Fulltext

Experimental and Numerical Study of the Effects Of Creating Openings in Existing RC Beams and StrengtheningWith CFRP

الدراسة التجریبیة والعددیة لتأثیرات عِمل فتحات يف الروافد الخرسانیة المسلحةوتقَو یّتھا بالالیاف الكاربونیة

Hayder Qais Majeed

Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا
ISSN: 16816900 24120758 Year: 2012 Volume: 30 Issue: 15 Pages: 2550-2561
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

This study presents an experimental and nonlinear finite element analysis of creating square openings in existing RC beams and strengthening with CFRP laminate. Flexural strengthening of reinforced concrete beams is now becoming more and more important in the field of structural maintenance and retrofitting. In the experimental programming, three RC beams were cast. Two beams were tested in the un-strengthened condition the first act as the solid Control beam, and the other have openings, the third one have opening and strengthening with CFRP laminate. The beams were also modeled using a FEM packaged (ANSYS 11). The results indicate that the strengthened beam recorded the highest failure load and its mode of failure was ductile. The numerical results seemed to be able to predict the behavior of the beams.

ُيقومُ هذا البحث بالدراسةِ المختبرية وايضا بأستعمال التحليل اللاخطّيَ للعناصرَ المحددَة للتأثيراتَ الناتجة عن عمل فتحات مستطيلةِ في الروافد الخرسانية المسلحة بالأضافة الى دراسة تقويتها بالالياف الكاربونية.ان تَقْوِية الروافد الخرسانية المسلحِة أُصبحُ في الوقت الحاضرأكثر أهمية في حقلِ الصيانةِ الهيكليةِ والترميم.في الدراسة المختبرية, تم عمل ثلاثة نماذج من الروافد الخرسانية المسلحةْ. النموذج الاول عبارة عن رافدة بدون فتحات تعمل كعتبة سيطرة, اما النموذجين الاخريين فقد تم عمل فتحات عند منطقة القص ، احد هذين النموذجين مقوى بالالياف الكاربونية. كما تم نمذجة الروافد أيضا بأستعمال التحليل اللاخطّيَ للعناصرَ المحددَة وذلك بواسطة برنامج الانسز (ANSYS 11). تُشيرُ النَتائِجُ بأنّ الرافدة المُقَوّاةَ سجلت أعلى حمل فشلِ من نظيراتها بدون تقوية ونمطِها في الفشلِ يكون أكثر مرونة. كما بينتْ النَتائِجُ بان الدراسة العدديةُ قادرة على تَوَقُّع سلوكِ الروافد كما انها تعطي نتائج مقاربة للدراسة المختبرية.

Keywords

RC beams --- Strengthening --- CFRP laminate --- opening --- ANSYS.