur V. Tensile test on steels at elevated temperatures, in: Mater. Prop. Steel Fire Cond. 2020; https://doi. org/10.1016/b978-0-12- 813302-6.00003-5.
[3] Franssen JM. Calculation of temperature in fire- -exposed bare steel structures:Comparison between ENV 1993-1-2 and en 1993-1-2, Fire Saf. J. 2006; https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2005.11.007.
[4] Sun R, Huang Z, Burgess IW. Progressive collapse analysis of steel structures under fire conditions, Eng. Struct. 2012; https://doi. org/10.1016/j. engstruct. 2011.10.009.
[5] Molkens T, Rossi B. On the Simulation of Real Fire for Post Fire Resistance Evaluation of Steel Structures, Springer US, 2020. https://doi. org/10.1007/s10694-020-01025-6.
[6] Franssen J-M, Kodur V, Zaharia R. Designing Steel Structures for Fire Safety, CRC Press, 2009. https://doi.org/10.1201/9780203875490.
[7] CEN, EN 13381-10:2020. Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members – Part 10: Applied protection to solid steel bars in tension, (2020).
[8] CEN, ENV 13381-4:2002. Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members. Applied protection to steel members, (2002).
[9] CEN, EN 13381-4:2013. Testmethods for determining the contribution to the fire resistance of structural members. Applied passive protection products to steel members, (2013).
[10] CEN, EN 13381-8:2013. Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structuralmembers.Applied reactive protection to steel members, (2013).
[11] Mesquita L, Piloto P, Roque S, Vaz M. Fire resistance of steel members protected with intumescent coatings, YIC2012 – First ECCOMAS Young Investig. Conf. 2012.
[12] CEN, EN 1993-1-2:2005. Eurocode 3. Design of steel structures. General rules. 2005.
[13] CEN, EN 1993-1-1:2005+A1: 2014. Eurocode 3. Design of steel structures. General rules and rules for buildings. 2014.
[14] Łukomski M, Turkowski P, Roszkowski P, Papis B. Fire Resistance of Unprotected Steel Beams- Comparison between Fire Tests and Calculation Models, Procedia Eng. 2017; 172: 665 – 672. https://doi.org/10.1016/j.proeng. 2017.02.078.
[15] Hothan S, Grundlagen zur Erweiterung des Anwendungsbereiches fur reaktive Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen im nationalen Zulassungsverfahren, DIBtMitteilungen. 2011; 42: 187 – 189. https://doi. org/10.1002/dibt. 201130046.
[16] Hasler D, Hothan S. Numerical and experimental analysis of reactive fire protection systems applied to solid steel rods in tension. J. Struct. Fire Eng. 2015; 6: 275 – 282. https://doi. org/10.1260/2040-2317.6.4.275.
[17] HaslerM, Hasler D, Hothan S, Kruger S. Fire tests of steel tension rod systems with intumescent coating, J. Struct. Fire Eng. 2019; 22 – 32; https://doi. org/10.1108/JSFE-01-2019-0005.
[18] Stopp V, Proschek P. Reaktive Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen mit reiner Zugbeanspruchung, DIBt Mitteilungen. 2011; https://doi. org/10.1002/dibt. 201130045.
[19] Hothan S, Hasler D. Summary of the German national regulations regarding the scope of application of intumescent (reactive) fire protection coatings on steel tension members, (2020).
[20] DIN, German proposal for determining the fire resistance of steel tension bars with fire protection systems based on mechanically loaded fire tests (NA 005-52-02 AA), (2015).
[21] Mroz K, Hager I, Korniejenko K. Material Solutions for Passive Fire Protection of Buildings and Structures and Their Performances Testing, Procedia Eng. 2016; 151: 284 – 291. https://doi. org/10.1016/j.proeng.2016.07.388.
[22] P. Sulik, Bierne zabezpieczenia przeciwpożarowe konstrukcji, Izolacje. 2018; 3: 118 – 122.
[23] Anderson CE, Dziuk J, Mallow WA, Buckmaster J. Intumescent reactionmechanisms. 1985; https://doi.org/10.1177/073490418500300303.
[24] Lucherini A, Torero JL, Maluk C. Effects of substrate thermal conditions on the swelling of thin intumescent coatings, Fire Mater. 2020; 1–14. https://doi.org/10.1002/fam.2840.
[25] deSilva D, Bilotta A, Nigro E. Approach formodelling thermal properties of intumescent coating appliedonsteelmembers. FireSaf. J.2020;116:103200. https://doi.org/10.1016/j.firesaf. 2020.103200.
