strengthening of concrete structures with frp sheets and plates

8
Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates R.V. Balendran T.M. Rana and A. Nadeem Introduction Concrete structures deteriorate due to many reasons such as internal reinforcement corrosion, freeze-thaw action, excessive loading and poor initial design. Many buildings become unsuitable in terms of load carrying capacity for these reasons. In order to maintain the safety standards, old buildings must either be upgraded or rebuilt. It is becoming both economically and environmentally preferable to upgrade structures rather than rebuilding them, especially if rapid, effective and simple strengthening methods are available. Traditionally steel plates are used for strengthening beams. Steel plate bonding technique has proved to be a useful means in structural strengthening works Swamy et al., 1989). However, the susceptibility of steel to corrosion and difficulties of installing heavy steel plates in congested and confined spaces and the restrictions imposed by simple lifting and handling devices make it desirable to seek other viable alternatives. The application of fibre reinforced polymer FRP) materials has opened an exciting new path for structural repair and strengthening. The prime material types that are useful as reinforcing fibres for strengthening applications are glass, carbon and aramid Rostasy et al., 1992). The use of FRP plates to replace steel in strengthening applications was pioneered at the Swiss Federal Laboratory in 1980 Jones et al., 1980). The FRPs have very low self weight but high strength-to-weight ratio and do not exhibit any corrosion problems. This results in low maintenance costs. It has also been observed that FRP maintains its superior qualities even under a wide range of temperatures Rostasy et al., 1992). Such versatility may predict a rapid increase in their usage. This has made it necessary to create a comprehensive overview needed to justify their safe and economical use which is the objective of this paper. Discussion on the applications of FRP plates and sheets in strengthening of concrete structures provides an insight to enhance the use of these techniques for productive use. The discussions are supported with real life case studies where FRP materials have successfully been used. The authors R.V. Balendran is Associate Professor, T.M. Rana is Research Assistant and A. Nadeem is Research Student, all at the Department of Building and Construction, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong. Keywords Buildings, Reinforcement, Bonds, Ductility Abstract Presents an overview and discusses the applications of fibre reinforced polymer FRP) sheets and plates in the strengthening of concrete structures. An insight may be obtained from the discussions made to enhance the use of these techniques for productive use. In addition, selected case studies have been furnished where FRP materials have been used for repairing/retrofitting, emphasizing the application of different types of FRP materials in strengthening concrete structures. Concludes that the use of FRP material is rapidly gaining pace and replacing the traditional steel or metal based materials due to its enhanced properties and cost effectiveness. Electronic access The research register for this journal is available at http://www.mcbup.com/research_registers The current issue and full text archive of this journal is available at http://www.emerald-library.com/ft The work described in this paper was supported by a grant from City University of Hong Kong Project No. 7000737). 185 Structural Survey Volume 19 . Number 4 . 2001 . pp. 185±192 # MCB University Press . ISSN 0263-080X

Upload: a

Post on 25-Dec-2016

218 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

������������� ������� ��� �� ������� ��� ������ ���������

���� �������

���� ���� ��

� �����

�����������

�������� �������� ���������� � �� ���

������� ��� �� �������� ��������� ���

���������� ����������� ������� ���������

������ �� ���� ������� ������ ����

������� ���� � �������� �� ��� � �� ���

�������� �������� ��� ����� �������� �� ���� ��

������� ��� ������ �������� �� �������

�� ������ �� ����� �� ������� �� ��

���� ��� ���� ����� ������ ��

������� ������� ���������� �� �����

�������� ������ ���� �������� ��� �

���������� �� ����� ��������� �� �� ���

������������� ����� ��� ����������

������������ ����� ������ ��� �� ���

������������� ��� �� ����� ����� ������

������ � ��� ����� �� �� � ���� ���� ��

�������� ������������� ���!� "��� � �� ����

#$%$&� '������� ��� ������������� �� ����� ��

��������� �� ���������� �� ���������� �����

����� ������ �� �������� �� ������� ������

�� ��� ������������ � ���� �� �� ��� �������

�� ������� ������ �!� �� �������� �� ���!

����� ������ ������������� ��� ����������� ��

����� ��������� ���� �� "()*& �������� ���

����� �� �������� ��� ���� ��� ��������

������ �� �������������� ��� ��� � �������

����� ���� ��� ���� �� ����������� ������ ���

������������� ������������ ��� ������ ������

�� ��� � ")������ �� ���� #$$+&�

��� �� �� ()* ������ �� ������� ����� ��

������������� ������������ ��� �������� ��

��� ����� (����� ,��������� �� #$%- ".����

�� ���� #$%-&� ��� ()*� ���� ���� ��� ����

������ �� ���� ������������������ ����� ��

� ��� ������� ��� ��������� ������ �� ����

������ �� ��� ���������� ������ �� ��� ����

���� ������� ���� ()* �������� ���

������� ������� ���� ��� � ��� ����� ��

�� �������� ")������ �� ���� #$$+&� ���

����������� �� ������ � ���� �������� �� �����

����� ���� ��� �� �� ��������� �� ������ �

�� ���������� �������� ���� �� /�����

����� ���� �� ����� ���� �� ����� �� ���

��/������ �� ���� ������ 0�������� �� ���

������������ �� ()* ������ �� ������ ��

������������� �� �������� �������� �������

�� ������� �� ������� ��� �� �� �����

������ �� ��� �������� ��� ���

��������� ��� ������� ���� ���� ���� ����

����� ����� ()* �������� ���� ����������

���� ���

��� ������

��� �������� �� ��������� ������� ���� ��� ��

������ ��������� ��� �� ������ �� ������ ��������

��� �� ��� ��������� �� �������� ��� ������������ ����

��������� �� ���� ����� �������� ���� ����

�������

���������� ������������ ������ ���������

�������

������ �� ������� ��� ��������� ��� ������������ ��

��!� �������� ������ "# $ ������ ��� ������ �� ���

������������ �� ������� �������� �� ������� ��� !�

�!������ ��� ��� ����������� ���� �� ������� ��� ��� ��

����� ������%��� �� ��������� ��� &� ��������� ��������

���� ������� ���� !��� �������� ���� # ��������

���� !��� ���� �� �������'����������� �������(��� ���

����������� �� �������� ����� �� # �������� ��

������������ ������� �������� ��������� ���� ��� ���

�� # ������� �� ������ ������� ���� ��� �������� ���

���������� ����� � ����� !���� �������� ��� �� ���

�������� �������� ��� ���� �������������

���������� ����

)�� ������ ������ �� ���� *����� �� ������!�� ��

������������������������������� ����

)�� ����� ����� ��� ���� ��+� ������ �� ���� *����� ��

������!�� ��

������������������!������������"�

��� ���! ������� �� ���� ����� ��� ������� ��

� ����� ��� ���� 1��������� �� '��� 2���

"*��/��� 3�� 4---454&�

��

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- �� -345-.1

� 6�� ��������� ��� &��/ 21789232:

Page 2: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

����������� ��� �������� �������

����� ��� ��� �� ������ ����� � ��

���������� ��������� �������� ")�&

� ����6 ����� ������ "��� �����& ��

����� ������ "��� ������&� ��� ���

��������� �� ��� ��� �� ������ ����� � ��

���� �� ����� ������� ��� � ���������� �����

�� �� �� ��� ���� ������ ���� ���� ���

��������� �� ���� ���� ��� ���� ���

����� �� ��� ��� �� ���� ������ ���

���� ����� ������ �� 7������ ���������

�� ��� ���� �� ������ �� ��� ����!���� ��

��� ������������� ����� � �� ��� �����

������ ����� ���� �� ������ �������

#�+ �� ��� �������� �� ��������� �� ��� �����

������ ����� ��� ����!���� �� �������������

���� ���� �� ������� �� -�+ �

������������� ��� �� �����

���� ������� �������� ��� �������� ��

�������� �������� ����������� �� ()*

������� ��� ������ �� �� � ������ ����� ��

���������� ����� ��� ���� � ����� �����

������� �� ��������

(������ �������� ��� �� �������� �� ������

�� ������ ������� ���� ����� ��� ������� ��

��� ���� ������ �������� � �� �����

��� ������� ��� ����� ��� ��� �

����������� ���� ()* ������ ���������

����!� �� ����������� �� ��� �����

��� ������� ������ ��� ���������� �� �����

����!��� "'� �� ���� #$$4&� ����� ����� ��

8����� "#$$#& ������ �� �� ������ �����

��� �� ����������� ��� �������� �� )�

��� � ����������� �� ����� ����� ���������

���� �� "9()*& ������ �� ����� ������� ������

�� � � ������� ���������� ���� ����

��� ���� ��������� (�� ��� ���� �� ��� ���

���� ��� ���� �� ��� ��� ��� �������� ���

��� ����������� �� ��� � ���� � ����� �����

��������� ��� ����� �� ��� �������� �� ���

������ ���� ��� ����! ���� �� ��� ��� �:

