Although retrofitting and strengthening reinforced concrete (RC) columns by wrapping fiber reinforced polymer (FRP) composites have become a popular technique in civil engineering, the study on reinforced high-strength concrete (HSC) columns is still not sufficient. The objective of these companion papers is to investigate the mechanical properties of reinforced HSC square columns confined by aramid FRP (AFRP) jackets under concentric compressive loading. In the part I of these companion papers, an experiment was conducted on 54 confined RC specimens and nine unconfined plain specimens, the considered parameters were the concrete strength, the thickness of AFRP jackets, and the form of AFRP wrapping. The experimental process and results are presented in detail. Subsequently, some discussions on the confinement effect, failure modes, strength, and ductility of the columns are carried out.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.16
no.1
/
pp.131-139
/
2012
The lateral reinforcements of concrete such as hoops and spiral bars are known to confine concrete to compensate the strength loss due to fire by reducing explosive spalling and improving the capacity of ductility. In this context, a study was conducted to investigate the residual mechanical properties of confined and unconfined concrete($f_{ck}$=60MPa) after a single thermal cycle at 300, 600, $800^{\circ}C$. The main parameters required to establish the stress-strain relationship are the peak stress, the elastic modulus, and the strain at peak stress. The knowledge of the residual mechanical properties of concrete is necessary whenever the thermally damaged structure is required to bear a significant share of the loads, even after a severe thermal accident. Based on the results obtained in this study, the residual stress of confined concrete under thermal damage is higher according to the level of confinement and the larger strain made it to have better ductility. The decreasing ratio of elastic modulus from the relationship of stress and strain was also smaller than that of unconfined concrete.
Oyawa, Walter O.;Gathimba, Naftary K.;Mang'uriu, Geoffrey N.
Steel and Composite Structures
/
v.21
no.3
/
pp.589-604
/
2016
Kenya has recently experienced worrying collapse of buildings during construction largely attributable to the poor quality of in-situ concrete and poor workmanship. The situation in the country is further compounded by rapid deterioration of infrastructure, hence necessitating the development of alternative structural systems such as concrete filled unplasticized poly vinyl chloride (UPVC) tubes as columns. The work herein adds on to the very limited and scanty work on use of UPVC tubes in construction. This study presents the findings of experimental and analytical work which investigated the structural response of composite concrete filled UPVC tubes under compressive load regime. UPVC pipes are cheaper than steel tubes and can be used as formwork during construction and thereafter as an integral part of column. Key variables in this study included the strength of infill concrete, the length to diameter ratio (L/D) of the plastic tube, as well as the diameter to thickness ratio (D/2t) of the plastic tube. Plastic tubes having varying diameters and heights were used to confine concrete of different strengths. Results obtained in the study clearly demonstrate the effectiveness of UPVC tubes as a confining medium for infill concrete, attributable to enhanced composite interaction between the UPVC tube and infill concrete medium. It was determined that compressive strength of the composite column specimens increased with increased concrete strength while the same decreased with increased column height, albeit by a small margin since all the columns considered were short columns. Most importantly, the experimental confined concrete strength increased significantly when compared to unconfined concrete strength; the strength increased between 1.18 to 3.65 times the unconfined strength. It was noted that lower strength infill concrete had the highest confined strength possibly due to enhanced composite interaction with the confining UPVC tube. The study further proposes an analytical model for the determination of confined strength of concrete.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.9
no.3
/
pp.111-119
/
2005
The objective of this study is to predict fracture movements accurately and reliably by nonlinear analysis of the response of RC shear wall or RC flange sections. Hognestad's and Vallenas's theories are used for concrete model and Ramberg-Osgood's theory is used for steel model. Non-linear analysis considering confined concrete and unconfined concrete is performed. Mander's Fiber Approach Section analysis, new strain profile considering the Gamma factor are used to this section analysis. The section analysis considering cases of precracked, uncracked, boundary warping and shear warping is performed.
Mousavi, S.M.;Alavi, A.H.;Gandomi, A.H.;Esmaeili, M. Arab;Gandomi, M.
Structural Engineering and Mechanics
/
v.36
no.6
/
pp.759-783
/
2010
In this paper, compressive strength of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) confined concrete cylinders is formulated using a hybrid method coupling genetic programming (GP) and simulated annealing (SA), called GP/SA, and a robust variant of GP, namely multi expression programming (MEP). Straightforward GP/SA and MEP-based prediction equations are derived for the compressive strength of CFRP-wrapped concrete cylinders. The models are constructed using two sets of predictor variables. The first set comprises diameter of concrete cylinder, unconfined concrete strength, tensile strength of CFRP laminate, and total thickness of CFRP layer. The most widely used parameters of unconfined concrete strength and ultimate confinement pressure are included in the second set. The models are developed based on the experimental results obtained from the literature. To verify the applicability of the proposed models, they are employed to estimate the compressive strength of parts of test results that were not included in the modeling process. A sensitivity analysis is carried out to determine the contributions of the parameters affecting the compressive strength. For more verification, a parametric study is carried out and the trends of the results are confirmed via some previous studies. The GP/SA and MEP models are able to predict the ultimate compressive strength with an acceptable level of accuracy. The proposed models perform superior than several CFRP confinement models found in the literature. The derived models are particularly valuable for pre-design purposes.
Im, Seok Been;Han, Taek Hee;Han, Sang Yun;Kang, Young Jong
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.26
no.4A
/
pp.743-752
/
2006
Confined concrete has enhanced strength and ductility compared with unconfined strength. Cause of these merits of confined concrete, many researches have been performed for confining effects of concrete and been studied in many fields. Although many researches about concrete confined by FRP sheets have been studied recently, it is difficult to apply concrete confined by FRP in real structures because FRP is a brittle material. In this study, the enhanced strength and ductility of concrete which is confined by steel tubes or steel plates were investigated. Fifty one specimens were tested and each specimen has different confining condition. Test results showed enhanced ductility and strength of confined concrete and concrete models were suggested under various confining conditions by regression of experimental data.
Previous researches showed that confined concrete with Fiber-Reinforced Plastic (FRP) sheets significantly improves the strength and ductility of concrete compared with unconfined concrete. However, the retrofit design of concrete with FRP materials requires an accurate estimate of the performance enhancement due to the confinement mechanism. The object of this research is to predict the compressive strength and strain of concrete confined with FRP wraps. For the purpose of this research, 102 test specimens were fabricated and loaded statically under uniaxial compression. Axial load, axial and lateral strains were investigated to predict the ultimate stress and strain. Also, to achieve reliability of proposed strength and strain models for FRP-confined concrete, another series of uniaxial compression test results were used. This paper presents strength and strain models for FRP-confined concrete. The proposed models to estimate the ultimate stresses and failure strains produce satisfactory predictions as compared to current design equations. In conclusion, it is proposed that the modified stress-strain model of concrete cylinders could be effectively used for the repair and retrofit of concrete columns.
Rasheed, Hayder A.;El-Fattah, Ahmed M. Abd;Esmaeily, Asad;Jones, John P.;Hurst, Kenneth F.
Computers and Concrete
/
v.10
no.4
/
pp.331-347
/
2012
This paper describes the varying material model, the analysis method and the software development for reinforced concrete circular columns confined by spiral or hoop transverse steel reinforcement and subjected to eccentric loading. The widely used Mander model of concentric loading is adapted here to eccentric loading by developing an auto-adjustable stress-strain curve based on the eccentricity of the axial load or the size of the compression zone to generate more accurate interaction diagrams. The prediction of the ultimate unconfined capacity is straight forward. On the other hand, the prediction of the actual ultimate capacity of confined concrete columns requires specialized nonlinear analysis. This nonlinear procedure is programmed using C-Sharp to build efficient software that can be used for design, analysis, extreme event evaluation and forensic engineering. The software is equipped with an elegant graphics interface that assimilates input data, detail drawings, capacity diagrams and demand point mapping in a single sheet. Options for preliminary design, section and reinforcement selection are seamlessly integrated as well. Improvements to KDOT Bridge Design Manual using this software with reference to AASHTO LRFD are made.
Alzeebaree, Radhwan;Gulsan, Mehmet Eren;Nis, Anil;Mohammedameen, Alaa;Cevik, Abdulkadir
Steel and Composite Structures
/
v.29
no.2
/
pp.201-218
/
2018
In this study, the effects of magnesium sulfate on the mechanical performance and the durability of confined and unconfined geopolymer concrete (GPC) specimens were investigated. The carbon and basalt fiber reinforced polymer (FRP) fabrics with 1-layer and 3-layers were used to evaluate the performances of the specimens under static and cyclic loading in the ambient and magnesium sulfate environments. In addition, the use of FRP materials as a rehabilitation technique was also studied. For the geopolymerization process of GPC specimens, the alkaline activator has selected a mixture of sodium silicate solution ($Na_2SiO_3$) and sodium hydroxide solution (NaOH) with a ratio ($Na_2SiO_3/NaOH$) of 2.5. In addition to GPC specimens, an ordinary concrete (NC) specimens were also produced as a reference specimens and some of the GPC and NC specimens were immersed in 5% magnesium sulfate solutions. The mechanical performance and the durability of the specimens were evaluated by visual appearance, weight change, static and cyclic loading, and failure modes of the specimens under magnesium sulfate and ambient environments. In addition, the microscopic changes of the specimens due to sulfate attack were also assessed by scanning electron microscopy (SEM) to understand the macroscale behavior of the specimens. Results indicated that geopolymer specimens produced with nano-silica and fly ash showed superior performance than the NC specimens in the sulfate environment. In addition, confined specimens with FRP fabrics significantly improved the compressive strength, ductility and durability resistance of the specimens and the improvement was found higher with the increased number of FRP layers. Specimens wrapped with carbon FRP fabrics showed better mechanical performance and durability properties than the specimens wrapped with basalt FRP fabrics. Both FRP materials can be used as a rehabilitation material in the sulfate environment.
Han, Taek Hee;Youm, Eung Jun;Han, Sang Yun;Kang, Young Jong
Journal of Korean Society of Steel Construction
/
v.19
no.1
/
pp.43-52
/
2007
There is a growing range of applications for concrete-filled steel tube (CFT) member because of its superior performance. But a CFT member may be uneconomical or has weight problems because it is fully filled with concrete. In this study, a new type of member, called internally confined hollow (ICH) CFT member, was developed to solve the high cost and weight problems of the CFT member. To determine stress-strain model of the concrete in an ICH CFT column, possible failure modes of an ICH CFT column were suggested and confining pressure was derived from equilibriums for each failure mode. From the derived equations, a computer program was coded and parametric studies were performed for some examples. Analytical results showed that internally confined concrete has enhanced strength and ductility compared with those of unconfined or biaxially confined concrete.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.