[26] CEN, EN 1363-1:2020. Fire resistance tests. General requirements. 2020.
Przyjęto do druku: 22.08.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 206-209 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
An innovative system of aluminum micropiles made in the STATIpile technology for different applications
dr inż. Marcin Górecki, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0001-8746-8172
dr inż. Łukasz Jabłoński, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-9221-8335
Fabian Rudziak, FAMAR Fabian Rudziak
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.58
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. Wzmacnianie fundamentów istniejących obiektów nie należy do rzadkości. Wynika głównie ze zwiększania obciążeń, modyfikacji funkcjonalnych obiektu i jego otoczenia, zmian warunków gruntowo-wodnych. Wybór metody wzmocnienia zależy od wielu czynników i podyktowany jest często analizami ekonomicznymi. Skuteczną i atrakcyjną kosztowo metodą jest mikropalowanie w technologii STATIpile. W artykule przedstawiono różne możliwości zastosowań, charakterystykę oraz rozwiązania techniczne wymienionej technologii na przykładzie realizacji z kraju i z zagranicy.
Słowa kluczowe: mikropale, mikropale aluminiowe, STATIpile, wzmocnienia fundamentów.
Abstract. Strengthening the foundations of existing structures is not uncommon. It results mainly from increasing loads, functional modifications of the building and its surroundings, changes in soil and water conditions. The choice of the method of strengthening depends on many factors and is often dictated by economic analyzes. An effective and cost-effective method is micropiling in the STATIpile technology. The article presents various possible applications, characteristics and technical solutions of the above-mentioned technology, based on the example of implementation from Poland and abroad.
Keywords: micropiles, aluminum micropiles, STATIpile, foundation reinforcement.
Literatura
[1] Masłowski E, Spiżewska D. Wzmacnianie konstrukcji budowalnych. Arkady wyd. 3, Warszawa, 2000.
[2] Gwizdała K. Fundamenty palowe, Tom 1, Technologie i obliczenia, Wydawnictwo Naukowe PWN, wyd. II, Warszawa, 2013.
[3] PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne. Cz. 1. Zasady ogólne.
[4] PN-EN 1997-2:2009. Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne. Cz. 2. Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.
[5] PN-EN 14199:2015-07. Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych. Mikropale.
[6] PN-B-02482:1983. Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów na palach.
[7] PN-EN 1706:2003. Aluminium i stopy aluminium. Odlewy. Skład chemiczny i właściwości mechaniczne.
[8] Sobala D. Projektowanie pali według Eurokodu 7 – metody i przykłady praktycznego wykorzystania. Materiały Seminarium „Podłoże i fundamenty budowli drogowych”, Autostrada Polska, Kielce, 2012, str. 81–92.
[9] PN-B-02170:2016-12P. Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki.
[10] Starý O. Bytový dům Na Spálence 326 /7, Ústí nad Labem – Klíše, Statické zajištění nosných konstrukcí, 2022.
[11] Starý O. Statické zajištění kostela sv. Václava v Dlažkovicích, 2020.
[12] MGM Partner Sp. z o.o. Sp. k.: Wzmocnienie fundamentów przy pomocy mikropali typu STATIpile istniejącego budynku mieszkalnego wielorodzinnego we Wrocławiu, 2020.
[13] FAMAR: Katalog techniczny napraw konstrukcji budynków w technologii StatiCAL.
Przyjęto do druku: 27.09.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 201-205 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Operating conditions of public utility facilities in terms of accessibility for disabled people
dr hab. inż. Wojciech Drozd, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0001-7978-2268
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.57
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono analizę dostępności wybranych obiektów użyteczności publicznej zlokalizowanych w Krakowie. Główną uwagę skupiono wokół dostępności pod względem architektonicznym. Uwzględniono różne typy niepełnosprawności. Podjęto próbę zbadania bezpiecznego i bezproblemowego poruszania się osób niepełnosprawnych po swoim mieście, samodzielnego załatwiania spraw urzędowych i uczestniczenia w satysfakcjonujący sposób w życiu społecznym. Analizy, ankiety, wywiady i obserwacje własne pozwoliły podjąć próbę pokazania, co należy zmienić bądź udoskonalić, w celu poprawienia warunków życia i samorealizowania się osób z niepełnosprawnościami.
Słowa kluczowe: niepełnosprawność; bariery architektoniczne; obiekty użyteczności publicznej.