�������� ��� ������� ��� ����� �� ���

�� � ���� 7� �� ��� "#$$#& ������� � ���

�� ������ ��� �������� �� ������ �� �

��������� �������� ��� ���� ����������

������ 9()*� 1���� ��������� ������� ������

�� ������ �� ����������� ������� �� ���������

��� �� ������� ��������� ��� ��

����������� �� ��������� ��� ������ �� ��� �����

�� 9()* ���� �� ���� ���� ������ �����

������ �� � ������� ���� ������ ������ �� ��

����� ����� �� 8����� "#$$#&� ���

�������� �� ��� ��� � ��� ������� ����

���������� ������� ���� ���� ���� 7���� ��

��� "#$$$& ���� ������ � ������ ����� ��

���������� ����� ���������� ��� �������

������������� �� ��������� �������� ��� �

�� �������� ������ �� ��������������

����������� ()* ������ �� ��� ������� ���� ��

��� ��� �� �� ��� ������ ���� �����������

������� �������� ������� ��� �� ������� ��

������� ��������� ��� � �� ��� ������ ��

���� ���� ()* ������ �� ��� ������� ���� �� ���

��� �� (�� ������� ��������� ��� ��

�� ������� �������� ������� ��� �� ����

�� �������� � ��� �� ()*� �� � �� �������

�� ������ ������

������� �� ����� ���������

7 ��� ��� ������ �� �� ��� ��� ��� �������

�� ��� ����� ����!���� �� ��� �������� ��

��������� ���� )� ��� � ����������� ����

���������� ����� ()* ������ "������ �� ����

#$$;&� �� ��� ����� ������ ��� ��� � ����

���� �� %< ��� ���� �� ��� ��� ��� �������

��������� �� ��� ����� ����� ��� ��� � ����

������� ���� ()* ������ ���� �� ��� ������

�� ��� ��� �� 0�������� ������ �� ���������

���� �� ���� �� �� ���� �� ����

��� ���� ������� �� �� ����� �����

��������� �� ��� ������� ���� ��� �����

�������� �� ��� ������� ��� ��� ���������

������������ �� ����� ����!����� 7���� �� ���

������ ���� ��� � ���� ��� �� ��/��!��

������ ������ ��� ��������� ��

� ����� ��� ������� �� ��� � ������� ����

������ �� ����� ����!����� 7���� �� ��� "#$$<&

������� �� ���� �������� ����� �����

������ ����� ��� ����� �������� �� ����

��� � �� ���� �� � ������ �� ������� ����

������� ��� �������� ���������� ����

��������� ���� ���� �� �� � ������ ��

��� � ������ "7()*& �� ����� ������ "9()*&�

��� ������ �� ���� �������� ����� ���� �����

������ ����������� ��������� ��� ���

������� �������� �� ��� ������� � ���: ��

���� ��� �������� �� ��� ����� �� ��� ��

����� �� ����� ����� ()* �� �������

����� ����� ��������� ��� �� ������

������������ �� ��� ���� ������� ���� ����!��

������ �� �� ����� ��� ������� ������� �����

��� �� �������� �� ����� �� ����� ������

�� ��� ������� ������

���� �� ��� ������

0�������� ����� ���� �� ����������� ���

��� �� ��� ������ ������� ()* ��

��������� =� ���� ������ �� ���������� ��

������� �������� �� ���������� ��� ���

������ �� �� ������������ �� *������

"#$$#& �� ������� ��������� �������� ��� �

��

������������ �� ������� �������� ���� # ������ ��� ������

, ��������� ) 6 ��� ��� � /�����

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- -345-.1

Page 3: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

������ ���� ���������� ���� ������ �����

��������� ���� ��� "�()*&� �� ����

��� ������ ���� �������� �� 7� �� ���

"#$$#& ���� ��� �������� �� � ����������

�� �������� ������ ���������� �� ���

�������� �� ������� ��� ������ � ���� ����

��� ���� ���� �� ��� ����� ������ ���

���� �������� ��� ������� ��� ������� ��

��� ����� ��������� ��� ������� �� �()*

������ ������� �� ��� ����� ��������� ���

������� �� ��� ������� �� ��� ��������

�� �������� ����� �� �������� �������

������ ��� ������� �� ������ ������ �����

���� ���� �� ���� ���� ������ �����

����� �� �� � ���������� ���� �����

>����� �� *�������� "#$$$& ����������� ���

��� ������� �������� �� �()* ������

�� �� ����������� �� ������� �������� ������

(����� ������ �� ��� ����� ��� � �� ����

�� � �� ��������� �� ��� ��������� ���6

�()* ������ ��� ������� �� ��� �()*

��� ��� ��������� �� ����� ������ ��

�������� ������� ��� ������ ���������� �����

��� �� ������ ������� �� �� ������� �����

������� �� ���� ��� ���������� �� ���� ����� �

������� �������� ��� ��������� ��� ������ ��

��� ����������� 7������ ������ ����� ��

���������� ������������� ��� ������ � ��

=�������� �� 3���� "#$$$& �� ��������

������� �� ��� ��������� �� �� ������

�� ������ ���� �� ��������� ��� �������

��� �� ������ ���� �������� �� ��� ��������

������� ��� ��� ���� �� ����� �� ���

�� ������ ������ 7� ���������� ��� ����

�� � ����� ��� �������� ��� �������� 7

�� ������� �� ���������� �� ������ �����

������ ��� ���������� ��� ��� ���� ���� ����

��� ������� ����!��� ���� ���������� ���

����� ��� ���� ������� ���� /������

������������� ��� �� ������

���� ������� �������� ��� �������� ��

�������� �������� ����������� �� ()*

������� ��� ������ �� �� � ������ ����� ��

���������� ����� ��� ���� � ����� �����

������� �� ��������

7� ������������� ��� ������ �� �?=����

�� ��� "#$$@& �� ���� ��� �������� �� )�

��� � ����������� ���� �()* ������� ���

��/������� �� ���� ������������� ���� �� ���

��� ������ �� ����������� �� ��� ����������

���� ��������� ��� �� ���� �� �������� ���

������� �������� �� ��� �������� 7���� ����

������������� ��� ������ �� ������� ���

����� ������ �� ��� ��������� ������� ���

