The Arch Action Model for Shear Capacity Assessments of Prestressed Beams with Parallel Chords

2019 ◽  
pp. 331-339 ◽  
Author(s):  
Philipp Gleich ◽  
Reinhard Maurer
Keyword(s):  
Shear Capacity ◽  
Action Model ◽  
Arch Action ◽  
Prestressed Beams

Experimental tests on shear capacity of naturally corroded prestressed beams

2020 ◽  
Vol 21 (5) ◽  
pp. 1777-1793
Author(s):  
Beatrice Belletti ◽  
Jesús Rodríguez ◽  
Carmen Andrade ◽  
Lorenzo Franceschini ◽  
Javier Sánchez Montero ◽  
...  
Keyword(s):  
Experimental Tests ◽  
Shear Capacity ◽  
Prestressed Beams

Shear Behavior of CFRP Prestressed Concrete Beams without Stirrups

2011 ◽  
Vol 266 ◽  
pp. 126-129 ◽  
Author(s):  
Zuo Hu Wang ◽  
Xiu Li Du ◽  
Jing Bo Liu
Keyword(s):  
Prestressed Concrete ◽  
Failure Modes ◽  
Shear Failure ◽  
Concrete Beams ◽  
Shear Behavior ◽  
Shear Capacity ◽  
Shear Span ◽  
Compression Failure ◽  
Concrete Members ◽  
Prestressed Beams

Five beams were tested up to failure to study the shear behavior of concrete beams prestressed with fiber reinforced polymer (FRP). Different factors were taken into consideration: the type of prestressing tendons and the shear span ratio. The shear failure modes and the influence of different factors on shear behavior were investigated in details. The test results showed that FRP prestressed beams without stirrups had two shear failure modes: diagonal compression failure and shear compression failure; the shear span ratio was the most important factor to determine the failure mode and shear capacity of the prestressed beams. The shear capacity of concrete members prestressed with FRP tendons was lower than that of concrete beams prestressed with steel cables.

scholarly journals Simplified Compression Arch Action Model for R/C Beam-column Assemblages

2019 ◽  
pp. 1-11
Author(s):  
Fouad B. A. Beshara ◽  
Ahmed A. Mahmoud ◽  
Osama O. El-Mahdy ◽  
Ahmed N. Khater
Keyword(s):  
Progressive Collapse ◽  
Mean Values ◽  
Concrete Confinement ◽  
Proposed Model ◽  
Arching Action ◽  
Action Model ◽  
Arch Action ◽  
Parametric Studies ◽  
Action Models ◽  
Column Removal Scenario

A set of analytical equations are developed for calculating the beam-column assemblage flexure action capacity and compression arching action capacity under a middle column removal scenario. The suggested equations covered most of the main parameters affecting the assemblage behavior including seismic detailing, longitudinal reinforcement ratios, concrete confinement, and the contribution of concrete flanged slabs. The proposed analytical model for predicting the flexural and compression arching action capacities is validated with a large number of experimental results. The model provides a good estimation for 79 beam-column assemblages with several geometrical, reinforcement configurations, and material parameters. The mean values of the experimental to the theoretical ratio for calculating flexure and compression arching capacities are 1.15 and 1.16, respectively. The predictions of previous compression arch action models are found to be more conservative. Finally, the proposed model is utilized in parametric studies including all key parameters that affected resistance of the beam-column assemblages against progressive collapse.

scholarly journals Flexural Behavior of UHPC Beams Prestressed with External CFRP Tendons

2021 ◽  
Vol 11 (19) ◽  
pp. 9189
Author(s):  
Li Jia ◽  
Zhi Fang ◽  
Zhengmeng Huang ◽  
Kypros Pilakoutas ◽  
Qiwu Wang ◽  
...  
Keyword(s):  
High Performance ◽  
Loading Condition ◽  
High Performance Concrete ◽  
High Strength ◽  
Shear Capacity ◽  
Utilization Efficiency ◽  
Flexural Behavior ◽  
Flexural Capacity ◽  
Deformation Ability ◽  
Prestressed Beams

This paper presents an experimental investigation on the flexural behavior of ultra-high-performance concrete (UHPC) beams prestressed with external carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) tendons. A total of eight T-shaped beam specimens were fabricated and tested, and the effects of the effective prestressing stress, partial prestressing ratio, deviated angle, and loading condition on the flexural behavior were analyzed. The experimental results indicate that the fully prestressed beams experienced a brittle failure, and the shear capacity of these beams was mainly controlled by the effective prestressing stress in CFRP tendons and the ultimate tensile strength of UHPC, whereas the partially prestressed beams failed in a ductile manner. The presence of internal steel reinforcement could significantly improve the flexural capacity and deformation ability. Thus, internal reinforcements should not be omitted from UHPC beams with CFRP tendons. A higher effective prestressing stress resulted in enhanced cracking load and flexural capacity. The deviated angle enhanced the utilization efficiency of high strength CFRP tendons. The loading condition exerted a slight influence on the flexural behavior of the specimens. Moreover, a method considering the effect of steel fibers was proposed and verified to predict the flexural capacity of UHPC beams prestressed with external CFRP tendons.

Das Erweiterte Druckbogenmodell für die Nachrechnung von Spannbetonbrücken – Theoretische Hintergründe/Application of the extended arch action model for the reassessment of prestressed concrete bridges

Bauingenieur ◽  
2020 ◽  
Vol 95 (11) ◽  
pp. 430-439
Author(s):  
Philipp Gleich ◽  
Reinhard Maurer
Keyword(s):  
Prestressed Concrete ◽  
Concrete Bridges ◽  
Prestressed Concrete Bridges ◽  
Action Model ◽  
Arch Action

Zusammenfassung Die Nachrechnungen bestehender, älterer deutscher Spannbetonbrücken auf Grundlage der aktuell gültigen Normen und Richtlinien zeigen im Allgemeinen erhebliche Defizite in Bezug auf die erforderliche Querkraftbewehrung. Im Zuge von Forschungstätigkeiten im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurden an der TU Dortmund Großversuche durchgeführt, um das Querkrafttragverhalten durchlaufender Spannbetonbalken genauer zu untersuchen. Daraus wurde auf Basis des Druckbogenmodells (DBM) das Erweiterte Druckbogenmodell (EDBM) abgeleitet, welches ein mögliches analytisches Verfahren zur Bestimmung des Betontraganteils bei Querkraft ist. So lässt sich die Querkrafttragfähigkeit vorgespannter Balken realitätsnäher bestimmen, als nach dem Fachwerkmodell mit Rissreibung gemäß aktueller Normung. Der vorliegende Beitrag liefert Hinweise und Erläuterungen zum DBM und EDBM hinsichtlich der Anwendung auf reale Bauwerke mit zugehörigem Sicherheitskonzept für eine Stufe-4-Nachrechnung.

scholarly journals Effect of shear span-to-depth ratio on posttensioned concrete crane beams shear capacity

2020 ◽  
Vol 323 ◽  
pp. 01019
Author(s):  
Wit Derkowski ◽  
Rafał Walczak
Keyword(s):  
Shear Capacity ◽  
Industrial Plant ◽  
Shear Span ◽  
Depth Ratio ◽  
Standard Design ◽  
Posttensioned Concrete ◽  
Arch Action ◽  
The Subject ◽  
Brittle Mode ◽  
Low Shear

The shear span-to-depth ratio has the most significant influence on the shear capacity of beams and determines their failure mode. The subject of the current project is the shear capacity of precast posttensioned concrete crane beams disassembled after more than fifty years of being used in an industrial plant. The paper gives the theoretical basis for the shear capacity of such elements as well as standard design models. The conducted tests showed that despite the low shear reinforcement ratio, the elements do not fail in a brittle mode but show a clear indication of prospective destruction. It was also confirmed that in the case of poorly shear-reinforced PC elements, a clear arch action can be distinguished with a low shear span-to-depth ratio, whereas in the case of a higher ratio there is a classical beam action.

Erweitertes Druckbogenmodell: Anwendungsbeispiel/Application of the extended arch action model

Bauingenieur ◽  
2020 ◽  
Vol 95 (11) ◽  
pp. 440-445
Author(s):  
Agnieszka Kolodziejczyk ◽  
Reinhard Maurer
Keyword(s):  
Action Model ◽  
Arch Action

Zusammenfassung Die Nachrechnungen bestehender, älterer Brücken erfolgt im Allgemeinen auf Grundlage der Nachrechnungsrichtlinie für bestehende Straßenbrücken. Für die Nachweise der Querkraft- und Torsionstragfähigkeit enthält die Richtlinie gegenüber dem aktuellen Regelwerk DIN EN 1992–2/NA modifizierte und erweiterte Bemessungsansätze die den Besonderheiten des Bestands Rechnung tragen. Dennoch ergeben sich häufig zum Teil starke Defizite in Bezug auf die Schubtragfähigkeit. Um in solchen Fällen den Umfang der Verstärkungsmaßnahmen zu reduzieren oder gar vorzeitige Ersatzneubauten zu vermeiden, erlaubt die Nachrechnungsrichtlinie auch die Anwendung von wissenschaftlichen ausreichend verifizierten Verfahren mit denen mögliche Tragreserven erfasst werden können, die bei stark idealisierten genormten Standardverfahren vernachlässigt werden. Das aktuelle Nachweisformat für die Querkrafttragfähigkeit basiert auf einem parallelgurtigen Fachwerk mit Rissreibung und besitzt in Abhängigkeit vom Tragsystem, Querschnitt und Belastung insbesondere bei Spannbetontragwerken zum Teil erhebliche Tragreserven. Im folgenden Beitrag wird die Anwendung des Erweiterten Druckbogenmodels als wissenschaftliches Verfahren auf ein Bauwerk vorgestellt. Das Model erfasst neben dem Fachwerktraganteil auch die Tragwirkung des Betondruckbogens, der sich infolge Vorspannung und Biegebeanspruchung als Betontraganteil einstellt.

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