Zachowanie belek żelbetowych naprawionych miejscowo i wzmocnionych taśmami CFRP poddanych obciążeniom udarowym

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Moyo P., Habimana P., Kabani M. The behaviour of R.C. beams patch-repaired and strengthened with CFRP strips subjected to impact loading. Materiały Budowlane. 2024. Volume 623. Issue 7. Pages 1-4. DOI: 10.15199/33.2024.07.01

Pilate Moyo, Department of Civil Engineering, University of Cape Town, Cape Town, South Africa
ORCID: 0000-0003-2947-1810
Philbert Habimana, Department of Civil, Environmental and Geomatics Engineering, College of Science and Technology, University of Rwanda, Rwanda
ORCID: 0000-0002-2300-4026
Matongo Kabani, Departmentof Civil Engineering Science, University
ORCID: 0000-0002-7304-6371

Corespondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2024.07.01
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy

Abstract. This paper presents an experimental investigation of the structural behaviour of reinforced concrete (R.C.) beams, patch-repaired with a cementitious grout and strengthened with carbon fibre reinforced polymer (CFRP) strips subjected to impact loading. The results of this study show that strengthening patch- -repaired R.C. beams subjected to impact loading using CFRP plates, restores the load-carrying capacity of the beams. The strengthened beams exhibited ductile behaviour with no debonding between the patch repair and the substrate concrete. The primary failure mode of the strengthened beams was intermediate crack (I.C.) debonding. In addition, the beams with longer patch length exhibited higher flexural strength.
Keywords: CFRP-strengthened; patch repairs; I.C. debonding; impact loading.

Streszczenie. Artykuł przedstawia eksperymentalne badanie zachowania belek żelbetowych, naprawionych miejscowo za pomocą zaprawy cementowej i wzmocnionych taśmami z polimerów zbrojonych włóknem węglowym(CFRP), poddanych obciążeniom udarowym. Wyniki tego badania pokazują, że wzmocnienie miejscowo naprawionych belek żelbetowych za pomocą płyt CFRP przywraca nośność tych belek, poddanych obciążeniom udarowym. Wzmocnione belki wykazywały zachowanie plastyczne bez odspajania się naprawy miejscowej od betonowego podłoża. Głównym trybem zniszczenia wzmocnionych belek było odspajanie się pęknięć pośrednich. Dodatkowo, belki z dłuższą strefą naprawy wykazywały większą wytrzymałość na zginanie niż z krótszą.
Słowa kluczowe: wzmocnione CFRP; naprawy miejscowe; odspajanie się pęknięć pośrednich; obciążenie udarowe.

Literature
[1] Täljsten B. FRP strengthening of existing concrete structures: design guidelines. 4th Edition. Lulea: Division of Structural Engineering, Lulea University of Technology, Sweden. 2006.
[2] Broomfield JP. Corrosion of steel in concrete: Understanding, investigation and repair. 2nd. New York, USA: Taylor & Francis. 2007.
[3] Soudki K. Using fibre-reinforced polymer (FRP) composites to extend the service life of corroded concrete structures. In eds. Vestasp, M. Karbhari and Luke, S. Lee. Service life estimation and extension of civil engineering structures. Cambridge, UK: Woodhead Publishing Limited. 2011.
[4] Mackechnie JR, Alexander Mark G. Repair principles for corrosion-damaged reinforced concrete structures. Cape Town: Department of Civil Engineering.University of CapeTown. 2001.
[5] Vaysburd AM. Holistic system approach to design and implementation of concrete repair. Journal of Cement and Concrete Composites. 2006; 671 – 678.
[6] Almusallam TH, Al-Salloum YA. Ultimate strength prediction for R. C. beams externally strengthened by composite materials. Composites. Part B: Engineering. 2001; (32) 609 – 619.
[7] El Maaddawy T, Soudki K. Carbon-Fiber- -Reinforced Polymer repair to extend service life of corroded reinforced concrete beams. Journal of Composites for Construction. 2005; (9) 187 – 194).
[8] Erki MA, Meier U. Impact loading of concrete beams externally strengthened with cfrp laminates. 1999, Journal of Composites for Construction, (3) 117-124 (1999).
[9] Bentur A. Mindess S, Banthia N. The behaviour of concrete under impact loading: Experimental procedures and method of analysis. Materials and Structures. 1986; (19) 371 – 378.
[10] Metz R. Impact and drop testing with icp force sensors. Journal of Sound and Vibration. 2007; 18 – 20.
[11] Mullajee AF. The Performance Assessment of Patch Repaired and CFRP Strengthened RC T- -beams under Transverse Impact Loading. MSc Thesis, University of Cape Town. 2014.
[12] Habimana P. Behaviour of FRP Strengthened RC Beams with Concrete Patch Repairs Subjected to Impact Loading.MSc Thesis, University of Cape Town. 2017.

Received: 08.05.2024
Revised: 03.06.2024

Materiały Budowlane 7/2024, strona 1-4 (spis treści >>)