In this work, the behavior of reinforced concrete columns under biaxial bending is studied. This work aims at studying the strengthening of columns by using carbon fiber reinforced polymer (CFRP). The experimental work includes investigation of eight reinforced concrete columns (150*150*500mm) tested under several load conditions. Variables considered in the test program include; effect of eccentricity and effect of longitudinal reinforcement (Ø12mm or Ø6mm). Test results are discussed based on load – lateral deflection behavior, load – longitudinal deflection behavior, ultimate load and failure modes. The CFRP reinforcement permits a complete change in the failure mode of the columns .The effect of longitudinal reinforcement in the case of biaxial bending is more pronounced for strengthened columns than for unconfined columns.

في هذا البحثِ تمت دراسة سلوك الأعمدةِ الخرسانية المسلحِة تحت انضغاط مع انحناء باتجاهين. هذا العملِ يَهدفُ لدِراسَة تَقْوِية الأعمدةِ باستعمال اللدائن الكربونية المسلحة. يتضمن الجانب العملي للبحث (8) نماذج من الأعمدة الخرسانية المسلحة (150*150*500ملم) فحصتَ تحت عِدّة حالات تحميلِ. تتضمن المتغيرات التي تم أخذها بنظر الاعتبار في برنامج الفحص ؛ تأثير اللا مركزيةِ وتأثيرِ حديد التسليحِ الطوليِ (Ø12 ملم أَوØ 6 ملمِ). نوقشتْ نَتائِج الاختبار مستندة على سلوك الحملِ - الهطول الجانبيِ و سلوك الحملِ - الهطول الطوليِ و الحمل الأقصى وأنماط الفشلِ. التقوية باستخدام CFRP تغير كليا صيغة الفشل للأعمدة. إنّ تأثيرَ الحديدِ الطوليِ في حالة عزوم الانحناء باتجاهين أكثرُ وضوحاُ للأعمدةِ المُقَوّاةِ مِنْها للأعمدةِ غير المحصورةِ .

Strengthened؛ RC Columns؛ Biaxial Bending؛ CFRP؛ Experimental --- تقوية؛أعمدة خرسانية مسلحة؛انحناء باتجاهين؛ألياف الكربون البولمرية المسلحة؛اختباري

This paper presents an experimental study on the effect of transverse reinforcement on the axial compressive strength of rectangular and circular cross sectional shape reinforced concrete (RC) columns under axial compression. Twenty specimens of small scale RC columns specimens were considered in the experimental tests. Ten of the columns specimens have a square cross sectional shape with dimensions of (150×150) mm and the other ten specimens have a circular cross sectional shape with a diameter of 150mm. For each cross sectional shape, the columns are classified into two groups of five columns: the first group contains short columns according to ACI-Code requirements (ACI318, 2011) and the other group consists of long columns. Each group uses same longitudinal reinforcement ratio but with five different transverse reinforcement ratios represented as a volumetric ratio of the transverse reinforcement. An experimental test has been conducted to determine the maximum axial compressive load at which each concrete column would fail. The experimental test results have shown that increasing of the volumetric ratio of the transverse reinforcement leads to a considerable increase of the axial load resistance of the column for both rectangular and circular columns and for both cases of long and short columns. The study has also showed that using equations suggested by the ACI-Code to determine the axial compressive strength of RC columns with tie reinforcement that are spaced at distances exceed that suggested by the code, gives over- estimated predictions of the column axial resistance which may results unsafe design.

يقدم المشروع دراسة عملية (مختبرية) للعلاقة بين نسبة التسليح العرضي في الأعمدة الخرسانية المسلحة و مقاومة تلك الاعمدة لقوة الانضغاط المحورية . تم إجراء الفحوصات المختبرية على عشرين نموذج من الاعمدة الخرسانية المسلحة .عشرة من نماذج الاعمدة تمتلك مقاطع عرضية مربعة الشكل بابعاد 150× 150 ملمتر و العشرة الاخرى بمقاطع عرضية دائرية الشكل بقطر يبلغ 150 ملمتر . تم تقسيم كل عشرة اعمدة ذات مقطع عرضي واحد الى مجموعتين : المجموعة الأولى وعددها خمس أعمدة صنفت كأعمدة قصيرةحسب متطلبات مدونة معهد الخرسانة الامريكي ACI 318-11 والمجموعة الثانية وعددها خمس أعمدة أيضا تم تصنيفها كأعمدة طويلة حيث تم تثبيت نسبة التسليح الطولي لكل مجموعة من الاعمدة الخمسة وتغيير النسبة الحجمية للتسليح العرضي (الأطواق) التي تمثل نسبة مجموع الحجم الكلي للتسليح العرضي الى حجم لباب الكونكريت المحاط بالاطواق. تم فحص مقاومة الانضغاط المحورية الستاتيكية لكل عمود و لكل نسبة تسليح عرضي لمعرفة تأثير تغير التسليح العرضي على قابلية تحمل المحورية . بينت الدراسة ان زيادة النسبة الحجمية للتسليح العرضي تؤدي الى زيادة ملحوضة في مقاومة الاعمدة الخرسانية ( النحيفة و القصيرة ) لقوة الانضغاط المحورية. كما بينت الدراسة ان استخدام المعادلات المقترحة من قبل مدونة معهد الخرسانة الأمريكي ACI 318-11 لحساب مقاومة الانضغاط المحرية للاعمدة الكونكريتية المحملة محوريا في الحلات التي تكون فيها المسافات بين حديد التسليح العرضي ( الاطواق) اكبر من الحدود العظمى المحددة من قبل الكود تعطي قيم تحمل عالية الأمر الذي قد ينتج عنة تصميم غير امن للاعمدة الكونكرينية.

RC columns --- axial strength --- transverse reinforcement --- experimental tests --- volumetric ratio. --- اعمدة خرسانية مسلحة --- مقاومة محورية --- تسليح عرضي --- فحوصات مختبرية --- نسبة حجمية.