Redistribution of internal forces in reinforced concrete columns strengthened by jacketing

• Autorzy: Halicka A.

Warianty tytułu

PL

Redystrybucja sił w żelbetowych słupach wzmocnionych przez obetonowanie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of the article is the stress-strain state in an axially loaded reinforced concrete column, strengthened with longitudinally and spirally reinforced jacket. Three variants of jackets were considered: made of ordinary, shrinkage-compensating and expansive concrete. A column like this is a composite structure consisting of two different concretes and of reinforcement. The analytical model of this structure was built up, taking into account rheological phenomena, triaxial compression of the original column and non-linear effects. This model makes it possible to determine the longitudinal, radial and spiral stresses in the constituent elements of the strengthened column. It has been found that only expansive concrete jacketing is an active strengthening since it causes a redistribution of the internal forces resulting in relieving the core.

PL

Przedmiotem artykułu jest stan naprężeniowo-odkształceniowy w żelbetowym słupie obciążonym siłą osiową, wzmocnionym przez obetonowanie opaską betonową zbrojoną pionowo i obwodowo. Rozważono trzy warianty obetonowania: z betonu zwykłego (skurczowego), bezskurczowego i ekspansywnego. Słup taki jest konstrukcją zespoloną złożoną z dwóch różnych betonów i zbrojenia. Przyjęty model analityczny, uwzględniający zjawiska reologiczne, trójosiowe ściskanie słupa pierwotnego oraz efekty nieliniowe, pozwala na wyznaczenie naprężeń pionowych, radialnych i obwodowych w elementach składowych wzmocnionego słupa. Stwierdzono, że jedynie obetonowanie z betonu ekspansywnego jest wzmocnieniem aktywnym, gdyż powoduje redystrybucję sił wewnętrznych skutkującą obciążeniem rdzenia.

Słowa kluczowe

EN

reinforced concrete column; jacketing; exspansive concrete; redistribution of forces; stress-strain state; strengthening

PL

słup żelbetowy; obetonowanie; beton ekspansywny; redystrybucja sił; stan naprężeniowo-odkształceniowy; wzmocnienie

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 51, nr 1
• Strony: 43--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Halicka A.

• University of Technology, Building Structure Department, Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. M. KRÓL, A. HALICKA, Effectiveness and durability of building structures strengthening [in Polish], Proc. of XLIV Scientific Conference KILiW PAN i KN PZITB, vol. 1, 59-71, Krynica 1998.
• 2. U. ERSOY, A. T. TANKUT, R. SULEIMAN, Behavior of jacketed columns, ACI Structural Journal, 288-293, 1993.
• 3. M. RODRIGUEZ, R. PARK, Seismic load test on reinforced concrete columns strengthened by jacketing, ACI Structural Journal, 150-159, 1994.
• 4. D. E. LEHMAN, S. E. GOOKIN, A. M. NACAMULI, J. P. MOEHLE, Repair of earthquake-damaged bridge columns, ACI Structural Journal, 233-242, 2001.
• 5. H. SAADATMANESH M, R. EHSANI, M. W. LI, Strength and ductility of concrete columns externally reinforced with fiber composite straps, ACI Structural Journal, 434-446, 1994.
• 6. Y. C. WANG, J.I. RESTREPO, Investigation of concentrically loaded reinforced concrete columns confined with glass fiber-reinforced polymer jackets, ACI Structural Journal, 377-385, 2001.
• 7. W. P. LOKUGE, S. SETUNGE, J. G. SANJAYAN, Modelling eccentrically loaded high-strength concrete columns, Magazine of Concrete Research, 4, 331-341, 2003.
• 8. J. B. MANDER, M. J. N. PRIESTLEY, R. PARK, Theoretical stress strain model for confined concrete, Journal of Structural Engineering ASCE, 8, 1804-1825, 1988.
• 9. P. KORZENIOWSKI, Tied columns [in Polish], Scientific commentary to PN-B-03264:2002, vol. I, 209-229, Warszawa 2003.
• 10. PN-B-03264:2002 Plain, reinforced and prestressed concrete structures. Analysis and structural design.
• 11. CEB-FIB Model Code 1990. Comité Euro-International du Beton, Bulletin d'Information No. 213-214, Lausanne 1993.
• 12. M. KRÓL, W. TUR, Expansive concrete [in Polish], Arkady, Warszawa 1999.
• 13. M. KRÓL, W. TUR, Redistribution of forces in columns strengthened with expansive concrete [in Polish]. Proc. of XVI Scientific and Technical Conference "Concrete and Prefabrication". Jadwisin 1998.