Trwałość zmęczeniowa zginanych przekrojów żelbetowych wzmocnionych taśmami z włókien węglowych
Autor
Derkowski, Wit
Promotor
prof. dr hab. inż. Krzysztof Dyduch
Data wydania
2005
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Praca dotyczy zagadnienia trwałości przekroju normalnego zginanych konstrukcji żelbetowych wzmocnionych niesprężonymi taśmami z włókien węglowych, poddanych obciążeniu cyklicznemu. W pracy przedstawiono własny model teoretyczny określania trwałości zmęczeniowej zginanego przekroju żelbetowej belki wzmocnionej zewnętrznymi, niesprężonymi taśmami z włókien węglowych. Zasadniczą część modelu stanowi wyznaczenie trwałości prętów zbrojenia rozciąganego. Trwałość pręta belki wzmocnionej wyznaczana jest na podstawie równania propagacji szczeliny Parisa, z uwzględnieniem pracy taśmy wzmacniającej. Autorskim rozwiązaniem jest zarówno wprowadzenie współczynnika wpływu położenia taśmy na poszczególne pręty zbrojenia zwykłego, jak i sposób uwzględniania energii przejmowanej przez wzmocnienie. Energia ta wpływa na zmniejszenie prędkości rozwoju pęknięcia w pręcie, a więc na zwiększenie jego trwałości. Ważną część pracy stanowią badania doświadczalne przeprowadzone na dwóch seriach belek żelbetowych, różniących się stopniem zbrojenia zwykłego. Badane belki miały 3,5 m długości i prostokątny przekrój poprzeczny o wymiarach 25 cm x 40 cm. W każdej serii badań obciążeniu cyklicznemu wywołującemu porównywalny poziom naprężeń w zbrojeniu zwykłym poddano belkę niewzmocnioną, wzmocnioną jedną taśmą i wzmocnioną dwiema taśmami z włókien węglowych. W celu poprawy zakotwienia taśm, dolną i boczne powierzchnie belki, na odcinkach 1,0 m od lica podpory, oklejono matami z włókien węglowych. Na podstawie analizy wyników przeprowadzonych badań doświadczalnych i obliczeń według zaproponowanego modelu sformułowano następujące wnioski: - wzmocnienie belek żelbetowych poprzez doklejenie na krawędzi rozciąganej niesprężonych taśm z włókien węglowych zwiększa ich trwałość zmęczeniową; - utrata nośności belek wywołana jest pękaniem zmęczeniowym zbrojenia zwykłego; - powiększenie trwałości zmęczeniowej przekroju normalnego żelbetowej belki wzmocnionej jest wynikiem zwiększenia trwałości prętów zbrojeniowych; - trwałość zmęczeniowa zbrojenia zwykłego belek zależy od lokalizacji zewnętrznych taśm wzmacniających względem poszczególnych prętów zbrojeniowych; - w przypadku belek wzmocnionych niesprężonymi taśmami z włókien węglowych nie dochodzi do zniszczenia zmęczeniowego taśm ani warstwy adhezyjnej; - dodatkowe kotwienie taśm poprzez zastosowanie mat z włókien węglowych zwiększa trwałość i wytrzymałość zmęczeniową belek.
