Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/1036
Title: Χρήση ινοπλεγμάτων ανόργανης μήτρας για την ενίσχυση πλακών οπλισμένου σκυροδέματος δύο διευθύνσεων
Authors: Μπαλιούκος, Χρήστος
Issue Date: 2008-10-27T08:09:54Z
Keywords: Ενίσχυση πλακών
Ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας
Διάτρηση πλακών
Θεωρία γραμμών διαρροής
Keywords (translated): Strengthening of two way slabs
Textile reinforced concrete
Punching failure
Yield line theory
Abstract: Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας της ενίσχυσης στοιχείων τύπου πλάκας μέσω ενός νέου σύνθετου υλικού. Το νέο αυτό σύνθετο υλικό συντίθενται από ινοπλέγματα δύο διευθύνσεων σε ανόργανη μήτρα. Τα ινοπλέγματα αποτελούνται από ίνες άνθρακα ή ίνες υάλου, ενώ η ανόργανη μήτρα αποτελείται από κονίαμα. Ο όρος που έχει προταθεί από συγγραφείς για το νέο αυτό υλικό είναι Textile Reinforced Concrete, που στην Ελληνική γλώσσα θα μπορούσε να αποδοθεί ως Ινοπλέγματα Ανόργανης Μήτρας (ΙΑΜ). Για τον λόγο αυτό, παρασκευάσθηκαν δοκίμια τύπου πλάκας επί τεσσάρων περιμετρικών δοκών. Συνολικά κατασκευάσθηκαν τέσσερα δοκίμια τύπου πλάκας, εκ των οποίων τρία ενισχύθηκαν μέσω ΙΑΜ και ένα ήταν το δοκίμιο αναφοράς. Τα δύο δοκίμια ενισχύθηκαν με μία και δύο στρώσεις πλεγμάτων συνεχών ινών από άνθρακα, ενώ το τρίτο ενισχύθηκε μέσω εφαρμογής τριών στρώσεων πλεγμάτων συνεχών ινών υάλου. Τονίζεται πως τρεις στρώσεις πλέγματος συνεχών ινών υάλου έχουν ισοδύναμη δυστένεια με μία στρώση πλέγματος συνεχών ινών από άνθρακα. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι ιδιότητες των ινών και της ανόργανης μήτρας, καθώς επίσης και η μηχανική συμπεριφορά του σύνθετου υλικού. Τέλος, γίνεται μια ανασκόπηση της έρευνας που έχει διεξαχθεί στο Εργαστήριο Μηχανικής και Τεχνολογίας των Υλικών, γύρω από το πεδίο των ενισχύσεων μέσω ΙΑΜ στοιχείων από οπλισμένο σκυρόδεμα. Στο δεύτερο κεφάλαιο συνοψίζονται οι ήδη υπάρχουσες τεχνικές επισκευής και ενίσχυσης πλακών. Επίσης, αναφέρονται παραδείγματα ενισχύσεων στοιχείων τύπου πλάκας από την διεθνή βιβλιογραφία. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφονται οι εργασίες που πραγματοποιηθήκαν προκειμένου να κατασκευασθούν τα δοκίμια. Το κεφάλαιο αυτό χωρίζεται σε τέσσερις βασικές ενότητες. Στην πρώτη ενότητα παρουσιάζονται οι μηχανικές ιδιότητες των υλικών που χρησιμοποιήθηκαν για την παρασκευή και ενίσχυση των δοκιμίων, καθώς και οι διαδικασίες μέσω των οποίων αυτές διακριβώθηκαν. Στην δεύτερη και τρίτη ενότητα, αναφέρονται οι εργασίες που διενεργήθηκαν κατά την φάση της σκυροδέτησης και της ενίσχυσης αντίστοιχα των δοκιμίων, ενώ στην τέταρτη ενότητα αναλύεται η πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την διεξαγωγή των πειραμάτων. Το κεφάλαιο αυτό χωρίζεται σε τρεις ενότητες. Στην πρώτη ενότητα περιγράφεται η συμπεριφορά κάθε δοκιμίου ξεχωριστά. Στην δεύτερη ενότητα γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων που εξήχθησαν για όλα τα δοκίμια, ενώ στην τρίτη και τελευταία ενότητα παρουσιάζονται εν συντομία τα βασικότερα συμπεράσματα, που προέκυψαν από την πειραματική διαδικασία. Στο πέμπτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι βασικές σχέσεις μέσω των οποίων μπορεί να εκτιμηθεί το φορτίο αστοχίας πλακών δύο διευθύνσεων ενισχυμένων μέσω ΙΑΜ. Για τον λόγο αυτό δίνονται προσομοιώματα και σχέσεις, ενώ στην συνέχεια συγκρίνεται το φορτίο αστοχίας εκ των προτεινόμενων σχέσεων με το καταγραφόμενο φορτίο αστοχίας. Το έκτο και τελευταίο κεφάλαιο, παραθέτει συνοπτικά τα βασικότερα αποτελέσματα της παρούσας Διατριβής Διπλώματος Ειδίκευσης. Γενικά η νέα τεχνική ενίσχυσης, είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική, αφού αυξάνεται σημαντικά το φορτίο αστοχίας των ενισχυμένων δοκιμίων συγκριτικά με το δοκίμιο αναφοράς. Παράλληλα η συμπεριφορά του πλέγματος είναι άριστη, αφού μέχρι και την στιγμή της αστοχίας δεν παρατηρείται αποκόλλησή του από την επιφάνεια του σκυροδέματος. Αξίζει να σημειωθεί πως η αστοχία των δοκιμίων συνέβη λόγω διάτρησης. Στο τέλος του κεφαλαίου αναφέρονται προτάσεις για μελλοντική έρευνα.
Abstract (translated): The aim of the present thesis is to investigate the efficiency of a new composite material for the strengthening of two way slabs. This new material is called “Textile Reinforced Concrete - (TRC)”. It comprises textiles, that is fabric meshes made of long woven, knitted or even unwoven fiber rovings in at least two orthogonal directions, impregnated with inorganic binders such as cement based mortars. For the purposes of this study, four specimens of two way slabs were produced. Three of them were strengthened with TRC, and the remaining specimen was kept as control. Two specimens were strengthened with one and two layers of textile respectively, whose yarns consisted of carbon fibers. The third one was strengthened with three layers of textile whose yarns consisted of glass fibers. It is worth mentioning that three layers of textiles with glass fibers, are equivalent in terms of stiffness and strength with one layer of textile with carbon fiber. The first chapter analyses the properties of fibers, yarns, textiles, and those of the inorganic matrix. The principles of the bond behavior are also presented. Moreover, the work done in the area of strengthening of concrete members at the faculty of Civil Engineering of the University of Patras is discussed. The second chapter summarizes the existing techniques of enhancement in strength of two way slabs. The purpose of the third chapter is to describe the course of action towards the construction of the specimens. The test procedure and measurements are also included in this chapter. The results as derived from the testing procedure are discussed in the fourth chapter of this dissertation. Comparisons of the results for each specimen are also drawn. In the fifth chapter, several experimentally and analytically based expressions have been used to evaluate the two-way capacity of slabs. The sixth chapter recapitulates the findings of the present research. It has been generally shown that the suggested technique appears to be effective. Noteworthy is the fact that all specimens experienced punching shear failure.
Appears in Collections:Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ΜΔΕ - Μπαλιούκος Χρήστος.pdf5.63 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons