tehnologii pentru lucrari din compozite prez 3 (2)

62
coordonator conf.dr.ing. Gabriel Oprişan Armarea internă a elementelor de construcţii cu produse din CPAF-Curs 3

Upload: madao5

Post on 01-Dec-2015

29 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

coordonator conf.dr.ing. Gabriel Oprişan

Armarea internă a elementelor de

construcţii cu produse din CPAF-Curs 3

Page 2: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Conţinutul cursului

3 Armarea internă a elementelor de construcţii cu

produse din CPAF

3.1 Materiale compozite folosite ca materiale pentru

armare existente pe piaţa construcţiilor

3.2 Standarde de calcul

3.3 Lucrarea 3

Page 3: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor Bare de armare existente pe piata:

C-BARTM aceste bare au la baza fibre de sticla de tip E, fibre de

carbon, aramid sau in sistem hibrid carbon si E-glass

Page 4: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor Hughes Brothers Inc companie americana care produce bare din

fibre de sticla si fibre de carbon, in tabel fiind prezentate

caracteristicile fibrelor de sticla marca ASLAN 100

Page 5: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor ISOROD® sunt bare de înaltă rezistenta proiectate pentru

armarea betonului (suprafața lor are o amprenta cu nisip cuarțos

pentru o buna aderență cu betonul).

Page 6: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

In tabelul de mai jos sunt date caracteristicile mecanice ale

barelor de tip ISOROD®

Page 7: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor NEFMAC plase sau grile din polimeri armati cu fibre de sticla

Page 8: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor ROTAFLEX Rod sunt armaturi compuse din fibre de sticlă

înglobate în rașini polimerice. Compozitia este de 80% din

greutate fibre de sticla și 20% rașină epoxidică.

Page 9: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Produse din fibre de carbon LEADLINE TM bare din fibre carbon realizate prin procedeul de

pultrudere

Page 10: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Produse din fibre de carbon ISOROD sunt bare de armare din fibre de carbon cu matrice

vinilesterica, avand o rezistenta la intindere de aproximativ 1596

MPa și un modul de elasticitate de 111,1 GPa

Page 11: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Produse din fibre de carbon

Page 12: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Produse din fibre aramidice

Page 13: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Produse din fibre aramidice

Page 14: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Comparatie bare din otel vs. bare

din inox vs. bare din CPAFS

Page 15: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Near Surface Mount strengthening in parking garages, USA

Page 16: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Near Surface Mount strengthening in parking garages

Page 17: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Un-Bonded Post Tensioning

Page 18: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Pre-stressing tendons

Page 19: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Carcase grinzi din CPAFC

Page 20: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

St Pietersheim - 12th Century Fortress historic restoration - Belgium

Page 21: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Restoration of St. Trudo Cathedral - Belgium

Page 22: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Fort Manoel in Valletta built by the "Knights of Malta 1723 Restoration works - Malta

Page 23: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Rudland Castle - Wales United Kingdom

Page 24: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Grandview High School - Kansas City

Page 25: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Bryan LGH Hospital MRI room addition - Lincoln NE

Page 26: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Armaturi din CPAGS inglobate in elemente din lemn

www.hughesbros.com/Aslan100/images/masonry2.jpg

Page 27: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Page 28: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Page 29: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii

de caz

Page 30: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Taierea unor slituri in rosturi pentru introducerea armaturii din GFRP

Page 31: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Protejarea zidariei (zona de langa rost) impotriva murdaririi accidentale cu

adeziv epoxidic folosind banda de hartie autoadeziva

Page 32: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Injectarea rasinii epoxidice in sliturile orizontale

Page 33: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Montarea barelor in sliturile preformate, metoada este cunoscuta sub

denumirea de NSM (near surface mounted)

Page 34: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Inainte de incercarea experimentala

Tumialan, G., P.C. Huang, A. Nanni, and P. Silva, "Strengthening of Masonry Walls

with Structural Repointing," Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures -

FRPRCS-5, Cambridge, July 16-18, 2001.

Page 35: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Inainte de incercarea experimentala

Tumialan, G., P.C. Huang, A. Nanni, and P. Silva, "Strengthening of Masonry Walls

with Structural Repointing," Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures -

FRPRCS-5, Cambridge, July 16-18, 2001.

Zidarie neconfinata Zidarie confinata cu bare pe directie orizontala

Page 36: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Inainte de incercarea experimentala

Tumialan, G., P.C. Huang, A. Nanni, and P. Silva, "Strengthening of Masonry Walls

with Structural Repointing," Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures -

FRPRCS-5, Cambridge, July 16-18, 2001.

Directia de

propagare a fisurii

Zo

na

neconsolid

ata

Zona

consolid

ata

Page 37: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz-Constructii noi

Parapete pentru poduri

Page 38: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz-Constructii noi

Tabliere poduri

Page 39: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Memorial Sloan Kettering Hospital - New York City - 10th floor 2-way slabs

Page 40: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Studii de caz

Memorial Sloan Kettering Hospital - New York City -

10th floor 2-way slabs

Page 41: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Concrete Columns With Internal Bars Made Of Glass

Fibers Can Make A Building Sturdier

ScienceDaily (July 27, 2009) — Conventional means of

internal reinforcement for concrete member in buildings

involve steel bars. Yet for structures that function in harsh

environments like coastal regions, or for structures that

support sensitive equipment, such as magnetic resonance

imaging units; the use of fiber reinforced polymer (FRP) is

emerging as a valuable option, due to its natural

resistance to corrosion, its high strength, light weight,

transparency to electrical and magnetic fields and ease of

manufacturing and installment.

