Filters
total: 248
filtered: 232
Search results for: REINFORCED CONCRETE (RC) BEAMS
-
Analytical approach for membrane action in laterally-restrained reinforced concrete square slabs under uniformly distributed loads
PublicationLaterally-restrained reinforced concrete slabs can mobilise compressive membrane action and subsequent tensile membrane action under extreme loading conditions, thereby enhancing the load resistance under uniformly distributed loads. Previous analytical study focuses primarily on tensile membrane action in simply-supported slabs. This paper describes an analytical approach for membrane action in laterally-restrained square slabs....
-
Detection and Imaging of Debonding in Adhesive Joints of Concrete Beams Strengthened with Steel Plates Using Guided Waves and Weighted Root Mean Square
PublicationStrengthening of engineering structures is an important issue, especially for elements subjected to variable loads. In the case of concrete beams or slabs, one of the most popular approaches assumes mounting an external reinforcement in the form of steel or composite elements by structural adhesives. A significant disadvantage of adhesive joints is the lack of access to the adhesive film for visual condition assessment, thus, there...
-
Ultrasound monitoring for evaluation of damage in reinforced concrete
PublicationThe paper deals with automated monitoring of damage evolution in concrete elements subjected to three-point bending tests. The monitoring is based on the nonlinear interactions of traveling ultrasonic waves with micro-crack zones inside the concrete specimens and surface-breaking cracks. The developed procedure assumes semi-continuous ultrasonic testing during the element full loading cycle and generation of the power spectral...
-
Minimal transverse reinforcement of reinforced concrete members
PublicationW pierwszej części pracy omówiono zagadnienia dotyczące minimalnego zbrojenia na ścinanie elementów żelbetowych w kontekście norm europejskich oraz pozaeuropejskich. W drugiej części pracy dokonano analizy wyników badań eksperymentalnych dotyczących nośności elementów bez zbrojenia poprzecznego, które stanowią podstawę do weryfikacji zaleceń normowych w zakresie minimalnego zbrojenia na ścinanie.
-
Crack monitoring in concrete beams under bending using ultrasonic waves and coda wave interferometry: the effect of excitation frequency on coda
PublicationConcrete is one of the most widely used construction materials in the world. In recent years, various non-destructive testing (NDT) and structural health monitoring (SHM) techniques have been investigated to improve the safety and control of the current condition of concrete structures. This study focuses on micro-crack monitoring in concrete beams. The experimental analysis was carried out on concrete elements subjected to three-point...
-
Mechanical and radiation shielding properties of concrete reinforced with boron--basalt fibers using Digital Image Correlation and X--ray micro--computed tomography
PublicationThe paper presents experimental investigations of the radiation shielding, mechanical and fracture properties of concrete reinforced with 5 kg/m3 of novel basalt fibers infused with boron oxide (BBF). However, further studies concerning other dosages i.e. 1 kg/m3, 10 kg/m3, 15 kg/m3 and 20 kg/m3 are currently carried out. Experiments with neutron source revealed that addition of BBF as a dispersed concrete reinforcement could improve...
-
Mechanical and fracture properties of concrete reinforced with recycled and industrial steel fibers using Digital Image Correlation technique and X-ray micro computed tomography
PublicationPaper presents investigation of fracture phenomenon in plain concrete and in concrete reinforced with both recycled steel fibers (RSF) and industrial steel fibers (ISF). The wedge splitting test (WST), which enables stable crack propagation for quasi-brittle materials, was carried out on 75 75 75 mm cube samples. Initially, fracture process zone development was investigated only on the surface of samples using Digital Image Correlation...
-
Experimental study of shear strength and failure mechanisms in RC beams scaled along height or length
Publication -
Experimental study of shear strength and failure mechanisms in RC beams scaled along height or length
PublicationArtykuł omawia wyniki doświadczalne efektu skali w belkach żelbetowych bez zbrojenia pionowego. Belki żelbetowe były zeskałowane wzdłuż wysokości i długości. Zaobserwowane 3 różne mechanizmy zniszczenia w doświadczeniach. Wyniki efektu skali porównano z niektórymi wzorami analitycznymi z literatury.
-
3-D finite-difference time-domain modelling of ground penetrating radar for identification of rebars in complex reinforced concrete structures
PublicationThis paper presents numerical and experimental investigations to identify reinforcing bars using the ground penetrating radar (GPR) method. A novel element of the paper is the inspection of different arrangements of reinforcement bars. Two particular problems, i.e. detection of few adjacent transverse bars and detection of a longitudinal bar located over or under transverse reinforcement, have been raised. An attention was also...
