1. DATE PROIECT

Programul: IDEI

Tipul proiectului: Proiecte de cercetare exploratorie

Cod proiect: ID_1004

Contract: 621 / 2009

Programul de cercetare are ca scop efectuarea de încercări experimentale privind comportarea unor elemente compuse oțel beton, utilizate la realizarea construcțiilor multietajate. Direcțiile principale de cercetare vizează comportarea nodurilor compuse oțel beton la încărcări antisimetrice și comportarea pereților structurali alcătuiți cu armătură rigidă oțel beton. Se are în vedere de asemenea studiul soluțiilor de consolidare a elementelor utilizând materiale compozite polimerice.

2. COLECTIVUL DE CERCETARE

Director contract de cercetare

Conf. Dr. Ing. Dan Daniel 

MEMBRII ECHIPEI DE CERCETARE

Prof. Dr. Ing. Stoian Valeriu 

Șl. Dr. Ing. Nagy-Gyorgy Tamas 

As. Drd. Ing. Dăescu Cosmin 

Drd. Ing. Floruț Codruț 

Drd. Ing. Fabian Alexandru 

CURRICULUM VITAE

3. OBIECTIVE/ACTIVITĂȚI 2009

1. STUDIUL TEORETIC AL COMPORTĂRII NODURILOR COMPUSE LA SOLICITĂRI ANTISIMETRICE

  • Predimensionarea elementelor
  • Modelari cu elemente finite
  • Definitivarea detaliilor pentru elementele experimentale

2. ÎNCERCARE EXPERIMENTALĂ MONOTONĂ

  • Pregătirea standului experimental
  • Realizarea elementelor experimentale
  • Încercarea experimentală a unui nod din oțel la sarcini antisimetrice

3. ÎNCERCĂRI EXPERIMENTALE CICLICE PE NODURI METALICE ÎNCĂRCATE ANTISIMETRIC

  • Montarea în stand a elementelor experimentale
  • Încercarea ciclică a 2 noduri metalice
  • Interpretarea rezultatelor și stabilirea procedurilor de încercare a nodurilor compuse

4. CENTRALIZAREA, PRELUCRAREA ȘI INTERPRETAREA REZULTATELOR

  • Centralizarea și prelucrarea rezultatelor încercărilor experimentale
  • Studiu comparativ între rezultatele teoretice și experimentale
  • Interpretarea rezultatelor și stabilirea modului de calcul

4. OBIECTIVE/ACTIVITĂȚI 2010

4.1 ÎNCERCĂRI EXPERIMENTALE MONOTONE ȘI CICLICE PE NODURI COMPUSE OȚEL BETON ÎNCĂRCATE ANTISIMETRIC

  • Stabilirea limitei elastice pentru nodul compus - încercat antisimetric
  • Încercarea nodurilor compuse la încărcări antisimetrice solicitate ciclic

4.2. DOCUMENTAREA DETALIATĂ ÎN DOMENIUL PEREȚILOR STRUCTURALI COMPUȘI OȚEL BETON

  • Documentarea privind soluțiile de alcătuire
  • Conexiunea pereților structurali compuși cu structura spațială

4.3. STUDIUL TEORETIC AL COMPORTĂRII PEREȚILOR STRUCTURALI COMPUȘI OȚEL BETON

  • Predimensionarea elementelor experimentale
  • Modelări cu elemente finite în stadiul elastic (AxisVM, SAP2000) și postelastic (BIOGRAF și ANSYS, ATENA)
  • Definitivarea calităților materialelor și a dimensiunilor elementelor pentru studiile experimentale

4.4. ÎNCERCĂRI EXPERIMENTALE MONOTONE

  • Pregătirea standului experimental
  • Încercarea experimentală a 2 pereți structurali compuși la încărcări aplicate monoton

5. ASPECTE PRIVIND ÎNCERCĂRILE EXPERIMENTALE EFECTUATE

5.1 Incercări pe noduri din oțel și compuse oțel beton solicitate antisimetric

a. Vedere generală stand încercare a. Distribuția fisurilor la nodul compus oțel beton încercat antisimetric
b. Ruperea sudurilor la rigidizarea verticală c. Vedere nod după încercare b. Inițierea fisurilor c. Distribuția fisurilor după încercare
Fig. 1 – Mecanismul de cedare al nodului metalic sub încărcări antisimetrice Fig. 2 – Mecanismul de cedare al nodului compus oțel-beton sub încărcări antisimetrice
Fig. 3 – Diagrama comparativă moment – rotire pentru nodul metalic și compus oțel beton Fig. 4 – Energia disipată – studiu comparativ nod metalic nod compus oțel beton
Fig. 5. Prezentare stand experimental pentru încercarea pereților compuși oțel-beton

