Tests of strengthened and unstrengthened masonry arches subjected to horizontal forces on supports

openaccess, Vol. 636 (8) 2025 / czwartek, 28 sierpnia, 2025

Badania wzmocnionych i niewzmocnionych murowanych łuków poddanych działaniom sił poziomych na podpory

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.08.02

citation/cytuj: Biernacki J., Drobiec Ł. Tests of strengthened and unstrengthened masonry arches subjected to horizontal forces on supports. Materiały Budowlane. 2025. Volume 636. Issue 08. Pages 11-17. DOI: 10.15199/33.2025.08.02

The article discusses the influence of horizontal compressive and tensile forces on arched masonry structures, especially in the context of terrain deformations caused by mining activities. The results of laboratory tests on models of masonry rib reinforced with FRCM technology and prefabricated reinforced concrete reinforcement are presented. The analyses showed a significant increase in the load‑bearing capacity of the reinforced elements and a delay in the moment of damage occurrence. The results indicate the effectiveness of modern reinforcement methods in protecting historic structures.

W artykule omówiono wpływ poziomych sił ściskających i rozciągających na murowane konstrukcje łukowe, przede wszystkim w kontekście deformacji terenu wywołanych działalnością górniczą. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych na modelach fragmentów żeber wzmacnianych w technologii FRCM oraz prefabrykowanym wzmocnieniem żelbetowym. Analizy wykazały istotne zwiększenie nośności wzmocnionych elementów oraz opóźnienie momentu powstania uszkodzeń. Wyniki wskazują na skuteczność nowoczesnych metod wzmacniania w ochronie konstrukcji zabytkowych.
masonry structures; structural reinforcement; ground deformations; FRCM, masonry arches; horizontal forces; protection of monuments.

konstrukcje murowe; wzmacnianie konstrukcji; deformacje podłoża; FRCM; łuki murowane; siły poziome; ochrona zabytków.
  1. Bednarz Ł. Praca statyczna zabytkowych, zakrzywionych konstrukcji ceglanych, poddanych zabiegom naprawy i wzmacniania. Praca doktorska (2008). Politechnika Wrocławska
  2.  Bednarz Ł, Górski A, Jasieńko J & Rusiński E. Simulations and Analyses of Arched Brick Structures. Automation in Construction. 2011; 20 (7): 741–754.
  3. Bednarz Ł. Metody wzmacniania zabytkowych, zakrzywionych konstrukcji ceglanych. Wiadomości Konserwatorskie. 2003; 14: 34‒42.
  4.  Grzesiak S, Schultz‑Cornelius M, Pahn M. (2023). Experimental and analytical evaluation of externally bonded BFRP and CFRP strips on the load‑bearing behaviour of reinforced concrete structures using distributed fibre optic sensing. Construction and Building Materials, Article 132452, 1‒14.
  5. Gołębiewski M. (2022). Badania eksperymentalne i analiza numeryczna sklepień ceglanych. Wzmocnienia sklepień z wykorzystaniem struktury tensegrity. Rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska, 54‒57
  6. Nowak R, Orłowicz R, Bezpałov W. Badanie ceglanych sklepień koszowych. Przegląd Budowlany 2019; 3: 19‒21.
  7. Milani G. & Bucchi, A. Kinematic FE Homogenized Limit Analysis Model for Masonry Curved Structures Strengthened by near Surface Mounted FRP Bars. Composite Structures 2010; 93 (1): 239–258.
  8.  Drobiec Ł. Przyczyny awarii i katastrof obiektów zabytkowych. XXX Konferencja Naukowo‑Techniczna Awarie Budowlane (2022), 33‒52.
  9.  Cińcio A, Fedorowicz L, Fedorowicz J, Mrozek D. (2018). Zasady budowy modeli numerycznych w obliczeniach wpływu eksploatacji górniczej na budowle. III Konferencja Obiekty Budowlane na Terenach Górniczych. 1‒24.
  10. Ciesielski R. O pomiarze, opisie i interpretacji rys w konstrukcjach murowych – wskazówki instrukcyjne. Przegląd Budowlany 1987; 11: 481‒485.
  11.  Grzymski F, Musiał M, Ombres L, Marcinczak D, Trapko T, Pazdan M. Potencjał wzmocnień kompozytowych PBO‑FRCM w zabytkowych konstrukcjach z betonu, Wiadomości Konserwatorskie 2022; 71: 137‒150.
  12.  Orłowicz R, Małyszko L. Wady i usterki ścian ceramicznych, Przegląd Budowlany 2002; 2: 30‒33
  13.  Drobiec Ł. Naprawy i wzmocnienia konstrukcji murowych. Izolacje 2025; 2: 68‒73Z
mgr inż. Jan Biernacki, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-3573-4763
prof. dr hab. inż. Łukasz Drobiec, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-9825-6343

mgr inż. Jan Biernacki, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-3573-4763

Correspondence address: Jan.Biernacki@polsl.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.08.02

Article in PDF file

Received: 17.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 17.03.2025 r.
Revised: 05.05.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 05.05.2025 r.
Published: 21.08.2025 / Opublikowano: 21.08.2025 r.