Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Open

Seismic Behavior of Exterior RC Beam-Column Joints Retrofitted using CFRP Sheets

Creators

  • 1. National University of Malaysia
  • 2. Engineering (Italy)
  • 3. Universiti Teknologi MARA

Description

The seismic behavior of full-scale exterior reinforced concrete (RC) beam-column joints retrofitted with externally bonded Carbon Fiber Polymers (CFRP) is examined in this paper.Casting and testing of two similar reinforced concrete beam column connections in the absence of transverse reinforcement at the joints took place under opposing cyclic loading with regulated displacement so as to examine their fundamental seismic performance.The first joint was examined as the control specimen and the other specimen was then retrofitted with CFRP sheets, with rounded border of the column and beam at and close to the joint region to change them from square to squircle segments.It is demonstrated in the experimental findings that the retrofitted beam column joint shows significantly greater strength, energy dissipation and ductility in comparison to the control specimen.There was a shift in the failure from the joint region to the beam ends in the retrofitted specimens, which would help in preventing the structure from disintegrating progressively.Because of the change in the beam and column from square to squircle segments, the debonding potential of the CFRP decreased and the restrictive impact of the CFRP increased.As a result, the experimental findings were verified using a 3D nonlinear finite element (FE) model.When the finite element and experimental findings are compared, it is determined that the suggested model is quite accurate.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتم فحص السلوك الزلزالي لمفاصل عمود شعاع الخرسانة المسلحة الخارجية واسعة النطاق (RC) المجهزة ببوليمرات ألياف الكربون المربوطة خارجيًا (CFRP) في هذه الورقة. تم صب واختبار اثنين من وصلات عمود شعاع الخرسانة المسلحة المماثلة في حالة عدم وجود تقوية عرضية في المفاصل تحت تحميل دوري متعاكس مع إزاحة منظمة لفحص أدائها الزلزالي الأساسي. تم فحص المفصل الأول كعينة تحكم ثم تم تعديل العينة الأخرى بألواح CFRP، مع حد مستدير للعمود والحزمة عند منطقة المفصل وبالقرب منها لتغييرها من مقاطع مربعة إلى مربعة. ويتضح من النتائج التجريبية أن مفصل عمود الحزمة المعدل يُظهر قوة أكبر بكثير وتبديدًا للطاقة وقابلية مقارنةً بعينة التحكم. كان هناك تحول في الفشل من منطقة المفصل إلى نهايات الحزمة في العينات المعدلة، مما سيساعد في منع الهيكل من التفكك تدريجيًا. بسبب التغيير في الحزمة والعمود من مقاطع مربعة إلى مربعة، فإن إمكانات إزالة الترابط من انخفاض CFRP وزيادة التأثير التقييدي لـ CFRP. ونتيجة لذلك، تم التحقق من النتائج التجريبية باستخدام نموذج العناصر المحدودة غير الخطية ثلاثية الأبعاد (FE). عند مقارنة العنصر المحدود والنتائج التجريبية، يتم تحديد أن النموذج المقترح دقيق تمامًا.

Translated Description (French)

Le comportement sismique des joints de colonne de poutre en béton armé extérieur (RC) à grande échelle équipés de polymères de fibres de carbone (CFRP) liés à l'extérieur est examiné dans cet article. La coulée et les essais de deux connexions de colonne de poutre en béton armé similaires en l'absence de renforcement transversal au niveau des joints ont eu lieu sous une charge cyclique opposée avec un déplacement régulé afin d'examiner leurs performances sismiques fondamentales. Le premier joint a été examiné en tant qu'échantillon témoin et l'autre échantillon a ensuite été équipé de feuilles de CFRP, avec une bordure arrondie de la colonne et de la poutre au niveau et à proximité de la région du joint pour les faire passer de segments carrés à des segments d'équerre. Il est démontré dans les résultats expérimentaux que le joint de colonne de poutre rééquipé présente une résistance, une dissipation d'énergie et une ductilité nettement supérieures par rapport à l'échantillon témoin. Il y a eu un déplacement de la défaillance de la région du joint aux extrémités de la poutre dans les échantillons rééquipés, ce qui aiderait à empêcher la structure de se désintégrer progressivement. En raison du changement de la poutre et de la colonne de segments carrés à des segments d'équerre, le potentiel de déliantage du PRFC a diminué et l'impact restrictif du PRFC a augmenté. En conséquence, les résultats expérimentaux ont été vérifiés à l'aide d'un modèle 3D à éléments finis non linéaires (FE). Lorsque l'élément fini et les résultats expérimentaux sont comparés, il est déterminé que le modèle suggéré est assez précis.

