Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemÉpítőmérnöki Kar - építőmérnök képzés 1782 óta

A vasbeton szerkezetek megvalósíthatóságának egyik legfontosabb feltétele a beton és a vasalás közötti hatékony együttdolgozás. Kétségtelen, hogy a megfelelő tapadás elengedhetetlen az erőátadódáshoz. Napjainkban túlnyomó részben betonacélt alkalmazunk a vasbeton szerkezetek húzó igénybevételeinek felvételére, a magyar terminológia is jól mutatja ezt. Az acél azonban hajlamos elektrolitikus korrózióra, ezzel szemben a szálerősítésű polimer (FRP – Fibre Reinforced Polymer) betétek egyik legfontosabb előnye a korrózióállóságuk. Az FRP betétetek tapadási viselkedése eltérhet a betonacélokétól a különböző mechanikai és fizikai tulajdonságok miatt. A betétek tapadásának mértéke közvetlenül befolyásol egyes jelenségeket a használhatósági határállapotban (Serviceability Limit State, SLS), úgy mint, repedéskép, tension-stiffening, lehajlás.

Jelen kutatás elsősorban az FRP betétek tapadását vizsgálja betonban, illetve a használhatósági határállapotra vonatkozó hatásainak elemzésére fókuszál, laboratóriumi vizsgálatok és analitikai, illetve numerikus modellezési eljárásokkal, amelyek elősegítik a témakör pontosabb megértését. 

E javasolt téma esetén a PhD kutatás művelőjének a következő lehetséges módszertan alapján célszerű a kutatást végeznie:

    • a vonatkozó hazai és nemzetközi szakirodalom áttekintése és kritikai elemzése,

    • az irodalomkutatás alapján kutatási program kidolgozása (laboratóriumi vizsgálatok, analitikai és numerikus modellezés)

    • laboratóriumi kísérletek végrehajtása,

    • modellezés felépítése, elemzéseke elvégzése

    • az eredmények publikálása nemzetközi fórumokon

***

One of the key aspects of reinforced concrete design is the interaction between concrete and reinforcement. Adequate bond is necessary to ensure that sufficient force transfer occurs between the concrete and the reinforcement, hence composite action can be relied upon. Steel bars are commonly used as reinforcement, however, in an application where steel corrosion might be an issue, Fibre Reinforced Polymers (FRP) have been increasingly used as alternatives. The bond mechanisms of FRP bars in concrete are different than that of steel bars due to different material, physical and mechanical properties. In this research, the influence of critical factors will be studied on the bond behavior of FRP bars and the effect of FRP-concrete interaction on the Serviceability Limit State (SLS) behavior. 

The goal of the current research is to improve the understanding on the bond behavior of FRP bars and to develop local bond stress-slip models. Furthermore, serviceability behavior for FRP reinforced concrete elements are investigated as well. During the PhD study an extensive literature review should be performed based on which knowledge gaps are to be localized and addressed in the research (by means of developing of experimental, analytical and numerical working programs). In next steps the previously defined working programs are performed, and findings are disseminated in scientific publications.

Proposed research methodology includes experimental investigation and description of local bond stress behavior of FRP bars as well as analytical and numerical modelling.