-
Prediction of fracture toughness in fibre-reinforced concrete, mortar, and rocks using various Machine learning techniques
PublicationMachine Learning (ML) method is widely used in engineering applications such as fracture mechanics. In this study, twenty different ML algorithms were employed and compared for the prediction of the fracture toughness and fracture load in modes I, II, and mixed-mode (I-II) of various materials, including fibre-reinforced concrete, cement mortar, sandstone, white travertine, marble, and granite. A set of 401 specimens of “Brazilian...
-
Parameter estimation of a discrete model of a reinforced concrete slab
Publication -
Quantitative assessment of the influence of tensile softening of concrete in beams under bending by numerical simulations with XFEM and cohesive cracks
PublicationResults of the numerical simulations of the size effect phenomenon for concrete in comparison with experimental data are presented. In-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending are analyzed. EXtended Finite Element Method (XFEM) with a cohesive softening law is used. Comprehensive parametric study with the respect to the tensile strength and the initial fracture energy is performed. Sensitivity...
-
FE analysis of reinforced concrete corbels with enhanced continuum models
PublicationW artykule pokazano wyniki MES symulacji wsporników żelbetowych. Zachowanie wsporników modelowano przy zastosowaniu 3 różnych modeli betonu: sprężysto-plastycznego, degradacji sprężystej i rozmytych rys. Modele rozszerzono o długość mikrostruktury przy zastosowaniu teorii nielokalnej. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami z literatury.
-
Experimental Verification of Natural Vibration Models of Steel-concrete Composite Beams
Publication -
Vibration of Steel–Concrete Composite Beams Using the Timoshenko Beam Model
Publication -
Multi-scale modelling of concrete beams subjected to three-point bending
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES dwuskalowego modelowania belek betonowych z nacięciem na poziomie skali makro i mezo. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Natomiast na poziomie skali makro został opisany jako materiał...
-
Numerical analysis of behaviour of reinforced concrete elements under eccentric compression
PublicationPrzedstawiono wyniki modelowania nośności elementów żelbetowych stosując metodę elementów skończonych. Do opisu betonu zastosowano sprężysto-plastyczne prawo materiałowe wg Druckera-Pragera. Do modelowania stali zbrojeniowej zastosowano sprężysto-plastyczne prawo materiałowe według von Misesa. Obliczenia wykonano dla ścian żelbetowych.
-
Measurements and calculations of the width of the fracture process zones on the surface of notched concrete beams
PublicationArtykuł omawia wyniki pomiaru i analizy numerycznej szerokości strefy pękania w belkach betonowych z nacięciem. Do pomiarów zastosowano metodę DIC. Do symulacji zastosowano model sprężysto - plastyczny i model z degradacją sztywności. Oba modele zostały rozszerzone o nielokalne osłabienie. Wyniki symulacji porównano z doświadczeniami.
-
Electrochemical investigations of conductive coatings applied as anodes in cathodic protection of reinforced concrete
Publication -
Effect of a characteristic length on crack spacing in a reinforced concrete bar under tension
Publication -
Experimental Study and Finite Element Modeling of Reinforced Concrete Column Having an Opening
Publication -
Experimental study of corrosion in reinforced concrete by acoustic emission and electrochemical noise techniques
PublicationTechnika emisji akustycznej jest znaną metodą badań korozji zbrojenia żelbetu. Źródłem aktywności akustycznej są zawsze zjawiska o naturze mechanicznej. Przedstawiono wynik badań akustycznych zbrojonego betonu w warunkach polaryzacji anodowej, przyspieszającej procesy korozyjne. Symultanicznie prowadzona była rejestracja szumu elektrochemicznego. Dla umożliwienia korelacji wyników, uzyskanych obiema technikami, wykonana została...
-
Electrochemical investigations of conductive coatings applied as anodes in cathodic protection of reinforced concrete.
PublicationW pracy przedstawiono rezultaty badań elektrochemicznych polimerów przewodzących z pigmentem grafitowym. Wyznaczono parametry elektrochemiczne badanych powłok w trakcie długotrwałej polaryzacji zbrojonego betonu. W oparciu o pomiary impedancyjne wyznaczono parametry elektrochemiczne powłok przewodzących. Wykazano, że badane powłoki mogą być stosowane w ochronie katodowej żelbetu. Badania wykazały, że optymalne stężenie grafitu...
-
FE-analysis of failure behaviour of reinforced concrete columns under eccentric compression
PublicationArtykuł omawia obliczanie słupów żelbetowych poddanych ściskaniu mimośrodowemu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu MES i sprężysto-plastycznego prawa konstytutywnego rozszerzonego o długość charakterystyczną mikrostruktury za pomocą teorii nielokalnej.
-
Effect of a characteristic length on crack spacing in a reinforced concrete bar under tension.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej obliczenia rozstawu rys w pręcie żelbetowym poddanemu rozciąganiu. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu sprężysto-plastycznego modelu rozszerzonego o długość charakterystyczna mikrostruktury przy pomocy teorii nielokalnej.