Abstract. The article presents an analysis of the accessibility of selected public utility buildings located in Krakow. The main focus was on architecturally accessible accessibility. Various types of disability are taken into account. An attempt was made to investigate the safe and trouble-free movement of people with disabilities around their city, and to deal with official matters on their own and participating satisfactorily in society. Analyzes, surveys, interviews and own observations made it possible to try to show what should be changed or improved in order to improve the living conditions and self-fulfillment of people with disabilities.
Keywords: disability; architectural barriers; public utility facilities.
Literatura
[1]Meyer-Bohe W. Budownictwo dla osób starszych i niepełnosprawnych, Arkady, Warszawa, 1998.
[2] Bola T. Vademecum Projektanta. Problemy osób niepełnosprawnych. Instytut Wzornictwa Przemysłowego, 1991.
[3] Olma M. Bariery w otoczeniu osób z niepełnosprawnościami. Zagadnienia wybrane. Ulgi i przywileje osób niepełnosprawnych w korzystaniu z przejazdów środkami transportu zbiorowego. Wyższa Szkoła Humanitas, 2017.
[4] Konstytucja Rzeczypospolitej Polskiej z 2 kwietnia 1997 roku. (Dz.U. z 1997 r. nr 78, poz. 483, z 2001 r. nr 28, poz. 319, z 2006 r. nr 200, poz. 1471, z 2009 r. nr 114, poz. 946).
[5] Uchwała Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z 1 sierpnia 1997 r. – Karta Praw Osób Niepełnosprawnych (M.P. z 1997 r. nr 50, poz. 475).
Przyjęto do druku: 04.10.222 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 198-200 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Adaptation problems of palace buildings on the example of the guard-house in Bojadla
inż. Marek Sroka, SWECO Polska sp. z o.o.
dr inż. Krystyna Urbańska, Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0003-4513-9068
dr inż. Paweł Urbański, Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0003-4585-0781
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.56
Studium przypadku
Streszczenie. Adaptacja budynku zabytkowego zobowiązuje projektanta do bardzo starannego przygotowania dokumentacji remontowej. Projektowane nowe funkcje nie mogą niszczyć zabytkowych detali, charakteru obiektu lub wnętrza. W artykule przedstawiono problemy adaptacyjne zabytkowego budynku kordegardy w barokowym zespole pałacowo-parkowym zlokalizowanym w Bojadłach. Nowa funkcja budynku ma być dostosowana do wymagań dotyczących pomieszczeń przeznaczonych na cele mieszkalne z zachowaniem historycznego charakteru budynku.
Słowa kluczowe: budynek zabytkowy; adaptacja; remont; kordegarda pałacowa w Bojadłach.
Abstract. Adaptation of a historic building obliges the designer to very carefully prepare renovation documentation. Designed new functions may not destroy the historic details, character of building or interior space. The article presents the problems of adaptation of the historic guardhouse in the baroque palace and park complex located in Bojadla. The new function of the building will be adapted to the requirements of rooms intended for residential purposes, while maintaining the historical character of the building.
Keywords: historical building; adaptation; renovation; palace guardhouse in Bojadla.
Literatura
[1] Bosy G. Rodzina von Kottwitz – panowie na Bojadłach i Konotopie, Ekstra. Gazeta obywatelska nr 5 (v5), 2014, http://www.palacbojadla.org/ download/extra-nr05.pdf , dostęp 13.07.2022 r.
[2] Werner FB. Topographia seu Silesiae, część V, s. 254-255 (rkps w zbiorach Biblioteki Uniwersyteckiej we Wrocławiu) dostęp 13.07.2022 r. https://www.bibliotekacyfrowa.pl/dlibra/publication/ 8297/edition/16345/content?format_id=10.
[3] Bosy G, Kostka E, Mamet M. Kronika Bojadeł, Rys historyczny wsi Bojadła, t. I, Zielona Góra, 2014.
[4] Gernat J. Zespół pałacowo-parkowy w Bojadłach, gm. Bojadła, pow. zielonogórski, dostęp 01.08.2022 r. http://www.palaceiparki.pl/zespolpalacowo- parkowy-w-bojadlach/dzieje-zespolu- i-jego-wlasciciele-i12.
[5] Sroka M. Praca inżynierska pt. Projekt przebudowy i remontu budynku zabytkowego – kordegardy zespołu pałacowo-parkowego w miejscowości Bojadła, Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, 2022.
Przyjęto do druku: 29.09.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 195-197 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Impact of the phase-change material additive on the thermal parameters improvement of the primer for external plaster
dr inż. Magdalena Nakielska, Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0001-6349-6988
dr inż. Anna Kaczmarek, Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0002-9081-4520
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.55
Doniesienie naukowe
Streszczenie. W dobie rosnącego zapotrzebowania na czystą energię świadomy dobór rozwiązań materiałowych pozwalający na jej magazynowanie i przetwarzanie staje się koniecznością. W tym celu zalecane jest zastosowanie materiałów, w których występuje zjawisko przemian fazowych. W artykule przedstawiono przegląd stosowanych obecnie materiałów zmiennofazowych, zwrócono uwagę na kryteria doboru z uwagi na ich właściwości termiczne, fizyczne i mechaniczne. Wykonano badania laboratoryjne w celu sprawdzenia aktywności materiału zmiennofazowego w warstwie gruntującej pod tynk zewnętrzy. Wyniki badań pozwalają stwierdzić, iż zasadne jest wykorzystanie nowoczesnych rozwiązań w przypadku tradycyjnego zastosowania.
Słowa kluczowe: materiał zmiennofazowy; badania laboratoryjne; współczynnik przewodzenia ciepła.
Abstract. In the era of growing demand for clean energy, conscious selection of material solutions allowing for its storage and processing becomes a necessity. For this purpose, materials that exhibit the phenomenon of phase transformations are recommended. This paper presents an overview of the currently used phase change materials, their selection criteria have been taken into account due to their thermal, physical, and mechanical properties. Laboratory tests were carried out to check the activity of the phase change material in the priming layer for exterior plaster. The obtained results show that using modern solutions for conventional applications is justified.
Keywords: phase-change material; laboratory tests; thermal conductivity coefficient.
Literatura
[1] Alawadhi EM. 2008. Thermal analysis of a building brick containing phase change material, Energy and Buildings 40: 351-357
[2] Cabeza LF, Castellon C, Nogues M, Medrano M, Leppers R, Zubillaga O. 2007. Use of microencapsulated PCM in concreto walls for Energy savings. Energy and Buildings 39: 113-119.
[3] Melcer A, Klugmann-Radziemska E, Lewandowski WM. 2012. Materiały zmiennofazowe. Właściwości, klasyfikacja, zalety i wady, Przemysł Chemiczny 7: 100-1011.
[4] Lamberg P, Lehtiniemi R, Henell AM. 2004. Numerical and experimental investigation of melting and freezing processes in phase change material storage, Int. J.Therm. Sci, 43/3: 277-287.
[5] Zwolińska M, Bogdan A. 2012. Związki zmiennofazowe w zastosowaniach techniczno- -użytkowych i ergonomicznych, Ergonomia 4: 22-25.
[6] Zalba B, Marín JM, Cabeza LF, Mehling H. 2003. Review on thermal energy storage with phase change: materials, heat transfer analysis and applications. Applied Thermal Engineering 23: 251– 283.
[7] Baetensa R, Jelle BP, Gustavsend A. 2010. Phase change materials for building applications: A state-of-the-art review. Energy and Buildings 42: 1361–1368.
[8] Soaresa N, Costab JJ, Gasparb AR, Santosc P. 2013. Review of passive PCM latent heat thermal energy storage systems towards buildings’ energy efficiency. Energy and Buildings 59: 82–103.
[9] Muruganantham K. 2010. Application of Phase Change Material in Buildings: Field Data vs. Energy Plus Simulation.
[10] PN-EN 1015-18:2003 Metody badań zapraw do murów – Część 18: Określenie współczynnika absorpcji wody spowodowanej podciąganiem kapilarnym stwardniałej zaprawy.
[11] PN-EN 1015-10:2001 Metody badań zapraw do murów – Część 10: Określenie gęstości wysuszonej stwardniałej zaprawy.
[12] PN-EN 196-1:2016-07 Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
[13] PN-EN 12667:2002 Właściwości cieplne materiałów i wyrobów budowlanych – Określanie oporu cieplnego metodami osłoniętej płyty grzejnej i czujnika strumienia cieplnego – Wyroby o dużym i średnim oporze cieplnym.
Przyjęto do druku: 28.09.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 192-194 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Modelowanie wzmacniania belek żelbetowych za pomocą FRP w programie Ansys
mgr inż. Damian Kowalski, Częstochowa University of Technology, Faculty of Civil Engineering
ORCID: 0000-0002-0257-7644
dr hab. inż. Jacek Selejdak, prof. uczelni, Częstochowa University of Technology, Faculty of Civil Engineering
ORCID: 0000-0001-9854-5962
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.11.54
Case study
Abstract. The purpose of this article is to confirm an accuracy of Cohesive Zone Model (CZM) implemented in Ansys for modelling concrete beams strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) tapes. Only mode II of debonding was taken into account, which is sufficient for a case of bent beam strengthened with FRP tape glued to its bottom. Results show satisfying coincidence of used model with experimental data and therefore confirm usefulness of CZM for solving the above mentioned problems.
