Czasopismo | MATERIAŁY BUDOWLANE | Rocznik 2024 - zeszyt 2

Analiza numeryczna i eksperymentalna prefabrykowanych płyt betonowych ze zbrojeniem wysokiej wytrzymałości w szczególnych warunkach podparcia

Numerical and experimental analysis of the precast concrete slabs reinforced with high grade steel bars with special supporting conditions

10.15199/33.2024.02.05

nr katalogowy: 147417
10.15199/33.2024.02.05

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki analiz eksperymentalnych i numerycznych opisujących odpowiedź prefabrykowanych płyt z betonu zbrojonego prętami stalowymi wysokiej wytrzymałości na działanie sił wywołujących zginanie elementu. Przedmiotem badań eksperymentalnych było 45 płyt żelbetowych umiejscowionych na specjalnie przygotowanym stanowisku. Badano wpływ grubości płyt oraz ich stopnia zbrojenia na nośność i odkształcalność elementu. Badano strefę środkową płyty, w której jest stały moment zginający. Stwierdzono, że płyty o grubości 120 mm wykazywały bardziej kruche zniszczenie, podobne do zniszczenia ściskanych elementów betonowych, podczas gdy charakter zniszczenia płyt cienkich 80 mm był bardziej łagodny. W wyniku analiz numerycznych i eksperymentalnych stwierdzono, iż zastosowanie stali B600B pozwala na oszczędniejsze wykorzystanie stali zbrojeniowej. W badaniach eksperymentalnych zastosowano system diagnostyczny pomiaru przemieszczeń i odkształceń, który w łatwy sposób można zaimplementować w warunkach użytkowania rzeczywistej konstrukcji. Uzyskane wyniki eksperymentalne porównano z wynikami z analizy modelu numerycznego.

Abstract

The paper presents experimental and numericalstudies to determine the main characteristics of bent reinforced concrete precast slabs. We tested 45 reinforced concrete slabs with a constant load, in a specially made steel stand. The main purpose of the test is to study the effect of the thickness and percentage of reinforcement of slabs on strength and deformability. The zone of a slab with a constant moment was studied. It was revealed that slabs with a thickness 120 mm showed a more brittle fracture similar to the destruction of compressed concrete elements, while thin plates 80 mm collapsed in a quieter nature. As a result of numerical and experimental analyses, it was found that the use of B600B steel allows for more economical use of reinforcing steel. In the experimental research, a diagnostic system for measuring displacements and strains was used, which can be easily implemented in the conditions of use of the real structure. The obtained experimental results were compared with the results obtained from the analysis of the numerical model.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] PN-G-06002:1997. Podziemne wyrobiska korytarzowe i komorowe – Obudowa betonowa monolityczna – Wymagania i badania.
[2] https://helpiks.org/7-9366.html.
[3] Petraroia DN, Mark P. Variable, full-scale tester for tunnel linings. Structural Concrete. 2021; https://doi.org/10.1002/suco.202000806.
[4] Mohammad SH, Erick AB, Rémy DL, Andrés L. High-Strength Steel Bars in Earthquake-Resistant Reinforced Concrete T-Shaped Walls. ACI Structural Journal. 2021; https://doi: 10.14359/51728091.
[5] Chiew SP, Zhao M, Cai Y. Towards the Use of High Strength Steel for Construction Productivity.Australasian Structural Engineering Conference: ASEC 2016. https://hdl. handle.net/10356/80597.
[6] Berger J. Effects of flexural stiffness on constraints of imposed deformations in reinforced concrete structures. Engineering Structures. 2022; https://doi.org/10.1016/j.engstruct. 2022.114973.
[7] Berger J, Pfeiffer M, Feix J. Extended experimental and numerical investigations on constraint forces from imposed deformations. Structural Concrete. 2020; https://doi.org/10.1002/suco.201900450.
[8] Yi ST, Kim JHJ, Kim JK. Effect of Specimen Sizes on ACI Rectangular Stress Block for Concrete Flexural Members. ACI Structural Journal. 2002, pp. 701-708.
[9] Ibrahim HHH, MacGregor JG. Modification of the ACI Rectangular Stress Block for High- -Strength Concrete.ACI StructuralJournal, V. 94, No. 1, January-February 1997, pp. 40-48.
[10] Sakanov КT. Limiting deformations of concrete in elements with a non-rectangular shape of the compressed zone. Science and technology of Kazakhstan №1, 2010. pp. 93-96.
[11] Nikulin AI. On clarifying the limiting relative strains of concrete in the compression area of bending reinforced concrete elements Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo
[Industrial and Civil Engineering. 2014, no. 8, pp. 12–15.
[12] Shkurupiy ОA. Ultimate concrete compressibility in reinforced concrete elements. Modern industrial and civil construction. „. 4, N4, 2008, pp. 207-212.
[13] Kim JK, Yi ST, Yang EI. Size Effect on Flexural Compressive Strength of Concrete Specimens. ACI Structural Journal, V. 97, No. 2, March-April 2000, pp. 291-296.
[14] Borges JUA, Subramaniam KV, Weiss WJ, Shah SP, Bittencourt TN. Length Effect on Ductility of Concrete in Uniaxial and Flexural Compression. ACI Structural Journal, V. 101, No. 6, November-December 2004, pp. 765-772.
[15] Repin V, Grinyov V. International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia – 2021. The Experience in Automating Scientific Research to Identify Dangerous Zones in the Near- -Support Sections of Wooden Beams. pp 1230–1238. https://doi.org/10.1007/978-3- 030-96383-5_137.
[16] Program BETA 4.0. PSU. Petsold TМ, Lazowski DN, Gluchow DO.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-2 , nr katalogowy 147417 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-zeszyt (pdf) 2024-2 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	28.00 zł

Prenumerata

MATERIAŁY BUDOWLANE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

300.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna	300.00 zł brutto 277.78 zł netto 22.22 zł VAT (stawka VAT 8%)
MATERIAŁY BUDOWLANE - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

342.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	456.00 zł brutto 422.22 zł netto 33.78 zł VAT (stawka VAT 8%)

456.00 zł

Zeszyt

2024-2

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma