The behaviour of R.C. beams patch-repaired and strengthened with CFRP strips subjected to impact loading

• Autorzy: Moyo Pilate , Habimana Philbert , Kabani Matongo

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.07.01

Warianty tytułu

PL

Zachowanie belek żelbetowych naprawionych miejscowo i wzmocnionych taśmami CFRP poddanych obciążeniom udarowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents an experimental investigation of the structural behaviour of reinforced concrete (R.C.) beams, patch-repaired with a cementitious grout and strengthened with carbon fibre reinforced polymer (CFRP) strips subjected to impact loading. The results of this study show that strengthening patch-repaired R.C. beams subjected to impact loading using CFRP plates, restores the load-carrying capacity of the beams. The strengthened beams exhibited ductile behaviour with no debonding between the patch repair and the substrate concrete. The primary failure mode of the strengthened beams was intermediate crack (I.C.) debonding. In addition, the beams with longer patch length exhibited higher flexural strength.

PL

Artykuł przedstawia eksperymentalne badanie zachowania belek żelbetowych, naprawionych miejscowo za pomocą zaprawy cementowej i wzmocnionych taśmami z polimerów zbrojonych włóknem węglowym (CFRP), poddanych obciążeniom udarowym. Wyniki tego badania pokazują, że wzmocnienie miejscowo naprawionych belek żelbetowych za pomocą płyt CFRP przywraca nośność tych belek, poddanych obciążeniom udarowym. Wzmocnione belki wykazywały zachowanie plastyczne bez odspajania się naprawy miejscowej od betonowego podłoża. Głównym trybem zniszczenia wzmocnionych belek było odspajanie się pęknięć pośrednich. Dodatkowo, belki z dłuższą strefą naprawy wykazywały większą wytrzymałość na zginanie niż z krótszą.

Słowa kluczowe

EN

CFRP strengthening; reinforced concrete beam; patch repair; debonding; crack; impact loading

PL

wzmocnienie CFRP; belka żelbetowa; naprawa powierzchniowa; odspajanie; pęknięcie; obciążenie udarowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 7
• Strony: 1--4
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Moyo Pilate

• Department of Civil Engineering, University of Cape Town, Cape Town, South Africa

• https://orcid.org/0000-0003-2947-1810

autor

Habimana Philbert

• Department of Civil, Environmental and Geomatics Engineering, College of Science and Technology, University of Rwanda, Rwanda

• https://orcid.org/0000-0002-2300-4026

autor

Kabani Matongo

• Department of Civil Engineering Science, University of Johannesburg, Johannesburg South Africa

• https://orcid.org/0000-0002-7304-6371

Bibliografia

• [1] Täljsten B. FRP strengthening of existing concrete structures: design guidelines. 4th Edition. Lulea: Division of Structural Engineering, Lulea University of Technology, Sweden. 2006.
• [2] Broomfield J.P. Corrosion of steel in concrete: Understanding, investigation and repair. 2nd. New York, USA: Taylor & Francis. 2007.
• [3] Soudki K. Using fibre-reinforced polymer (FRP) composites to extend the service life of corroded concrete structures. In eds. Vestasp, M. Karbhari and Luke, S. Lee. Service life estimation and extension of civil engineering structures. Cambridge, UK: Woodhead Publishing Limited. 2011.
• [4] Mackechnie J.R., Alexander Mark G. Repair principles for corrosion-damaged reinforced concrete structures. Cape Town: Department of Civil Engineering. University of Cape Town. 2001.
• [5] Vaysburd A.M. Holistic system approach to design and implementation of concrete repair. Journal of Cement and Concrete Composites. 2006; 671-678.
• [6] Almusallam T.H., Al-Salloum Y.A. Ultimate strength prediction for R. C. beams externally strengthened by composite materials. Composites. Part B: Engineering. 2001; (32) 609-619.
• [7] El Maaddawy T., Soudki K. Carbon-Fiber-Reinforced Polymer repair to extend service life of corroded reinforced concrete beams. Journal of Composites for Construction. 2005; (9) 187-194.
• [8] Erki M.A., Meier U. Impact loading of concrete beams externally strengthened with cfrp laminates. 1999, Journal of Composites for Construction, (3) 117-124 (1999).
• [9] Bentur A. Mindess S., Banthia N. The behaviour of concrete under impact loading: Experimental procedures and method of analysis. Materials and Structures. 1986; (19) 371-378.
• [10] Metz R. Impact and drop testing with icp force sensors. Journal of Sound and Vibration. 2007; 18-20.
• [11] Mullajee A.F. The Performance Assessment of Patch Repaired and CFRP Strengthened RC T-beams under Transverse Impact Loading. MSc Thesis, University of Cape Town. 2014.
• [12] Habimana P. Behaviour of FRP Strengthened RC Beams with Concrete Patch Repairs Subjected to Impact Loading. MSc Thesis, University of Cape Town. 2017.