External prestressing method is the most papular method to strengthen concrete structures. The key parts of external prestressing method is an anchoring device which holds the prestressing cables. The most popular anchoring devices is an end bearing type, which has to be welded at site to assamble the anchor. The welding at site has a significant Quality problem. In this paper, new anchoring system has been developed, which needs no site welding. A design method for the new anchor has been proposed and developed to optimize the anchoring system. The developed anchors are very efficient, small, and compact, which have two types, one for abutment section and the other one for pier section. The anchors are expected to be used very widely, because of its convinience.
Carbon fiber reinforced polymer(CFRP) have superior mechanical and chemical properties in comparison with conventional materials. And post-tensioning method has been used for structural reinforcement of RC structures due to easy installation and good effect of resisting capacity of structures. But the higher cost of CFRP and the loss of prestressing force with time are considered the major problems to use it. In this study, CFRP Strips and external post tensioning for rehabilitation of old concrete structures were adapted and optimal combination of these methods is considered. A total of 17 concrete members were made and tested. The types and numbers of CFRP strips and post-tensioning types were selected as major test variables. From test results, it is shown that the concrete members that post tensioned and bonded CFRP strips has a pronounced effect on the strength and deformational behavior. This present study indicates that external temporally post tensioning can reduce the amount of CFRP strips required and the combination of temporally post tensioning and CFRP strips may meet the strength and ductility requirements of old structures.
As part of recent low-energy policies, thermal insulation standards for buildings are being tightened every year. The importance of external insulation methods is increasing due to the strengthening of insulation standards. Among the main materials used in the external insulation method, dry bit material is a finishing material composed of an organic binder and aggregate. When the fire occurs, the ignition of the surface part causes a direct fire on the thermal insulation material at the rear side when heat energy is concentrated. Therefore, it is important that the finishing material in dry insulation using a dry bit has a low fire spreading property in case of a fire and does not have a sustained combustion. The purpose of this study was to evaluate the fire spreadability by changing the internal fillers while using alkoxide-based acrylic emulsions, hybrid acrylic emulsions, and general acrylic emulsions in order to suppress the fire spreading properties of exterior finish materials.
Purpose: The purpose of this study was to investigate the effects of the plank exercise to strengthen the core muscles on the muscle thickness of external and internal obliques and transverse abdominis muscle depending on the form of the support surface. Methods: This study was randomized to 12 males and 12 females in their 20s and conducted three times a week for 4 weeks. The subjects were divided into the two groups and performed flank exercise on a stable surface (stable surface group) and an unstable surface (unstable surface group). A mat was used as a stable surface, and an TOGU used as a unstable surface. Results : In both stable and unstable surface, the thickness changes of the transverse abdominis and external and internal oblique muscle increased (p<.05). In the unstable surface, there was a greater increase in the thickness change of the transverse abdominis and external oblique muscles in the flank exercise than in the stable surface (p.<05). Among them, the greatest increase was found in the external abdominal muscle (p<.05). Conclusion : This study found that the flank exercise was more effective in strengthening the abdominal muscles on an unstable surface, when compared with the outcomes on a stable one. It is also thought to have the most effect on the muscle activity of the external oblique muscle on unstable surface.
Purpose: The abdominal drawing-in maneuver (ADIM) is an exercise that selectively strengthens deep abdominal muscles. It is reported to be effective in strengthening those muscles when using a pressure biofeedback unit. However, multiple factors of bridge exercise seem to bring exercise result of ADIM without stabilizer as they influence execution of ADIM. Therefore, the purpose of this study was to compare changes in the thickness of deep abdominal muscles through the ADIM exercise incorporating either a stabilizer or the bridge exercise. Methods: Thirty healthy adults who had voluntarily given their consent were selected as the subjects. A diagnostic sonograph was used to measure the thickness of the subjects' transverse abdominis, internal oblique, and external oblique muscles. First, the thickness of the subjects' deep abdominal muscle was measured while maintaining the ADIM using the stabilizer. After three minutes of rest, the thickness was measured again while the subjects maintained the ADIM with the bridge exercise. Results: In both exercises, the thickness of the transverse abdominis showed a statistically significant increase, with a more significant increase while executing the ADIM using the bridge exercise. In both exercises, the thickness of the internal oblique showed a statistically significant increase, with a more significant increase while executing the ADIM using the bridge exercise. The thickness of the external oblique showed a statistically significant increase only in the ADIM using the bridge exercise. Conclusion: Though strengthening is not as selective as the ADIM using a stabilizer, the ADIM using the bridge exercise has a more increased thickness of the transverse abdominis and the internal oblique than that of the internal oblique. Based on the outcome of this study, the ADIM using the bridge exercise without a stabilizer can selectively strengthen deep abdominal muscles even more.
Mohammed, Thaer Jasim;Abu Bakar, B.H.;Bunnori, N. Muhamad
Structural Engineering and Mechanics
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제56권1호
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pp.123-136
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2015
The proposed techniques to repair concrete members such as steel plates, fiber-reinforced polymers or concrete have important deficiencies in adherence and durability. The use of ultra high performance fiber concrete (UHPFC) can overtake effectively these problems. In this paper, the possibility of using UHPFC to strengthen reinforced concrete beams under torsion is investigated. Seven specimens of concrete beams reinforced with longitudinal and transverse reinforcements. One of these beams consider as control specimen while the others was strengthened by UHPFC on four, three, and two sides. This study includes experimental results of all beams with different types of configurations and thickness of UHPFC. As well as, finite element analysis was conducted in tandem with experimental test. Results reveal the effectiveness of the proposed technique at cracking and ultimate torque for different beam strengthening configurations, torque - twist graphs and crack patterns. The UHPFC can generally be used as an effective external torsional reinforcement for RC beams. It was noted that the behavior of the beams strengthen with UHPFC are better than the control beams. This increase was proportional to the retrofitted beam sides. The use of UHPFC had effect in delaying the growth of crack formation. The finite element analysis is reasonably agreement with the experimental data.
El-Kholy, Ahmed M.;Mourad, Sherif A.;Shaheen, Ayman A.;Mohamed, Yomna A.
Structural Engineering and Mechanics
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제72권5호
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pp.569-583
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2019
Tubular steel sections are widespread all over the world because of their strength and aesthetic appearance. Tubular steel members may exhibit local buckling such as elephant foot or overall buckling under extreme compression load. Recently, external bonding of fiber reinforced polymers (FRP) sheets for strengthening these members has been explored through experimental research. This paper presents three-dimensional nonlinear finite element analysis (FEA) to investigate the structural behavior of strengthening tubular steel members with FRP against local and overall buckling phenomena. Out-of-roundness and out-of-straightness imperfections were introduced to the numerical models to simulate the elephant foot and overall buckling, respectively. The nonlinear analysis preferences such as the integration scheme of the shell elements, the algorithm for solution of nonlinear equations, the loading procedure, the bisection limits for the load increments, and the convergence criteria were set, appropriately enough, to successfully track the sophisticated buckling deformations. The agreement between the results of both the presented FEA and the experimental research was evident. The FEA results demonstrated the power of the presented rigorous FEA in monitoring the plastic strain distribution and the buckling phenomena (initiation and propagation). Consequently, the buckling process was interpreted for each mode (elephant foot and overall) into three sequential stages. Furthermore, the influence of FRP layers on the nonlinear analysis preferences and the results was presented.
This study presents test results of RC beams strengthened by steel plates, carbon fiber sheets(CFS) and aramid fiber sheets(AFS) for increasing flexural and shear resistance. The test was performed with different parameters including the type of strengthening materials, flexural-strengthening methods and shear-strengthening methods. In case of flexural test, RC beams are initially loaded to 70% of the ultimate flexural capacity and in case of shear test loaded to 60 or 80 percent of the ultimate shear capacity and subsequently reinforced with steel plates, CFS and AFS. Experimental data on strength, steel strain, deflection, and mode of failure of the reinforced beams were obtained, and comparisons between the different shear reinforced schemes and the non-strengthened control beams were made. The test results showed that damaged RC beams strengthened by steel plates, CFS and AFS have more improved the flexural and shear capacity. For the beams with external reinforcement by steel plates, aramid fiber sheets and carbon fiber sheets increases in ultimate strength of 4 to 21, 17 to 43 and 26 to 36 percent were respectively achieved. Initial load had small effect on strength after reinforcement, but an important influence on deflection. One sheet reinforced was stronger than two sheets reinforced but less deflected than two sheets reinforced.
본 연구는 외부 프리스트레싱으로 보강된 내부 프리스트레스트 콘크리트 보에 관한 문헌연구와 프리스트레싱 강재의 극한응력 예측식의 개발, 극한응력에 영향을 미치는 변수들에 대한 실험 등이다. 본 논문에서는 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 새로운 합리적 예측식을 제안하고 있는데, 프리스트레싱 강재와 중립축 깊이비의 함수로 표현하여 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 영향을 고려하고 있다. 실험연구에서는 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 가장 큰 영향을 미치는 실험변수를 가지고 외부 프리스트레싱으로 보강된 프리스트레스트 콘크리트 보를 제작하여 실험하였다. 실험연구에서 채택한 영향인자들은 내부 프리스트레싱 강재량, 외부 프리스트레싱 강재량, 지간과 프리스트레싱 강재 높이비 등이다. 실험결과는 분석되어 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력 예측 제안식의 합리성 적용성을 확인하였다. 본 연구는 제안된 응력 예측식이 실험에서 얻은 실측값들과 잘 일치함을 보여주고 있다.
The reinforced concrete(RC) flexural members strengthened with steel plate/CFS at soffit have initial stresses and strains in reinforcements and concrete caused by the service loads at the time of retrofitting works. These initial residual stresses and strains of strengthened beams may affect the flexural performance of the rehabilitated beams. The objective of this study is to evaluate and verify the effectiveness of rehabilitation by external bonded steel plates and CFS to the tension face of the beams under three conditions of pre-loading. Thirteen beam specimens are tested and analyzed. Main test parameters are pre-loading conditions, strengthening materials and reinforcement ratio of specimens. The effect of test parameters on the strengthened beams is analyzed from the maximum load capacity, load-deflection relationship, state of stress of the materials. crack propagation phase, and failure modes. Both test results and design formulas of ACI Code provisions are compared and evaluated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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