Nonlinear finite-element analysis for RC beams strengthened with fabric-reinforced cementitious matrix

Other Title(s)

التحليل اللاخطي للكمرات الخرسانية المسلحة والمقواة بوسط إسمنتي مسلح بنسيج من الألياف

Joint Authors

Hassanin, Yahya A.
Dirar, Ahmad Atiyyah M.
Arafah, Ahmad Arafah
Naja, Muhammad

Source

Journal of Engineering Sciences

Issue

Vol. 48, Issue 4 (31 Jul. 2020), pp.554-576, 23 p.

Publisher

Assiut University Faculty of Engineering

Publication Date

2020-07-31

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

23

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

نظرا لأوجه القصور في نظام التماسك الخارجي الذي يتكون من المواد الايبوكسية وشرائح الألياف، يمثل الوسط الإسمنتي المسلح بنسيج من الألياف حل ا مناسبا لتقوية الكمرات الخرسانية المسلحة.

تتكون طبقة النسيج الإسمنتي المسلح بألياف من شريحة من الألياف مدفونة في طبقة غير عضوية من المونة الإسمنتية.

بحثت العديد من الدراسات العملية تأثير تقوية الكمرات الخرسانية المقواة بنسيج إسمنتي مسلح بالألياف.

لذلك الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو تقديم دراسة عددية للكمرات الخرسانية المسلحة والمقواة بنسيج إسمنتي مسلح بالألياف.

وكذلك التأكد من صحة النتائج المتحصل عليها من البرنامج من خلل مقارنتها بالنتائج العملية المسجلة بدراسة سابقة وذلك لتقديم دراسة عددية.

أبعاد الكمرات في هذه الدراسة هي 150 × مم 250 × مم 3000 مم مقسمة إلى مجموعتين من حيث التسليح.

تم تقوية هذه الكمرات بطبقة وطبقتين وثلث طبقات من النسيج المسلح بالألياف من النوع البولبرافيلين.

النتائج العددية التي عرضت في هذه الدراسة عبارة عن منحني الحمل والإزاحة الراسية وك ذلك منحني الحمل والانفعال لكل من النسيج الإسمنتي المسلح بألياف والخرسانة وكذلك أشكال الشروخ ونوع الانهيار.

وتشير هذه النتائج إلى أن زيادة نسبة التسليح أو زيادة عدد طبقات النسيج الإسمنتي المسلح بالألياف تودي إلى زيادة في السعة القصوى وتحسن في الكفاءة الكلية للكمرات التي تمت دراستها.

كما أن النتائج النظرية المتحصل عليها من البرنامج أوضحت تطابق كبير مع النتائج العملية المسجلة بالدراسات السابقة.

Abstract EN

Because of the shortcomings of the externally bonded system that mainly consists of epoxy and FRP sheets, the fabric-reinforced cementitious matrix, (FRCM) represents a viable solution in the strengthening of reinforced concrete beams.

the FRCM layers consist of fabric mesh embedded in an inorganic stabilized cementitious mortar.

many experimental studies examined the impact of strengthening of RC beams with the FRCM layers, but the numerical investigations are limited.

this study is therefore aimed at introducing a numerical study investigating the behavior of RC beams reinforced with FRCM layer.

the main goal of this paper is to verify the fem results with the experimental results that are available in the previous study [1], and to provide a parametric study.

the investigated beams in this paper are 150 mm × 250 mm × 3000 mm with two reinforcement ratios.

one, two, and three-layers of PBO, (p-phenylene benzobis oxazole) FRCM were investigated as strengthening of the simulated beams were strengthened with.

the numerical validation included load-deflection curve, load-strain of both concrete and PBO-FRCM, strain distribution, cracks series and failure mode.

the built model gave an accurately prediction of the attitude of the investigated beams.

the results also indicated that the rise in the reinforcement ratio or the amount of FRCM layers contributed to improving behavior under both ultimate and serviceability limit states.

American Psychological Association (APA)

Naja, Muhammad& Arafah, Ahmad Arafah& Dirar, Ahmad Atiyyah M.& Hassanin, Yahya A.. 2020. Nonlinear finite-element analysis for RC beams strengthened with fabric-reinforced cementitious matrix. Journal of Engineering Sciences،Vol. 48, no. 4, pp.554-576.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000328

Modern Language Association (MLA)

Naja, Muhammad…[et al.]. Nonlinear finite-element analysis for RC beams strengthened with fabric-reinforced cementitious matrix. Journal of Engineering Sciences Vol. 48, no. 4 (Jul. 2020), pp.554-576.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000328

American Medical Association (AMA)

Naja, Muhammad& Arafah, Ahmad Arafah& Dirar, Ahmad Atiyyah M.& Hassanin, Yahya A.. Nonlinear finite-element analysis for RC beams strengthened with fabric-reinforced cementitious matrix. Journal of Engineering Sciences. 2020. Vol. 48, no. 4, pp.554-576.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000328

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references: p. 575

Record ID

BIM-1000328