Minimum reinforcement required for concrete beams with hybrid bars and hybrid fibers-numerical investigation
Other Title(s)
نسب الحديد الدنيا المطلوبة للكمرات الخرسانية المسلحة بألياف الفايبر الهجين وأسياخ التسليح الهجين
Joint Authors
Uways, Ahmad al-Sayyid
Makhluf, Muhammad Husayn
Abd al-Karim, Ahmad Hasan
Khalil, Jamal Ismail
Source
Journal of Al-Azhar University Engineering Sector
Issue
Vol. 19, Issue 72 (31 Jul. 2024), pp.858-877, 20 p.
Publisher
al-Azhar University Faculty of Engineering
Publication Date
2024-07-31
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
20
Main Subjects
Abstract AR
الهدف من هذا البحث هو إنشاء منحنيات وصياغة معادلات لتصميم العناصر الخرسانية ذات مواد البناء الحديثة واحدة من المتطلبات الأساسية في الامتثال لشروط التصميم هي التحقق من الحد الأدنى لنسبة التسليح لضمان وجود إنذارات قبل انهيار العناصر الخرسانية المسلحة والتخفيف من تكوين الشروخ الناتجة عن الانكماش.
في هذه الدراسة، يقوم الباحثون بدراسة التسليح الأدنى للكمرات المسلحة بأسياخ مهجنة بالإضافة إلى وجود ألياف الفايبر من خلال استخدام المحاكاة العددية.
تم نمذجة وتحليل خمسة عشر كمرة خرسانية مسلحة لفهم ومعرفة سلوك الانحناء للكمرات ذات نسبة تسليح منخفضة.
وتشمل المتغيرات المدروسة نسب التسليح التي تتراوح بين 0.0% و0.5%، بالإضافة إلى تغيير عمق الكمرات.
وتصنف نتائج التحليل العددي التي تم الحصول عليها في ضوء الترخيم الكلي للكمرات، عزوم التشرخ وعزوم الانحناء القصوى.
تستخدم طريقتين مختلفتين لإيجاد نسبة التسليح الدنيا: (أ) طريقة عزوم التشرخ و(ب) طريقة معامل الممطولية.
وتظهر التقييمات المقارنة بين الطريقتين أن استخدام الألياف الهجين يسمح بتقليل نسبة التسليح الأدنى على وجه الخصوص عند تطبيق طريقة معامل الممطولية، تنخفض نسبة التسليح الأدنى إلى 0.081% بدلا من 0.18% للكمرات المسلحة.
جدير بالذكر أن طريقة معامل الممطولية يظهر توافقا أفضل مع نتائج التحليل العددي مقارنة بطريقة عزوم التشرخ.
Abstract EN
The intent of this research is to establish a design procedure and formulate equations for a novel construction material.
adhering to design codes, one crucial requirement is to verify the minimum reinforcement area to ensure the ductile failure of RC members and mitigate crack formation resulting from shrinkage.
within this study, the authors explore the minimum reinforcement of beams with both hybrid bars and hybrid fibers through the utilization of numerical simulations.
to analyze the flexural behavior of low reinforcement ratio members, fifteen RC beams are modeled and subjected to four-point loading configurations.
the parameters under scrutiny encompass the hybrid reinforcement ratios ranging from 0.0% to 0.50%, as well as the beam depth.
the outcomes of the numerical analysis, obtained through the nonlinear finite element analysis (NLFEA) method, are presented in light of maximum deflection, and cracking and peak capacity.
two distinct approaches are employed to explore the minimum reinforcement ratios: (a) the cracking moment approach and (b) the ductility index (DI) approach.
comparative evaluations between these approaches demonstrate that the incorporation of hybrid fibers allows for a reduction in the minimum reinforcement ratio.
specifically, when implementing the DI approach, the minimum reinforcement ratio decreases to 0.081% instead of 0.18% for RC beams.
notably, the DI approach exhibits superior agreement with the NLFEA results in comparison to the cracking moment approach.
American Psychological Association (APA)
Uways, Ahmad al-Sayyid& Makhluf, Muhammad Husayn& Abd al-Karim, Ahmad Hasan& Khalil, Jamal Ismail. 2024. Minimum reinforcement required for concrete beams with hybrid bars and hybrid fibers-numerical investigation. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector،Vol. 19, no. 72, pp.858-877.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1596839
Modern Language Association (MLA)
Uways, Ahmad al-Sayyid…[et al.]. Minimum reinforcement required for concrete beams with hybrid bars and hybrid fibers-numerical investigation. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector Vol. 19, no. 72 (Jul. 2024), pp.858-877.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1596839
American Medical Association (AMA)
Uways, Ahmad al-Sayyid& Makhluf, Muhammad Husayn& Abd al-Karim, Ahmad Hasan& Khalil, Jamal Ismail. Minimum reinforcement required for concrete beams with hybrid bars and hybrid fibers-numerical investigation. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector. 2024. Vol. 19, no. 72, pp.858-877.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1596839
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references: p. 875-877
Record ID
BIM-1596839