Research on structures and technologies for sustainable development in constructions

„Research on structures and technologies for sustainable development in constructions", Statybinės konstrukcijos ir technologijos, 1(1), p. 5-9 First Published Online: 16 May 201

The influence of sudden increase in temperature and humidity on stress-strain states in exterior finishing layers of multileaf walls with flexible ties

Sluoksniuotųjų sienų išorinių sluoksnių, kurie ne tik apsaugo termoizoliacinius sluoksnius nuo įvairių poveikių, bet ir turi architectŭrinę bei estetinę paskirtį, supleišejimas yra neleistinas. Atlikti tyrimai ir apskaičiavimai parodė, kad staigus temperatūros ir drėgmės padidėjimas gali sukelti sluoksnyje įtempius, pagreitinančius šio sluoksnio ar jo dalies atplyšimą nuo gretimo sluoksnio ir sumažina atsparumą šalčiui. Įtempių dydis ir jų pasiskirstymo išoriniame sluoksnyje būdas priklauso nuo deformacijų modulių (n=E1/E2 ) ir sluoksnių storių (δ1/δ2) santykių. Šiems santykiams didėjant, sluoksnio išoriniame krašte gali atsirasti tempimo įtempiai, viršijantys ribines sluoksnio medžiagos tempimo stiprio reikšmes. Toks išorinių apdailos sluoksnių nurodytų parametrų santykis gali būti ir tuomet, kai jie daromi sluoksniuoti ir iš skirtingų savybių medžiagų. Pasiūlyta metodika leidžia nustatyti šiuos įtempius ir parinkti tokius sluoksnių storius ir jų medžiagų savybes, kad įtempiai būtų kuo mažesni. Juos sumažinus sumažėja tikimybė atsirasti bendriesiems kritiniams įtempiams išoriniame sluoksnyje. Pagal šią metodiką galima nustatyti įtempius atskiruose apdailos sluoksnio sluoksneliuose, jeigu jie yra sudaryti iš medžiagų, turinčių skirtingas savybes. Kadangi praktiniam apskaičiavimui trūksta duomenų apie išorinių (apdailos) sluoksnų medžiagų plėtimǎsi nuo temperatūros ir drėgmės, todėl pateikti pasiūlymai šioms deformacijoms nustatyti. First Published Online: 26 Jul 201

Influence of the internal layer cracks on the cracking of flexural three-layer concrete members

Three-layer structures made of concrete-type materials usually have an internal layer of a less strength, which serves as thermal insulation and makes the structure more light. Therefore cracks may appear in the internal layer of a bended structure earlier than in the external tensile layer. This paper deals with an influence of cracks in the internal layer and its deformational properties on the calculation of layered structures made of concrete-type material. A model is presented for calculating flexural three-layer members for crack resistance taking into account the internal layer cracking. Analytical procedures are described for calculating the depth of the tensile zone and cracking of the internal layer. The paper also presents an analysis of the influence of deformational properties of the material (concrete) on the stress-strain relationship in the layers. Frist Published Online: 30 Jul 201

The influence of shear span ratio on load capacity of fibre reinforced concrete elements with various steel fibre volumes

