Flexural reinforced concrete elements, strengthened with fibre reinforced polymer, bearing capacity evaluation according to limit crack depth

Abstract

The research was made on condition assessment of flexed reinforced concrete structures, strengthened with fibre reinforced polymers, in fracture stage. Universal bearing capacity calculation method based on limit normal section crack depth was proposed. This paper confirms the hypothesis of triangular concrete’s compressive zone chart usage for flexural strength calculation, without tensile concrete above crack evaluation. There is established connection between crack depth and FRP stress­strain, which allows to decide about structures bearing capacity reserve. The calculation results are confirmed with experimental studies of 73 reinforced concrete beams, strengthened with carbon fibre reinforced polymer (CFRP) and glass fibre reinforced polymer (GFRP) sheets, plates, strips and rods, taken from different researches. Furthermore, recommended limits of strengthening with FRP were proposed.

Article in Lithuanian.

Lenkiamųjų gelžbetoninių elementų, sustiprintų pluoštu armuotu kompozitu, laikomosios galios skaičiavimas pagal kritinį plyšio aukštį

Santrauka

 Šiame straipsnyje nagrinėjamas lenkiamųjų gelžbetoninių elementų, sustiprintų pluoštu armuotu kompozitu, būklės vertinimas irimo etape. Pasiūlytas universalus gelžbetoninių konstrukcijų, sustiprintų skirtingų rūšių pluoštu armuotu kompozitu, laikomosios galios vertinimo metodas pagal apskaičiuotą ribinį statmenojo pjūvio plyšio aukštį. Šiame darbe patvirtinama trikampės betono gniuždomosios zonos diagramos taikymo sijų laikomajai galiai skaičiuoti be tempiamojo betono virš plyšio vertinimo hipotezė. Nustatytas ryšys tarp plyšio aukščio ir pluoštu armuoto kompozito įtempių ir deformacijų, kuris leidžia spręsti apie likusį konstrukcijos laikomosios galios rezervą. Skaičiavimo rezultatai patvirtinti skirtingų autorių eksperimentiniais 73 gelžbetoninių sijų, sustiprintų anglies pluošto kompozito (CFRP) ir stiklo pluošto kompozito (GFRP) lakštais, juostomis, strypais, tyrimais. Taip pat pasiūlytos stiprinimo pluoštu armuotu kompozitu taikymo ribos.

Reikšminiai žodžiai: gelžbetonis, pluoštu armuotas kompozitas, laikomoji galia, betono irimas, plyšio aukštis.

Keyword : reinforced concrete, fibre reinforced polymer, flexural strength, concrete fracture, crack depth