Behaviour of FRP strenghened rectangular concrete columns. Experimental study

Trabajo presentado al 7th Euro-American Congress on Construction Pathology, Rehabilitation Technology and Heritage Managament (REHABEND), celebrado en Cáceres (España) del 15 al 18 de mayo de 2018.[EN]: One of the most attractive applications of fibre reinforced polymers (FRP) is the confinement of concrete columns to enhance both strength and ductility. Concrete confinement can be achieved by bonding layers of hoop FRP around the column. Many experimental studies have been conducted on small-scale plain concrete specimens of circular cross-sections confined with FRP and subjected to pure axial compressive loading, and several design models have been proposed. Experimental studies on non-cylindrical specimens are much scarcer and show that confinement is less effective. This paper presents results of an experimental investigation on the behaviour of axially loaded square and rectangular columns strengthened with carbon fibre reinforced polymer (CFRP). A total of 10 compression tests have been conducted, including one control specimen, and the behaviour of the specimens in the axial and transverse directions has been investigated. The parameters considered in the study are: amount of FRP reinforcement (1, 2 and 3 layers), aspect ratio of the cross section (1, 1.5 and 2) and corner radius (20, 25 and 30mm). The specimens height is 600 mm and cross-sectional dimensions are: 150x150, 150x225 and 150x300 mm2. The test results show that FRP confinement can enhance the compressive strength and ductility of RC rectangular columns with rounded corners. The strength enhancement increases with the amount of reinforcement and the corner radius, and the confinement efficiency is strongly influenced by the aspect ratio of the cross-section. The rupture strain of the FRP jacket is lower than the ultimate strain obtained by standard tensile testing of the FRP material.[ES]: Los materiales compuestos constituidos por polímeros reforzados con fibras se utilizan cada vez más en el refuerzo externo de pilares de hormigón mediante confinamiento. La mayor parte de las investigaciones se han llevado a cabo sobre pilares de sección circular, pero el comportamiento en secciones cuadradas o rectangulares, donde el confinamiento es menos eficaz, es mucho menos conocido. Hay dos parámetros clave que determinan el comportamiento: la forma de la sección y la deformación efectiva de rotura del material compuesto. A pesar de su importancia en el cálculo del refuerzo, las recomendaciones publicadas difieren en el tratamiento de estos aspectos, y es necesario profundizar en su investigación. Este trabajo presenta un estudio experimental sobre probetas prismáticas de hormigón de sección cuadrada y rectangular reforzadas con encamisados de fibra de carbono y resina epoxi. Las variables estudiadas son la relación entre lados de la sección (1; 1,5 y 2), el radio de redondeo de las esquinas y la cuantía de refuerzo. Se incluyen los resultados del ensayo a compresión centrada de diez probetas. Los resultados indican que el confinamiento puede ser un método eficaz para incrementar la resistencia y ductilidad del hormigón en columnas de sección cuadrada o rectangular con las esquinas redondeadas. La eficiencia del refuerzo es mucho menor en secciones rectangulares que en secciones cuadradas. La deformación de rotura del encamisado de fibra en los ensayos realizados es bastante inferior a la que se obtiene en ensayos de tracción de cupones de material compuesto.Los trabajos forman parte del Proyecto BIA2016-80310-P, financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y el Proyecto PIE-201460E049 del Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Los autores agradecen a SIKA S.A. su colaboración en la investigación y el suministro del material de refuerzo.Peer reviewe