Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Hasonló dokumentumok
Miért kell megerősítést végezni?

kompozit profilok FORGALMAZÓ: Personal Visitor Kereskedelmi és Szolgáltató Bt Szeged, Délceg utca 32/B Magyarország

Magasépítési öszvérfödémek numerikus szimuláció alapú méretezése

Dr. Farkas György, egyetemi tanár Németh Orsolya Ilona, doktorandusz

El hormigón estructural y el transcurso del tiempo Structural concrete and time A szerkezeti beton és az idő

kompozit profilok FORGALMAZÓ: Personal Visitor Kereskedelmi és Szolgáltató Bt Szeged, Délceg utca 32/B Magyarország

Szilárd testek rugalmassága

Függőleges és vízszintes vasalás hatása a téglafalazat nyírási ellenállására

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

Szintetikus szálerősítésű betonok január

Tartószerkezetek tervezése tűzhatásra - az Eurocode szerint

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Nem fémes szerkezeti anyagok. Kompozitok

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

ÜVEG FIZIKAI TULAJDONSÁGAI,

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Szádfal szerkezet ellenőrzés Adatbev.

Vasbeton tartók méretezése hajlításra

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

Polimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok

Központosan nyomott vasbeton oszlop méretezése:

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

HÍDKONFERENCIA 2019 GERENDA VÁLASZTÁS FA-BETON ÖSZVÉRTARTÓKHOZ

KRITIKUS KÉRDÉS: ACÉL ELEMEK

Vasbeton födémek tűz alatti viselkedése Egyszerű tervezési eljárás

Erőtani számítás Szombathely Markusovszky utcai Gyöngyös-patak hídjának ellenőrzéséhez

Az S&P épület-megerősítések anyagának gyártója

Polimerek vizsgálatai

KOMPOZITLEMEZ ORTOTRÓP

ÚJ ANYAGOK ÉS TECHNOLÓGIÁK

ÉPÍTŐANYAGOK REOLÓGIAI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA A DE-ATC-MFK MÉLY- ÉS SZERKEZETÉPÍTÉSI TANSZÉKÉN

Polimerek vizsgálatai 1.

Tömeg (2) kg/darab NYLATRON MC 901 NYLATRON GSM NYLATRON NSM Átmérő tűrései (1) mm. Átmérő mm.

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Tartószerkezetek I. Használhatósági határállapotok

A műanyagok szerves anyagok és aránylag kis hőmérsékleten felbomlanak. Hővel szembeni viselkedésük alapján két csoportba oszthatók:

NSZ/NT beton és hídépítési alkalmazása

BETON VISELKEDÉSE ÉS TERVEZÉSE TŰZRE

EC4 számítási alapok,

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan)

Megerősítés dübelezett acélszalagokkal

Soba. FlamLINE. Fugaszalag 3 dimenziós hézagmozgáshoz

Construction Sika CarboDur és SikaWrap szénszálas szerkezetmegerôsítô rendszerek

Korrodált acélszerkezetek vizsgálata


Társított és összetett rendszerek

Öszvér gerendák kifordulása. Használhatósági határállapotok; nyírt kapcsolatok méretezése 1. mintapélda gerenda HHÁ

Teljeítmény-nyilatkozat az építőipari termékhez StoCrete TF 200

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

Acélszerkezetek. 3. előadás

OTKA F61685 SZÁLERŐSÍTÉSŰ POLIMER (FRP) BETÉTEK TAPADÁSA BETONBAN. Összefoglaló szakmai beszámoló

TYP R. Állítható oszloptartó Szénacél Dac Coat horganyzással TYP R - 01 ÁLLÍTHATÓ MAGASÍTOTT RÉSZLETEKRE VALÓ ODAFIGYELÉS DAC COAT RÖGZÍTŐK

Gyakorlat 03 Keresztmetszetek II.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerfeldolgozás. Melegalakítás

Anyagok az energetikában

Anyagválasztás Dr. Tábi Tamás

Construction Sika CarboDur és SikaWrap szénszálas szerkezetmegerôsítô rendszerek

XT - termékadatlap. az Ön megbízható partnere

Tartószerkezetek modellezése

Tartószerkezetek modellezése

Pattex CF 850. Műszaki tájékoztató

Hosszú szénszállal ersített manyagkompozitok mechanikai tulajdonságainak vizsgálata

Vasbeton födémek tűz alatti viselkedése. Valós tüzek megfigyelése

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Betonpadlók a betontechnológus elképzelése és az új MSZ 4798 : 2014 betonszabvány lehetőségei szerint

BETON PRÓBATESTEK MEGEROSÍTÉSE SZÉNSZÁLAS SZÖVETTEL

Lindab poliészter bevilágítócsík Műszaki adatlap

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

12. Polimerek anyagvizsgálata 2. Anyagvizsgálat NGB_AJ029_1

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan) Szép János

Kábel-membrán szerkezetek

A vasbetonszerkezet tervezésének jelene és jövője A tűzhatás figyelembe vétele.

előadás Falszerkezetek

Corvus Aircraft Kft Tervezési, gyártási technológiák. Győr, április 16.

Szigetelőanyagok. Műanyagok; fajták és megmunkálás

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Építőanyagok I - Laborgyakorlat. Fémek

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

K - K. 6. fejezet: Vasbeton gerenda vizsgálata Határnyomatéki ábra előállítása, vaselhagyás tervezése. A határnyíróerő ábra előállítása.

Teljesítmény-nyilatkozat az építőipari termékhez StoCrete TF 204

3. modul 1 lecke: Kompozit definíció, jellemző mátrix anyagok és tipikus erősítőszálak

Korai vasbeton építmények tartószerkezeti biztonságának megítélése

tervezési szempontok (igénybevétel, feszültségeloszlás,

A FUX Zrt. fejlesztései

SZÁMÍTÁS TŰZTEHERRE BAKONYTHERM

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

SZERKEZETI MŰSZAKI LEÍRÁS + STATIKAI SZÁMÍTÁS

Az alumínium és ötvözetei valamint hegeszthetőségük. Komócsin Mihály

ANSYS alkalmazások a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékén. Hidak és Szerkezetek Tanszéke

A MÛANYAGOK ALKALMAZÁSA

Bossong V-Plus vinilészter tüskeragasztó

Vasbeton gerendák törési viselkedése acélszálak és hagyományos vasalás egyidejű alkalmazása esetén

SORMAT RAGASZTÁSTECHNIKA TRUSTED FIXINGS SINCE 1970

Átírás:

2014.12.12 Tartalom FRP erősítésű betonok Anyagismeret és méretezés 1. FRP anyag: gyártás, alkalmazás, viselkedés 2. Épületrekonstrukció 3. Gerendatesztek eredményei 4. FRP erősítésű szerkezetek méretezési lehetőségei Schaul Péter okl. építőmérnök 1

1. FRP: gyártás, alkalmazás, viselkedés FRP= Fiber reinforced polymer szálerősítésű polimer 1960-as évektől alkalmazzák Építőiparban megjelenési mód: rúd, szalag, kábel, háló, szövet FRP kompozit Összetétel: Szál+mátrix Szál: Mátrix: Kb. 10μm-es szálátmérő húzófeszültség felvétele nagy húzószilárdság nem rozsdásodik nem mágnesezhető szálak mechanikai védelme összefogása erő továbbítása a szálakra Jellemző anyagok: Szál: üveg, szén, bazalt, aramid Mátrix: hőre keményedő műanyagok: epoxi gyanta, poliészter, vinil-észter 2

Anyagtulajdonságok Erősítő anyag Folyáshatár [MPa] Húzószilárdság [MPa] Rugalmassági modulus [GPa] Acél 276-517 N/A 200 25 Glass FRP(GFRP) N/A 480-1600 35-55 1,2-3,1 Basalt FRP (BFRP) N/A 1035-1650 45-59 1,6-3,0 Aramid FRP (AFRP) N/A 1720-2540 41-125 1,9-4,4 Carbon FRP (CFRP) N/A 1720-3690 120-580 0,5-1,9 Határnyúlás [%] Leggyakrabban használt: GFRP- kedvező ár, alacsony sűrűség Gyanta: leggyakrabban epoxi, nagy szilárdság, alacsony hőmérsékleten kikeményíthető GFRP- üvegszál erősítésű polimer Gyártása: platinalemezre folyatás-húzás Három fő típus: E-Glass, S-Glass, AR-Glass Legnagyobb mennyiségben gyártott Kedvező környezeti hatás Jó elektromos ellenállás Hátránya: nem alkáli álló szál 3

