Behaviour of joints with bonded-in steel bars loaded parallel to the grain of timber elements

Within the sustainability context, this paper is extremely timely and relevant. The research focuses on broadening the use of timber structurally. The insight gained forms the basis for sustainable, fire resistant, economic and aesthetically pleasing moment resistant connections in timber.

Ageing Behind Bars, with particular reference to older women in prison

Since the 1980s, prison officials, policy makers and researchers have witnessed an astonishing phenomenon in the USA and the UK: increasing numbers of older adults are entering the criminal justice system and in particular prison, finding themselves locked behind steel doors and razor wire fences. So much so that researchers and policy makers are beginning to turn their attention to policy issues such as economic costs, housing, end-of-life issues and institutional management of older offenders. This paper discusses what is currently known about older persons in prison, with particular reference to women prisoners, and gives recommendations as to how to respond to these people’s needs.

Forensic Geomorphology

Geomorphology plays a critical role in two areas of geoforensics: searching the land for surface or buried objects and sampling or imaging rural scenes of crime and control locations as evidence. Most of the associated geoscience disciplines have substantial bodies of work dedicated to their relevance in forensic investigations, yet geomorphology (specifically landforms, their mapping and evolution, soils and relationship to geology and biogeography) have had no such exposure. This is strange considering how fundamental to legal enquiries the location of a crime and its evolution are, as this article will demonstrate. This work aims to redress the balance by showing how geomorphology is featured in one of the earliest works on forensic science methods, and has continued to play a role in the sociology, archaeology, criminalistics and geoforensics of crime. The application geomorphology has in military/humanitarian geography and environmental/engineering forensics is briefly discussed as these are also regularly reviewed in courts of law

Novel manually made NSM FRP (MMFRP) bars for shear strengthening of RC beams

This paper presents an experimental study evaluating the effectiveness of the Near Surface Mounted (NSM) technique with innovative manually made FRP bars (MMFRP) for shear strengthening of RC beams. RC beams designed to fail in shear were tested in three-point bending. To delay the onset of MMFRP bar debonding, a new anchorage is also developed and tested. This paper reports the results of a series of tests on simply supported rectangular RC beams, strengthened in shear with MMFRP bar either with or without the proposed anchorage. The load-deflection responses of all test beams are plotted, in addition to selected strain results. Performance and the failure modes of the test beams are presented and discussed in this paper. The proposed MMFRP bars and end anchorage enhanced the shear capacity between 25 to 48% over the control specimen. Furthermore, the adoption of the proposed end anchorage of MMFRP bars significantly enhanced the ductility of the test specimens.

Chloride transport and the resulting corrosion of steel bars in alkali activated slag concretes

As the relative performance of alkali activated slag (AAS) concretes in comparison to Portland cement (PC) counterparts for chloride transport and resulting corrosion of steel bars is not clear, an investigation was carried out and the results are reported in this paper. The effect of alkali concentration and modulus of sodium silicate solution used in AAS was studied. Chloride transport and corrosion properties were assessed with the help of electrical resistivity, non-steady state chloride diffusivity, onset of corrosion, rate of corrosion and pore solution chemistry. It was found that: (i) although chloride content at surface was higher for the AAS concretes, they had lower chloride diffusivity than PC concrete; (ii) pore structure, ionic exchange and interaction effect of hydrates strongly influenced the chloride transport in the AAS concretes; (iii) steel corrosion resistance of the AAS concretes was comparable to that of PC concrete under intermittent chloride ponding regime, with the exception of 6% Na2O and Ms of 1.5; (iv) the corrosion behaviour of the AAS concretes was significantly influenced by ionic exchange, carbonation and sulphide concentration; (v) the increase of alkali concentration of the activator generally increased the resistance of AAS concretes to chloride transport and reduced its resulting corrosion, and a value of 1.5 was found to be an optimum modulus for the activator for improving the chloride transport and the corrosion resistance.

Chloride induced corrosion of steel bars in alkali activated slag concretes

The studies on chloride induced corrosion of steel bars in alkali activated slag (AAS) concretes are scarcely reported in the past. In order to make this issue clearer and compare the corrosion performance of AAS with Portland cement (PC) counterpart, an investigation was carried out and the results are reported in this paper. Corrosion properties were assessed with the help of rate of corrosion, electrical resistivity and pore solution chemistry. It was found that: (i) steel corrosion resistance of the AAS concretes was comparable or in some cases even worse than that of Portland cement (PC) concrete under intermittent chloride ponding regime; (ii) the corrosion behaviour of the AAS concretes was significantly influenced by ionic exchange, carbonation and sulphide concentration; (iii) the increase of alkali concentration of the activator generally reduced chloride resulting corrosion, and a value of 1.5 was found to be an optimum modulus for the activator for improving the corrosion resistance.

