Materiały kompozytowe we wzmacnianiu ściskanych elementów z betonu

Opis

Książka stanowi kompendium wiedzy w zakresie wzmacniania ściskanych elementów z betonu za pomocą materiałów kompozytowych. Tematyka ta jest istotna ze względu na konieczność bieżącej diagnostyki, naprawy oraz adaptacji istniejących obiektów przy zachowaniu pełnego bezpieczeństwa ich użytkowania. Autor zajmuje się problemami związanymi ze wzmacnianiem betonowych i żelbetowych elementów głównie poddanych ściskaniu, w których stosuje się wzmocnienie kompozytowe na bazie żywic epoksydowych (FRP) lub z włókien kompozytowych łączonych z podłożem betonowym wzmacnianego elementu za pomocą zaprawy mineralnej (FRCM). Jest to pierwsze w Polsce kompleksowe ujęcie zasad obliczania wzmocnień kompozytami tego typu konstrukcji, zawierające również przykłady obliczeniowe. Pokazano tu, w jaki sposób w praktyce inżynierskiej można wykorzystać możliwości, jakie dają nowoczesne kompozyty w poprawie nośności elementów żelbetowych poddanych głównie obciążeniom ściskającym.

Książka przeznaczona jest dla inżynierów praktyków, szczególnie tych zajmujących się problematyką wzmacniania konstrukcji żelbetowych (projektanci, rzeczoznawcy itp.). Skorzystają z niej również studenci i wykładowcy kierunku budownictwo.

Spis treści

Podstawowe określenia i ich definicje / 7

Wykaz ważniejszych oznaczeń / 9

Wprowadzenie / 11

1. Przyczyny i przykłady uszkodzeń i awarii konstrukcji inżynierskich z betonu / 13

2. Diagnostyka elementów i konstrukcji inżynierskich z betonu / 29

3. Sposoby i metody wzmacniania konstrukcji inżynierskich / 37
3.1. Tradycyjne metody wzmacniania słupów żelbetowych / 39
3.2. Nowoczesne metody wzmacniania konstrukcji inżynierskich z betonu / 48

4. Materiały kompozytowe we wzmacnianiu konstrukcji z betonu / 51
4.1. Kompozyty na bazie matrycy polimerowej / 54
4.2. Kompozyty na bazie matrycy mineralnej / 62

5. Ściskane elementy z betonu wzmocnione kompozytami FRP i FRCM / 69
5.1. Wpływ rodzaju materiału kompozytowego i technologii wzmocnienia / 70
5.2. Wytężenie betonowego rdzenia wewnątrz płaszcza kompozytowego / 76
5.3. Wpływ stopnia uzwojenia kompozytowego i kształtu przekroju poprzecznego wzmacnianego elementu / 78
5.4. Wpływ stopnia podłużnego wzmocnienia kompozytowego / 83
5.5. Wpływ wstępnej wytrzymałości betonu na ściskanie / 86
5.6. Wpływ ekstremalnych warunków eksploatacji / 88
5.7. Wpływ obciążeń długotrwałych / 93
5.8. Wpływ obciążeń cyklicznych / 97
5.9. Wpływ mimośrodu siły podłużnej i smukłości / 99
5.10. Wpływ wstępnego obciążenia elementu przed wzmocnieniem / 105

6. Projektowanie wzmocnień kompozytowych ściskanych elementów z betonu / 107
6.1. Wytrzymałości betonu w złożonym (trójosiowym) stanie naprężenia, wzmocnionego kompozytami FRP i FRCM / 107
6.2. Odkształcalność betonu w złożonym stanie naprężenia / 115
6.3. Zależność σ-ε dla elementów uzwojonych kompozytami FRP i FRCM / 116
6.4. Nośność przekrojów wzmocnionych podłużnie i poprzecznie kompozytami FRP i FRCM, dla których es = M/N = 0 / 119
6.5. Ogólna metoda iteracyjna wyznaczania nośności przekrojów czworokątnych wzmocnionych poprzecznie kompozytami FRP i FRCM, dla których es = M/N > 0 / 121
6.5.1. Wymiarowanie przekroju czworokątnego obciążonego siłą i momentem – ze strefą rozciąganą / 123
6.5.2. Wymiarowanie przekroju czworokątnego obciążonego siłą i momentem – bez strefy rozciąganej / 127
6.5.3. Nośność przekrojów czworokątnych wzmocnionych poprzecznie kompozytami FRP i FRCM, dla których es = M/N > 0 – metoda ogólna / 131

7. Przykłady obliczeniowe / 139

8. Podsumowanie / 167

Bibliografia / 169