Shear deformation and failure modes of the GFRP reinforced concrete beams without stirrups

The various shear-transfer actions due to: aggregate interlock effect, dowel action of the flexural reinforcement, the uncracked concrete in the compressive zone and the direct strut action for the point load close to the support, may provide different crack pattern in the shear span of the concrete beams without stirrups. The aim of this paper is to investigate the shear failure mechanisms in T-shape, single span and simply supported beams exclusively reinforced with longitudinal glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars. The research of concrete beams flexurally reinforced with GFRP bars without stirrups indicated the possibility of occurring, besides the conventional shear-compression failure mode, another type of failure governed by the loss of bond between the ordinary reinforcement and concrete. Usually the critical shear crack in RC beams without stirrups develops through the theoretical compression strut preventing a direct transfer of the shear force to the support. The main parameter affecting the crack pattern and the shear strength of the beams is the shear span to depth ratio. However, the test results presented in this paper showed the formation of an arching effect due to the bond losing between the GFRP flexural reinforcement and concrete. This failure mode revealed unexpected critical crack pattern and failure mode. Digital image correlation (DIC) technique was used to better capture and analyse the cracking process up to the formation of the shear failure crac

Adenosine A2A receptors in Parkinson’s disease treatment

Latest results on the action of adenosine A2A receptor antagonists indicate their potential therapeutic usefulness in the treatment of Parkinson’s disease. Basal ganglia possess high levels of adenosine A2A receptors, mainly on the external surfaces of neurons located at the indirect tracts between the striatum, globus pallidus, and substantia nigra. Experiments with animal models of Parkinson’s disease indicate that adenosine A2A receptors are strongly involved in the regulation of the central nervous system. Co-localization of adenosine A2A and dopaminergic D2 receptors in striatum creates a milieu for antagonistic interaction between adenosine and dopamine. The experimental data prove that the best improvement of mobility in patients with Parkinson’s disease could be achieved with simultaneous activation of dopaminergic D2 receptors and inhibition of adenosine A2A receptors. In animal models of Parkinson’s disease, the use of selective antagonists of adenosine A2A receptors, such as istradefylline, led to the reversibility of movement dysfunction. These compounds might improve mobility during both monotherapy and co-administration with L-DOPA and dopamine receptor agonists. The use of adenosine A2A receptor antagonists in combination therapy enables the reduction of the L-DOPA doses, as well as a reduction of side effects. In combination therapy, the adenosine A2A receptor antagonists might be used in both moderate and advanced stages of Parkinson’s disease. The long-lasting administration of adenosine A2A receptor antagonists does not decrease the patient response and does not cause side effects typical of L-DOPA therapy. It was demonstrated in various animal models that inhibition of adenosine A2A receptors not only decreases the movement disturbance, but also reveals a neuroprotective activity, which might impede or stop the progression of the disease. Recently, clinical trials were completed on the use of istradefylline (KW-6002), an inhibitor of adenosine A2A receptors, as an anti-Parkinson drug

Analiza nośności na ścinanie belek zbrojonych prętami GFRP bez strzemion według wybranych wytycznych normowych

The aim of this paper is a comparative analysis of the experimental test results of twenty T-section beams reinforced with glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars without stirrups with predicted values of the shear capacity according to the following design guidelines: draft Eurocode 2, Japanese JSCE, American ACI 440, Italian CNR- DT-203/2006, British BS according to fib Bulletin 40, Canadian CSA-S806-12 and ISIS-M03-07. Standard procedures for FRP reinforced beams based on traditional steel reinforced concrete guidelines. The longitudinal FRP reinforcement has been taken into account by its stiffness reduction related to the steel reinforcement. A basis of this modification is the assumption that the FRP-to-concrete bond behaviour is the same as it is for steel reinforcement. To assess the compatibility of predicted values (Vcal) with the experimental shear forces (Vtest) the safety coefficient η = Vtest/ Vcal was used. The results corresponding to values η 1 means that shear load capacity is underestimated. The most conservative results of the calculated shear capacity are obtained from the ACI 440 standard. In contrast to them the best compatibility of the calculated shear values to the experimental ones indicated British BS standard, fib Bulletin 40 and Canadian CSA-S806-12 standard.Obecnie w sektorze budowlanym duży nacisk jest kładziony na trwałość i niskie koszty utrzymania nowych konstrukcji wykonanych z betonu. Materiałami, które wpisują się w tę ideę są kompozyty polimerowe (FRP). Konstrukcje betonowe zbrojone prętami kompozytowymi są odporne na korozję, co zapewnia im większą trwałość w czasie eksploatacji. Coraz szersze zastosowanie zbrojenia kompozytowego w badaniach oraz rzeczywistych aplikacjach w powstających konstrukcjach wymaga wprowadzenia odpowiednich procedur normowych, które rozwijane są na bazie wytycznych dla konstrukcji żelbetowych. Procedury projektowe dla elementów zbrojonych prętami FRP uwzględniają redukcję sztywności w zbrojeniu kompozytowym w porównaniu do zbrojenia stalowego. Podstawą tej modyfikacji jest założenie, że przyczepność zbrojenia FRP do betonu jest taka sama jak stali. Nośność na ścinanie w większości przypadków jest zatem obliczana zgodnie z zasadami jak dla elementów żelbetowych z uwzględnieniem różnic w wartości modułu sprężystości zbrojenia FRP i stali. Analiza wybranych procedur normowych została przeprowadzona na 16 jednoprzęsłowych, wolnopodpartych belkach teowych o rozpiętości 1,8 m, poddanych obciążeniu siłą skupioną. Smukłość ścinania (a/d) wynosiła około 3.0. Belki zbrojono podłużnymi prętami GFRP o średnicach 12 mm, 16 mm i 18 mm. Pręty wykonano jako proste i zakotwiono w stalowych skrzynkach wypełnionych zaprawą klejową. Zbrojenie górne złożone było z dwóch prętów prostych o średnicy 10 mm. Na całej odległości badanej strefy przypodporowej nie zastosowano zbrojenia poprzecznego, podczas gdy przeciwległą strefę zabezpieczono przed zniszczeniem na ścinanie poprzez zastosowanie silnego zbrojenia poprzecznego które stanowiły stalowe strzemiona z prętów o nominalnej średnicy 8 mm w rozstawie 130 mm i 150 mm oraz stalowe pręty odgięte o średnicy 14 mm. Belki wykonano z gotowej mieszanki betonowej dostarczonej z lokalnej wytwórni betonu. Maksymalna średnica zastosowanego kruszywa wynosiła 8 mm. Średni moduł sprężystości uzyskany w badaniach prętów GFRP był równy 50.5 GPa (COV=1.6%) zaś maksymalna wytrzymałość na rozciąganie wynosiła 1071 MPa (COV=11.6%). Belki oparto na przegubowych podporach, z których jedna, położona po stronie badanego odcinka ścinania była przesuwna. Wszystkie elementy zostały zniszczone w sposób ścinająco – rozciągający. Pierwsza rysa od zginania pojawiała się w środkowej części belki. Następnie wraz ze wzrostem obciążenia rozwijały się rysy od zginania, a w strefie podporowej pojawiała się rysa ukośna

Wpływ przyczepności zbrojenia podłużnego GFRP na mechanizmy niszczenia belek bez strzemion

The aim of the paper is to investigate the shear failure mechanisms in T-shape, single span and simply supported beams exclusively reinforced with longitudinal glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars. Usually the critical shear crack in RC beams without stirrups develops through the theoretical compression strut reducing the shear strength following the shear failure. The main parameter affecting the crack pattern and the shear strength of the beams is the shear slenderness. However, the test results presented in the paper indicated the new arching effect due to the bond losing between the GFRP flexural reinforcement and concrete. This failure mode revealed unexpected critical crack pattern and failure mode. The research of concrete beams flexurally reinforced with GFRP bars without stirrups indicated two failure modes: typical shear-compression and a new one leading by the bond losing between the ordinary reinforcement and concrete.Zjawisko przyczepności zapewnia w zginanych elementach żelbetowych na przekazanie naprężeń rozciągających z betonu na zbrojenie podłużne. Powstanie rysy powoduje obniżenie naprężeń rozciągających w jej bliskim sąsiedztwie, stąd pojawienie się kolejnej rysy możliwe jest tylko w pewnej odległości od rysy już istniejącej (z j. angielskiego „primary crack”). Zwykle w elementach zginanych bez zbrojenia poprzecznego na odcinku ścinania, rysy ukośne rozwijają się w miarę wzrostu obciążenia wzdłuż całej długości odcinka ścinania, a w końcowym etapie ukośna rysa niszcząca rozwija się wzdłuż teoretycznego krzyżulca ściskanego i zaburza bezpośrednie przekazywanie siły ściskającej na podporę. Podstawowym parametrem wpływającym na sposób rozwoju tej rysy poprzez teoretyczny krzyżulec ściskany jest smukłość ścinania (a/d). Badania Leonhardta i Walthera prowadzone na belkach ze zbrojeniem gładkim wykazały istotny wpływ przyczepności zbrojenia podłużnego do betonu na położenie rysy krytycznej oraz na ostateczny mechanizm niszczenia (nietypowy dla elementów żelbetowych z podłużnym zbrojeniem żebrowanym o dobrej przyczepności do betonu). Leonhardt i Walther badali belki o smukłości ścinania 2,77, o tym samym przekroju i stopniu zbrojenia na zginanie, bez zbrojenia poprzecznego, różniące się jedynie typem podłużnego zbrojenia stalowego. Belki zbrojone prętami gładkimi uzyskały zaskakująco wysoką nośność na ścinanie (o 72% wyższą) niż belki ze zbrojeniem żebrowanym. Wyjaśnienie tej różnicy w nośności i zarysowaniu obu belek należy upatrywać w rozwoju rysy krytycznej, która w belkach ze zbrojeniem żebrowanym przecięła teoretyczny krzyżulec ściskany, zmniejszając tym samym zdolność bezpośredniego przekazania siły na podporę. Natomiast w elemencie zbrojonym stalą gładką, na krótko po zarysowaniu na zginanie, doszło do utraty przyczepności zbrojenia podłużnego do betonu. W ten sposób po utracie przyczepności całego zbrojenia rozciąganego dobrze zakotwionego na podporach ukształtował się belce mechanizm łukowo-ściągowy. Wyniki badań Leonhardta i Walthera zainspirowały autorki do podobnej analizy wpływu przyczepności w prezentowanych w pracy badaniach własnych. Przedstawione elementy były częścią szerszego programu badawczego, jednak do niniejszej analizy wybrano jedynie 12 elementów o przekroju teowym (beff=400 mm, bw=150 mm, hf=60 mm, htot= 400 mm) i rozpiętości w osiach podpór 1800 mm, które uległy zniszczeniu ścinająco-ściskającemu oraz zniszczeniu związanemu z utratą przyczepności. Belki obciążano siłą skupioną położoną w odległości 1100 mm od osi podpory, co przekładało się na smukłość ścinania od 2,90 do 3,09 (w zależności od wysokości użytecznej zmiennej z uwagi na położenie zbrojenia podłużnego). Główne zbrojenie wykonano z prostych odcinków prętów GFRP o średnicach 12 mm i 18 mm. Wszystkie pręty zakotwiono w stalowych skrzynkach wypełnionych zaprawą klejową. Zbrojenie górne stanowiły dwa pręty GFRP o średnicy 10 mm połączone krótkimi poprzecznymi prętami o średnicy 6 mm, ułożonymi w półce przekroju teowego w rozstawie 210 mm. Przeciwległą strefę przypodporową belki zabezpieczono przed zniszczeniem na ścinanie poprzez zastosowanie silnego zbrojenia poprzecznego, które stanowiły stalowe strzemiona z prętów o średnicy 8 mm oraz stalowe pręty odgięte o średnicy 14 mm