Translated Description (Spanish)

En este documento se examina el comportamiento sísmico de las juntas de viga-columna de hormigón armado exterior (RC) a gran escala reacondicionadas con polímeros de fibra de carbono (CFRP) unidos externamente. La fundición y las pruebas de dos conexiones de columna de viga de hormigón armado similares en ausencia de refuerzo transversal en las juntas tuvieron lugar bajo cargas cíclicas opuestas con desplazamiento regulado para examinar su rendimiento sísmico fundamental. La primera junta se examinó como la muestra de control y la otra muestra se reacondicionó con láminas de CFRP. con borde redondeado de la columna y la viga en y cerca de la región de la junta para cambiarlos de segmentos cuadrados a squircle. Se demuestra en los hallazgos experimentales que la junta de la columna de la viga adaptada muestra una resistencia, disipación de energía y ductilidad significativamente mayores en comparación con la muestra de control. Hubo un cambio en la falla de la región de la junta a los extremos de la viga en las muestras adaptadas, lo que ayudaría a evitar que la estructura se desintegre progresivamente. Debido al cambio en la viga y la columna de segmentos cuadrados a squircle, el potencial de desunión del CFRP disminuyó y el impacto restrictivo del CFRP aumentó. Como resultado, los hallazgos experimentales se verificaron utilizando un modelo 3D no lineal de elementos finitos (FE). Cuando se comparan el elemento finito y los hallazgos experimentales, se determina que el modelo sugerido es bastante preciso.

Files

1679-7825-lajss-17-05-e263.pdf.pdf

Files (2.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:dffb1706926ccd9040005135f50182f0
2.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
السلوك الزلزالي لمفاصل عمود العارضة الخارجية من الخرسانة المسلحة التي تم تعديلها باستخدام صفائح البلاستيك المقوى بألياف الكربون
Translated title (French)
Comportement sismique des joints de poutre-colonne RC extérieurs réaménagés à l'aide de feuilles de PRFC
Translated title (Spanish)
Comportamiento sísmico de las juntas exteriores de viga RC-columna reacondicionadas con hojas de CFRP

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3045474338
DOI
10.1590/1679-78255910

Is supplement to
https://openalex.org/W4366829072 (Other)
https://openalex.org/W4292253576 (Other)
https://openalex.org/W3203749013 (Other)
https://openalex.org/W3196632942 (Other)
https://openalex.org/W2354100196 (Other)
https://openalex.org/W2348487021 (Other)
https://openalex.org/W2329379447 (Other)
https://openalex.org/W2056104686 (Other)
https://openalex.org/W2004949318 (Other)
https://openalex.org/W1992780447 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1504392525
  • https://openalex.org/W1504460617
  • https://openalex.org/W1964894457
  • https://openalex.org/W1975952535
  • https://openalex.org/W1978735047
  • https://openalex.org/W1980838773
  • https://openalex.org/W1999124851
  • https://openalex.org/W2006268630
  • https://openalex.org/W2015212359
  • https://openalex.org/W2018299531
  • https://openalex.org/W2022430523
  • https://openalex.org/W2032126974
  • https://openalex.org/W2034537498
  • https://openalex.org/W2048283556
  • https://openalex.org/W2059570974
  • https://openalex.org/W2066954000
  • https://openalex.org/W2067175639
  • https://openalex.org/W2070698950
  • https://openalex.org/W2081325127
  • https://openalex.org/W2103114963
  • https://openalex.org/W2104735340
  • https://openalex.org/W2135566344
  • https://openalex.org/W2281684095
  • https://openalex.org/W2468249078
  • https://openalex.org/W2610588414
  • https://openalex.org/W2754006705
  • https://openalex.org/W2809727860
  • https://openalex.org/W2908528672
  • https://openalex.org/W296471946
  • https://openalex.org/W2967532875
  • https://openalex.org/W2976160466