-
Numerical studies on size effects in concrete beams. Architecture Civil Engineering Environment ACEE
PublicationW artykule przedstawiony wyniki obliczeń efektów skali w belkach betonowych podczas zginania. Zastosowano model sprężysto-plastyczny z nielokalnym osłabieniem. Rozkład wytrzymałości na rozciąganie był stochastyczny - przestrzennie skorelowany. Belki były geometrycznie podobne. Wyniki porównano z modelem efektu skali Bazanta.
-
Numerical investigations of size effects in notched and un-notched concrete beams under bending
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych z nacięciem i bez nacięcia poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek betonowych na ich nośność oraz rozkład lokalizacji odkształceń.
-
Modelling and parameter identification of steel–concrete composite beams in 3D rigid finite element method
Publication -
Experimental and numerical assessment of size effect in geometrically similar slender concrete beams with basalt reinforcement
PublicationW artykule przedstawiono doświadczalne i numeryczne wyniki badań efektu skali w geometrycznie podobnych smukłych belkach betonowych ze zbrojeniem bazaltowym. Doświadczenia zostały symulowane stosując metodę elementów skończonych w oparciu o model sprężysto-plastyczny z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem. Otrzymano dobrą zgodność wyników doświadczalnych z numerycznymi.
-
Two - scale model for concrete beams subjected to three point bending - numerical analyses and experiments
PublicationArtykuł omawia dwu-skalowe podejście do betonu przy wykorzystaniu połączonych modeli. Metodę elementów skończonych zastosowano na poziomie makro. Na poziomie mikro zastosowano metodę elementów dyskretnych. Macierz sztywności wyznaczono na podstawie tensora naprężeń wyznaczonego w skali mikro. Wyniki numeryczne dw-skalowe porównano z wynikami dyskretnymi dla całego obszaru.
-
Analysis of strain localization in reinforced concrete elements with explicit second-gradient strain damage approach
PublicationArtykuł omawia obliczanie elementów żelbetowych przy zastosowaniu modelu zniszczeniowego z degradacją sztywności z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano dla belek żelbetowych.
-
Numerical analysis of size effect in RC beams scaled along height or length using elasto-plastic-damage model enhanced by non-local softening.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące efektu skali w belkach żelbetowych uzyskane stosując metodę elementów skończonych. Dwuwymiarowe obliczenia wykonano dla belek żelbetowych podczas 4-punktowego zginania. Belki były skalowane wzdłuż wysokości lub długości. Beton został opisany prawem sprężysto-plastycznym z degradacją sztywności, rozszerzonym o nielokalność w osłabieniu. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi....
-
Experimental validation of the use of energy transfer ratio (ETR) for damage diagnosis of steel-concrete composite beams
Publication -
Calculations of fracture process zones on meso-scale in notched concrete beams subjected to three-point bending.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES modelowanie belek betonowych z nacięciem na poziomie skali mezo. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ stochastycznego rozkładu kruszywa, średnicy, kształtu oraz zagęszczenia...
-
Parametric FE studies on a coupled energetic-statistical size effect in plain concrete beams under bending
PublicationW artykule omówiono wyniki połączonego deterministyczno-statystycznego efektu skali w betonowych belkach podczas zginania. Obliczenia wykonano stosując MES w zakresie sprężysto-plastyczności z nielokalnym osłabieniem. Obliczenia wykonano dla różnych długości korelacji i współczynnika zmienności.
-
Effectiveness of various types of coating materials applied in reinforced concrete exposed to freeze–thaw cycles and chlorides
PublicationThis study assesses the durability of coated and uncoated concrete surfaces protected with four different coating materials: water-soluble (BW), solvent-based (BR), mineral (MI), and epoxy (EP). The durability assessment includes evaluating the absorption rate of water, pull-off adhesion strength, and coating material thickness. Concrete samples were subjected to immersion in regular water and a 7% urea solution, followed by...
-
Badania eksploatacyjne żelbetonu podczas realizacji ochrony katodowej. Investigations of cathodic protection of exposed reinforced concrete
PublicationPrzedstawiono wyniki badań realizacji ochrony katodowej stalowego zbrojenia betonu. Jako anodę zastosowano powłokę ochronną charakteryzującą się wysokim przewodnictwem elektrycznym. Podczas ekspozycji wykonywano pomiary potencjału powłok, który odzwierciedla zmiany rezystancji elektrycznej. Powłoki zawierające niskie zawartości grafitu charakteryzują się wysokimi rezystancjami rosnącymi podczas realizacji ochrony, ponadto w stosunku...
