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Behavior of slender concrete columns reinforced with GFRP-bars and spirals under concentric and eccentric loads
- Publication Year :
- 2020
-
Abstract
- Rapid innovations in the concrete industry and high-strength materials have allowed for the design of more slender members more than the past, such as slender reinforced concrete (RC) columns. Such members suffer several corrosion problems if traditional steel is used as an internal reinforcement material. Consequently, reinforcing slender RC columns with the non-corrosive fiber-reinforced polymers (FRP) reinforcement extends the structure’s lifetime span and can eliminate the high repair and rehabilitation expenditures due to the inevitable corrosion of conventional steel. This undoubtedly satisfies the designers’ needs and successfully introduces FRP-reinforcements in the construction market. However, limited endeavors have been driven to investigate the structural performance of slender RC columns entirely reinforced with FRP-bars. Moreover, current design recommendations proposed for slender FRP-RC columns have many discrepancies attributed to the slenderness limit and the effective flexural stiffness. The research program herein has been directed to experimentally and theoretically assess the structural behavior of GFRP-RC columns. Therefore, thirty-four GFRP-RC columns with various slenderness ratios were prepared and tested at four different initially applied eccentricity ratios (0, 16 %, 33 %, and 66 %). In addition, four steel-RC slender columns were conducted and observed at the same conditions of GFRP-RC ones to serve as benchmarks. Besides the reinforcement type, the slenderness, and the eccentricity ratios, test variables were also included the longitudinal and transverse reinforcement ratios and the concrete compressive strength. Based on the test results, the GFRP longitudinal-bar contribution to the column capacity and its provision of adequate stability can be described as “significant” over the wide range of parameters tested. Then, the research was extended, developing a second-order model for slender FRP-reinforce<br />Les innovations rapides dans l'industrie du béton et les matériaux à haute résistance ont permis de concevoir des éléments plus élancés que le passé, tels que des colonnes élancées en béton armé (BA). Ces éléments structuraux montrent des problèmes de corrosion si l'acier traditionnel est utilisé comme matériau de renforcement interne. Par conséquent, le renforcement des colonnes élancées en BA avec l’armature en polymères renforcés de fibres (PRF) non corrosives prolonge la durée de vie de la structure et peut éliminer les coûts de réparation et de réhabilitation élevées dues à la corrosion inévitable de l'acier conventionnel. Cela répond sans aucun doute aux besoins des concepteurs et introduit avec succès des renforts en PRF sur le marché de la construction. Cependant, des efforts limités ont été menés pour étudier la performance de colonnes élancées en BA entièrement renforcées de barres en PRF. De plus, les recommandations de conception actuelles proposées pour les colonnes élancées en PRF-BA présentent de nombreuses différences attribuées à la limite d'élancement et à la rigidité à la flexion effective. Ce programme de recherche a été effectué pour évaluer expérimentalement et théoriquement le comportement des colonnes en BA renforcées de PRFV. Par conséquent, trente-quatre colonnes en BA-PRFV avec divers élancements ont été préparées et testées à quatre différents rapports d'excentricité initialement appliqués (0, 16%, 33% et 66%). De plus, quatre colonnes élancées en BA d’acier ont été réalisées et observées dans les mêmes conditions que celles en BA-PRFV pour servir de référence. Outre le type d'armature, l'élancement et les rapports d'excentricité, les variables d'essai comprenaient également les rapports d'armature longitudinale et transversale et la résistance à la compression du béton. Sur la base des résultats d’essais, la contribution des PRFV comme barres longitudinales à la capacité de la colonne et son apport d'une stabilité
Details
- Database :
- OAIster
- Notes :
- French, English
- Publication Type :
- Electronic Resource
- Accession number :
- edsoai.on1181776393
- Document Type :
- Electronic Resource