Development of a confined model for rectangular ordinary reinforced concrete columns

Abstract

In order to estimate the flexural behaviour of reinforced concrete members, the stress–strain behaviour of the constituent materials must be well established. The behaviour of confined concrete is important to the designer in order to determine the quantity of the confining steel required in reinforced concrete column sections to achieve the ultimate curvatures required in seismic design for ductility. The objective of this study is to develop an analytical model for the confinement mechanism in rectangular reinforced concrete columns. The proposed model was established on the basis of the observations derived from several experimental studies conducted in past years and encompasses some features of already established models. The main variables examined in the model include the volumetric ratio of lateral reinforcement, the characteristics of steel and concrete and the effectiveness confinement coefficient. The comparison with other existing models illustrates the validity of the proposed equations.

Résumé

L’issue fondamentale permettant de définir la capacité flexionnelle des éléments en béton armé est la connaissance des lois contraintes déformations des matériaux constitutifs. Le comportement du béton confiné est donc l’élément capital qui devra permettre au concepteur d’estimer, par utilisation de l’armature transversale, la ductilité de courbure exigée pour une demande de ductilité désirée. L’objectif de cette étude est de développer un modèle analytique tenant compte du mécanisme de confinement dans les poteaux en béton armé. Le modèle est basé sur une analyse rigoureuse de modèles analytiques existants et une exploitation de données expérimentales réalisées durant les deux dernières décennies. L’étude a pris en considération l’influence des différents paramètres, notamment le rapport volumétrique des aciers transversaux, les caractéristiques mécaniques de l’acier et du béton et le coefficient efficace de confinement. La comparaison avec d’autres modèles existants confirme la validité des équations proposées.