�� ����� �� ��������� �� ��� ���������

������ �� ��� �� ����� �� ��� ������ ����

��� ���������� ���� ��������� ��� ���������

��� ������� ��������� ��� ���������� �� ���

��� ��� ����� ���� ������ �� ����

��������� ���� ��� �� �� �� ������� ����

���� �� ����� ���� � ��� ������ ��� ���

���������� ��������� �� ��� � ���� ��� ��

�������� �()* ������ ���� ��� �� ����

�� �������� �� ��� ��������� �� ��� ���

��������� 7 ��� �� ��� /���� ���������

������� ��������� �� ��� �������� �� ()*

������ �� �������� �� ��� � �� ��������

�������� ��� ������ � �� 2���!� �� ���

"#$$$&� ���� ������ ���� ����� ��� ��

������� �� ������� �������� �� ��� /����

�������� �� ��� ������� ��������� ���������

�� �������� �� ()* ������� ��� ��������

��������� ������� �� �������� �� ���

�������� �� ��� ���������� ��� ��������� ��

��� ���� ����� ��� ���� ������ �� ��� ����

��������� ��� ��� �������� �������� �����

������ ���� ��������� �� ��� �������

��������� ��� �� �� ��� ������� ���

�������

������ �� ��� ���� �� ������� ������ ���������

�� ��� ���

A�������� �� ��� "#$$@& ������ � ��� ��

��� ������ �� ��� ���� �� �������� ������

����������� �� ��� ��� �� ()* "�()*&

������� ��� ����� ��� �� �� ����� �����

���� �������� ���� � ���� �()* ������

������ �� ��� �������� ����� ��� ����� ���

���� ����� �� �������� ������ ����� ����� ��

�� ����� �� ��� ������� ��� �������� ������

�� ��� ����� ��� ��� ������� �� ������ �����

/�� �� ������������ �� ��� ��� ���� ��� ��

�� ����� /�� ���� ��� �������� �� ���

����� �� �� �� ���� �� ������������ ���

���� ������ �� ��� �()* ����� ��� ���

�� ���� ������ ������ �� ��� ��� ��� ��� �� ���

����� ���

������ �� ����� ���! �� ��� ���

��� ������� �� ����������� �� ��� ���

������� ()* ������ �� �������� ����

���� �� 9���� �� =���� "#$$%&� =���

����� �� ������ ����� ������ ���� ���

=�� � ���� ����������� ���� ��� ������ ��

��/���� �� <-� #<-� �� 5-- ������ �� �������

���� �������� 7� ��� �� �� �������� ���

��� � ���� ����� �� ������ ��� ���������

������� 7�� �� ��� ��� � ����� ���� ��� �� �

������ �� ���� ������� �� ��� ����� ����� ��

�������� ��� ��� ��� � ��� ����� ������

���� ����������� ������ � ��� ���� ���

��

������������ �� ������� �������� ���� # ������ ��� ������

, ��������� ) 6 ��� ��� � /�����

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- -345-.1

Page 4: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

��������� �� ��� ��� �� ��� ��������B()*

���������� ���� ��������� ��� ������

��������� �� � �� ���� ��� "���� �� ����

#$$%&� �� ��� 1�7�

��� ������ �� ���� ����� �� "������ �� ������� ��

��� ���

'������� �� ���!� "#$$4& ���� ���

������� �� ���� ���� �� ����� �� ��������

�� ��� ��� �� �()* ������� ����� ��������

���� ������ �� ��� ����� ����� ������� �����

�� ����� ������� ���� ���� ������������ ���

������� ���� ����� ��� ������� ������� ���

��������� ������� �� ��� ������ ����� ���

������ ������� ��� ��������� ���� ��� ��

��� ����� ����� ����� ������ ��� ����

�������� �� ��� �������� �� ��� ���������

��� ������� �� ()* ������ C��� ���

�� �������� �������� �� ��� �������� ��� ����

���� ���� +<�*�� ���� ������ ������ �� ���

��������� 0��� ������� ������ ���� ���

�� �������� �������� ��� ���� �� ���� ���

���������� ���� ��� ������� ()* �������

��� ������� �� ������ ����� ���� ������

�������� �� ��������� =�� �������� ��������

�� ��� �������� �� �������� ��������

��������� ��� ���� ������ �� ��� �()*

����� �� ��� �� ������ �� ��� ��� ��� ����

������ �� ��� ����� �� �����

7� ������������� ��� ������ � �� ���/�� ��

��� "#$$<& �� )� ��� � �� ��� ��� ������� ��

���������� ���� �� ������ ��������� ���

�� � ����� ��� ������� �� ����� �����������

�� ���� �� ��� ��� ������ �� ��� �()*

������� ��������� ��� �� ��� � ��� �� ������

�� ��� ����� ����������� ���� ��!�� ����

������� ��� ���� ������ ����� ���� ���

�� ������ ��������� ��� �������� ���

������� ��������� ������� #-5 �� #4% ���

����� �� ���� �� ��� ��� ��� �������� �������

#<% �� +$+ ��� ����� ��� ����� ������ �� ���

��� � ��� �������� ������ �� ������� ������ ��

��� �()* ������ �� �� ����� ������ ��

��������� ��� ����� ����� � �������

����������� �� ������ ��� ��� ������ ��

����� ���� ��� � ��� �� ������ �� �()* ���

��������� �� � ������� �� �������� =�

�������� ��� ��� ���� � ������ �()* ������

����� ������ ��� �������� �� �� �� �

������� ������� ����� ������ ���� �������

������ �� ��� �� ������ ��������� ����

���� �� ��� "#$$4& ���� ��� ������� ��

���� ������ �� � ��� �� ������ �� ()*

�� ��� ������� � )����� �� ��� �����

����� ����� �� ��� ��������� �� ��� ����� �����

���������� ��� ��� ��� ��� ���������� (��

���� ������� ����� ������� ����� #-- �

��� ��� ��� ��� � ��� ������� � ������ ���

��������� �� �� ��������� ��� �������

���� �� ������

��� �� ������� ��������� �� ��������� ��

��� � ������ �� 1�/��!�� ���� �()* ������

���� ����������� �� ��!������ �� ��� "#$$4&�

���� ������ ���� �������� ���� 1�/��!��

�������� ��� ����� ��� ������� ������ ���

�� �� ������ ��� �� ������ ��� �����

��� ������� �� �()* ������ =� ��������

��� ��� � ��� ������� �������� ��� ��������

