Nośność i odkształcalność dwukierunkowo mimośrodowo ściskanych smukłych słupów żelbetowych z betonów wysokiej wytrzymałości

Charakterystyka:

Nośność i odkształcalność dwukierunkowo mimośrodowo ściskanych smukłych słupów żelbetowych z betonów wysokiej wytrzymałości

Praca ma charakter doświadczalno - analityczny i dotyczy dwukierunkowo mimośrodowo ściskanych, smukłych słupów żelbetowych wykonanych z betonów wysokiej wytrzymałości, obciążonych krótkotrwale. Badania eksperymentalne, składały się z badań głównych przeprowadzonych na szesnastu słupach oraz z badań dodatkowych, mających na celu określenie wybranych cech mechaniczno - wytrzymałościowych zastosowanych materiałów. Przed prowadzonymi badaniami głównymi wykonano badania wstępne na dwóch słupach, których celem było sprawdzenie przygotowanego stanowiska badawczego. Badania przeprowadzono na elementach w skali zbliżonej do naturalnej. Elementy charakteryzowały się stałym stopniem zbrojenia oraz wykonane były z betonu tej samej klasy. Różniły się stosunkiem smukłości, mimośrodem obciążenia oraz kątem odchylenia płaszczyzny obciążenia. Przeprowadzono analizę odkształcalności i nośności przebadanych słupów z wykorzystaniem metod uproszczonych zawartych w normach: ACI, EC2 i PN oraz z wykorzystaniem metody dokładnej, wyznaczającej nośność na poziomie przekroju przez całkowanie warstwowe. Dodatkowo wykonano obliczenia w systemie DIANA, które posłużyły do sprawdzenia zgodności przeprowadzonych badań eksperymentalnych z zaawansowanym przestrzennym modelem obliczeniowym oraz wykazania przydatności zastosowanego modelu numerycznego w obliczeniach nośności słupów dwukierunkowo mimośrodowo ściskanych.
The work is of experimental and analytical character and deals with bi-axial bending for eccentrically loaded reinforced concrete slender columns made of high strength concrete under short-term load conditions. Experimental research included the main part carried out on sixteen columns and supplementary tests aiming at determining the basic mechanical parameters for materials used for columns. Before the main test programme, preliminary tests were conducted on two columns to check the prepared laboratory stand. The test programme for columns was realized on the elements on a scale close to natural one. All elements had a constant value of reinforcing steel amount and were cast from the concrete of the same class. The variable parameters included slenderness ratio, load eccentricity and the angle of loading plane deviation. An analysis of deformability and load-bearing capacity of tested columns was conducted with the application of simplified methods included in codes ACI, EC2 and PN, as well as with the use of exact method that determines the capacity on the cross-section level by layer integration. Additionally, calculations in DIANA system were conducted to check the accuracy of the result of the performed tests with an advanced 3D calculation method. The calculation also proved the usefulness of the applied numerical model in calculation of bearing capacity of bi-axially loaded columns.