Effect of using CFRP wraps on the strength and ductility behaviors of exterior reinforced concrete joint

Tahnat, Yazan B. Abu; Dwaikat, Mahmud; Samaaneh, Mohammad A.

doi:10.1016/j.compstruct.2018.06.082

Cited by 29 publications

(4 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Based on the validation of the specimens of [22] , a parametric study regarding the specimens strengthened using both the UHPFRC and CFRP is done to predict the behaviour of the exterior beam column joint. The material is modelled the same as in [22] with CFRP properties being taken from [38] and modelled as below:…”

Section: Modelling Of Specimens Strengthened Using Uhpfrc and Cfrpmentioning

confidence: 99%

Numerical Modelling of an Exterior RC Beam Column Joint Subjected to Cyclic Loading Strengthened Using UHPFRC and CFRP

Fayaz¹,

Kaur²,

Bansal³

2022

ASPS Conf. Proc.

View full text Add to dashboard Cite

A poorly detailed reinforced concrete (RC) beam-column joint (BCJ) is highly susceptible to damage under seismic forces due to the generation of shear stresses. Shear stresses are generated due to the continuous change in the direction of the compression and tension forces acting on the beam-column joint. As a result, the strength, stiffness and the energy dissipation of the whole structure is affected. It needs to be addressed beforehand by improving its shear, tensile and energy dissipation capacities so that the damage is minimised. So a structure needs to be strengthened prior to any major damage. In the present study the seismic performance assessment of a BCJ strengthened by a combination of ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC) and carbon fibre reinforced polymer (CFRP) has been done analytically in ABAQUS. The seismic parameters observed are the hysteresis response, strength, stiffness, ductility and energy dissipation of the specimens strengthened both by UHPFRC and CFRP. From the results it is clear that the combination of the two strengthening schemes is very efficient in increasing the peak load 2.62 times and the ductility by almost 6% of the specimens as compared to the specimens strengthened using only one scheme. Also the energy dissipation shows an increase of 7.3% in case of using the combination strengthening strategy. The rate of degradation of the strength is also reduced substantially.

show abstract

Section: Modelling Of Specimens Strengthened Using Uhpfrc and Cfrpmentioning

confidence: 99%

Numerical Modelling of an Exterior RC Beam Column Joint Subjected to Cyclic Loading Strengthened Using UHPFRC and CFRP

Fayaz¹,

Kaur²,

Bansal³

2022

ASPS Conf. Proc.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…30 MPa basınç dayanımına sahip betonun modellenmesi için kullanılan basınç dayanımı, çekme dayanımı, basınç hasar parametresi ve çekme hasar parametresi Şekil 11'de tanımlanmıştır. Betonun maksimum yüke ulaştıktan sonraki davranışını incelemek ve muhtemelen oluşacak olan yakınsama problemlerinin önüne geçmek için Hognestad beton gerilme-deformasyon eğrisi [92] birçok araştırmacı tarafından ABAQUS modellerine yüksek gerinim (strain) değerlerine kadar tanımlanmaktadır [93][94][95][96][97].  Önerilen sonlu eleman modelleme yaklaşımı, düşey yükler etkisi altında olan inceltilmiş uçlu aşık kirişlerin davranışlarını gözlemlemek için kullanılabilir durumdadır.…”

Section: şEkil 4 -Ts 9967'ye Uygun Inceltilmiş Uçlu Prefabrike Kiriş Donatı Yerleşimi Ve çAtlakunclassified

İnceltilmiş Uçlu Önüretimli Aşık Kirişlerinin Yük Taşıma Kapasitelerinin Deneysel ve Numerik Olarak İrdelenmesi ve Çözüm Önerileri

