Doraźna nośność słupów o przekroju kołowym z rur FRP wypełnionych betonem. Badania, teoria, obliczanie

Niniejsza praca ma charakter monografii opisującej aktualny stan wiedzy z zakresu badań, teorii i projektowania słupów CFFT (concrete filled fiber reinforced polymer tube). Celem prowadzonych przez autora prac studialnych i badań własnych, w tym eksperymentalnych, jest szczegółowa analiza doraźnej nośności i zachowania się słupów CFFT poddanych ściskaniu osiowemu i mimośrodowemu.

W pierwszym rozdziale wyjaśniono motywację autora do podjęcia tej tematyki, przedstawiając ją jednocześnie jako niszę badawczą. W rozdziale drugim opisano na konkretnych przykładach najbardziej odpowiednie dla słupów CFFT obszary zastosowań: jako obiekty infrastruktury morskiej i mostowej.

Rozdziały trzeci i czwarty mają na celu przedstawienie aktualnego stanu wiedzy, odpowiednio na temat zachowania betonu skrępowanego w słupach z rur stalowych lub kompozytowych wypełnianych betonem (concrete filled tube) oraz uwzględniania efektów drugiego rzędu w obliczaniu nośności słupów z betonu. W rozdziale trzecim przywołano wyselekcjonowane, zdaniem autora – mające charakter najbardziej poznawczy badania obce i opatrzono je komentarzem. W rozdziale czwartym natomiast wzięto pod uwagę normatywy projektowania słupów z betonu: przede wszystkim europejskie (Eurokody), ale także amerykańskie, międzynarodowe i wybrane krajowe.

W rozdziale piątym, najbardziej obszernym, przedstawiono badania eksperymentalne, w przeważającej części własne, poświęcone nośności i zachowaniu słupów CFFT ściskanych osiowo lub mimośrodowo. W całości własne w tym rozdziale są obszerne badania eksperymentalne własności kompozytów FRP rur, których użyto do wykonania wspomnianych słupów. Dla trzech zastosowanych kompozytów wyznaczono podstawowe stałe materiałowe, wymagane w teorii liniowej sprężystości. Ponieważ były to badania nietypowe dla inżynierii budowlanej, zastosowano procedury nie tylko normowe, lecz także własne, zaproponowane przez autora.

Wszystkie przeprowadzone badania opisane w pracy pozwoliły na sformułowanie propozycji metody wyznaczania doraźnej nośności słupów CFFT. Przedstawiono ją w rozdziale szóstym. Opracowując metodę, wzorowano się przede wszystkim na Eurokodach oraz na amerykańskim normatywie poświęconym projektowaniu słupów CFFT. Dla zaproponowanej metody opracowano program komputerowy i przy jego użyciu sprawdzono zgodność wyników nośności obliczonych metodą autorską z wynikami eksperymentów.

Na zakończenie nakreślono kierunki dalszych badań nad słupami CFFT.