Sursa: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090714165056.htm

Page 42: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Un program complex de cercetare a fost demarat intre anii 2003-2005 scopul fiind

implementarea armaturilor din CPAF la armarea elementelor structurale din beton.

Astfel , au fost efectuate o serie de incercari experimentale necesare validarii

tehnologiilor de armare pe directie transversala si longitudinala folosind frete si bare

din fibre de sticla.

Studii si incercari experimentale

efectuate in cadrul facultatii de

constructii

Page 43: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Cutii confectionate pentru testul de durabilitate

Testele de durabilitate

Agitator Regulator termic

Rezistenta electrica pentru incalzire

Page 44: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Probe imersate in solutia de testare

Curved

Unstressed

Undamaged With sealed ends 100 days 12

200 days 12

Damaged With sealed ends 100 days 24

200 days 24

Stressed

Undamaged With sealed ends 100 days 24

200 days 24

Damaged With sealed ends 100 days 48

200 days 48

According to the durability test programme presented, the immersion trials on a series of 216 curved samples have been initiated.

. Environment -

simulated pore fluid solution

with the composition:- de-

ionised water - 1 litre;

-sodium hydroxide - 20 g;

- potassium hydroxide - 28

g;

- calcium hydroxide - 5g

(to saturate).

The test temperatures

would be 20o and elevated

at 40o and 60o Celsius

degrees.

Page 45: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Probe imersate in solutia de testare

Page 46: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Probe imersate in solutia de testare

Page 47: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Testele de aderenta

Page 48: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Testele de aderenta CONCRETE GRADE: C18/22.5 (according to the Romanian regulation NE012-99)

CEMENT TYPE: IIA32.5 - 410 kg/cm

AGGREGATE: 0 – 3 (sand) - 640 Kg/cm

3 – 7 (gravel) - 600 Kg/cm

7 – 16 (gravel) - 425 Kg/cm

WATER: - 415 Kg/cm

W/C RATIO: - 0,52

Page 49: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Testele de aderenta

CONCRETE GRADE: C18/22.5 (according to the Romanian regulation NE012-99)

CEMENT TYPE: IIA32.5 - 410 kg/cm

AGGREGATE: 0 – 3 (sand) - 640 Kg/cm

3 – 7 (gravel) - 600 Kg/cm

7 – 16 (gravel) - 425 Kg/cm

WATER: - 415 Kg/cm

W/C RATIO: - 0,52

F (N)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

Displacement [mm]

Fo

rce

[N

]

F (N)

τ 0.1

5

τ

l

τ max

Page 50: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Moduri de cedare

Page 51: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Teste pe stalpi din beton cu armatura

si freta de otel

Page 52: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

AEF

depl. max. : 0,0106580 mm depl. max. : 0,0108310 mm

Page 53: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Confectionarea stalpilor din ba prin

centrifugare

Page 54: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Confectionarea stalpilor din ba prin

centrifugare

Page 55: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Confectionarea stalpilor din ba prin

centrifugare

Page 56: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Instrumentarea stalpilor din beton

armat cu bare din CPAFS

Page 57: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Instrumentarea stalpilor din beton

armat cu bare din CPAFS

Page 58: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Standarde in vigoare si proiectare

structurilor din beton armate cu bare

din CPAF (compozite polimerice

armate cu fibre) 1. CNR-DT 203/2006 (2007), Guide for Design and Construction of Concrete

Structures Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer Bars, National Research

Council – Advisory Committee on Technical Recommendations for

Construction, Rome, Italy.

2. ** fib Task Group 9.3, bulletin 40 (2007), FRP reinforcement in RC structures,

International Federation of Structural Concrete, Lausanne.

3. ACI 440.1R-06 (2006), Guide for the Design and Construction of Concrete

Reinforced with FRP bars, American Concrete Institute Committee, USA.

4. CAN/CSA-S806-02 A National Standard of Canada (2004), Design and

Construction of Building Components with Fibre-Reinforced Polymers,

Canadian Standards Association, Mississauga, Ontario, Canada.

Page 59: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Lucrarea 3

1. În diagrama de mai jos este prezentată testarea la întindere a unei bare

din compozite polimerice armate cu fibre de sticlă. Determinaţi modulul de

elasticitate şi deformaţia ultimă a barei din CPAFS.

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

Bara cu diametrul de 8 mm

Bara cu diametrul de 8 mm

Page 60: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Lucrarea 3

Page 61: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Lucra

rea 3

Page 62: Tehnologii Pentru Lucrari Din Compozite Prez 3 (2)

Site-uri utile cu informatii despre

armare elementelor cu bare

compozite, grile polimerice etc

http://www.hughesbros.com

http://www.schoeck-combar.com

http://tillco.com/

http://www.tensarcorp.com