-
Effectiveness of various types of coating materials applied in reinforced concrete exposed to freeze–thaw cycles and chlorides
PublicationThis study assesses the durability of coated and uncoated concrete surfaces protected with four Different coating materials: water-soluble (BW), solvent-based (BR), mineral (MI), and epoxy (EP). The durability assessment includes evaluating the absorption rate of water, pull-of adhesion strength, and coating material thickness. Concrete samples were subjected to immersion in regular water and a 7% urea solution, followed by cyclic...
-
Finite element analysis on failure of reinforced concrete corner in sewage tank under opening bending moment
PublicationW artykule omówiono mechanizm uszkodzenia żelbetowego zbiornika ściekowego w narożniku ściany, który uległ uszkodzeniu podczas próby wypełnienia na skutek nadmiernych przemieszczeń poziomych ścian pod wpływem otwierającego momentu zginającego. Aby wyjaśnić przyczyny awarii, przeprowadzono kompleksowe obliczenia metodą elementów skończonych (MES) żelbetowego zbiornika w warunkach odkształcenia płaskiego. Beton zamodelowano za pomocą...
-
Concrete beams under bending - calculations of size effects within stochastic elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych nacięciem poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek betonowych na nośność.
-
Load-carrying capacity and state of effort of tubes made of glass and basalt fibre reinforced polymer filled with concrete
PublicationOpisano badania eksperymentalne słupów wykonanych z rur polimerowych zbrojonych włóknami szklanymi i bazaltowymi. Część rur wypełniano wewnątrz betonem. Słupy z wypełnieniem niszczyły się w sposób powolny, wykazując wysoką nośność pokrytyczną, podczas gdy słupy z rur pustych niszczyły się w sposób gwałtowny, niesygnalizowany. Nośności uzyskane eksperymentalnie porównano do nośności obliczonych teoretycznie na podstawie procedur...
-
Notched concrete beams under bending - calculations of size effects within stochastic elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych nacięciem poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek na nośność z uwzględnieniem stochastycznego rozkładu wytrzymałości na...
-
Mesoscopic simulations of a fracture process in reinforced concrete beam in bending using a 2D coupled DEM/micro-CT approach
PublicationW tej pracy zbadano numerycznie w warunkach 2D złożony proces pękania w krótkiej prostokątnej belce betonowej wzmocnionej jednym prętem podłużnym (bez zbrojenia pionowego) i poddanej quasi-statycznemu zginaniu w trzech punktach. Krytyczne pęknięcie poprzeczne w belce spowodowało jej uszkodzenie podczas doświadczenia. Symulacje numeryczne przeprowadzono klasyczną metodą elementów dyskretnych (DEM). Przyjęto trójfazowy opis betonu:...
-
FE-analysis of spacing of localized zones in reinforced concrete bars under tension using elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy lokalizacji odkształceń w pręcie żelbetowym poddanym rozciąganiu. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ różnych parametrów na nośność pręta i rozstaw lokalizacji.
-
CFFT columns in road through railroad crossings
PublicationThere were 12801 road through railroad one-level crossings in Poland in 2018. 215 accidents happened at them in 2018. In order to increase safety in rail and road traffic two-level crossings should be used. They are definitely safer and make the traffic more smooth. In the design and construction of two-level intersections of railway and road or path columns of circular cross-section are often used. They can be successfully replaced...
-
Alternative way of the main reinforcement anchorage in reinforced short cantilevers
PublicationThe results of the experimental investigation of the reinforced corbels and dapped end beams with steel studs were introduced in the work. The efficiency of this type of the reinforcement was compared with the typical reinforcenet applied in reinforced conctrete construcions.
-
Experimental tests of lintel hybrid beams
PublicationThe results of experimental tests of lintel hybrid beams made of air concrete and prestressed concrete were presented in paper. Blocks of air concrete was a protective element for the construction one. The length of hybrid beams was 3.0 m, while total height 27 cm. It was assumed that hybrid beams will work in the simply-supported scheme (with a 10 cm support) loaded uniformly over the entire length. The object of the tests were...
-
Experimental investigations of damage evolution in concrete during bending by continuous micro-CT scanning
PublicationThe paper describes experimental investigation results of fracture in notched concrete beams under quasi-static three-point bending. To visualize 3D fracture in concrete under bending, an extended X-ray micro-computed tomography system was used, i.e. the tomography system SkyScan 1173 was connected to the loading machine ISTRON 5569. This combined system enabled to shot images of deforming concrete beams during a continuous deformation...
-
Remote sensing and photogrammetry techniques in diagnostics of concrete structures
PublicationRecently laser scanning technologies become widely used in many areas of the modern economy. In the following paper authors show a potential spectrum of use Terrestrial Laser Scanning (TLS) in diagnostics of reinforced concrete elements. Based on modes of failure analysis of reinforcement concrete beam authors describe downsides and advantages of adaptation of terrestrial laser scanning to this purpose, moreover reveal under which...