Keywords: concrete structures; finite elements method; fiber reinforced polymers; Ansys.
Streszczenie. Celem artykułu jest weryfikacja dokładności modelu Cohesive Zone Model (CZM), zaimplementowanego w programie Ansys, w modelowaniu numerycznym belek żelbetowych wzmacnianych taśmami z polimerów zbrojonych włóknami (FRP).Wzięto pod uwagę jedynie postać II utraty przyczepności, co jest wystarczające w przypadku belek zginanych wzmocnionych taśmą przyklejoną do ich spodu. Wyniki pokazują zadowalającą zgodność użytego modelu z danymi eksperymentalnymi i tym samym potwierdzają użyteczność CZM do rozwiązywania ww. zagadnień.
Słowa kluczowe: konstrukcje betonowe; metoda elementów skończonych; polimery wzmacniane włóknami; Ansys.
References
[1] Wu H-C, Eamon CD. Strengthening of Concrete Structures Using Fiber Reinforced Polymers (FRP) Design, Construction and Practical Applications. Elsevier Ltd., 2017.
[2] American Concrete Institute and ACI Committee 440, “Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures,”American Concrete Institute, 2017.
[3] Rasheed. HA. Strengthening Design of Reinforced Concrete with FRP. 2017.
[4] Yu H, Bai YL, Dai JG, Gao WY. Finite element modeling for debonding of FRP-toconcrete interfaces subjected to mixed-mode loading. Polymers (Basel), vol. 9, no. 9, Sep. 2017, doi: 10.3390/polym9090438.
[5] GliszczynskiA,Wiącek N. Experimental and numerical benchmark study of mode II interlaminar fracture toughness of unidirectional GFRP laminates under shear loading using the end-notched flexure (ENF) test. Composite Structures, vol. 258, Feb. 2021, doi: 10.1016/j.compstruct.2020.113190.
[6] Al-Saawani, MA, Al-Negheimish AI, El- Sayed AK, Alhozaimy AM. Finite Element Modeling of Debonding Failures in FRPStrengthened Concrete Beams Using Cohesive Zone Model. Polymers (Basel), vol. 14, no. 9, p. 1889, May 2022, doi: 10.3390/polym14091889.
[7] Matthys S. Structural behaviour and design of concrete members strengthened with externally bonded FRP reinforcement. 1999.
[8] Zreid I, Kaliske M. A gradient enhanced plasticity–damage microplane model for concrete. Computational Mechanics. 2018, doi: 10.1007/s00466-018-1561-1.
[9] Zreid I, Kaliske M. A cyclic triaxial concrete microplanemodel with gradient regularization, in Computationalmodelling of concrete structures : proceedings of the Conference on Computational Modelling of Concrete and Concrete Structures (EURO-C 2018), 26 February 26 - 1March, 2018, Bad Hofgastein, Austria, 2018, pp. 413–420.
[10] Alfano G, Crisfield MA. Finite element interface models for the delamination analysis of laminated composites: mechanical and computational issues. International Journal For NumericalMethods In Engineering Int. J. Numer. Meth. Engng. 2001, vol. 50, pp. 1701–1736.
[11] Lu XZ, Teng JG, Ye LP, Jiang JJ. Bond-slip models for FRP sheets/plates bonded to concrete. Engineering Structures. 2005, vol. 27, no. 6, pp. 920–937, doi: 10.1016/j.engstruct.2005.01.014.
[12] Mostoonejad D, Hosseini SJ. Simulating FRP debonding from concrete surface in FRP strengthened RC beams: A case study. 2017. [Online]. Available: www.scientiairanica.com
[13] Li G, Zhang A, Jin W. Effect of shear resistance on flexural debonding load-carrying capacity of RC beams strengthened with externally bonded FRP composites. Polymers (Basel). 2014, vol. 6, no. 5, pp. 1366–1380, doi: 10.3390/polym6051366.
[14] Neto P, Alfaiate J, Vinagre J. Modelling the behaviour of reinforced concrete beams strengthenedwith FRP, in III European Conference on Computational Mechanics Solids, Structures and Coupled Problems in Engineering, Jun. 2006.
[15] Mohammadi S, Mousavi Khandan AA. Numerical modeling of RC beams strengthened with CFRP under dynamic loading.
Przyjęto do druku: 07.10.2022 r.
Materiały Budowlane 11/2022, strona 188-191 (spis treści >>)
Start 
