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Shear behavior of CFRP - reinforced concrete beams using FEM

Comportamiento cortante de vigas de hormigón reforzadas con CFRP utilizando el MEF

dc.contributoren-US
dc.contributores-ES
dc.creatorSakban, A.K.
dc.creatorMashrei, M.
dc.date2021-08-30
dc.date.accessioned2022-04-12T11:31:01Z
dc.date.available2022-04-12T11:31:01Z
dc.identifierhttps://www.ricuc.cl/index.php/ric/article/view/1096
dc.identifier10.4067/S0718-50732021000200117
dc.identifier.urihttps://revistaschilenas.uchile.cl/handle/2250/181590
dc.descriptionIn the current study, the finite element method using the ABAQUS program is employed to investigate the shear behavior of reinforced concrete (RC) beams strengthened by carbon fiber reinforced polymer CFRP. Load-deflection curves, modes of failure and the pattern of the cracks are studied. Also, the influence of compression strength of concrete, the configuration of CFRP (U shape and 2 side bond shape) and shear span to depth ratio (a/h ratio). The results show that the shear capacity of RC beams strengthened by CFRP increased by a maximum percentage of up to 111.7% compared to the unstrengthened beam. Also, it is found that by increasing the compressive strength of concrete from 40 MPa to 65 MPa the load-carrying capacity increases by 28% and the stiffness also increased, while the decrease of shear span to depth ratio from 1.66 to 2.33 leads to increasing the shear capacity by 23%. The maximum load of beam strengthened with U shape increased by up to11.5% when compared with the same beam strengthened with two side bond shapes of CFRP. However, the gain in the strength was reached to 22.7% for beams strengthened with CFRP laminate compare to unstrengthened beams. The strengthening of RC beams by CFRP laminates using the near surface mounted (NSM) technique is more efficient than the externally bonded reinforcement (EBR) technique for all beams in the shear behavior. The finite element models provide a good level of accuracy compared to experimental results and ACI-440.en-US
dc.descriptionEn el presente estudio se emplea el método de elementos finitos utilizando el programa ABAQUS para investigar el comportamiento cortante de vigas de hormigón armado (RC), endurecidas con polímero reforzado con fibra de carbono CFRP. Se estudian las curvas carga-deflexión, los modos de fallo y el patrón de las grietas. También se estudia la influencia de la resistencia a la compresión del hormigón, la configuración del CFRP (forma de U y forma unión de 2 lados) y la relación entre la luz de corte y la profundidad (relación a/h). Los resultados muestran que la capacidad de corte de las vigas de CR reforzadas con CFRP aumentó en un porcentaje máximo de hasta el 111,7% en comparación con la viga no reforzada. Además, se observa que al aumentar la resistencia a la compresión del hormigón de 40 MPa a 65 MPa, la capacidad de carga se incrementa en un 28% y la rigidez también aumenta, mientras que la disminución de la relación entre la luz de corte y la profundidad de 1,66 a 2,33 conduce a aumentar la capacidad de corte en un 23%. La carga máxima de la viga reforzada con forma de U aumentó hasta un 11,5% en comparación con la misma viga reforzada con dos formas de unión lateral de CFRP. Sin embargo, la ganancia en la resistencia fue del 22,7% para las vigas reforzadas con laminado de CFRP en comparación con las vigas no reforzadas. El refuerzo de las vigas de hormigón armado con laminados de CFRP mediante la técnica de montaje en superficie (NSM), es más eficaz que la técnica de refuerzo de unión externa (EBR), para todas las vigas en el comportamiento cortante. Los modelos de elementos finitos proporcionan un buen nivel de precisión en comparación con los resultados experimentales y la norma ACI-440.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherPontificia Universidad Católica de Chileen-US
dc.relationhttps://www.ricuc.cl/index.php/ric/article/view/1096/PDF%20ENGLISH
dc.rightsCopyright (c) 2021 Revista Ingeniería de Construcciónen-US
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0en-US
dc.sourceRevista Ingeniería de Construcción; Vol 36, No 2 (2021); 117-141es-ES
dc.sourceRevista Ingeniería de Construcción; Vol 36, No 2 (2021); 117-141en-US
dc.source0718-5073
dc.source0716-2952
dc.subjecten-US
dc.subjectFEM, CFRP, behavior, shear, beamen-US
dc.subjectes-ES
dc.subjectFEM, CFRP, comportamiento, cortante, vigaes-ES
dc.titleShear behavior of CFRP - reinforced concrete beams using FEMen-US
dc.titleComportamiento cortante de vigas de hormigón reforzadas con CFRP utilizando el MEFes-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typeen-US
dc.typeArtículo revisado por pareses-ES


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