This paper analyses the influence of steel fibre volume and shear span ratio on the strength of fibre reinforced concrete elements in various states of stress. 36 beams with three different shear spans (a/h = 1, 1,5, and 2 %) and three different fibre volumes (1, 1,5, and 2 %) were tested to examine how these factors influence the behaviour of such elements. Test results suggest that steel fibre volume and shear span can increase load capacity, plasticity and cracking. Experimental research showed that steel fibre volume has different influence at different shear span ratios. Regression analysis of experimental data was carried out and empirical approach showing different effect of these factors was proposed. Furthermore, test results were compared with different theoretical and empirical approaches of other authors. Jėgos peties ir aukščio santykio įtaka betoninių elementų laikomajai galiai, esant įvairiems dispersinio armavimo kiekiams Santrauka Straipsnyje analizuojama plieninių fibrų kiekio įtaka dispersiškai armuotam betonui, esant įvairiems įtempimų būviams. 36 sijos su trimis skirtingomis lenkimo momento ir skersinės jėgos santykio reikšmėmis (arba a/h = 1, 1,5, 2 santykiais) bei su trimis plieninių fibrų armavimo procentais (1 %, 1,5 %, 2 %) buvo išbandytos, siekiant nustatyti, kaip šie veiksniai daro įtaką dispersiškai armuoto betono elgsenai. Eksperimentiniai tyrimai parodė, kad šie veiksniai turi didelę įtaką dispersiškai armuotų betoninių bandinių įlinkiams, pleišėtumui, plastiškumui bei laikomajai galiai, be to, plieninių fibrų kiekis esant skirtingoms jėgos peties ir aukščio santykio reikšmėms, turi skirtingą įtaką. Atlikus eksperimentinių tyrimų regresinę analizę, straipsnyje pateikta išraiška, parodanti skirtingą šių veiksnių įtaką. Gauti eksperimentiniai rezultatai taip pat palyginti su įvairių autorių teoriniais skaičiavimo metodais. First Published Online: 14 Oct 2010 Reikšminiai žodžiai: dispersiškai armuotas betonas, laikomoji galia, plastiškumas, pleišėtumas

Possibilities of using sulphur and plant origin waste for light-weight and thermal insulation construction composites

The article notes that not all types of plant origin waste are appropriate for being used as fuel or left for decay. The environment is polluted by noxious gas that is generated in the process of heating or decaying. Sulphur waste is produced at chemical and oil industry plants as well as during the treatment of emissions resulting from fuel combustion. Thermal energy is produced in the process of combusting plant origin waste; however, the emitted fumes are pollutants. A much more effective way for the use of this waste is proposed, i.e. to produce and use a new type of thermal insulation construction composites that would allow long-term heat saving buildings. The performed tests covered the properties of components and the influence of plasticisers on the plasticity and compressive strength of hardened sulphur. The common behaviour of sulphur and plant origin waste – sawdust, boon, straw – in composite was also analysed. All the properties necessary for thermal insulation materials were identified – compressibility, compression and bending strength, thermal conductivity. They have the same value as other classical thermal insulation materials

Analysis of Strain State and Cracking of Cocnrete Sleepers

Prestressed concrete sleepers are the most common type of the sleepers used on the railroad. They serve as rail supports and absorb loads induced by trains. Sleepers are important for the durability and safety of the railroad and are exposed to various loads and an agressive environment during exploitation. Therefore, different types of appearing damage can determine their reliability. The article briefly discusses possible causes of damage and the deterioration of prestressed concrete sleepers. End cracking and damage at the rail seat was determined during the inspection of used sleepers. Therefore, the strain state and cracking of the rail seat of the sleeper was analysed under static and dynamic loads. The paper provides the obtained results of experimental research of used and new sleepers

Shrinkage influence on stress-strain state of composite masonry members/Susitraukimo deformacijų įtaka kompleksinių mūro elementų įtempių ir deformacijų būviui

Composite masonry structures consists of various units (bricks or ceramic, concrete and other blocks) masonry and concrete or reinforced concrete layers. Analysis has shown that in most cases deformation properties of masonry, concrete and reinforced concrete are different. There is a big difference in modulus of elasticity and shrinkage deformations. Methods for determination of shrinkage and modulus of elasticity for different types of masonry and reinforced concrete have been presented. Analysis of distribution of stresses and deformations in layers has shown that for a given difference of shrinkage in layers the stresses of tension and compression in the layers depend on the cross-section area of these layers and the ratio of the modulus of elasticity. Formulas are given for calculation of these stresses. First Published Online: 30 Jul 201

