- Tytuł:
-
Thermal bowing of reinforced concrete elements exposed to non-uniform heating
Swobodne wyginanie się elementów żelbetowych pod wpływem nierównomiernego ogrzewania - Autorzy:
-
Kowalski, R.
Głowacki, M.
Wróblewska, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/230904.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
belka żelbetowa
temperatura wysoka
pożar
ugięcie
wyginanie termiczne
gradient temperatury
reinforced concrete beam
high temperature
fire
deflection
thermal bowing
temperature gradient - Opis:
-
The paper presents the test description and results of thermal bowing of RC beams exposed to non-uniform heating at high temperature. Bending of a non-uniformly heated element is caused by free thermal elongation of the material it is made of. The higher the temperature gradient, the greater the bending. In the case when an element is exposed to load and high temperature simultaneously, apart from free bending also deformation of the RC element may occur, which is caused by the decrease of the concrete or reinforcing steel mechanical properties. In order to examine the contribution of the deflection caused by thermal bowing to the total deformation of the bent element with a heated tension zone, an experimental study of freely heated (unloaded) beams was performed. RC beams were heated: (1) on three sides of the cross-section or (2) only on the bottom side. Deflection of elements
loaded by a substitute temperature gradient was calculated using the Maxwell-Mohr formula. The test results show that deflection of freely heated RC beams (caused by the thermal bowing phenomenon) can be 10 to 20% of the total deflection of loaded RC beams with a heated tension zone.
W artykule przedstawiono opis i wyniki badań swobodnego wyginania się belek żelbetowych narażonych na nierównomierne ogrzewanie w temperaturze pożarowej. Elementy żelbetowe ogrzewane nierównomiernie wyginają się na skutek swobodnej wydłużalności termicznej materiału, a wygięcie jest tym większe, im większy jest gradient temperatury w przekroju. W literaturze zjawisko to jest nazywane thermal bowing. Zachodzi ono niezależnie od obciążenia elementu. W statycznie niewyznaczalnych elementach zginanych może ono powodować powstawanie dodatkowych sił wewnętrznych, a w elementach ściskanych (słupach) zwiększenie mimośrodu siły podłużnej. W elementach wytężonych podczas ogrzewania, oprócz swobodnego wyginania się powstają jeszcze deformacje spowodowane pogorszeniem właściwości mechanicznych betonu lub stali. W celu określenia, jaką część całkowitej deformacji wytężonego elementu ogrzewanego nierównomiernie od strony strefy rozciąganej może stanowić ugięcie wywołane zjawiskiem thermal bowing, przeprowadzono badania wyginania się nieobciążonych belek żelbetowych. W sumie zbadano siedem belek o przekroju 160 x 200 mm, długości 1300 mm, wykonanych z betonu klasy C35/45 z kruszywem żwirowym (krzemianowym). Średnia wytrzymałość betonu na ściskanie oznaczona na próbkach sześciennych o boku 150 mm wynosiła odpowiednio 46,3 MPa - po 28 dniach od zabetonowania oraz 60,8 MPa - po około 4 miesiącach (przed przystąpieniem do badań). Średnia granica plastyczności stali określona eksperymentalnie wynosiła 560 MPa. - Źródło:
-
Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 4/I; 247-264
1230-2945 - Pojawia się w:
- Archives of Civil Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł