Flexural analysis and design of reinforced concrete beams with externally bonded FRP reinforcement

This work addresses the flexural analysis of reinforced concrete beams with externally bonded FRP (Fibre Reinforced Polymer) reinforcement. A numerical method has been developed for the computation of the bending moment capacity of FRP-plated reinforced concrete beams and prediction of the flexural failure modes. The expressions for the upper and lower values of the characteristic plate reinforcement ratios are derived for rectangular and T-sections using the Eurocode 2 model for concrete. A flow-chart of the numerical procedure, suitable for computer implementation, is included and its accuracy is validated with available experimental results. Some of the novel features of the numerical analysis are demonstrated through a brief investigation of the effects of loads acting at the stage of strengthening on the ultimate flexural capacity and deformation behaviour of FRP-plated R.C. beams.

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Résumé Ce travail analyse le comportement en flexion de poutres en béton armé avec renforcement extérieur par PRF (polymères renforcés de fibres). Une méthode numérique a été développée pour le calcul de la capacité du moment de flexion de poutres en béton renforcé de plaques en PRF, et pour la prévision des modes de défaillance en flexion. Des expressions pour les valeurs supérieures et inférieures des rapports caractéristiques de ce renforcement ont été dérivées pour une section rectangulaire et des sections en T en utilisant le modèle d'Eurocode 2 pour le béton. Un organigramme du procédé numérique, approprié à l'exécution numérique, est inclus et son exactitude est validée par les résultats expérimentaux disponibles. Certaines des caractéristiques originales de l'analyse numérique ont été démontrées par la brève recherche sur les effets du chargement précédemment appliqué sur la capacité en flexion finale et les déformations des poutres en béton armé renforcés de plaques en PRF.