Cyclic behaviour of RC elements with plain reinforcing bars

O comportamento cíclico das estruturas de betão armado é fortemente condicionado pelo mecanismo de aderência entre o betão e o aço. O escorregamento relativo entre os dois materiais, resultante da degradação progressiva da aderência em elementos solicitados por ações cíclicas, é uma causa frequente de danos graves e até do colapso de estruturas devido à ocorrência de sismos. Entre as estruturas existentes de betão armado que foram dimensionadas e construídas antes da entrada em vigor dos regulamentos sísmicos atuais, muitas foram construídas com armadura lisa, e portanto, possuem fracas propriedades de aderência. A informação disponível na literatura sobre o comportamento cíclico de elementos estruturais de betão armado com armadura lisa é reduzida e a influência das propriedades da aderência associadas a este tipo de armadura no comportamento cíclico das estruturas existentes não se encontra ainda devidamente estudada. O objectivo principal desta tese foi estudar a influência do escorregamento na resposta cíclica de elementos estruturais de betão armado com armadura lisa. Foram realizados ensaios cíclicos em elementos do tipo nó viga-pilar, construídos à escala real, representativos de ligações interiores em edifícios existentes sem pormenorização específica para resistir às ações sísmicas. Para comparação, foi realizado o ensaio de um nó construído com armadura nervurada. Foi ainda realizado o ensaio cíclico de uma viga de betão armado recolhida de uma estrutura antiga. Foram elaborados modelos numéricos não-lineares para simular a resposta dos elementos ensaiados, concentrando especial atenção no mecanismo do escorregamento. Os resultados obtidos no âmbito desta tese contribuem para o avanço do conhecimento sobre o comportamento cíclico de elementos estruturais de betão armado com armadura lisa. As análises numéricas realizadas comprovam a necessidade de incluir os efeitos do escorregamento na modelação numérica deste tipo de estruturas de forma a representar com rigor a sua resposta às ações cíclicas.

Characterisation of the cyclic behaviour of reinforced concrete elements with plain bars

Sismos recentes comprovam a elevada vulnerabilidade dos edifícios existentes de betão armado. A resposta das estruturas aos sismos é fortemente condicionada pelas características da aderência aço-betão, que exibe degradação das propriedades iniciais quando sujeitas a carregamentos cíclicos e alternados. Este fenómeno é ainda mais gravoso para elementos com armadura lisa, predominantes na maioria das estruturas construídas até à década de 70 nos países do sul da Europa. A prática corrente de conceção, dimensionamento e pormenorização das estruturas antigas leva a que tenham características de comportamento e níveis de segurança associados não compatíveis com as exigências atuais. Os estudos realizados sobre o comportamento cíclico de elementos estruturais de betão armado com armadura lisa são ainda insuficientes para a completa caracterização deste tipo de elementos. Esta tese visou a caraterização da relação tensão de aderência versus escorregamento para elementos estruturais com armadura lisa e o estudo da resposta cíclica de pilares e nós viga-pilar de betão armado com armadura lisa. Foram realizados dez séries de ensaios de arrancamento (nove monotónicos e um cíclico) em provetes com varões lisos. Os resultados destes ensaios permitiram propor novas expressões empíricas para a estimativa dos parâmetros usados num modelo disponível na literatura para representação da relação tensão de aderência versus escorregamento. É ainda proposto um novo modelo monotónico para a relação tensão de aderência versus escorregamento que representa melhor a resposta após a resistência máxima de aderência. Uma campanha de ensaios unidirecionais em pilares e nós viga-pilar foi também realizada com o objetivo principal de caracterizar o comportamento cíclico deste tipo de elementos. No total foram realizados oito ensaios em pilares, sete ensaios em nós viga-pilar interiores e seis ensaios em nós viga-pilar exteriores representativos de estruturas antigas de betão armado com armadura lisa. Os resultados experimentais permitiram avaliar a influência do escorregamento e estudar o mecanismo de corte em nós e a evolução dos danos para elementos com armadura lisa. Com base nos resultados experimentais foi proposta uma adaptação na expressão do Eurocódigo 8-3 para o cálculo da capacidade última de rotação de elementos com armadura lisa. Foi também desenvolvido um estudo paramétrico, com diferentes estratégias de modelação não linear, para a simulação da resposta de pilares considerando o escorregamento da armadura lisa. Por último, foi proposto um novo modelo simplificado trilinear para o aço que contempla o efeito do escorregamento da armadura lisa.