Abstract
This research includes the findings of a workable study investigation for topic of
externally strengthening by polymer fiber strips (FRP) of shear span and its impact on
the behavior of reinforced concrete beams. The study was carried out by casting (18)
concrete beams (1000mm) in length, (150mm) in width and (200mm) in height
reinforced by longitudinal steel bars to avoid flexure failure. Two of these beams were
considered as controlling beams where its shear span was left without external
wrapping by fiber strips. The remaining beams were divided into tow groups where its
shear span was wrapped from the bottom and the sides by glass fiber (GFRP) or carbon
fiber (CFRP) at (90˚) angle for the first group and (45˚) angle for the second. After
these beams were tested the result showed that externally strengthening by polymer
fiber strips increases shear strength of the wrapped beams compared to the controlling
beams (unwrapped) at ratios based on type of fibers strips, strips thickness and
declination. The increase has reached (10% - 28%) for wrapped beams at an angle of
(90˚) and (20% - 44%) for wrapped beams at an angle of (45˚). Externally
strengthening also increases the absorption energy as well as reducing wrapped beams,
ductility compared to controlling beams (unwrapped) with (12% - 23%) for the
wrapped beams at an angle of (90˚) and (14% - 37%) for the wrapped beams at an
angle of (45˚).
externally strengthening by polymer fiber strips (FRP) of shear span and its impact on
the behavior of reinforced concrete beams. The study was carried out by casting (18)
concrete beams (1000mm) in length, (150mm) in width and (200mm) in height
reinforced by longitudinal steel bars to avoid flexure failure. Two of these beams were
considered as controlling beams where its shear span was left without external
wrapping by fiber strips. The remaining beams were divided into tow groups where its
shear span was wrapped from the bottom and the sides by glass fiber (GFRP) or carbon
fiber (CFRP) at (90˚) angle for the first group and (45˚) angle for the second. After
these beams were tested the result showed that externally strengthening by polymer
fiber strips increases shear strength of the wrapped beams compared to the controlling
beams (unwrapped) at ratios based on type of fibers strips, strips thickness and
declination. The increase has reached (10% - 28%) for wrapped beams at an angle of
(90˚) and (20% - 44%) for wrapped beams at an angle of (45˚). Externally
strengthening also increases the absorption energy as well as reducing wrapped beams,
ductility compared to controlling beams (unwrapped) with (12% - 23%) for the
wrapped beams at an angle of (90˚) and (14% - 37%) for the wrapped beams at an
angle of (45˚).
Abstract
حوي هذا البحث على نتائج لدراسة عملية تقصّت عن موضوع التقوية الخارجية بشرائط ألياف البوليمر (FRP) لفضاء القص وتأثيرها في سلوكية العتبات الخرسانية المسلحة. تمت هذه الدراسة من خلال صب (18) عتبة خرسانية بطول 1000mm، وعرض 150mm، وارتفاع 200mm، مسلحة بقضبان حديد طولية بحيث يتجنب فيها فشل الانثناء، اثنين من هذه العتبات عُدتْ نماذجا للسيطرة إذ ترك فضاء القص فيها بدون تغليف خارجي بشرائط الألياف، أما العتبات المتبقية فقد قسمت إلى مجموعتين غلفت فيها فضاء القص من الأسفل والجوانب بشرائط من ألياف البوليمر(الكربونية(CFRP) أو الزجاجية(GFRP)) بزاوية (º90) في المجموعة الأولى وزاوية (º45) في المجموعة الثانية، بعد فحص هذه العتبات وفشلها نتيجة القص على جوانب العتبة أظهرت نتائجها إن التقوية الخارجية بشرائط ألياف البوليمر تساهم في زيادة مقاومة القص للعتبات المغلفة مقارنة بعتبات السيطرة غير المغلفة بنسب تعتمد على نوعية شرائط الألياف وزاوية ميلان الشرائط وسمكها، إذ بلغت هذه الزيادة (10%-28%) للعتبات المغلفة بزاوية (º90) و (20%-44%) للعتبات المغلفة بزاوية (º45)، كما تعمل التقوية الخارجية على زيادة طاقة الامتصاص فضلاً عن النقصان في مطيلية العتبات المغلفة مقارنة بعتبات السيطرة غير المغلفة بنسب (12%-23%) للعتبات المغلفة بزاوية (º90) و (14%-37%) للعتبات المغلفة بزاوية (º45). بالإضافة إلى ذلك يزيد التقوية الخارجية من صلابة العتبات المغلفة وهذا ما ظهر واضحا من خلال الفشل الذي حدث بشكل مفاجئ في النماذج المغلفة بينما حدث بشكل تدريجي في نماذج السيطرة غير مغلفة.
Keywords
ألياف البوليمر
التقوية الخارجية
بشرائط
تأثير