��������: �������� ��� ��������� �������� ��

���� <- ��� ����� �������� �� ��� "#$$%&

������ � � �� ���� ���� �� ������������� ��

������� )� ��� � ����������� �� ������ ��

�� ����� ���� �()* ������� �� � �� ���

���������� ���� ���� ���� �������������

��� � �� ������ ����� ��� ������� ������

����� �� ��� ����� �� �������� ����!��

�� ����� ��� ������� ���� ��� ��� ��

���� ��� �������

������� ���� ������ �� ��������������� ����������

()* �������� ���� ���� �� �� ���

�������� �� ��� ����� ��� ����������� ��

����� �������� �� ��� ������� �� ������

�� ���������� �������� ����� �����������

�� ����� ��������� ���� �� ��� ���������

����������� ����� ���� ����� �� ��� ������

������������ ������ �� ()* �������� ���

���������

������������� �� ������ ����� ���

���������� ������ ��� ������ �

����� ��! "�#

7� ����������� �� ���������� ���� ������

����� ��������� ���� �� "�()*& ������ ��

���������� � ������ ���� ��������� ��������

���� ���� ������ ���� �� #$++� ��� ������

�� �� �������� )���� "���� �� ���� #$$$&�

������ ������� ����� ��� ��� ��� ���������

��������� �������� ��� �� � ������� ���

�� � ��� ����������� ���� ����������

���� �()* ���� ������ �� ���

���������� ��� ��������� ������� ���

������ ��� ���� �� ���������� ����� ���

���������� �� ����� �������� ��� � ���� �

������� ������� ������������� �� ���� �

�()* ����� ������ �� ��� ����� ��� ����

������ ��� ��� ������ �� �������� �� ����

��������� ���� ��� �� ����������� ��� ��������

��

������������ �� ������� �������� ���� # ������ ��� ������

, ��������� ) 6 ��� ��� � /�����

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- -345-.1

Page 5: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

�� ��� ������� �()* ������ �� ��������

��� ������ ������� (��� ��� ������� �� ���

������ ������ �� ����� �������������� ���

������ � �� ������ ��� ������ ���� �� ���

����� ����� ��� ����������� �� ����������

���� �()* ������� ,������� ����

����� ���� ���� ��!�� �� ������ ���

�������� �� ������ �������� �� ���

����������� ����� � 0�������� ���

������� �� ������ ��� ���������� ����

������� �� ��� �()* ������� �� ���

��������� �� ��� ��������� ������ (�����

����� ������ ������� ���� ������ �� ��� ()*

��������� ��� �� �������� �� ����� ��� �����

��� ��������� �� ��� ��������� �� ��� ()*

��������� ���� ,��������� �� ���� �����

������� ���� �()* ������� ����������

������ �� � ����� ������������ ���� ��

��������� ������������� ������ ��

������������� �� � $��$���� ������

������ ��� ��� ������ � �����

����������� ����� �� ���� �� ����

����� ���� ���� ������ �� ������ ���

�������� �� � �������� ������� ����� ��

����� ����������� ���� �()* ������

"=/��� �� 7����� #$$%&� 7 ��������� ���� ��

��� ����������� �������� ���� ����� ����

�()* ������ ��� ������� �� �����������

��� ������������� ����� � �� ����������

���� ������ � ��� �����!�� �� ��� �����

������ �� ����� ��� ������������� ����� ���

����� =��� ������ �� ���� ����� ����

����� ���� ������ �� �������� �����

����� �� ��� ������ ��� ������ �� ���� �����

��� ����� �� ������ ��� �� ������� ��

�������� ������ ���� ���� ������ ������

����� ��� ������� �� �������� �� ������� ��

���� ������ ���� ���������� ����� �� ���

������������� �������� ������� ������ �� �����

�������������� ��� ����� ���� �����

���� ��� �()* ������������� �� ��������

��� ��������� �� ��� ����� �� ���� #@ ���

����� �� ��� ���� ������ ���� ��� ���� ��

������������� �������� ������ �� ������

�()* �� ������ ���!� �� ��������� ���� �����

��� ����� ��� ��� ����� �� �� ������

���� ��� ������������� ���!�

������������� �� ���� ����% ������ ���

��� ������ � &��� '�������! "�#

*�� ����! )�� =���� �� C�� �������

C��� >������� ��� ������������ �� 9()*

������ "0� ���� +---&� 7 ���/��� ���

������ �� ��� C��� >������� 1��������� ��

������� � ����� �������������� ����������

���� 9()* ������� ��� ���������� ����� ����

������ �� ������� ��� ��������������

���������� ���� 9()* ����� ��

���������� ��� �� �� ������ ��� ����

������ ����� ����������� �������� ��

�� �������� ��������� �� �������� ��������

���� �� ������ ������ ��� �� ������ ���

��������� ��� ������ ������� �����

��������� ��� ���� ����������� ��� 9()*

�������������� ���������� ��� ���� ����� ��

*�� ����! )�� =����� ����� ��� �� ��

��� ����� ���� ���������� ���� 9()*

������ �� ����� �������� ��� �� ����

�� ������ ������� ��� ������� ��� �� ���

����� ������� ��� �������� �� ���

���������� ����� ����� ���������

������ �����

������������ �� �������� � ������� ���

��� ������ � ����� ���

��� ����������� ����! ����� �� ������� '���

������ �� ��������� ��� ���� � ������ ���

���� ����! ������� 7 ������������ ���� �����

��� �� ������ ������ ��� ��� ����� ��� ���

�� ����� ������ �� ��� ���� �� ����� ����� ��

���� �� ������� ��� ���� ����� ����� ������

()* �������� ���� �()* ������ ���� ��

�� �� ��� ���� �� ��� ����� ����� �� �����

�� �������� �������� ���� ������ ���

�� ���� �� ��� �������� ����� ��� � �� ���

����� ���� ����� ��� ����� ���� � ���������

��� ������ �� "������ �� ���� #$$5&�

������������� �� $��$ ��� $�� (�� ���

���� ���� ��� �� ������ � � (���!

