Fibre reinforced polymers (FRP) are widely used to strengthen steel structures and retrofitting of existing structures due to its excellent properties. This paper reviews the use of carbon fibre reinforced polymer (CFRP) and glass fibre reinforced polymer (GFRP) in strengthening steel and concrete structures. The paper discusses the use of FRP in strengthening of steel bridges, uses of FRP in repairing of corroded structures and the behaviour of different adhesives. The paper then deals with the FRP strengthened hollow sections and the different failure experienced. The paper then reviewed the current state of art used in strengthening tubular structures and focusing on FRP in strengthening of joints.
This work performed to analyses the impact of hooked end steel fibres on the mechanical properties of high performance concrete. The mechanical properties considered incorporate compressive strength, split tensile strength and flexural strength. Taking in to thought parameters, such as, volume fraction of fibres, fibre aspect ratio and grade of concrete, a logical strategy called Taguchi technique was utilized to discover the ideal blend of factors. L9 Orthogonal Array (OA) of Taguchi network comprising of three variables and three dimensions is utilized in this work. The evaluations of concrete considered were M60, M80 and M100. M60 contained 15% of metakaolin as bond swap though for M80 it was 5% of metakaolin and for M100 it was 10% metakaolin and 10% of silica smolder. The volume portion of fiber was fluctuated by 0.5%; 1% and 1.5% and the viewpoints proportions considered were 50, 60 and 80. The test outcomes demonstrate that incorporation of steel fibres enhance significantly the the strength characteristics of concrete, predominantly the splitting tensile strength and flexural strength. In light of relapse investigation of the test information scientific models were produced for compressive strength, split tensile strength and flexural strength of the steel fibre-reinforced high performance concrete.
The present study experimentally and analytically investigated the push-out behaviour of H-shaped steel section embedded in ultrahigh-performance fibre-reinforced concrete (UHPFRC). The effect of significant parameters such as the concrete types, fibre content, embedded steel length, transverse reinforcement ratio and concrete cover on the bond stress, development of bond stress along the embedded length and failure mechanism has been reported. The test results show that the bond slip behaviour of steel-UHPFRC is different from the bond slip behaviour of steel-normal concrete and steel-high strength concrete. The bond-slip curves of steel-normal concrete and steel-high strength concrete exhibit brittle behaviour, and the bond strength decreases rapidly after reaching the peak load, with a residual bond strength of approximately one-half of the peak bond strength. The bond-slip curves of steel-UHPFRC show an obvious ductility, which exhibits a unique displacement pseudoplastic effect. The residual bond strength can still reach from 80% to 90% of the peak bond strength. Compared to steel-normal concrete, the transverse confinement of stirrups has a limited effect on the bond strength in the steel-UHPFRC substrate, but a higher stirrup ratio can improve cracking resistance. The experimental campaign quantifies the local bond stress development and finds that the strain distribution in steel follows an exponential rule along the steel embedded length. Based on the theory of mean bond and local bond stress, the present study proposes empirical approaches to predict the ultimate and residual bond resistance with satisfactory precision. The research findings serve to explain the interface bond mechanism between UHPFRC and steel, which is significant for the design of steel-UHPFRC composite structures and verify the feasibility of eliminating longitudinal rebars and stirrups by using UHPFRC in composite columns.
Engineering properties such as compressive strength, splitting tensile strength, modulus of rupture, modulus of elasticity and Poisson's ratio of geopolymer concrete (GPC) and steel fibre reinforced geopolymer concrete (SFRGPC) have been obtained from standard tests and compared. A total of 15 specimens were tested for determining each property. The grade of concrete used was M 40. The percentages of steel fibres considered include 0.25%, 0.5%, 0.75% and 1%. In general, the addition of fibres improved the mechanical properties of both GPC and SFRGPC. However the increase was found to be nominal in the case of compressive strength (8.51%), significant in the case of splitting tensile strength (61.63%), modulus of rupture (24%), modulus of elasticity (64.92%) and Poisson's ratio (50%) at 1% volume fraction of fibres. An attempt was made to obtain the relation between the various engineering properties with the percentage of fibres added.
Concrete filled steel tubular members (CFST) become a popular choice for modern building construction due to their numerous structural benefits and at the same time aging of those structures and member deterioration are often reported. Therefore, actions like implement of new materials and strengthening techniques become essential to combat this problem. The application of carbon fibre reinforced polymer (CFRP) with concrete structures has been widely reported whereas researches related to strengthening of steel structures using fibre reinforced polymer (FRP) have been limited. The main objective of this study is to experimentally investigate the suitability of CFRP to strengthening of CFST members under flexure. There were three wrapping schemes such as Full wrapping at the bottom (fibre bonded throughout entire length of beam), U-wrapping (fibre bonded at the bottom throughout entire length and extended upto neutral axis) and Partial wrapping (fibre bonded in between loading points at the bottom) introduced. Beams strengthened by U-wrapping exhibited more enhancements in moment carrying capacity and stiffness compared to the beams strengthened by other wrapping schemes. The beams of partial wrapping exhibited delamination of fibre and were failed even before attaining the ultimate load of control beam. The test results showed that the presence of CFRP in the outer limits was significantly enhanced the moment carrying capacity and stiffness of the beam. Also, a non linear finite element model was developed using the software ANSYS 12.0 to validate the analytical results such as load-deformation and the corresponding failure modes.
