PUNCHING SHEAR BEHAVIOR OF ISOLATED FOOTING REINFORCED WITH GLASS FIBER REINFORCED POLYMER BARS

Saleh, Khaled A; Hadad, Hadad Said; Nooman, Mohammed Taha

doi:10.21608/auej.2022.216597

PUNCHING SHEAR BEHAVIOR OF ISOLATED FOOTING REINFORCED WITH GLASS FIBER REINFORCED POLYMER BARS

Document Type : Original Article

Authors

¹ Master Student, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al–Azhar University, Cairo, Egypt

² Professor, Institute of Concrete Research, Housing and Building National Research Center, Cairo, Egypt

³ Associate Professor, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al–Azhar University, Cairo, Egypt

10.21608/auej.2022.216597

Abstract

GFRP bars are widely used as a substitute material to the traditional reinforcing steel in R. C sections, especially those exposed to destructive environmental agents. This current research aims to finding out the behaviour of R. C isolated footings reinforced with GFRP bars. To achieve the objective of this research, eight square footing were tested. The dimensions of the test specimens were chosen to be approximately equal to (1/2 – 1/3) of the size of a common footings usually used in medium height buildings. The specimens were divided in two series. The first series included four footings (GF3 to GF6) that were reinforced with GFRP bars. For the comparison of the behaviour of R. C footing reinforced with GFRP bars with which reinforced with steel bars the second test series included four footings (SF3 to SF6) that were reinforced with steel bars. The test parameters investigated were the shear span-depth ratio (a/d) ranged between 3.46 and 4.23 the reinforcement bars type (GFRP and steel bars) and the reinforcement ratio (0.5 % and 1.0 %). To present the effect of Soil-structure interaction all specimens were realistically supported on a sand bed. From the results, it can be found that the ultimate capacity of punching shear for footing specimens reinforced with GFRP bars was slightly similar to that for footing specimens reinforced with steel bars with a reduction ranged from 16 to 33%.

لقد اتسع استخدام االسياخ المصنوعة من البوليمر المعزز باأللياف الزجاجية کمادة بديلة ألسياخ التسليح التقليدية المصنوعة من الصلب بالقطاعات الخرسانية المسلحة وخاصة المعرضة لعوامل بيئة مختلفة. هذا البحث الحالي يهدف إلى دراسة سلوک القواعد الخرسانية المنفصلة والمسلحة باألسياخ المصنوعة من البوليمرات المعززة باأللياف الزجاجية. ولتحقيق الهدف المرجو من تلک الدراسة تم اختبار عدد ثمانية عينات مربعة من القواعد الخرسانية. تم اختيار ابعاد القواعد الخرسانية المختبرة لتکون تقريبا بنسبة من نصف الى ثلث االبعاد الشائعة المستخدمة في قواعد المباني متوسطة االرتفاع. تم تقسيم العينات الى مجموعتين. المجموعة األولى تحتوي على أربعة قواعد ) GF3 حتى GF6 ) والتي تم تسليحها باستخدام االسياخ المصنوعة من البوليمرات المعززة باأللياف الزجاجية. ولمقارنة سلوک القواعد الخرسانية المنفصلة والمسلحة باألسياخ المصنوعة من البوليمرات المعززة باأللياف الزجاجية مع القواعد المسلحة بأسياخ الحديد التقليدية فالمجموعة الثانية احتوت على أربعة عينات من القواعد الخرسانية )SF3 الى SF6 ) والتي تم تسليحها باستخدام اسياخ الحديد التقليدية. عوامل االختبار التي تمت دراستها کانت: نسبة مسافة القص الى السمک (d/a (والتي تم تغيرها بين نسبة 46.3 الى نسبة 23.4 ونوع االسياخ المستخدمة سواء اسياخ مصنوعة من البوليمرات المسلحة باأللياف الزجاجية أو االسياخ المصنوعة من الحديد ونسبة التسليح من 5.0 % إلى 0.1 .%ولمحاکاة تأثير رد فعل التربة تم اختبار کافة العينات على تربة رملية تم تأسيسها کقاعدة اسفل کافة العينات المختبرة وقد اظهرت نتائج االختبارات المعملية قيم مقاربة ألقصي قدرة تحمل للقواعد الخرسانية المسلحة باألسياخ المصنوعة من البوليمر المعزز باأللياف الزجاجية والقواعد الخرسانية المسلحة بأسياخ الصلب التقليدية بنسبة نقص في المقاومة تتراوح ما بين 16 الي 33.%

Keywords