Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.8
no.3
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pp.177-187
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2004
This investigation attempts to analyze the flexural behavior of a strengthened beam with carbon fiber sheets in three stages according to the conditions of the constituents : elastic stage, pre-yielding stage, and post-yielding stage. The proposed analytical method for strengthened beams is compared with the experimental results such as yield load, ultimate load, and flexural rigidities. The contributions of the constituents to the strengthened beam capacity are examined from the flexural analysis. The validity of using KCI strength method to estimate ultimate moment of a strengthened beam is also investigated.
The study presents the ductility reinforcement effect of the RC bending member using the CFRP Grid as an experimental result. Experimental variables include a non-reinforced RC bending member (ORI), a bottom reinforced RC bending member (REB), and an RC bending member reinforced at the bottom and side (REBS). The experiment was carried out with four points bending test. As a result of the experiment, it was confirmed that the maximum bending strength increased by 17-20% through reinforcement. In addition, the ductility index calculation results confirmed that the ductility index of REB and REBS increased by 2 and 3 times, respectively, compared to the ORI.
To investigate the flexural behavior of RC beams strengthened with glass fiber sheets, 1 control beam and 8 strengthened beams (4 NU-beams without U-shaped band and 4 U-beams with U-shaped band) are tested. The variables of experiment are composed of the number of glass fiber sheets and the existence of U-shaped band, etc. The maximum load was increased by 48% and 34%, and the flexural rigidity by 920% and 880% for NU-beam and U-beam, respectively, compared with those of the control beam. The ductility ratios were 1.43$\sim$2.60 for NU-beam and U-beam. The experimental results showed that the strengthening system with U-shaped band controls the premature debonding and provides a more ductile failure mode than the strengthening system without U-shaped band. It can be found from the load-deflection curves that as the number of fiber sheets is increased, the maximum strength and the flexural rigidity is increased. The experimental results are compared with the analytical results of nonlinear flexural behaviors for strengthened RC beam. The experimental and analytical results were well agreed.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.23
no.2
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pp.227-234
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2010
To investigate the flexural behavior of RC beams strengthened with carbon fiber sheets, 1 control beam and 8 strengthened beams(4 NU-beams without U-shaped band and 4 U-beams with U-shaped band) are tested. The variables of experiment are composed of the number of carbon fiber sheets and the existence of U-shaped band, etc. The experimental results showed that the strengthening system with U-shaped band controls the premature debonding and provides a more ductile failure mode than the strengthening system without U-shaped band. It can be found from the load-deflection curves that as the number of fiber sheets is increased, the maximum strength and the flexural rigidity is increased. The experimental results are compared with the analytical results of nonlinear flexural behaviors for strengthened RC beam. The proposed analytical method for strengthened beams is proved to be accurate by an experimental investigation of load-deflection curve, yield load, maximum load, and flexural rigidities in the pre- and post-yielding stages.
Kim, Jae-Hun;Park, Sung-Moo;Kang, Joo-Won;Shin, Seung-Hyup
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.6
no.2
s.20
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pp.123-129
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2006
Recently, many researches have been conducted about reinforced concrete structures strengthened with FRP plates. In case of structures strengthened with FRP plates, the issue of premature debonding FRP plate has been raised through many previous researches. The purpose of this paper is what structural behavior and flexaural capacity of reinforced concrete beams which are strengthened for flexure is investigated about the using secondary ironware in the method of external bonded CFRP plate, and the method of near surface mounted CFRP-Rod. Also, in order to evaluate flexural capacity, experiments of the reinforced concrete beams with exteranl bonded CFRP plate and near surface mounted CFRP-Rod have been compared and investigated.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2008.11a
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pp.137-140
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2008
If the flexural member of concrete is designed using the FRP rebar, suddenly brittleness destruction resulted from the fracture of FRP rebar is generated in the extreme situation because of brittleness characteristics of FRP rebar and concrete when designed to be less than balanced reinforcement ratio, so it is recommended to design the flexural member of concrete to be more than balanced reinforcement ratio. In ACI 440.1R-06 proposes the different bending strength decrease coefficient according to destructive form of concrete flexural member using the FRP rebar. However, ACI 440.1R-06 applies the same strength decrease coeffient to all FRP rebars made of diverse materials. If the same strength decrease coefficient is applied to all FRP rebars, effect of increasing the reinforcement ratio and selection of FRP rebar will be considerably limited. In this regard, we are to propose the formula to calculate the bending strength decrease coefficient in consideration of change in characteristics of FRP rebar and L/D through the reliability analysis in this paper.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.23
no.3
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pp.315-323
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2010
Five concrete compressive stress-strain models have been analyzed to check the validity of the strength method for determining the nominal moment of strengthened members using commercially available computer language. The results show that the concrete stress-strain models do not influence on the flexural analysis. The moment of a strengthened member obtained from the flexural analysis at concrete compressive strain reaching 0.003 is well agreed with nominal moment using the strength method. The flexural analysis results show that when the steel reinforcement, FRP ratio, FRP failure strain, and concrete failure compressive strain are relatively lower, the strength method overestimates the flexural capacity of the strengthened members.
Reinforced concrete beams are often retrofitted with various FRP composite sheets. This paper is focused on the comparison of structural performance of various FRP sheets and proposal of the retrofitting design formula. Effects of the FRP kinds(AFRP, GFRP, CFRP) and the reinforcing steel ratio on behavior of the retrofitting beams are tested and analyzed with particular emphasis on the maximum load capacity, stiffness, and ductility. The experimental work included 4 point flexural testing of 3.2m span reinforced concrete beams with bonded external reinforcements. The results show that the difference of FRP kinds is not large and the flexural load capacity is mainly affected by stiffness of the retrofitting materials. This paper also proposes the design formula on the retrofitting reinforced concrete flexural members and checks with this experimantal work and previous research results.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.12
no.5
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pp.81-90
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2008
This paper concerns the flexural capacity of reinforced concrete beams with ultra-high performance cementitious composites(UHPCC). It was investigated if the existing equations to estimate the flexural capacity of reinforced fiberous concrete beams are applicable with the experiments including lightly reinforced concrete beams. The reinforcing effect when the steel fiber reinforced concrete was used in beams was also estimated. The results showed that the equation to predict the flexural capacity of reinforced steel fiber concrete by ACI 544 committee didn't have a good agreement with the test results and underestimated the flexural capacity in especially lightly reinforced beams with under 1.5% reinforcement ratio. the enhancement of flexural capacity was quite considerable in lightly reinforced beams when the steel fiber reinforced concrete was used. A equation to predict the reinforcing effect of steel fiber in reinforced steel fiber beams was developed. the equation was proposed as a function of both the characteristics of steel fiber and reinforcement ratio.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.12
no.3
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pp.84-92
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2008
This study is to investigate the flexural performance of Near Surface Mounted (NSM) strengthening method using Fiber reinforced Polymer (FRP) materials to concrete structures. For this study, the inverse-shaped trapezoid CFRP composite material which has been registered as New Excellent Technology (NET) 351 was adopted to the concrete structure. In this study, two types of the CFRP types were considered; Type A ($15{\times}13{\times}6mm$) and Type B ($4{\times}3{\times}10mm$) with different strengthening ratio. In the result of the test, it was proved that NSM strengthened specimens had more flexural performance of 20-100% than that of the unstrengthened specimen. With this test result, the structural efficiency was investigated based on the coefficient of ductility and coefficient of crack resistance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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