A model for the stress-strain relationship of rectangular confined normal and high strength concrete columns: Fid-Bau Portal

A model for the stress-strain relationship of rectangular confined normal and high strength concrete columns

El-Dash, K. M. / Ahmad, S. H.

Abstract In this paper an analytical model is developed to predict the complete stress-strain relationship of normal and high strength square and rectangular short columns confined with rectilinear hoops, cross ties, and combinations of different types of lateral reinforcement. The confinement pressure is assumed to be uniform within the core of the column. The internal force equilibrium, the properties of the materials, and the geometry of the section are used to evaluate the lateral pressures. The model utilizes a fractional equation which gives a realistic description of the behaviour of the confined sections. Comparisons are made between the predictions of the model and the available experimental results. The model demonstrates good predictive capability for a variety of cross-sectional shapes and configurations of longitudinal as well as lateral confinement reinforcement. The effects of different parameters, such as the concrete strength, the amount of confining steel, and the configurations of the longitudinal as well as lateral reinforcement, on the behaviour of the confined columns are presented and discussed.

Resume On élabore ici un modèle analytique afin de prédire la relation contrainte/déformation de courts poteaux rectangulaires armés, confinés par des frettes rectilignes, des ligatures croisées et des combinaisons de différents types de renforcements latéraux. On a établi le modèle sur l'hypothèse d'une pression de confinement équivalente et uniforme produite par le cadre de renforcement. On quantifie la pression en utilisant l'équilibre des forces internes et les résultats des observations expérimentales. Le modèle identifie des différences potentielles dans les pressions de confinement dans deux directions orthogonales et il permet la superposition des effets de contrainte de différents types et dispositions d'armatures. On a comparé les prédictions du modèle et les résultats expérimentaux disponibles. Le modèle donne une capacité de prédiction satisfaisante pour diverses formes de sections transversales et la configuration de renforcement de confinement longitudinal et latéral. Le modèle peut aussi s'appliquer à des vitesses rapides de chargement. On présente et on discute l'influence de différents paramètres tels que la résistance du béton, le pourcentage d'acier de confinement et la configuration du renforcement longitudinal et latéral sur le comportement des poteaux confinés.