)����

��� ���� ����� �� �������� �� ���

����� ��� �� ����� ������� ��� ����������

��� �� ���� �������� �� �������� �� � �����

������ �� ������ ������ �� � ���

"����& ���������� �� ������� ���������

�������� ��� �� �� ���� ������ 7� ���

���������� ������������� ���� ����� ������ ��

DD�?? ��� � ��� �� � ���� ���� � ����� �

�� �� ��� � ������� �� ��� ��������� ���

������ ��� ���������� ���� ()* ������� ���

������� ��� �� ���� ����������� ��

�������� ��� ���� ()* ������� (������

������������� �� ���� ����� ��� ������ �� ��

��� ����������� �� ������ �� ()* �� ��� �������

(��� ����� ���� ����������� ������� �������

����� ������ ���� ����� ������ ����� �� ���

���� ���� ��� ��� � ��������� �� ��� ���

���� �� � ����� �� ���� �� ���� ���! ���

������ ���� �� ��� ������ ��� � �����

"������� �� �� � #$$$&�

��

������������ �� ������� �������� ���� # ������ ��� ������

, ��������� ) 6 ��� ��� � /�����

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- -345-.1

Page 6: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

" ������� �� ���� �� �$� ����� $�� (��

��� �� ������ � ����� ���

*������ ������� ��� ��� �� �� ����� ���

�������� �� ��� ������������ ��� �� �� � ����

���� ���������� ������ �� ��� '����� ��

0������ ��� =��� �� ���������� ���

�������� ������������ �� ��� ��� ��� ��

�� ���� �� ������ ����� �� ��� ���� #�<� ���

()* ������ ���� ����� �� ���� ��� ��� ���

������ ���� ��������� ����� ���� �� ����

���� ��� ��������� ��� ��� ������ �� ���

���������� �������� �� ������� ��� �����

��� �������� �������� "E�!� #$$$&�

������������� �� ����� ��� ��� ������

� *����

7 ���� �� ��� ��� ������� �� �� ��� ������

� ������� �� ;< �� ������ �� +# ��

�� ���� ��� ����������� ���� ����� �����

������ �� �������� ������� 0� �� ��� �����

����� ��� �� ��� ��������� �� �� �

���� ����� �������� ��������� �� ���������

��� �� ��� ���� ���� ���������� ����!�

���� ������� �� ��� �������� ����� �� ���

�������� ��� �� �� 9()* ������ ���

�������� �� ���! �� ������ ������ ������

�� ������ ��� ����?� ��������� �� �� ����

�������� ��� ������� ��� � ������

����� �!� /�� ����� ��� �� ������� ��

������������� ���! "'� �� ���� #$$@&�

+����$�(��� �� $� �$��� �� ��� $� ���

(�(���� ��� ��� ������ � ����� ���

��� ������ �� ������ ������� ���

���������� �� �������� ����������� ���

�������� ��� �� ������� �� ��� =����� ����

�� ���������� �� ��� ���� ��� ���� ���

�������� ��� ���� ���� �� ������ 0�

�� ��� ������ �� �������� ��� �������� ��� �

�� �� �� ����������� ��� ����� �� ���� ��

������� ��� ����� ���� ���� ����������� ��

�� � ��������� ��� ������ ����� ���

���������� ��� �� ���� ���!� �� ��

������� ����� ����� ��������� 7 �/�� �������

�� ��� #;������� ����� ����! ��� �����������

���� 9()* ������ "'� �� �������� #$$$&�

��� ����������� �� ()* ����� ���� ����������

��! �� ����������

� ��� �� �������� ������������!����� � "����� ��� #����

��� (����� '������ 7 ����������� �� 1�7

�������� � �������� ����� �� ��� ������ ��

8���� �� .���� ����� �� ������� ����

���� �� ��� ������ �� �������������� ".���

�� ,������ #$$4&� ��� ���� ��� ��������6

�� ������� ��� ������ ���� �� �������� ��

����� ��������: �� ��������� �������

��������� ������������ �� ����������� �� ���

���������� ������ ����������� �������� ��

������������� �� �� �������: �� �� ������

������ �� ����� ���������� ������

����������� ��������� �� ������ ����

������� ��� ����� ������ ��� ���� ��������

��6 7������� (��������� �������: =���

���� ,��� =���� �� ����� ������ =�����

8�����: 1�������������� ��

����������������� =������ 9�� ���:

F�������� ����!�����!� DD����!�??� 9�������

����� �� (�������� =����� ����������:

