Характеристики железобетонных элементов, усиленных углепластиком CFRP, при повышенных температурах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность темы исследования обусловлена проблемами, возникающими в несущих зданиях при пожарах, когда бетон теряет большую часть своих механических свойств и, следовательно, выходит из строя. Поскольку реконструкция поврежденных зданий требует высоких финансовых затрат, необходимо сосредоточиться на восстановлении поврежденных бетонных элементов с использованием надежных методов и доказанной эффективности с точки зрения восстановления прочности бетона и повышения устойчивости к высоким температурам. В исследовании численно исследуется использование углепластика CFRP, для восстановления различных структурных бетонных элементов, таких как балки, колонны и плиты, поврежденных в результате пожара, для двух типов нормального и высокопрочного бетона, а также изучается поведение бетона после укрепления его листами углепластика. Результаты показали, что несущая способность, индекс жесткости и индекс энергии поглощения были улучшены при использовании углепластика по сравнению с неповрежденными и поврежденными огнем элементами.

Об авторах

Хадиль Хаким Альзамили

Российский университет дружбы народов

Email: HadealHakim8@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8109-3381

аспирант департамента строительства, инженерная академия

Москва, Российская Федерация

Ассер Мохамед Эльшейх

Российский университет дружбы народов; Мансура университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: elsheykh_am@pfur.ru
ORCID iD: 0000-0002-1212-2924

кандидат технических наук, доцент департамента строительства, инженерная академия, Российский университет дружбы народов; доцент департамента строительства, Университет Мансуры

Москва, Российская Федерация; Мансура, Египет

Список литературы

  1. Miliozzi A., Chieruzzi M., Torre L. Experimental investigation of a cementitious heat storage medium incorporating a solar salt/diatomite composite phase change material. Applied Energy. 2019;250:1023-1035. http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.05.090
  2. Ni S., Gernay T. Predicting residual deformations in a reinforced concrete building structure after a fire event. Engineering Structures. 2020;202:109853. http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109853
  3. Sharma N.K., Kumar P., Kumar S., Thomas B.S., Gupta R.C. Properties of concrete containing polished granite waste as partial substitution of coarse aggregate. Construction and Building Materials. 2017;151:158-163. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.081
  4. Kodur V. Properties of concrete at elevated temperatures. ISRN Civil Engineering. 2014(2):1-15. http://doi.org/10.1155/2014/468510
  5. Yonggui W., Shuaipeng L., Hughes P., Yuhui F. Mechanical properties and microstructure of basalt fibre and nano-silica reinforced recycled concrete after exposure to elevated temperatures. Construction and Building Materials. 2020;247(7): 118561. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118561
  6. Xie J., Zhang Z., Lu Z., Sun M. Coupling effects of silica fume and steel-fiber on the compressive behaviour of recycled aggregate concrete after exposure to elevated temperature. Construction and Building Materials. 2018;184:752-764. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.035
  7. Khaliq W., Waheed F. Mechanical response and spalling sensitivity of air entrained high-strength concrete at elevated temperatures. Construction and Building Materials. 2017;150:747-757. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017. 06.039
  8. Chen G.M., He Y.H., Yang H., Chen J.F., Guo Y.C. Compressive behavior of steel fiber reinforced recycled aggregate concrete after exposure to elevated temperatures. Construction and Building Materials. 2014;71:1-15. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.08.012
  9. Eidan J., Rasoolan I., Rezaeian A., Poorveis D. Residual mechanical properties of polypropylene fiber-reinforced concrete after heating. Construction and Building Materials. 2019;198:195-206. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2018.11.209
  10. Lau A., Anson M. Effect of high temperatures on high performance steel fibre reinforced concrete. Cement and concrete research. 2006;36(9):1698-1707. http://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.03.024
  11. Moghadam M.A., Izadifard R.A. Effects of steel and glass fibers on mechanical and durability properties of concrete exposed to high temperatures. Fire Safety Journal. 2020;113(7):102978. http://doi.org/10.1016/j.firesaf.2020. 102978
  12. Naqi A.W., Al-zuhairi A.H. Nonlinear Finite Element Analysis of RCMD Beams with Large Circular Opening Strengthened with CFRP Material. Journal of Engineering. 2020;26(11):170-183. http://doi.org/10.31026/j.eng.2020.11.11
  13. Banerji S., Kodur V. Effect of temperature on mechanical properties of ultra-high performance concrete. Fire and Materials. 2022;46(1):287-301. http://doi.org/10.1002/fam.2979
  14. Abadel A.A., Alharbi Y.R. Confinement effectiveness of CFRP strengthened ultra-high performance concrete cylinders exposed to elevated temperatures. Materials Science-Poland. 2021;39(4):478-490. http://doi.org/10.2478/ msp-2021-0040
  15. Mazzotti C., Bilotta A., Carloni C., Ceroni F., D’Antino T., Nigro E., Pellegrino C. Bond between EBR FRP and concrete. Design Procedures for the Use of Composites in Strengthening of Reinforced Concrete Structures: 2016; State-ofthe-Art Report of the RILEM Technical Committee 234-DUC. Springer Publ.; 2016:39-96. http://doi.org/10.1007/978-94017-7336-2_3
  16. Ashteyat A.M., Obaidat Y.T., Al-Btoush A.Y., Hanandeh S. Experimental and numerical study of strengthening and repairing heat-damaged RC circular column using hybrid system of CFRP. Case Studies in Construction Materials. 2021;15(6):e00742. http://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00742
  17. Shehata I.A., Carneiro L.A., Shehata L.C. Strength of short concrete columns confined with CFRP sheets. Materials and structures. 2002;35:50-58. http://doi.org/10.1617/13686
  18. Mhanna H.H., Hawileh R.A., Abdalla J.A. Shear strengthening of reinforced concrete beams using CFRP wraps. Procedia Structural Integrity, 2019;17:214-221. http://doi.org/10.1016/j.prostr.2019.08.029
  19. Elsheikh A., Alzamili H.H. Post Fire Behavior of Structural Reinforced Concrete Member (Slab) Repairing with Various Materials. Civil Engineering Journal. 2023;9(8):2012-2031. http://doi.org/10.28991/CEJ-2023-09-08-013
  20. Hashin Z. Failure criteria for unidirectional fiber composites. Journal of Applied Mechanics. 1980;47(2):329-334. https://doi.org/10.1115/1.3153664
  21. Hashin Z., Rotem A. A fatigue failure criterion for fiber reinforced materials. Journal of Composite Materials. 1973;7(4):448-64. http://doi.org/10.1177/002199837300700404
  22. Hochard C., Aubourg P.A., Charles J.P. Modelling of the mechanical behaviour of woven-fabric CFRP laminates up to failure. Composites science and technology. 2001;61(2):221-230.

© Альзамили Х.Х., Эльшейх А.М., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах