Stress along tensile lap-spliced fibre reinforced polymer reinforcing bars in concrete

摘要

A theoretical study was carried out to investigate stress along tensile lap-spliced spaced or bundled fibre reinforced polymer (FRP) bars in concrete. R. Tepfers developed a mathematical model, which could be applied for any type of reinforcing bar, based on the modulus of displacement theory. The mathematical model can predict the bond stress and stresses in the reinforcing bars and the surrounding concrete. In this paper, the model developed by Tepfers was represented by applying the modulus of displacement theory, and theoretical predictions are compared with the experimental results from testing 16 large-scale concrete beams. Good agreement between the theoretical values and experimental results was observed at three stages of loading. Recommendations for investigating the modulus of displacement from pullout tests have been included. Lastly, the maximum average bond stress of spliced FRP bars can be estimated using the ultimate failure pattern analysis, in which the contributions of the splitting resistance were included.Key words: beams, fibre reinforced polymer (FRP) bars, bundled bars, concrete, tensile lap-splice, pullout tests, modulus of displacement, flexural tests. Une étude théorique a été réalisée pour examiner la contrainte le long de tiges en polymère renforcé de fibres (« FRP ») espacées ou groupées dans le béton et dont les joints étaient collés par chevauchement. R. Tepfers a développé un modèle mathématique qui pourrait être appliqué à tout type de barre d'armature; ce modèle est basé sur la théorie du module de déplacement. Le modèle mathématique peut prédire la contrainte d'adhérence ainsi que les contraintes dans les barres d'armature et le béton adjacent. Dans cet article, le modèle de Tepfers est représenté en appliquant la théorie du module de déplacement et une comparaison des prévisions théoriques; les résultats expérimentaux d'essais sur seize poutres de béton à grande échelle sont inclus. Une bonne corrélation entre les valeurs théoriques et les résultats expérimentaux est été observée aux trois étapes de chargement. Des recommandations d'étudier le module de déplacement à partir d'essais d'arrachement sont incluses. Enfin, la contrainte d'adhérence maximale moyenne des tiges en « FRP » chevauchées peut être estimée par l'analyse du patron de défaillance à la rupture, à laquelle les contributions de la résistance au fendage ont été incluses.Mots-clés : poutres, tiges en polymère renforcé de fibres (« FRP »), barres groupées, béton, joints collés par chevauchement, essais d'arrachement, module de déplacement, essais de flexion.[Traduit par la Rédaction]