� ��� �� 7!���� 2��!��� '���������

>���� �� ��!�� )������ =����� 7

� ��� �� � ������� ������� ���� ��� �� ��

�� ������� �� ����������� �� ���� 8����

�� .���� ���� ������� 2�������

� �������� �� ���� 8���� " �����

����������& �� .���� �� � �� � ����� ��

�������� �� ������� ���� ������ �� ��� �����

#$%-�� =� ��� �������� �������� ����

�������� ����� �� ��� �� �� �� ������

�������� G .���� ��� ����� ��� ������� �����

�� 8���� ����� �� ��� � ��� ���

��������� ���� �� ������� �� ������

�������� �� � ����� ��� ������ �� � ��������

�� ������ ���� ���� �� �� ������

������������� ���� �� ������ ����� ��� ��

������� �������������� �� �������� 0�����

��������B�������� �� ����������� �����

������� �������� ��� ��� ����� ��

��������� ��� ���������� ��� ��� �� ������

�������������� �� ������� ������ ���

���������� �������� �� ����� �� ���������

�� ����� �� ����������� �� ��� �� �������

������ �� ����� ��������� �� ��� ������ ��

�� ������� ������ ������������ ��

������������� �� ��� ���� ��� ���� ��� �� ��

�� ������� �� �������� �� ������ ���� ����

������� �� ������ �� ��� ����������� ��������

�� �� �� � ����� �� ���� ����� �� ��� ���/��� ��

������� �� � � ����������� �� �� ������

���/����� ��� ���� �� ���� ���� �����

� ���������� ���/���� ���� �� �� �������

��� ����� ��� �� ������� �� ��� �������

����������� ���� �� ����������� ��� ������

���� ��� �������� �� ��� ����� �� �� ���

/��� �� ���� �� ��� ���� ������ ���� �����

��������� ��� ��� !����������� �� ��� ������

�� �� ������� �� ���� ���� ���� ������� ��

������� ����� ������ ���� ���� ����� ������ ��

8����� �������� ��� ��������

�$

������������ �� ������� �������� ���� # ������ ��� ������

, ��������� ) 6 ��� ��� � /�����

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- -345-.1

Page 7: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

� ��� �������� �� �� ������� ��� ��� �����

� �� ����� ������������� ������� �����

����������� ��� �� �� ������� �����������

�� ������ "�� ��������&�

%�������� ����� �

���� ����� ��� �������� �� ������� ���� ���

����������� �� ()* �� ��� ����� �� ��������

����������� ������� 3� ��� ���

������������ ���� ���� �������� ������ ��

���� ����� ���� �� ���� �� ��� �� �� �����

�������� �� ����� ��������� '������� ���

��������� �� ��������� �� �� ���� ��� �� �

���� ������� (�� ��� ��� ����� ��

������������ ���� ���� ���� ����������

������ �� �� ��� ������� �� ��� ���� ��

���� �� ��� ����� ������ �� ���� ��� ����

��� ������ �� ��� �� ������ ���� ()*� ����

��� � ����������� ���������� ����� ��

������������ ��������� �������������� ������

�� ���������� �� �������� ��������� �� ��

�������� ���� �� �� � �� �� �� ���� �������

���� �� � ����� ������� ������� �� ���

����������� ������ �� ��� ������������ ����

��� �� �� ��� �� ����� ���� ���� ����

������� ������ ��� ����������� ��

������ �!� ��������� �� ��� ������ ���

�������� �� ����������� �� ������������

��� ����� ����� �� ��������

����������

������ � � ������ 6 � ;������ < ��� 6��� = "-...$�>>������������ �� �������� ������� !���� �����+������� !����� ��������� ���������??� ��&�������� ;������ ,�� .7 /� 1

��� < � ������������� � ��� @������ 6 "-..-$� >> �!���� ����������� ���� A# ������ &&B ����������� �������� �����??� ;����� �� ��������@���������� ���@� ,�� --C� �� 8080944

������� � � �� )������� � ��� 6������� D "-..4$�>>#����� ���������� �� ������� !���� !��������� ��������� ������??� /��9�������� "# $ ������������ �� ������� ��������� @E#/ �����=������ �� 0309.-

��(�������� = ��� /����� � < "-...$� >>)����� ���������� !��� �������� �� ���������� !����� ���������??� ;����� �� ���������� �� ���������������@� ,�� 8 /� 0� �� -48972

�*��� ) ��� ������ � "-..3$� >>������������ �� �������� ������ !���� �� =���� ���� ��!�� ��!��������� ������� 5 �# ??� )�� �������� ���������� @���������� ��������� �� ����� ���6����� @���������� =����F ��������� �� )����������=����F

��������� D � /������ 6 ; ��� ������ � "-..3$� >>��� ���# ����� �� ���+�� ��� ���� ������������ �� � ���!��??� ������ &����������� ��������� ������������ �� &������������ )������ �G��� 10.972

���*��� 6 ; � )������� ) � ; ��� )�������� � "-..4$�>> ����������� �� ������� �������� ������+������� !����� ��������� ��������??� /��9�������� "# $ ������������ �� ���������������� @E#/ ����� =������ �� 42-93

����!�� H ��� ���� � � "-...$� >>�������������������� ����� �������� ��������� ������ ������ ������ ���!��� &����??� )H#D ����������������� ������ ����������� ��������

������� & "1222$� >>)������ �� ����9��(� �������� �������!���� ����������� ���� # ���������??���������� �� ������ ����������� ���@����������� @���������� D���� ��������������� ��������� D

A���� 6 ��� ���!�� = � "-..3$� >>@������ �� ���(�9���������� �� ��� !��� �� # ������ �� �������??����!����� �� #�!� �������� ����� "# $���������� �� ������������ I����?� ������������������

