Abstract
Beam openings have been proven to reduce beam strength; therefore, Strengthening is necessary to enhance the beam’s load capacity, failure mode, ductility and first cracking load. This strengthening can be carried out using internal steel rebar and FRP; however, the use of metal straps has never been tested. Therefore, this study examines the application of heavy-duty metal straps (HDMS) to enhance the strength of RC beams with openings. For this purpose, seven reinforced concrete (RC) beams were tested, each with a depth of 250 mm, a width of 150 mm, and a clear span of 1200 mm. Six beams had an opening in the mid-span, and one was a solid control specimen. The shape of the opening (circular and square) and the method of HDMS application (vertically and horizontally) were the main parameters. The openings had equivalent areas, utilizing 110 mm diameter circular openings and 100 mm × 100 mm square openings. Horizontal HDMS around circular and square openings increased the load-carrying capacity of the beams by 10% and 16%, respectively, compared to the solid control beam. In contrast, the vertical HDMS around the opening increased the first cracking load of the specimens by 16% and 5% for circular and square openings, respectively, compared to the unstrengthened control beams with openings.
Keywords
Beams
Opening Shape
Strengthening Material
Strengthening Methods
Abstract
ثبت علمياً أن فتحات في العوارض الخرسانية تؤدي الى تقليل مقاومتها ألإنشائية، مما يجعل التدعيم أمراً ضرورياً لتحسين سعة التحمل، و نمط ألإنهيار، و الممطولية، و حمل التشقق ألأول. و هنالك إمكانية تدعيم العوارض الخرسانية المسلحة ذات الفتحات بإستخدام قضبان التسليح الداخلية او البوليمرات المسلحة بالألياف(FRP)، إلا إن الدراسات السابقة لم تتطرق إلى إستخدام ألأحزمة المعدنية كأداة للتدعيم. لذلك تبحث هذه الدراسة في تأثير استخدام أحزمة معدنية عالية التحمل (HDMS) لتقوية عوارض الخرسانة المسلحة ذات الفتحات. شمل البرنامج التجريبي اختبار سبع عوارض خرسانية مسلحة بأبعاد عمق ٢٥٠ ملم وعرض ١٥٠ ملم وطول صافي يبلغ ١٢٠٠ ملم. احتوت ست منها على فتحة في منتصف امتداد العوارض الخرسانية المسلحة، بينما كانت إحداها عينة تحكم صلبة وغير حاوية على الفتحة. تمثلت المتغيرات الرئيسية في شكل الفتحة (دائرية و مربعة) و طريقة تطبيق احزمة (HDMS) (رأسياَ و افقياَ). صممت الفتحة الدائرية بقطر ١١٠ملم و المربعة بأبعاد لضمان تساوي مساحات المقطع تقريباً. أظهرت النتائج ان التدعيم ألأفقي بإستخدام أحزمة HDMS أدى إلى زيادة سعة تحمل ألأحمال بنسبة ١٠% للفتحات الدائرية و ١٦% للفتحات المربعة مقارنة بالعينة الصلدة التحكمية. أما فيما يخص التدعيم الرأسي في تحسين حمل التشقق ألأول، فقد ازدادت بنسبة ١٦% للفتحات الدائرية و ٥% للفتحات المربعة، و ذلك مقارنة بالعوارض غير المدعمة التي تحتوي على فتحات.
Keywords
العوارض، اشكال الفتحات، طرق التقوية، مواد التقوية.