Numerical analysis of the flexural response of RC Beams strengthened with NSM-CFRP

• Autorzy: Khene A. , Mesbah H. A. , Chikh N. E.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ceer-2018-0037

Warianty tytułu

PL

Numeryczna analiza zginania belek żelbetowych wzmocnionych kompozytami włóknistymi wklejanymi w otulinę betonową

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, we have chosen to use a new technique of reinforcement with composite materials, namely the near surface mounted technique (NSM). The NSM technique consists in inserting strips of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) laminate into slits made beforehand at the level of the concrete coating of the elements to be reinforced. A numerical investigation was conducted on rectangular reinforced concrete beams reinforced with NSM-CFRP using the ATENA finite element code. A parametric study was also carried out in this research. The numerical results were compared with the experimental results of the beams tested by other researchers with the same reinforcement configurations. Overall, numerical behavior laws are rather well-suited to those obtained experimentally and the parametric study has also yielded interesting results.

PL

W badaniach przedstawionych w pracy zastosowano nową technikę zbrojenia materiałami kompozytowymi poprzez wklejanie ich w otulinę betonową (NSM near surface mounted). Technika NSM polega na wprowadzeniu pasków laminatu z polimeru wzmocnionego włóknami węglowymi (CFRP) do szczelin wykonanych wcześniej na poziomie powłoki betonowej wzmacnianych elementów. Przeprowadzono badania numeryczne na prostokątnych belkach żelbetowych wzmocnionych NSM-CFRP z wykorzystaniem kodu elementów skończonych ATENA. W badaniach tych przeprowadzono również badanie parametryczne. Wyniki numeryczne porównano z wynikami eksperymentalnymi belek testowanych przez innych badaczy o tych samych konfiguracjach zbrojenia. Wyniki numeryczne są zgodne z eksperymentalnymi, a studium parametryczne prowadzi to ciekawych wniosków.

Słowa kluczowe

EN

NSM; strengthening; CFRP; numerical analysis; RC beams

PL

NSM; wzmocnienia; włókna węglowe; kompozyty; CFRP; analiza numeryczna; belka żelbetowa

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Civil and Environmental Engineering Reports
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 28, no. 3
• Strony: 90--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Khene A.

• University of Mentouri, Algeria

autor

Mesbah H. A.

• University of Rennes, France

autor

Chikh N. E.

• University of Mentouri, Algeria

Bibliografia

• 1. El-Hacha R., Rizkalla S.H.: Near surface mounted fiber reinforced polymer reinforcements for flexural strengthening of concrete structures, in: ACI Structural Journal, 101, 5 (2004) 717-726.
• 2. Kotynia R.: Analysis of the flexural response of NSM FRP Strengthened concrete beams, in proc. of the FRPRCS-8 Symposium, Patras, Greece, 16-18 July (2007) 1-10.
• 3. Soliman S.M., El-Salakawy E., Benmokrane B.: Flexural behaviour of concrete beams strengthened with near sur-face mounted FRP bars, in: Fourth International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE2008), Zurich, Switzerland, 22-24 July (2008) 1-6.
• 4. Al-Mahmoud F., Castel A., François R.L., Tourneur C.: RC beams strengthened with NSM CFRP rods and modeling of peeling-off failure, in Composite Structures, 92, Jul (2010) 1923-1930.
• 5. Hong K.N., Han J.W., Seo D.W., Han S.H.: Flexural response of reinforced concrete members strengthened with near-surfaced-mounted CFRP strips, in International Journal of the Physical Sciences, 6, 5, 4 March (2011) 948-961.
• 6. Mostofinejad D., Moghaddas A.: Bond efficiency of EBR and EBROG methods in different flexural failure mechanisms of FRP strengthened RC beams, in Construction and Building Materials, 54 (2014) 605-614.
• 7. Sharaky I.A., Torres, L., Sallam, H.E.M.: Experimental and analytical investigation into the flexural performance of RC beams with partially and fully bonded NSM FRP bars/strips, in Composite Structures, 122, (2015) 113-126.
• 8. Haddad R.H., Almomani, O.A.: Recovering flexural performance of thermally damaged concrete beams using NSM CFRP strips, in Construction and Building Materials, 154 (2017) 632-643.
• 9. Cervenka V., Jendele L., Cervenka J.: Atena Program Documentation. Part. 1. Theory, ed. 2010, Prague, Cervenka Consulting Ltd.
• 10. Hongseob O., Jongsung S., Minkwan J., Hyunjoong K.: The evaluation of structural performance for RC beams strengthened by NSM using CFRP plate, in Proc. Second Official International Conference of International Institute for FRP in Construction for Asia-Pacific Region, Seoul, South Korea, 9-11 December (2009) 525-532.
• 11. Khene A., Chikh N., Mesbah H.A.: Numerical modeling of reinforced concrete beams strengthened by NSM-CFRP technique, in Proc. Third International Conference on Architecture, Structure and Civil Engineering, London, U.K., 26- 27 July (2016) 30-36.