Capacity of concrete beams prestressed with BFRP tendons

Steinsteypt mannvirki eru yfirleitt járnbent vegna lágs togstyrks steypunnar. Járnbending hentar að mörgu leyti vel en hefur þann ókost að tærast sé hún ekki varin. Þetta á einkum við þar sem raki, selta eða önnur efnaáraun er mikil. Við slíkar aðstæður geta önnur efni verið heppilegri sem bending t.d. trefjastangir (FRP) sem hafa verið reyndar víða um heim í þó nokkur ár með ágætis árangri. Basalttrefjastangir (BFRP) eru hinsvegar nýleg viðbót við trefjaefnin, þó svo þær hafi verið þekktar í áratugi. Basaltrefjar eru framleiddar úr basaltbergi sem er algengasta bergtegund heims. Þær hafa rúmlega tvisvar sinnum hærri togstyrk heldur en bendistál og eru léttar samanborið við styrk. Hinsvegar er fjaðurstuðullinn lágur 40-50 GPa samanborið við 200 GPa í bendistáli. BFRP stangirnar hafa því mikla toglengingu á fjaðursviði, sem myndi valda togsprungum í steyptum þversniðum. Til að nýta togstyrk stanganna betur án þess að steypan spryngi um of, er nauðsynlegt að spenna stangirnar. Til að kanna vægiþol rétthyrnds steypuþversniðs, forspenntu með BFRP stöngum voru steyptir fjórir bitar sem síðan voru álagsprófaðir. Bitarnir voru án hefðbundinnar skerbendingar með hlutfall haflengdar á móti bendiarmi, (a/d) hlutfall 10,67. Fyrstu tveir bitarnir brotnuðu óvænt í samblandi af sker- og vægisbroti. Þá var ákveðið að styrkja seinni tvo bitana gegn skeri með utanáliggjandi stálhespum, sem voru klemmdar á bitana og þannig framkallað vægisbrot. Niðurstöður prófananna voru bornar saman við reikniaðferðir, sem flestar eru ætlaðar fyrir önnur trefjaefni eða stál sem bendingu. Aðferðunum fyrir útreikningum á vægiþoli bar vel saman við niðurstöður prófana en skerþolsjöfnur voru mjög á reiki. Þegar tilraunaniðurstöður voru bornar saman við niðurstöður fyrri tilrauna, kom í ljós að skerþol sama þversniðs með samskonar bendingu en helmingi lægra a/d hlutfalli, var tvöfalt hærra. Þetta undirstrikar að dreifing skerkrafta og beygjuvægis eftir hafinu, hefur áhrif á skerþol, þó að fæstar skerformúlur taki beint tillit til þess.

Author dc:creator

• Sindri Hlífar Guðmundsson 1986-

Contributors dc:contributor

• Háskólinn í Reykjavík

• Byggingarverkfræði
• Steinsteypa
• Burðarþol
• Mannvirki
• Tækni- og verkfræðideild
• Meistaraprófsritgerðir
• Concrete beams
• Prestressed concrete
• School of Science and Engineering

Language dc:language.iso

en

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/1946/12551

OAI identifier oai:identifier

oai:skemman.is:1946/12551