Fulltext

Effect of Non-Uniform Distribution of Longitudinal Reinforcement on the Behavior of Reinforced Concrete Horizontally Curved Beams with Fixed-Ends

Hayder Mohammed Kadhim Al-Mutairee

Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل
ISSN: 19920652 23128135 Year: 2013 Volume: 21 Issue: 3 Pages: 826-838
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Abstract

The aim of this article is to study the effects of non-uniform distribution of longitudinal reinforcements on the behavior of reinforced concrete (RC) horizontally curved beams with fixed-ends under static loads to product an optimal strength of these beams without increasing the volume of longitudinal reinforcement. Three dimensional nonlinear finite element analyses done utilizing computer program called NFHCBSL, incorporate 20-node isoparametric brick element used to represent the concrete elements while reinforcing bars are idealized as axial members embedded within the concrete elements without any relative displacement between them. The results show that the effect of non-uniform distributions of longitudinal reinforcement of RC horizontally curved beams with fixed-ends is effective and can be used to improve the strength of this type of beams and its importance increases with increasing the angle of horizontal curvature ( of beam. The results proved that the optimal value of tapering ratio depends on , for and , the optimal tapering ratio obtained was equal to 7 which gives increment in the ultimate load of beam is equal to 14.5%, while when the optimal value of tapering ratio is equal to 3 which gives increment in the ultimate load is equal to 27.5%. So, all optimal values of tapering ratio are compatible with the value of angle of strengthening the positive reinforcement (φ) = 0.75θ

الهدف من هذا البحث هو دراسة تأثيرات التوزيع غير المنتظم للتسليح الطولي على تصرف الأعتاب الخرسانية المسلحة المنحنية أفقياً و ذات النهايات الثابتة تحت تأثير أحمال استاتيكية لأستحصال المقاومة المثلى لهذه الأعتاب دون زيادة حجم التسليح الطولي. تحليلات العنصر المحدد اللاخطية ثلاثية الأبعاد تمت بالإستفادة من البرنامج الحاسوبي المسمى NFHCBSL المتضمن استخدام العنصر الطابوقي ذي العشرين عقدة لتمثيل العناصر الخرسانية أما حديد التسليح فقد مثل بعناصر محورية مطمورة داخل العناصر الطابوقية للخرسانة مع افتراض عدم وجود أزاحة نسبية بينهما (اي وجود ترابط تام بين الخرسانة وحديد التسليح). النتائج بيّنت أن تأثير التوزيع غير المنتظم للتسليح الطولي للأعتاب الخرسانية المسلحة المنحنية أفقيا و ذات النهايات المثبتة فعّال وممكن استخدامه لتحسين مقاومة هذه النوع من الأعتاب وأهميته تتزايد مع تزايد زاويةالأنحناء الأفقي ( للعتب. النتائج اثبتت إن القيمة المثلى للنسبة المُسْتَدقة تعتمد على ، عند = و فإن نسبة الأستدقاق المثلى المستحصلة كانت مساوية 7 حيث تعطي زيادة في الحمل الأقصى للعتب مساوية الى 14.5% بينما عندما تكون = فإن القيمة المثلى لنسبة الأستدقاق تساوي 3 حيث تعطي زيادة في الحمل الأقصى للعتب مساوية الى 27.5%. كذلك إنَّ كل القيم المثلى لنسب الأستدقاق متوافقة مع زاوية تقوية التسليح الموجب المساوية (φ) المساوية الى 0.75θ.