Wpływ wzmocnienia materiałami kompozytowymi sklepień murowych na ich nośność
Wariant tytułu
The influence of strengthening with fibre reinforced composites on load bearing capacity of masonry vaults
Autor
Hojdys, Łukasz
Promotor
dr hab. inż. Zbigniew Janowski, prof. PK
Data wydania
2010
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Rozprawa doktorska w przeważającej części dotyczy wpływu wzmocnienia, realizowanego powierzchniowo z zastosowaniem materiałów kompozytowych, na nośność i mechanizm zniszczenia sklepień murowych. Szczególną uwagę poświęcono własnym badaniom eksperymentalnym. Testowano murowane sklepienia kolebkowe niewzmocnione oraz sklepienia wzmacniane powierzchniowo. Stosowano kompozyty o matrycach mineralnych, zbrojone włóknami szklanymi lub węglowymi. Wzmocnienie realizowano, w większości przypadków na sklepieniach uszkodzonych, przy powierzchni podniebienia lub przy powierzchni grzbietowej. Zwrócono uwagę na wpływ zasypki, ukształtowania strefy podporowej i kotwienia zbrojenia kompozytu na podporach na nośność i mechanizm zniszczenia sklepień.
Obciążenia niszczące dla sklepień wzmocnionych wzrastały kilkukrotnie, w porównaniu z obciążeniami niszczącymi sklepienia niewzmocnione. Sklepienia niewzmocnione niszczyły się na skutek przekształcenia konstrukcji w czteroprzegubowy mechanizm, natomiast sklepienia wzmocnione uległy zniszczeniu wskutek zerwania zbrojenia kompozytu lub wskutek poślizgu/ścięcia w spoinach wspornych. Sklepienia wzmocnione charakteryzowały się większą zdolnością do deformacji pod obciążeniem niż elementy niewzmocnione.
Zakres analizowanych przypadków rozszerzono o symulacje numeryczne. Ostatecznie sformułowano wnioski i zalecenia dotyczące kształtowania wzmocnienia wykonanego z materiałów kompozytowych na sklepieniach murowych.
The thesis deals with behaviour of masonry vaults strengthened with externally bonded fibre reinforced composites. The main aim of the research was the experimental study of the influence of presence of strengthening on load bearing capacity and failure mechanism of masonry vaults.
There were tested seventeen barrel vaults. Three of them were tested without strengthening and the rest were strengthened continuously with two types of composite materials. One of them was glass grid embedded in a polymer-cement grout. In the second case carbon grid and cement-based matrix were used. One specimen was strengthened at its intrados and the others were strengthened at their extrados.
Plain vaults failed by formation of the typical four-hinge mechanism. There were two failure mechanisms of strengthened vaults observed during the tests: failure due to sliding along masonry joint and failure due to fibres rapture. Observed failure mechanisms depended on the method of strengthening and amount of fibres.
The load bearing capacity of specimens strengthened with composites increased up to nine times in comparison with unstrengthened ones. The large deformation capacity exhibited prior to failure was the important feature of continuously strengthened specimens. The maximum load capacity of strengthened vaults was achieved for a displacement more than twenty times greater than the displacement corresponding to unstrengthened specimens. The positive effect of the presence of backfill and fibres anchoring at abutments on load bearing capacity of strengthened vaults was confirmed in the experiments and numerical calculations.
Klasyfikacja PKT
630000 Budownictwo
631600 Konstrukcje budowlane
Wydział
Wydział Inżynierii Lądowej
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
