Wytrzymałość na docisk w betonach wysokiej wytrzymałości wzmocnionych stalowym zbrojeniem spiralnym
Wariant tytułu
Bearing capacity of locally loaded high strength concrete reinforced by steel spirals
Autor
Sokal, Piotr
Promotor
dr hab. inż. Andrzej Seruga, prof. PK
Data wydania
2016
Data obrony
19.12.2016
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
wytrzymałość na docisk, beton wysokiej wytrzymałości, strefa zakotwienia, skrępowanie betonu
bearing capacity, high strength concrete, anchorage zone, confined concrete
Abstrakt
Praca podejmuje temat wytrzymałości na docisk betonów wysokiej wytrzymałości obciążonych lokalnie. Ważnym aspektem rozprawy jest wpływ zastosowania zbrojenia w postaci stalowych spirali na wytrzymałość betonu na docisk.
Praca zawiera opis dotychczasowej wiedzy w zakresie tematyki docisku w betonie. Na podstawie analizy bazy wyników badań obcych podano wzory służące do obliczania wytrzymałości na docisk.
Przedstawiono własne badania doświadczalne walcowych elementów z betonów o wytrzymałości na ściskanie równej 53, 70 i 100 MPa. Przebadano 51 elementów niezbrojonych i 104 posiadały zbrojenie w postaci spirali. Ważnym zmiennym parametrem był stosunek pola powierzchni przekroju poprzecznego elementu do pola powierzchni docisku. Głównymi wielkościami analizowanymi podczas badań były: wytrzymałość betonu na docisk i naprężenia w stali spirali.
Badania wykazały, że stosunek wytrzymałości na docisk do wytrzymałości na ściskanie maleje wraz z zastosowaniem betonów o coraz wyższej wytrzymałości na ściskanie. W pracy zaproponowano wzory do obliczania wytrzymałości na docisk w elementach zbrojonych i niezbrojonych wykonanych z BWW.
Zaproponowano nieliniowy model numeryczny MES do obliczania wytrzymałości betonu na docisk dla elementów niezbrojonych i posiadających zbrojenie spiralne. Uzyskano dobrą zgodność wyników modelu z badaniami doświadczalnymi.
The thesis addresses an issue of bearing capacity of high-strength concrete loaded over limited area. An important aspect of the dissertation is the effect of the use of steel reinforcement in the form of a spiral on the bearing capacity of concrete.
The work contains a state of the art of bearing capacity of concrete. Based on the analysis of the research results database, author carried out formulas for calculating the bearing capacity of concrete.
Own experimental studies on cylindrical elements made of concrete of compressive strength 53, 70 and 100 MPa. 51 unreinforced and 104 reinforced by the steel spirals elements were examined. Important parameter was the ratio of the cross-section area to the bearing area.
Researches showed that the ratio of the bearing strength of partially loaded area to compressive strength decreases with the use of concrete of higher compressive strength. Formulas to calculate the bearing capacity of the reinforced and unreinforced high strength concrete were presented.
A nonlinear FEM model to calculate the bearing strength of concrete in the unreinforced and reinforced by spirals elements was proposed. Results obtained from the analysis according to the model show a good compatibility with experimental ones.