Iš anksto įtemptas gelžbetonis

Pagrindinis vadovėlio tikslas – supažindinti būsimus specialistus su vienu iš efektyviausių gelžbetoninių konstrukcijų tipų – iš anksto įtemptu gelžbetoniu, jo paskirtimi, ekonominiu naudingumu, gamybos principais, naudojamomis medžiagomis, skaičiavimu ir projektavimu. Vadovėlyje aiškinama betono išankstinio įtempimo armatūra esmė ir pranašumai, pateikiami esminiai reikalavimai, keliami šių konstrukcijų projektavimui ir ilgaamžiškumo užtikrinimui vadovaujantis projektavimo ir gamybos Europos normų statybinėmis konstrukcijų rekomendacijomis. Knygoje nurodomi pagrindiniai reikalavimai konstrukciniam betonui ir armatūrai, deformacinėms savybėms bei jų nustatymui. Kadangi šio tipo gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas glaudžiai susijęs su gamybos technologijos ypatumais, pateikiama žinių apie konstrukcijų gamybos technologijos būdus, armatūros įtempimo ir inkaravimo priemones. Didžiąją vadovėlio dalį sudaro konstrukcijų skaičiavimo būdų atranka, analizė, įtempių betone ir armatūroje nustatymas, jų vertinimas apskaičiuojant konstrukcijų būvį įvairiuose gamybos, eksploatavimo etapuose, užtikrinant saugos ir tinkamumo ribinio būvio reikalavimus. Pateikiami statiškai nesprendžiamų iš anksto įtemptų sijų, plokščių ir rėmų skaičiavimo bei projektavimo metodai. Vadovėlyje yra skaičiavimo pavyzdžių. Leidinys parengtas ir išleistas už Europos socialinio fondo lėšas vykdant projektą „Transporto ir civilinės inžinerijos sektorių mokslo, verslo ir studijų integralumo didinimas (TRANCIV)“, VP1-2.2-ŠMM-09-V-01-00

Estimation of shrinkage deformations of masonry by determining cracking of internal building walls/Mūro susitraukimo deformacijų įvertinimas, analizuojant pastatų vidinių sienų supleišėjimą

In practice a lot of cases are found, that loadbearing masonry walls of buildings are cracked. The main reason of these cracks is reinforced or metal lintel, reinforced concrete floors, waist-band and other elements. They impede free shrinkage deformation of masonry. In masonry, tension stresses appear and compression stresses, in impedemental elements. The formulas for calculation of these stresses and strains are suggested in the article. Analysis of this formulas show that stresses-strains depend on the ratio of areas of sections and the modulus of elasticity of masonry walls and impedimental structures or elements. It is important to evaluate the shrinkage of masonry and its further development. Such shrinkage begins before mounting other structures on walls. There are suggested methods and formulas for estimating changes of shrinkage deformations in time. Limiting shrinkage deformations are suggested according to the recommendations of Eurocodes 6. Theoretical and experimental results of changing of masonry shrinkage are compared. The comparison shows good agreement of these results. The suggested methods allow to choose such materials for masonry and time of mounting of other structures, which decrease the tension stresses in masonry because of its shrinkage and give opportunities to decrease danger of appearing cracks in walls or to avoid them, in general. First Published Online: 26 Jul 201

Determination of creep parameters in layers of building composites/Sluoksniuotųjų statybinių kompozitų valkšnumo parametrų nustatymas

Various composite building products consisting of layers of different physical-mechanical properties being tied rigidly together are manufactured and used in construction. In many cases such products curve, become flaky, crack and their thermo-insulating capability suffers. It occurs because deformation properties are not adjusted, different layers of such products deform differently under the load. And the deformation effects the behaviour of the whole structure. A correct adjustment of deformations can be achieved with allowance for creep of different layers and of the whole composite. Determination of creep parameters—creep coefficient and specific creep—depends on the orientation of layers in respect of the direction of force action. When layers are situated transverselly in respect of the direction of action of forces (stresses), creep parameters of composite depend on creep parameters of materials of separate layers and on relative volumes of these layers. Creep deformations of a composite can be described by equations describing creep of individual layers. Appropriate equations and formulas ((17)-(25)) are presented for determining such deformations. When layers are parallel to the direction of stresses, redistribution of these stresses between layers takes place. Compression stresses increase in a layer with higher modulus of deformation and decrease in that with lower modules. Proposed equations (37)-(42) enable to determine redistribution of stresses between layers, the main creep parameters of composite, their modulus of deformations and creep deformations themselves when strength of a composite product is reached, E(t0)=E(t)=const and stresses produce linear creep. Such loading of a composite product is the most common in practice. Presented formulas ((46), (52)) and diagrams show that it is possible to design a composite building product or material with creep parameters given in advance by means of appropriate distribution of product layers, selecting ratios between layers and properties of materials. First Published Online: 26 Jul 201