CFRP- szénszál erősítésű polimer Előállítás Poli-akril-nitril (PAN): nagy molekulájú polimer Drágább, időigényesebb Jobb minőségű vagy kőszénkátrány 20%-kal elmarad a PAN-tól Jó alkáli és elektromos ellenállás Kb. 3x nagyobb húzószil. és rug. mod. mint az üvegnek BFRP- bazaltszál erősítésű polimer Legkörnyezetkímélőbb Ugyanúgy készül mint az üveg, csak kevesebb energiával Természetben jelenlévő anyagból Legújabb, kísérleti fázis 4

AFRP- aramid erősítésű polimer 80-as évektől Kristályos szerves vegyületből, aromás poliamid Mesterséges szálak közül a legnagyobb húzószil, és rug.mod. Erős savak és lúgok rombolják a másodlagos kötéseket Beton időtartamban alkáli álló Jó elektromos szigetelő Kevlar Gyanták Hőre keményedő műanyagok Epoxi: nagy szilárdságú, jó hőállóságú, alacsony zsugorodás, jó vízálló Poliészter: Jó egyensúly az elektromos, a mechanikai és kémiai tulajdonságok közt Aránylag olcsó Vinil-észter: jó alkáli álló GFRP-hez 5

FRP betétek Gyártás: leggyakrabban pultrúziós eljárás 70% szál+30% mátrix Kis tömeg Felületkezelés: Jó tapadás a betonnal, anyagon belüli nyírás elkerülés. Típusok: Homokfúvás Külső menet Belső menet Alkalmazás: autópálya, alagút, híd, kórház, villamos pálya Mechanikai viselkedés Lineárisan rugalmas, rideg anyag Kisebb rugalmasság, nagyobb szilárdság minden tulajdonság szálirány függő Nyomószilárdság kb. 80% Utólag nem megmunkálható,nincs lokális folyás 6

Kúszás, fáradás, tűz-,víz- és savállóság Kúszási folyamat tapasztalható, CFRP pászma kb. 90% AFRP 65% Fáradási szilárdság szénszálak esetén magasabb, mint acéloknál Japán kutatócsoport: FRP Wöhler diagram Kúszás, fáradás, tűz-,víz- és savállóság Tűzállóság a gyanta miatt maximum 200 C-ig biztosítható Betonfedés növelése A gyanták általában vízállóak Aramid kötéseit reverzibilisen változtatja a víz Szénszál nem képes vízfelvételre Sav és lúgállóság, sósvízi tesztek 7

2.FRP szalag, szerkezet megerősítés Cél a meglévő, szerkezet megerősítése a felületén Mátrix és a szalag/szövet a helyszínen kerül kölcsönhatásba Alkalmazás: Fontos szerkezet előkészítése, a betonszerkezet ellenőrzése A károsodott betonfelületek eltávolítása, a felület kiegyenlítése. Szükség esetén habarcsjavítás vagy a repedések injektálása. A CFRP szalagok alkalmazása előtt általában a felületet homokszórással kell megtisztítani. A csatlakozó felületek közötti különbség ne legyen több mint 1 mm A sarkokat le kell kerekíteni (az ívek sugara ne legyen kevesebb 20 mmnél). FRP szalag, szerkezet megerősítés A ragasztót a felületre általában hengerrel kell felhordani. Az alkalmazott mennyiség a beton felületétől függ (pl. a negatív sarkokban több anyagot kell felhordani mint a sík felületeken a jobb tapadás biztosítása érdekében) CFRP szalagok méretre vágása A szalagok felhelyezése és megfelelő nyomással való rögzítése a felületen, általában hengerrel. A szalagok átfedésének biztosítása (~20 cm) 8

FRP megerősítések típusai Húzott oldal megerősítése Nyomott oszlop abroncsolása Erősítés nyírásra Lehorgonyzások típusa: Nyomott övbe Acél elemmel FRP lehorgonyzás FRP-vel 3. GFRP laborkísérlet 6db tesztgerenda (150x150x550) A1. betonacél erősítéssel A2. ekvivalens üveg kompozit erősítéssel B1. nyírási erősítés nélkül betonacél erősítéssel B2. nyírási erősítés nélkül üveg kompozit erősítéssel C1. szálerősítésű beton betonacél erősítéssel C2. szálerősítésű beton üveg kompozit erősítéssel Hárompontos hajlítási vizsgálat Anyagminőségek: Beton: C40/50, CEM I 42,5 cementből, d max = 16 mm Acél: fővas: B500 kengyel: B240 GFRP: Armastek (GFRP) FRC: BarChip48 7,5 kg/m 3 9

Erő [N] GFRP laborkísérlet eredmények 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 0 5 10 15 20 25 Középponti elmozdulás [mm] Kezdeti lehajlás nagyobb mint acélnál (SLS), de a törőerő majdnem minden esetben az acél fölötti GFRP laborkísérlet eredmények Törésképek: A1 A2 B1 B2 C1 C2 betonacél erősítés kengyellel ekvivalens üveg kompozit erősítéssel Kengyel nélkül betonacél erősítéssel Kengyel nélkül üveg kompozit erősítéssel szálerősítésű beton betonacél erősítéssel szálerősítésű beton üveg kompozit erősítéssel 10

4.FRP erősítésű beton méretezése Amerikai ajánlás: Tapasztalati jellegű, különböző szabványesetekre kidolgozott Hátrány: új szerkezettípusoknál nehezen használható Végeselemes modellezés: Pontos, jól követi a valóságot, tetszőleges szerkezetre használható Hátrány: bonyolult program Veszélyes méretezés GFRP végeselemes modellezés ATENA Studio V5. Laborkísérlettel megegyező geometria, megtámasztási/terhelési viszonyok Alkalmazott anyagminőségek Anyag Acél B500 GFRP, polimer bázisú (ARMASTEK) Határ húzószilárdság [MPa] 500 1300 Rugalmassági modulus[mpa] 210000 55000 Határnyúlás [%] 20 2,2 Hővezetés [W/m C] 46 0,35 Hőtágulási együttható [10-5 1/ C] 12 10 Sűrűség [Ton/m 3 ] 7,8 1,9 11

GFRP végeselemes modellezés Anyagmodell: lineárisa rugalmas, folyás/felkeményedés nélkül Bond-slip law Acélra több ajánlás (CEB-FIP; Bigaj) Csak keresztmetszet kerületétől és betonminőségtől függ GFRP végeselemes modellezés GFRP-nél alakra hasonló Teszt elvégzése bonyolult Beágyazási hossztól, keresztmetszettől jelentősen függ Kevés szakirodalom, kutatási fázis 12

Force [kn] 140 120 100 80 60 40 20 VEM eredmények 150x150x550 gerenda, kengyellel ( A ) gerenda 0 0,0 2,0 4,0 Deflection 6,0 [mm] 8,0 10,0 12,0 GFRP FEM GFRP experiment Steel FEM Steel experimen t Force []kn 70 60 50 40 30 20 10 150x150x550 gerenda, kengyel nélkül ( B gerenda) GFRP FEM GFRP experiment Steel FEM Steel experimen t 0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 Deflection [mm] VEM eredmények A modell jól követi a kísérleti görbét: tönkremenetelhez tartozó erő, kezdeti meredekség, duktilitás, töréskép jó egyezést mutat Eltérések okai: VEM nem veszi figyelembe a két vas nem egyidejű szakadását A kísérleti eredmények kezdeti meredekségében a gerenda beállása is megjelenik 13

GFRP kutatások a jövőben Nagyobb méretű, több keresztmetszetű gerenda vizsgálata Több szál (anyag, felület, átmérő) tesztelése Túl- és alul vasalás vizsgálata Kicsúszási törvény pontosabb vizsgálata Hibrid szálak vizsgálata Feszítőpászmák, és lehorgonyzásuk FRP betétes szerkezetek duktilitása 14