Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2000.04a
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pp.787-790
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2000
This paper presents an experimental study on flexural behavior of structural member enlarged with epoxy mortar system. The main test variable is flexural tensile strength. A series of 4 test beams was tested to shoe the corresponding effect of each variables on maximum load capacity, load-deflection and moment-curvature relationship, interface behavior and failure mode. The results show that the flexural tensile strength of retrofitted materials have no relation load-deflection, but to load-strain, and failure mode.
Lei Li;Wei Huang;Zhengyi Kong;Li Zhang;Youde Wang;Quang-Viet Vu
Steel and Composite Structures
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v.52
no.4
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pp.391-403
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2024
The flexural behavior of composite sandwich wall panels with different thicknesses, numbers of holes, and hole forms, and arrangement form of longitudinal steel bar (uniform type and concealed-beam type) are investigated. A total of twelve composite sandwich wall panels are prepared, utilizing modified polystyrene particles mixed with foam concrete for the flexural performance test. The failure pattern of the composite sandwich wall panels is influenced by the extruded polystyrene panel (XPS) panel thickness and the reinforcement ratio in combination, resulting in both flexural and shear failure modes. Increasing the XPS panel thickness causes the specimens to transition from flexural failure to shear failure. An increase in the reinforcement ratio leads to the transition from flexural failure to shear failure. The hole form on the XPS panel and the steel bar arrangement form affect the loading behavior of the specimens. Plum-arrangement hole form specimens exhibit lower steel bar strain and deflection compared to linear-arrangement hole form specimens. Additionally, specimens with concealed beam-type steel bar display lower steel bar strain and deflection than uniform-type steel bar specimens. However, the hole form and steel bar arrangement form have a limited impact on the ultimate load. Theoretical formulas for cracking load are provided for both fully composite and non-composite states. When compared to the experimental values, it is observed that the cracking load of the specimens with XPS panels closely matches the calculations for the non-composite state. An accurate prediction model for the ultimate load of fully composite wall panels is developed. These findings offer valuable insights into the behavior of composite sandwich wall panels and provide a basis for predicting their performance under various design factors and conditions.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.7
no.3
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pp.223-230
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2003
The purpose of this research are to investigate experimentally flexural strengthening effects and flexural behaviour of RC beams strengthened by carbon fiber sheet(CFS) with/without superimposed pre-load. Test parameters of experiment are tension reinforcement ratio(0.85, 1.32, 1.91%) and pre-load(80% of yield capacity of unstrengthened beams). The structural behaviour of strengthened beams are compared with in terms of yield load and ultimate load, load-deflection relation, ductility, strengthened efficiency. From the test results, it were shown that ultimate capacity and flexural failure behaviour of RC beams strengthened by CFS changed by initial stresses between original beams and bonded CFS.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2006.11a
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pp.261-264
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2006
Deformability of RC members in shear after flexural yielding is limited and controlled by governing failure modes and material strength. Shear strength of members in D-regions has been explained by a direct load path (direct strut or arch action) and indirect load path (fan action or truss action). Indirect load path including truss action and fan action rely on bond along tension ties. Generally, superposition of two actions results in total shear strength when shear failure modes control. The ultimate deformation depends on controlling failure modes and thereby, their force transfer patterns. Proposed models are capable of explaining of limited deformability of RC members in D-regions.
Hosen, Md. Akter;Jumaat, Mohd Zamin;Saiful Islam, A.B.M.;Salam, Md. Abdus;Kim, Hung Mo
Computers and Concrete
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v.20
no.4
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pp.439-448
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2017
Reinforced concrete (RC) infrastructures often require strengthening due to error in design, degradation of materials properties after prolong utilization and increases load carrying capacity persuaded by new use of the structures. For this purpose, a newly proposed Side Near Surface Mounted (SNSM) composite technique was used for flexural strengthening of RC beam specimens. Analytical and non-linear finite element modeling (FEM) using ABAQUS were performed to predict the flexural performance of RC specimens strengthened with S-NSM using steel bars as a strengthening reinforcement. RC beams with various SNSM reinforcement ratios were tested for flexural performance using four-point bending under monotonic loading condition. Results showed significantly increase the yield and ultimate strengths up to 140% and 144% respectively and improved failure modes. The flexural response, such as failure load, mode of failure, yield load, ultimate load, deflection, strain, cracks characteristic and ductility of the beams were compared with those predicted results. The strengthened RC beam specimens showed good agreement of predicted flexural behavior with the experimental outcomes.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1999.10a
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pp.393-396
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1999
This paper presents a truss model for RC columns subjected to axial load and lateral load. The presented model is based on a stress field for the flexural-shear failure of short columns, which represent shear failure and bond splitting failure. Using this model, failure strength and related deformation of RC columns are investigated. Particular emphasis is placed on models capable of representing the interaction between deformation and shear strength.
The strengthening of reinforced concrete structures by externally bonded GFRP has become increasingly common in resent years. However the analysis and design method for GFRP plate strengthening of RC beams is not well established yet. The purpose of present paper is, therefore, to define the failure mechanism and failure behavior of strengthened RC beam using GFRP and then to propose a resonable method for the calculation of interface debonding load for those beams. From the experimental results of beams strengthened by GFRP, the influence of length and thickness, width of plate on the interfacial debonding failure behavior of beam is studied and, on the basis of test results, the semi-empirical equation to predict debonding load is developed. The proposed theory based on nonlinear analysis and critical flexural crack width, predicts relatively well the debonding failure load of test beams and may be efficiently used in the analysis and design of strengthened RC beams using GFRP.
Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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2000.10a
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pp.73-78
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2000
This paper describes the effect of span-to-depth ratio, which describes aspect of cell formed with top diaphragm steel plate, on capacity in composite steel-concrete structure of sandwich system. The span-to-depth ratio \ulcorner load-carrying mechanism and load-distribution capacity of structure. Therefore, stress levels of members and load-resis\ulcorner of system vary according to span-depth ratio. In this study, numerical nonlinear analysis was performed to various ratio for two types(MA, MB) composite structure of sandwich system to analyze the influence of span-to-depth ratio or, behavior. The difference of load-carrying mechanism and stress of members results from analysis results, then bas\ulcorner differences, the effects of span-to-depth ratio on shear capacity, flexural capacity and load-resistance capacity were analyze effects on failure mode and ductility were briefly. As a results of this study, as span-to-depth ratio increases, \ulcorner bottom steel plate and concrete lower. This implies an increase in effective flexural and shear capacity. Therefore lo\ulcorner capacity of structure improves as span-to-depth ratio increases, Especially, the effect is greate in shear than flexural span-to-depth ratio increases, this difference between flexural and shear capacity may change failure mode and ductility. span-to-depth ratio increases capacity increases more than flexural capacity, we should expect that structural behavior mode gradually change from shear to flexural and ductility of structure gradually improves.
Eight cold-formed thin-walled steel beams were performed to investigate the effect of corrosion damage on the flexural behavior of steel beams. The relationships between failure modes or load-displacement curves and corrosion degree of steel beams were investigated. A series of parametric analysis with more than forty finite element models were also performed with different corrosion degrees, types and locations. The results showed that the reduction of cross-section thickness as well as corrosion pits on the surface would lead to a decline in the stiffness and flexural capacity of steel beams, and gradually intensified with the corrosion degree. The yield load, ultimate load and critical buckling load of the corroded specimen IV-B46-4 decreased by 22.2%, 26% and 45%, respectively. The failure modes of steel beams changed from strength failure to stability failure or brittle fracture with the corrosion degree increasing. In addition, thickness damage and corrosion pits at different locations caused the degradation of flexural capacity, the worst of which was the thickness damage of compression zone. Finally, the method for calculating flexural capacity of corroded cold-formed thin-walled steel beams was also proposed based on experimental investigation and numerical analysis results.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1999.10a
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pp.701-704
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1999
The purpose of this study was to investigate the effectiveness of the flexural rehabilitation of the pre-loaded reinforced concrete beams strengthened by the steel plate. Main test parameters were the existence and the magnitude of the pre-loading at the flexural of rehabilitation and the tensile reinforcement ratio of the specimens. Seven beam specimens were tested to investigate the effectiveness of the rehabilitation method. Test results showed that the ultimate load capacities of the pre-loaded specimens were higher than not-pre-loaded specimens at the rehabilitation. The cause of the pharameter was analyzed if is suggested that the bond failure between the concrete and the strengthening steel plate occured prior to the yielding of the tension reinforcement. The member flexural stiffnesses, were similar regardless of the load conditions at retrofit and failure modes showed brittle aspect caused by rip-off failure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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