Fibre-reinforced self-compacting concrete (FRSCC) is a high-performance building material that combines positive aspects of fresh properties of self-compacting concrete (SCC) with improved characteristics of hardened concrete as a result of fibre addition. To produce SCC, either the constituent materials or the corresponding mix proportions may notably differ from the conventional concrete (CC). These modifications besides enhance the concrete fresh properties affect the hardened properties of the concrete. Therefore, it is vital to investigate whether all the assumed hypotheses about CC are also valid for SCC structures. In the present paper, the experimental results of short-term flexural load tests on eight reinforced SCC and FRSCC specimens slabs are presented. For this purpose, four SCC mixes - two plain SCC, two steel, two polypropylene, and two hybrid FRSCC slab specimens - are considered in the test program. The tests are conducted to study the development of SCC and FRSCC flexural cracking under increasing short-term loads from first cracking through to flexural failure. The achieved experimental results give the SCC and FRSCC slabs bond shear stresses for short-term crack width calculation. Therefore, the adopted bond shear stress for each mix slab is presented in this study. Crack width, crack patterns, deflections at mid-span, steel strains and concrete surface strains at the steel levels were recorded at each load increment in the post-cracking range.
This paper is aiming to study the performances of reinforced high-strength concrete (HSC) short columns confined with aramid fibre-reinforced polymer (AFRP) sheets. An experimental program, which involved 45 confined columns and nine unconfined columns, was carried out in this study. All the columns were circular in cross section and tested under axial compressive load. The considered parameters included the concrete strength, amount of AFRP layers, and ratio of hoop reinforcements. Based on the experimental results, a prediction model for the axial stress-strain curves of the confined columns was proposed. It was observed from the experiment that there was a great increment in the compressive strength of the columns when the amount of AFRP layers increases, similar as the ultimate strain. However, these increments were reduced as the concrete strength increasing. Comparisons with other existing prediction models present that the proposed model can provide more accurate predictions.
In this study eleven beam of steel fibre-reinforced concrete were tested on concentrated load in order to evaluate the shear strength and deformation of the beams after burning. Variables considered in the test include spaces of shear reinforcement (stirrups) and temperature (normal temperature at 38℃, 300℃, 600℃ and 900℃). The steel fiber used is set at 0.5% of the concrete volume. The phenomenon of the test results shows that although the beams were tested to achieve shear failure, the fact that all the tested beams did not encounter any shear failure. It has shown the influence of steel fibers and stirrups that plays a role in determining the mode of collapse. The concrete shear capacity of steel fibrous concrete beams installed with stirrups in altered spacing variations is not significantly different from each other, while beam deformability increases when the space stirrups are reduced. Furthermore, models of the developed-steel fibrous shear strength are compared and discussed with experimental results.
Georgiadi-Stefanidi, K.;Mistakidis, E.;Perdikaris, P.;Papatheocharis, T.
Earthquakes and Structures
/
v.1
no.4
/
pp.345-370
/
2010
The paper presents a study on the numerical simulation of the behaviour of conventional reinforced concrete (RC) beams strengthened by thin fibre-reinforced cementitious matrix (FRCM) jackets. The study covers the cases of retrofitting RC beams with or without stirrups with jackets reinforced with longitudinal and transverse steel reinforcement or with light wire mesh. The strengthened RC beams to be modelled were tested under static monotonic and fully reversing cyclic loading. The numerical results show that the numerical model used predicted quite well the experimental results.
This paper presents a discussion of the Finite Element Analysis (FEA) when applied for the analysis of concrete elements reinforced with glass fibre reinforced polymer (GFRP) bars. The purpose of such nonlinear FEA model development is to create a tool that can be used for numerical parametric studies which can be used to extend the existing (and limited) experiment database. The presented research focuses on the numerical analyses of concrete beams reinforced with GFRP longitudinal and shear reinforcements. FEA of concrete members reinforced with linear elastic brittle reinforcements (like GFRP) presents unique challenges when compared to the analysis of members reinforced with plastic (steel) reinforcements, which are discussed in the paper. Specifically, the behaviour and failure of GFRP reinforced members are strongly influenced by the compressive response of concrete and thus modelling of concrete behaviour is essential for proper analysis. FEA was performed using the commercial software ABAQUS. A damaged-plasticity model was utilized to simulate the concrete behaviour. The influence of tension, compression, dilatancy, mesh, and reinforcement modelling was studied to replicate experimental test data of beams previously tested at the University of Waterloo, Canada. Recommendations for the finite element modelling of beams reinforced with GFRP longitudinal and shear reinforcements are offered. The knowledge gained from this research allows for the development of a rational methodology for modelling GFRP reinforced concrete beams, which subsequently can be used for extensive parametric studies and the formation of informed recommendations to design standards.
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.