3220342813

Badania betonowych belek zbrojonych prętami kompozytowymi

1. Wprowadzenie

Liniowo-sprężysta charakterystyka wytrzymałościowa prętów kompozytowych FRP (Fiber Reinforced Polymer) powoduje, że nie można liczyć na plastyczne odkształcenia zbrojonych nimi zginanych belek żelbetowych. Oznacza to bardzo nikłą zdolność takich elementów do redystrybucji sił wewnętrznych, w przeciwieństwie do belek zbrojonych stalą.

Nośność betonowych belek zbrojonych prętami FRP zależy od wielu czynników, z których za najważniejsze trzeba uznać [1, 2, 3]:

•    wytrzymałość i odkształcenia graniczne prętów przy rozciąganiu,

•    przyczepność do betonu,

•    stopień zbrojenia podłużnego,

•    wytrzymałość betonu na ściskanie i graniczne odkształcenia betonu e_cu,

•    stopień zbrojenia poprzecznego i kształt tego zbrojenia (strzemiona, spirala),

a także wytrzymałość FRP na ściskanie, co jest istotne w odniesieniu do prętów umieszczonych w ściskanej strefie przekroju.

Na rysunku 1 przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń, ilustrujące wpływ niektórych z tych parametrów na nośność przy zginaniu. Obliczenia wykonano przyjmując płaski stan odkształcenia przekroju, nieliniowe zależności o-£ dla betonu i stali zbrojeniowej, liniową zależność dla prętów FRP oraz zasadę tension stiffening. Rozważono przekrój prostokątny, zbrojony tylko w strefie rozciąganej, przy różnych stopniach zbrojenia.

Rys. 1. Wpływ na nośność zginania rodzaju zbrojenia (stal, szkło, bazalt) i stopnia zbrojenia przekroju p= A/(bd) oraz granicznych odkształceń betonu t_cu (b - szerokość przekroju, d - użyteczna wysokość przekroju, d - krzywizna)

2