The quality and quantity characteristic of sewage sludge coming from small sewage treatment plants on the area of plock county

Stały wzrost ilości osadów powstających w komunalnych oczyszczalniach ścieków oraz niedociągnięcia w zakresie ich zagospodarowania powodują, że problemy gospodarki osadowej wymagają pilnego rozwiązania. Komunalne osady ściekowe, powstające w oczyszczalniach ścieków, nie są nawozami i nie mogą być traktowane jak nawozy naturalne np. obornik. Mogą być stosowane w rolnictwie w formie przetworzonej i nie przetworzonej pod warunkiem, że są ustabilizowane i spełniają wymagania w dopuszczalnych poziomów metali ciężkich oraz wskaźników sanitarnych, a także zawierają określone ilości substancji organicznych oraz związków nawożących azotu, fosforu i potasu. Mogą być wówczas traktowane jako nawozy organiczne zgodnie z ustawą o nawozach i nawożeniu [9]. Zatem bardzo dokładne poznanie charakterystyki osadów jest podstawą wyboru odpowiedniego sposobu ich przeróbki, wykorzystania lub zagospodarowania. Kolejnymi kryteriami wyboru sposobu postępowania z osadami będzie dobór terenu oraz aspekty ekonomiczne. Praca zawiera analizę charakterystyki powiatu płockiego w zakresie gospodarki osadami ściekowymi powstającymi w małych oczyszczalniach ścieków oraz wyniki i analizę badań wykonanych dla osadów pobranych z wybranych obiektów.Steady increase in sludge quantity emerging from municipal sewage treatment plants and shortcoming in managing sludge cause that problems of sludge management require urgent solution. Municipal sewage sludge, produced in sewage treatment plants, is not fertilizer and can not be treated as natural fertilizer e. g. manure. It can be used in agriculture in processed and not processed form and on condition that it is stabilized and fulfils requirements in permissible levels of heavy metals and sanitary indicators and included definite quantities of organic matter and fertilize compounds of nitrogen, phosphorus and potassium. It can be treated as organic fertilizers in act about fertilizers and manuring [9].That is why precise knowledge of sludge characteristic is the basis of choice as far as proper way of its processing, usage and management is concerned. The next criteria of dealing with sludge will be the choice of area and economic aspects. The thesis includes the analysis of Płock county characteristic as far as sewage sludge treatment emerging from small sewage treatments is concerned and the results and analysis of studies made for sludge taken from the chosen objects

Methodical basis for the environmental impact assessment of sewage sludge used for agricultural or natural purposes

Końcowe zagospodarowanie osadów ściekowych z komunalnych oczyszczalni ścieków jest poważną kwestią w gospodarce osadowej. W obliczu zakazu składowania osadów na składowisku realne może być ich wykorzystanie rolnicze bądź przyrodnicze w większym zakresie niż dotychczas. Szanse na taki sposób zagospodarowania mają w szczególności osady pochodzące z oczyszczalni ścieków na terenach wiejskich i podmiejskich. W pracy przedstawiona została problematyka dotycząca aspektów formalnoprawnych związanych z rolniczym bądź przyrodniczym wykorzystaniem osadów ściekowych, ich charakterystyki ilościowej i jakościowej ze szczególnym uwzględnieniem wartości nawożących (N,P,K) oraz kryteriów w zakresie wykonywania ocen oddziaływania na środowisko.The final disposal of sewage sludge from municipal wastewater treatment plants is a serious issue in the sludge economy. In the face of the prohibition of sludge storage in landfills, its agricultural or natural use to a greater extent than before may be real. The chances of such a manner of management are particularly given to sludge from wastewater treatment plants in rural and suburban areas. The paper presents the issues concerning the formal and legal aspects related to agricultural or natural use of sewage sludge, its quantitative and qualitative characteristics with particular emphasis on the value of fertilizing (N,P,K) and the criteria for performing environmental impact assessments