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An Experimental Study on the Effective Strain of Reinforced Concrete Beams Strengthened by Fiber Reinforced Polymer

FRP로 보강된 철근콘크리트 보의 유효 변형률 예측에 대한 실험적 연구

  • Hwang, Hyun-Bok (Dept. of Architectural Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Lee, Jung-Yoon (Dept. of Architectural Engineering, Sungkyunkwan University)
  • 황현복 (성균관대학교 건축공학과) ;
  • 이정윤 (성균관대학교 건축공학과)
  • Published : 2007.04.30

Abstract

The shear failure modes of FRP strengthened concrete beams are quite different to those of the beams strengthened with steel stirrups. When the beams are externally wrapped with FRP composites, many beams fail in shear due to concrete crushing before the FRP reaches its rupture strain. In order to predict the shear strength of such beams, the effective strain of the FRP must be blown. This paper presents the results of an experimental study on the performance of reinforced concrete beams externally wrapped with FRP composites and infernally reinforced with steel stirrups. The main parameters of the tests were FRP reinforcement ratio, the type of fiber material (carbon or glass) and configuration (continues sheets or strips). The experimentally observed effective strain of the FRP was compared with the strain calculated using a proposed method.

섬유에 의하여 보강된 철근콘크리트 보는 철근만에 의하여 보강된 보와 다른 파괴 모드를 나타낸다. 섬유 보강 보는 섬유의 양, 내부 전단 보강 철근의 양 및 콘크리트의 압축강도에 따라서 전단 보강 철근이 항복하고 콘크리트가 압축 파괴하는 경우(섬유는 탄성 상태)와 콘크리트가 압축파괴하기 이전에 섬유가 파단하는 경우로 구별할 수 있다. 대부부의 섬유 보강 철근콘크리트 보는 전자의 파괴 모드를 나타내며 이 경우에 전단파괴 시의 섬유의 유효변형률을 정확하게 예측하여야 한다. 이 연구에서는 11개의 섬유 보강 철근콘크리트 보 실험을 통하여 섬유의 유효변형률을 측정하였다 실험의 주요 변수는 섬유의 양, 섬유의 종류(탄소 섬유, 유리 섬유), 부착 형상 (전단면 감싸기, 스트립형 부착)이었다. 실험에 의하여 측정된 섬유의 유효변형률은 제안된 유효변형률 예측법과 비교되었다.

Keywords

References

  1. Chaallal, O., Nollet, M. J., and Perraton, D., 'Strengthening of Reinforced Concrete Beams with Externally Bonded Fiber-Reinforced-Plastic Plates: Design Guidelines for Shear and Flexure', Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.25, No.4, 1998, pp.692-704 https://doi.org/10.1139/cjce-25-4-692
  2. Triantafillou, T. C., 'Shear Strengthening of RC Beams using Epoxy-Bonded FRP Composites', ACI Structural Journal, Vol.95, No.2, 1998, pp.107-115
  3. Khalifa, A., Gold, W. J., Nanni, A., and Aziz, A., 'Contribution of Externally Bonded FRP to Shear Capacity of RC Flexural Members', Journal of Composites for Construction, ASCE, Vol.2, No.4, 1998, pp.195-203 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(1998)2:4(195)
  4. Chen, J. F. and Teng, J. G., 'Shear Capacity of Fiber-Reinforced Polymer-Strengthened Reinforced Concrete Beams: Fiber Reinforced Polymer Rupture', Journal of Structural Engineering, ASCE, May 2003, pp.615-625
  5. 심종성, 오흥섭, 유재명, '섬유보강재로 전단보강된 RC 보의 전단강도예측을 위한 해석 모텔에 대한 연구', 콘크리트학회논문집, 12권, 5호, 2000, pp.35-46
  6. 심종성, 오흥섭, 문도영, 박경동, 'FRP로 보강된 철근콘 크리트보의 전당강도 예측(1)-전단강도 예측 모델제안 및 검증', 콘크리트학회논문집, 17권, 3호, 2005, pp.343-351
  7. 심종성, 박철우, 문도영, 심재원, 'FRP로 보강된 철근콘 크리트보의 전당강도 예측(II)-모탤 검증 및 변수연구', 콘크리트학회논문집, 17권, 3호, 2005, pp.353-359
  8. '연속섬유에 의하여 보강된 철근콘크리트 보의 전단강 도 평가', 콘크리트학회 논문집, 심사중(심사의 공정성을 위하여 저자명 삭제)
  9. Triantafillou, T. C. and Antonopoulos, C, 'Design of Concrete Flexural Members Strengthened in Shear with FRP', Journal of Composites for Construction, ASCE, Vol.4, No.4, 2000, pp.198-205 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2000)4:4(198)
  10. ISIS Canada Design Manual 4, Strengthening RC Structures with Externally-Bonded Fiber Reinforced Polymers, ISIS Canada, 2001

Cited by

  1. Effect of hybrid fibre reinforcement on capacity of reinforced concrete beams vol.166, pp.10, 2013, https://doi.org/10.1680/stbu.12.00013