English
Język Polski
Wzmocnienia ścian z bloczków ABK materiałami FRP - analiza porównawcza i dyskusja wybranych metod obliczeniowych
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2023.145255Abstrakt
Zastosowanie materiałów FRP jako zewnętrznego zbrojenia konstrukcji murowanych jest skuteczną i mało inwazyjną metodą wzmacniania ścian. Dostępna literatura potwierdza pozytywny wpływ kompozytów układanych pasmowo, w konfiguracji poziomej, ukośnej i - jak pokazano w artykule - pionowej. Problemem jest tu właściwe oszacowanie korzyści płynących z takiego zbrojenia, a dokładniej, określenie rzeczywistego wzrostu nośności na ścinanie wzmocnionej ściany. W artykule opisano wybrane procedury obliczeniowe dostępne w literaturze (rozwiązania autorskie), a także w opublikowanych wytycznych do projektowania wzmocnień ścian murowanych materiałami FRP. Pokrótce przedstawiono też wyniki własnych badań laboratoryjnych ścian murowanych z bloczków AAC poddanych ścinaniu, które wzmocniono pionowymi pasami z włókien węglowych i szklanych. Ostatecznie, na podstawie przedstawionych wzorów, obliczono i szczegółowo omówiono wartości teoretycznej siły ścinającej wynikającej z udziału FRP. Porównanie doświadczalnych i teoretycznych sił ścinających wykazało, że tylko jedna z przedstawionych metod obliczeniowych pozwala na uzyskanie dobrej zgodności wyników zarówno dla pasm CFRP, jak i GFRP. Ponadto zauważono, że w dwóch przypadkach wartości siły ścinającej, w zależności od użytego materiału, znacząco się różniły, czego nie zaobserwowano w badaniach.Bibliografia
[1] M. Tomazevic, M. Lutman, and L. Petrovic, In plane behavior of reinforced masonry walls subjected to cyclic lateral loads. Report of the Ministry of Science and Technology of Republic of Slovenia. 1993.
[2] T.C. Triantafillou, “Strengthening of Masonry Structures Using Epoxy-Bonded FRP Laminates”, Journal of Composites for Construction, vol. 2, no. 2, pp. 96-104, 1998, doi: 10.1061/(ASCE)1090-0268(1998)2:2(96).
[3] M. Kałuża and J. Kubica, “Diagonally Compressed AAC Block’s Masonry - Effectiveness of Strengthening Using CRFP and GFRP Laminates", in Proceedings of the: 8th International Masonry Conference, 9-11 July 2010, Dresden, Germany. 2010, pp. 1-10.
[4] M. Kałuża and J. Kubica, “Strengthening of the sheared walls made of AAC blocks using FRP sheets”, Inżynieria i Budownictwo, vol. 9-10, pp. 428-434, 2021 (in Polish).
[5] G. Marcari, G. Manfredi, A. Prota, and M. Pecce, “In-plane shear performance of masonry panels strengthened with FRP”, Composites Part B: Engineering, vol. 38, no. 7-8, pp. 887-901, 2007, doi: 10.1016/j.compositesb.2006.11.004.
[6] A. Kalali and M.Z. Kabir, “Experimental response of double-wythe masonry panels strengthened with glass fiber reinforced polymers subjected to diagonal compression tests”, Engineering Structures, vol. 39, pp. 24-37, 2012, doi: 10.1016/j.engstruct.2012.01.018.
[7] M.R. Valluzzi, D. Tinazzi, and C. Modena, “Shear behavior of masonry panels strengthened by FRP laminates”, Construction and Building Materials, vol. 16, no. 7, pp. 409-416, 2002, doi: 10.1016/ S0950-0618(02)00043-0.
[8] R. Capozucca and E. Magagnini, “Experimental response of masonry walls in-plane loading strengthened with GFRP strips”, Composite Structures, vol. 235, pp. 1-15, 2020, doi: 10.1016/j.compstruct.2019.111735.
[9] A. Borri, G. Castori, and M. Corradi, “Shear behavior of masonry panels strengthened by high strength steel cords”, Construction and Building Materials, vol. 25, no. 2, pp. 494-503, 2011, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2010.05.014.
[10] M. Hadzima-Nyarko, S. Čolak, B. Ð. Bulajić, and N. Ademović, “Assessment of Selected Models for FRP-Retrofitted URM Walls under In-Plane Loads”, Buildings, vol. 11, no. 11, art. no. 559, pp. 1-19, 2021, doi: 10.3390/buildings11110559.
[11] M.J. Simonič, S. Gostič, V. Bosilijkov, and R. Žarnić, “Testing and analysis of masonry walls strengthened with FRP”, Građevinar, vol. 66, no. 6, pp. 533-548, 2014, doi: 10.14256/JCE.960.2013.
[12] T.C. Triantafillou and C.P. Antonopoulos, “Design of Concrete Flexural Members Strengthened in Shear with FRP”, Journal of Composites for Construction, vol. 4, no. 4, pp. 198-205, 2000, doi: 10.1061/(ASCE)1090-0268(2000)4:4(198).
[13] Q. Wang, Z. Chai, Y. Huang, Y. Yang, and Y. Zhang, “Seismic shear capacity of brick masonry wall reinforced by CFRP”, Asian Journal of Civil Engineering, vol. 7, no. 6, pp. 563-580, 2006.
[14] E. Garbin, N. Galati, A. Nanni, C. Modena, and M.R. Valluzzi, “Provisional Design Guidelines for the Strengthening of Masonry Structures Subject to In-plane Loading”, in Proceedings of the: 10th North American Masonry Conference, 3-5 June 2007, Missouri, USA. 2007, pp. 440-453.
[15] ACI 440.7R-10 Guide for the design and construction of externally bonded fiber-reinforced polymer systems for strengthening unreinforced masonry structures. American Concrete Institute, 2010.
[16] ACI 530.1-02 Specification for Masonry Structures. MSJC - Masonry Standards Joint Committee, 2002.
[17] AC125 Acceptance Criteria for Concrete and Reinforced and Unreinforced Masonry Strengthening Using Fiber-Reinforced Polymer (FRP), Composite Systems. ICBO Evaluation Service, 2001.
[18] CNR-DT 200 /2004 Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures. National Research Council - Rome, Italy, 2004.
[19] CNR-DT 200 R1/2013 Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures. National Research Council - Rome, Italy, 2014.
[20] EN 772-1 Methods of test for masonry units - Part 1: Determination of compressive strength. Comite Europeen de Normalisation, 2011.
[21] EN 1052-1 Methods of test for masonry - Part 1: Determination of compressive strength. Comite Europeen de Normalisation, 1998.
[22] Rilem LUMB 6. Diagonal tensile strength tests of small wall specimens. TC 76-LUM, 1991.
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