5.3 Aspecte privind modul încercările experimentale efectuate

CSRCW6 – Distributia fisurilor CSRCW6 – Curba de comportare
CSRCW1 – Distributia fisurilor CSRCW1 – Curba de comportare
Fig. 6. Distributia fisurilor si curbele de comportare ale peretilor incercati

6.OBIECTIVE/ACTIVITĂȚI 2011

6.1 INCERCĂRI EXPERIMENTALE CICLICE

  • Încercarea experimentală a 2 pereți structurali compuși la încărcări aplicate ciclic
  • Compararea rezultatelor experimentale cu cele teoretice
  • Interpretare rezultatelor și elaborarea unor studii comparative între încercările monotone și cele ciclice

6.2 REABILITAREA PEREȚILOR STRUCTURALI UTILIZÂND MATERIALE COMPOZITE

  • Stabilirea măsurilor de reabilitare a pereților structurali
  • Consolidarea și încercarea elementelor experimentale
  • Interpretarea rezultatelor și elaborarea unor studii comparative

6.3 SOLUTII INOVATIVE DE REALIZARE A NODURILOR STRUCTURALE SI PERETILOR STRUCTURALI COMPUSI/COMPOZITI CU PROFILE PE BAZA DE MATERIALE POLIMERICE

  • Alcătuire noduri de cadre din profile pe baza de materiale polimerice
  • Pereți structurali cu profile din CFRP
  • Studiul teoretic al comportării nodurilor și pereților structurali alcătuiți cu profile din materiale
  • polimerice

7. ASPECTE PRIVIND ÎNCERCĂRILE EXPERIMENTALE EFECTUATE 2011

Figura 7a. Cedare element CSRCW1

Figura 7b. Cedare element CSRCW5

Figura 7c. Cedare element CSRCW6

Figura 7. Detalii de cedare

a) CSRCW2_R

b) CSRCW4_R

Figura 8. Curbe forță–deplasare elemente consolidate

Figura 9. Curbe înfășurătoare forță-deplasare elemente consolidate-elemente de referinta

a) Cedarea confinării

b) Dezlipirea fâșiilor orizontale din CFRP

c) Dezlipirea fâșiilor verticale din CFRP

Figura 10. Detalii de cedare elemente consolidate cu materiale polimerice

LUCRĂRI PUBLICATE

A. Fabian, D. Dan - Further numerical analysis on composite steel concrete structural shear walls with steel encased profiles, Sustainability in science engineering 2009, ISSN 1790-2769

D. Dan, V. Stoian, T. Nagy Gyorgy, I. Demeter  - Experimental Studies on Steel and Steel Concrete Composite Joints Under Symmetrical and Asymmetrical Loads, STESSA’09, 16-20 august Philadelphia USA, ISBN  978-0-415-56326-0

A. Fabian, V. Stoian, D. Dan - Numerical Analysis on Composite Steel Concrete Structural Shear Walls with Steel Encased Profiles, STESSA’09, 16-20 august Philadelphia USA, ISBN 978-0-415-56326-0

I. Demeter, T. Nagy – Gyorgy, V. Stoian, C. Dăescu, D. Dan - Seismic retrofit of precast RC wall panels with cut-out openings using FRP composites, Sydney, Australia, ISBN 978-0-9806755-0-4

C. Dăescu, V. Stoian, T. Nagy – Gyorgy, D. Dan – Experimental tests on concrete columns, Sydney, Australia, ISBN 978-0-9806755-0-4

D. Diaconu, T. Nagy Gyorgy, V. Stoian, D. Dan, C. Florut, C. Dăescu, I. Demeter - Economic assesment of different shear strengthening methods for clay brick masonry walls, Protection of Historical Buildings, Prohitech 09, Roma 22 – 24 iunie 09, Italy, ISBN 978-0-415-55805-1

T. Nagy Gyorgy, V. Stoian, D. Dan, C. Dăescu, ISTVAN DEMETER, DAN DIACONU - Experimental assessment on shear strengthening of clay brick masonry walls using different techniques, Protection of Historical Buildings, Prohitech 09, Roma 22 – 24 iunie 09, Italy, ISBN 978-0-415-55805-1