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Türkiye’de inşaat sektörü 1960’lı yılların sonu itibari ile beton prefabrikasyon ile tanışmıştır. Prefabrike olarak üretilen yapılar seri üretimlerinin ve montajlarının hızlı olmasından dolayı özellikle sanayi yapılarında daha fazla tercih edilmişlerdir. Bu yapı türünün en büyük dezavantajı özellikle mafsallı birleşim bölgelerinde oluşan hasarlardır. Çatı kirişleri ile aşık kirişlerinin birleştiği bölgelerde de bağlantı genellikle mafsallı olarak gerçekleştirilir. Bundan dolayı mesnet bölgelerinde teorik olarak moment oluşmamakta ve bu tip kirişlerin kesit tesirleri basit mesnetli kirişlerde olduğu gibi hesaplanmaktadır. Ancak aşık inceltilmiş uç bölgelerinde yoğunlaşan kesme kuvveti, kesme gerilmelerinin artmasına neden olduğundan bu bölgenin detaylandırılması için bir takım özel tasarım kuralları ilgili standartlarda yer almıştır. Bu birleşim bölgelerinde özellikle etkili ve uzun süreli kar yağışlarından sonra çatıda biriken yoğun kar neticesinde hasarlar gözlemlenmektedir. Bu hasarlar nispeten daha eski prefabrike yapı stokunda bulunanlar başta olmak üzere inceltilmiş uçlu aşık kirişleri için önemli bir risk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, şimdiye kadar kapsamlı olarak araştırılmamış olan inceltilmiş uçlu aşıkların düşey yük etkisi altında davranışları, aşıkların değişen mekanik parametrelerine göre deneysel ve numerik olarak incelenmiştir. İlk olarak yürürlükteki standartlara uygun olan ve olmayan iki adet aşık kirişinin deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ardından yine standarda uygun bir adet aşık kiriş inceltilmiş uç hasarının önlenlenmesi amacıyla CFRP ile güçlendirilerek test edilmiştir. Daha sonra ABAQUS programıyla modellenen aşıklardan elde edilen sonuçlar ile deneysel çalışma sonuçları ile doğrulanmıştır. Tüm deneysel sonuçlarla numerik modelleme sonuçlarının oldukça yakın olduğu görülmüştür. Numerik model numunelerinde gözlenen hasarlar ile deneylerde oluşan hasarların benzer olması yeni parametrik çalışmalarda numerik modellerin kullanılabileceğini göstermiştir. Doğrulamanın ardından aşıkların mekanik özellikleri ile güçlendirme alternatiflerine bağlı bir dizi parametrik çalışma numerik olarak gerçekleştirilmiştir. Parametrik çalışmada; özellikle mevcut aşıklarda beton basınç dayanımı, donatı çekme dayanımı ve aşık kirişlerin üretiminde kullanılan öngerme seviyesinin tasarlanandan farklı olabileceği düşüncesiyle bir parametre olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca karbon elyaf takviyeli polimer (CFRP) kumaş ile güçlendirilen ve yönetmeliğe göre tasarlanmayan aşıkların davranışı da yine parametrik çalışma kısmında incelenmiştir. Parametrik çalışmanın sonuçlarına göre beton basınç dayanımı daha etkin olmakla beraber beton ve çelik dayanımının artışı ile kesme kapasitesinde önemli ölçüde artış sağlandığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlarda öngerme değeri artışının kapasiteye hatırı sayılır bir etki sağlamadığı görülmüştür. CFRP ile güçlendirilen numunelerde aşığın yük taşıma kapasitesinin %50’ye arttığı ve hasarın inceltilmiş uç bölgesi dışına kaydığı (inceltilmemiş bölgeye) görülmüştür. Parametrik çalışma ile farklı ve uygulanabilir CFRP alternatifleri de modellenerek en iyi güçlendirme alternatifi önerildi. Bununla beraber inceltilmiş uçlu aşıkların donatı tasarımına esas bazı öneriler getirilmiştir.

show abstract

“…The construction industry can use various types of reinforcement materials, such as steel plates, cement, and fiber-reinforced polymers, to coat the affected parts, the most common being steel coating [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Investigation of Strengthening Reinforced Concrete Beam-Column Connection Wrapped with Fiber-reinforced Polymer

Mohammed

Mahmood

2022

J. Stud. Sci. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

In reinforced concrete structures, the beam-column connection area has a considerable influence on the behavior of the structure. The use of fiber-reinforced polymer FRP to strengthen the connections in the Reinforced structure can be one of the solutions to transform this area, thus improving the behavior of the structure, which is achieved through the use of fiber-reinforced polymer of carbon to achieve high-strength concrete beam-column connections Investigations have been conducted using finite element modeling. The concrete damage plasticity model has been used to analyze the model. The results show that the bearing capacity has developed considerably, but the ductility is also significantly reduced. The study also evaluated the qualities of various reinforcement models and proposed the most effective reinforcement model. The use of fiber-reinforced polymer in the flex zone with fibers oriented at forty-five degrees in the shear zone of the joint showed the most significant changes in behavior. The demolition of reinforced concrete beam-column joints is a sudden failure without prior notice, since the collapse of the column and the connection before the break of the beam are undesirable, their occurrence can cause irreparable damage.

show abstract

Effect of using CFRP wraps on the strength and ductility behaviors of exterior reinforced concrete joint

Cited by 29 publications

References 12 publications

Numerical Modelling of an Exterior RC Beam Column Joint Subjected to Cyclic Loading Strengthened Using UHPFRC and CFRP

Numerical Modelling of an Exterior RC Beam Column Joint Subjected to Cyclic Loading Strengthened Using UHPFRC and CFRP

İnceltilmiş Uçlu Önüretimli Aşık Kirişlerinin Yük Taşıma Kapasitelerinin Deneysel ve Numerik Olarak İrdelenmesi ve Çözüm Önerileri

Investigation of Strengthening Reinforced Concrete Beam-Column Connection Wrapped with Fiber-reinforced Polymer

Contact Info

Product

Resources

About