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The Development and the Structural Behavior of a New Type Hybrid Concrete Filled
Fiber-Glass Reinforced Plastic Pile
Dévélopment et Comportment Structural d'un noubeau type de Béton Hybride Rempli par Pile
Plastique Renforcé en Fibre-Verre
Kang I.-K.
Vniel Consultant Co., Ltd.
Kim H.-T.
Hongik University
Baek S.-C.
Andong National University
Park S.-Y.
Korea Engineering Research Co., Ltd.
ABSTRACT: Concrete and reinforced Concrete are the most frequently used material due to the superior strength, durability and
affordability. But Concrete and reinforced Concrete are weak in a adverse external environment. Especially, corrosion and damage
from sea water cause the serious durability deterioration on marine structures, such as piles. To avoid corrosion of steel and
degradation of the durability of concrete, repair and reinforcement are needed. Fiber-glass Reinforced Plastic(FRP) material is widely
used because of the excellent corrosion resistance, fatigue resistance, light weight. In the study, in order to enhance the durability and
constructability of the pile foundation, a FRP pile is developed and its applicability considering construction is discussed. To improve
the axial and transverse load carrying capacities longitudinal reinforcement is also needed additionally, and hence a new type hybrid
Concrete Filled FRP Pile (HCFFP) is suggested. A new type HCFFP which is composed of pultruded FRP, filament winding FRP,
and concrete filled inside of the FRP tube is proposed to improve compressive strength as well as flexural strength of the HCFFP.
This paper studied compression structure behavior of Concrete Filled FRP Pile(CFFP) by using uniaxial compression test about
CFFP. The load-strain relation of CFFP is compared with result from finite element analysis program, as well, gained the properties of
FRP Pile and analyzed existing document relating to the study about CFFP. This paper proved the confinement effect comparing
between FRP Pile and CFFP. Prediction model for the strength and load-strain relation of CFFP is suggested. Also, we present the
results on experimental investigations pertaining to the structural behavior of HCFFP which is suggested in order to mitigate the
problems associated with the concrete filled steel-concrete composite pile (CFSP) and the concrete filled fiber reinforced plastic pile
(CFFP).
RÉSUMÉ : Les bétons concrets et renforcés sont les matériaux utilisés les plus fréquemment à cause de la force supérieure, la
durabilité et l’abordabilité. Mais, les bétons concrets et renforés sont faibles dans un environnement externe défavorable.
Particulièrement, la corrosion et le dommage de l’eau de mer causent la détérioration sérieuse de la durabilité sur des structures
marines, par example, piles. Pour éviter la corrosion de l’acier et la dégradation de la durabilité du béton, la réparation et la renforcé
sont nécessaires. Le matériel plastique renforcé en fibre-verre (en anglais, Fiber-glass Reinforced Plastic, FRP) est utilisé largement à
cause de sa résistance excellente contre la corrosion et la fatigue, et son poids léger. Dan cette étude, afin d’améliorer la durabilité et
la constructabilité de la fondation en piles, une pile en FRP est dévelopé et son applicabilité sur la construction en site est discutée.
Pour améliorer la charge axiale et transverale qui transporte les capacités du renforcement logitudinal est composé du FRP est
nécessaire plus, et donc un béton de nouveau type hybride remplie en pile FRP (HCFFP) est suggéré. Un nouveau type de HCFFP, qui
est composé par le FRP pultrudé, le filament enroulant par FRP et le béton rempli à l’interieur d’un tube FRP, est proposé pour
améliorer la force compressible et la force flextionnele du HCFFP. Cet article présente le comportement compressible structural du
béton rempli par FRP piles (en anglais, Concrete Filled FRP Pile, CFFP) en utilisant un essaie de compression uniaxiale sur CFFP. La
relation entre la charge et la tension de CFFP est comparée avec des resultats obtenus de l’analyse de la méthode des éléments finis,
les propriétés deu pile FRP, et l’analyse des documents existant relative à des études sur CFFP. Cet article prouve l’éffet de la
détention comparant entrée le pile FRP et CFFP. Le mod
è
le de prédiction pour la force et la relation entre la charge et la tension de
CFFP est suggeré. En outre, nous présentons les résultats sur les investigations expérimentales concernant le comportment structural
de HCFFP qui est proposé afin d’atténuer les problèmes associés au béton rempli par le pile composite de l’acier et le béton (en
anglais, concrete filled steel-concrete composite pile, CFSP) et le béton rempli par pile plastique renforcé en fibre.
KEYWORDS: hybrid concrete filled FRP pile, FRP, fiber-glass reinforced plastic, pile, laboratory test
1 INTRODUCTION.
Due to the advantageous mechanical properties of the fiber
reinforced polymeric plastics (FRP), their application in the
construction industries is ever increasing trend, as a substitute of
structural steel which is highly vulnerable under hazardous
environmental condition (i.e., corrosion, humidity, etc.).
As a fundamental structural element, pile is constructed to
transfer loads from superstructure to foundation. In general,
since the pile foundation is constructed in the soil and/or under-
water, it is difficult to maintain against the damages relating to
corrosion. Moreover, it is even more difficult to estimate its
durability. Accordingly, the requirement to be satisfied in the
design of pile foundation is diversified. In recent years, as a new
construction material in the pile foundation industries, fiber
reinforced polymeric plastic (FRP) pile has been developed
because it has a superior corrosion resistance, fatigue resistance,
high specific strength/stiffness, etc. Therefore, such mechanical
and physical properties can be used to mitigate the problems
associated with the use of conventional construction materials.
elo pement et comport men structural d’u nouveau type de béton hybride re pli de fibr de
verre renforcé par pile plastiqu