D. Dan, V. Stoian, A. Fabian - Numerical Analysis on Composite Steel Concrete Structural Shear Walls with Steel Encased Profiles, Bulletin of The Polytechnic Institute of Iași / Constructions. Architecture Section, Issue 3/2009 ISSN 1224-3884 (lucrare acceptată in curs de tipărire)

D. Dan, V. Stoian, T. Nagy Gyorgy, A. Fabian, C. Dăescu, C. Floruț - Experimental studies on steel and steel concrete composite joints under asymmetrical loads, INDIS 2009 Planning, Design, Construction and Renewal in the construction industry, Novi Sad, Serbia, ISBN 978-86-7892-221-3

A. Fabian, V. Stoian, D. Dan - Theoretical study on steel concrete structural shear walls with steel encased profiles. Comparison with traditional systems, INDIS 2009 Planning, Design, Construction and Renewal in the construction industry, Novi Sad, Serbia, ISBN 978-86-7892-221-3

Istvan Demeter, T. Nagy Gyorgy,V. Stoian, C. Dăescu, D. Dan - Precast RC Wall Panels with Cut-out Openings Retrofitted by CFRP Composites, INDIS 2009 Planning, Design, Construction and Renewal in the construction industry, Novi Sad, Serbia, ISBN 978-86-7892-221-3

LUCRĂRI ȘTIINȚIFICE PUBLICATE - 2010

A. Fabian, D. Dan, V. Stoian - Theoretical and experimental studies on composite steel-concrete structural shear walls with steel encased profiles, High rise towers and tall buildings, Munchen, p180

D. Dan, T. Nagy, A. Fabian, C. Daescu, C. Florut, I. Demeter - The behaviour of steel and steel concrete composite joints, Structure and Arhitecture ICSA 2010 Guimaraes, Portugal, p383

D. Dan, V. Stoian, A. Fabian - Experimental results on composite steel-concrete structural shear walls with steel encased profiles, Structure and Arhitecture ICSA 2010 Guimaraes, Portugal, p569

I. Demeter, T. Nagy, V. Stoian, C. Daescu, D. Dan - Seismic performance of precast RC wall panels with cut-out openings, 14th European Conference on Earthquake Engineering, Ohrid 2010

C. Florut, V. Stoian, T. Nagy, D. DAN, D. Diaconu - Combined NSMR-FRP and EB-FRP technique applied for retrofitting of RC slabs, Structural Faults and Repair 2010, Edinburgh, p113

D. Dan, V. Stoian, T. Nagy, S. Florut, L. Pruna - Structural analysis, rehabilitation and further development of health monitoring program concerning two reinforced concrete chimneys, 34th International Symposium on Bridge and Structural Engineering, Venice, Italy, 2010

LUCRĂRI ȘTIINȚIFICE PUBLICATE 2011

Dan D., Fabian A., Stoian V. - Theoretical and experimental study on composite steel-concrete shear walls with vertical steel encased profiles, Journal of Constructional Steel Research, 2011, 67, p800 - 813

Dan D., Fabian A., Stoian V. – Nonlinear behavior of composite shear walls with vertical steel encased profiles, Engineering Structures, 2011, 33, p2794 – 2804

Dan D., Fabian A., Stoian V. - Experimental Investigations Regarding the Ductility of Composite Shear Walls with Different Steel Encased Profiles, Iabse'2011 Taller, Longer, Lighter, London, UK, p385-/6e

Fabian A., Dan D., Stoian V. - The behavior of composite walls under lateral loads. Steel Composite Shear Walls with Steel Encased Profiles, Eurosteel'2011 - 6-th European Conference on Steel and Composite structures, Budapest, Hungary, p2391-2396

Dan D., Fabian A., Stoian V. - The ductility of composite shear walls. Composite steel concrete shear walls with different steel encased profiles, Eurosteel'2011 - 6-th European Conference on Steel and Composite structures, Budapest, Hungary, p2397-2402

Fabian A., Dan D., Stoian V., Demeter I., Nagy Gyorgy T., Floruț C.,  - Comparative study concerning the seismic behaviour of composite steel-concrete structural shear walls with steel encased profiles, fib-Prague 2011, Concrete engineering for excellence and efficiency, p1217-1220

Dan D., Nagy Gyorgy T., Fabian A., Demeter I.  - Comparative study regarding the behaviour of steel and steel concrete composite joints, Steel, Space & Composite Structures, SS'10, Cyprus, p137 - 144

Fabian A., Dan D., Stoian V., Nagy Gyorgy T. - Experimental tests on composite steel-concrete structural shear walls with steel encased profiles, Steel, Space & Composite Structures, SS'10, Cyprus, p169 - 175