��� ; � � ���J������ � ��� <������ "-..C$�>>������������ �� �������� ������� !���� �����# ������??� ��������� �� ��� )��� &�������������������� �� /��9�������� "# $ �������������� ������� ��������� ,�� -� �� 808942

��� / H ��� ����!�� H "-...$� >>)�� ��� �� A# ���������� ������������ �� �������� �������??�&���� ������� ;�����

��� / H � ���� 6 < � A���� � � ��� �� ,���� � "-..7$�>>=������ ����������� �� ������� ���� �� ����??�������� �� ���� ���������� ��������

��������� ) ��� ���J�� / "-..C$� >>@����� �� ���� ���������� %������ �� ������� �� !��� ������� �� �# �����??� /��96������� "# $ ����������� ��������� ��������� ,�� -� ;���� �������&��������� )�J��� �� 1749C2

;���� ��� =������� � "-..C$� >>D� ��� ��� ���� ;��������B � ���J �� ��� ����?� !�����??� ����������&�������� �� ��� ������� �� ��� ������ &������� &/�"�&$

;����� � ������ / ��� ������ � "-.32$� >>������������� ��� �������� �� �������� �������!���� ����������� ���� ���+�9!����� �����������??� )�� �������� @������� ,�� 77 /� 4��� 349.0

�����J�� ) � ������� ) � 6������ H ��� 6������� � "-...$� >>@+��������� ����� �� ����������� ���������� �������� �� ���������� ��!� �����??�D���!�'/����!� ��& ���������

6����� ) � ������ H � ����� H � ����� ) ��� ��J���� H "-..C$� >>� ����� �� !��� ��������� �� ��!����!� �����??� /��96������� "# $ ����������� ��������� ��������� ,�� -� ;���� �������&��������� )�J��� �� 1C.937

6���� � /����� � � <��J���� � � ��J�� 6 ��� �����!��) "-...$� >>������������ �� ����� A91C2 �����+������� !����� �# ??� ����� �� &����������@��������� �������� ��������� �� 6������� �����6D

6?��(��� & � 6��������� 6 ��� =�!������� "-..7$�>>������������ �� �������� ������� !���� �����# ������??� #��� &����������� ��������� ��

������������ �� ������� �������� ���� # ������ ��� ������

, ��������� ) 6 ��� ��� � /�����

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- -345-.1

Page 8: Strengthening of concrete structures with FRP sheets and plates

���������� �� &���������� #�!�� &��&?.7� )�������G� �� C0794.

I��J� ; "-...$� >> ������ ��� ������������ �� ����9��J��������??� )H#D �������� ��������� ������ -...����������� ��������

������� # � � ���J��� � ��� ������ @ � "-..1$�>>������������ �� � ��� � �������� ����!����� # ������??� �� /����� � < ��� =�!������� "@��$� �������� ��������� 6������� �� ��������� ��������� ���@� 6������� I��!����� 148978

������������� � ��� @������ 6 "-..-$� >> � !��������������� ���� A# ������� &B �+��������������??� ;����� �� �������� @���������� �������������� �� ����� @�������� ,�� --C /� --�/����!�� �� 80-C988

������ � � ��9���������� A ; � �����!��� & � � ������� 6 � ��� A����!� � / "-..0$� >>������������ �� ��������������� �������� ������� !���� ����� # ������??� ��& �������� ;������ ,�� .- /� 1��� -7293

���!��� # � �������� 6 ; / ��� <��J�� ; � "-..8$� >> ������� ������ �� � ����9����� ����9����� ������������ !�������??� �������� ������ =�!�����)��� ���� /� ) 9.8'20� ��������

������ / � ;����� ��� ������ � "-.3.$� >>)�������� �� �+����� ����� ����������� �� ��������������� �� ���������� ������� �

!����??� )�� �������� @������� ,�� 7C /� 8��� 04947

)�J������� H � ����� H � ����� ) � 6����� ) �����!������� � "-..C$� >>#��+��� !������ �� �!���� ���� �+������� !����� ��!�� ��!� �����??���������� �� ��� )��� &����������� ����������� /��9�������� "# $ ������������ �� ���������������� ,�� -� D���!�� �� 81C980

)������������ ) ��� ������ / "-..-$� >>��� �������������� '� !���� ���� ���+� !����� ��!� �����������������??� ��������� �� � ��������� ���������� ��������� 6������� �� ����� @������������������ ���@� =�� ,����� /,� �� 104947

)���� � � &�!����� 6 � 6����� � � "-..3$� >>@����� �������� ������������ �� ��� ���(�'���� ���!������� �# 9�������� ������� !����??� ���!����� ��#�!� �������� ����� "# $ ���������� �������������

,������ , � ��� ���������� � "-...$� >>���� ������ ���# ���������� �������� �� ������ ������������??� ;����� �� ���������� �� ���������������@� ,�� 8 /� 0� �� -739C7

H����(���� � � 6��*�� ) � DJ����� 6 � 6�(�J����� 6 ��������� � � "-..7$� >>@����� �� ����� !��������������� �� ������� ���!�� ������ �+�������!����� ��!�� ��!� �����??� #���� 6�������@��������� ���������� ���@ ������ �����������<���������� ��

�&

������������ �� ������� �������� ���� # ������ ��� ������

, ��������� ) 6 ��� ��� � /�����

�������� �����

,����� -. /��!� 0 122- -345-.1