Badanie wpływu strefy ścinania i rozstawu strzemion na wytrzymałość belek z drutobetonu

Praveen, K.; Venkateswara Rao, S.; Kumar, P. R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Badanie wpływu strefy ścinania i rozstawu strzemion na wytrzymałość belek z drutobetonu

Autorzy

Praveen K. , Venkateswara Rao S. , Kumar P. R.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

A study on the influence of a/d ratio and stirrup spacing on shear behaviour of Steel Fiber Reinforced SCC

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Zniszczenie betonu przez ścinanie zachodzi nagle i jest zniszczeniem kruchym. Dodatek włókien stalowych może zmienić charakter zniszczenia na plastyczne zniszczenie giętno-tnące. W badaniach zastosowano samozagęszczający się beton o różnych proporcjach rozpiętości strefy ścinania do użytecznej wysokości przekroju, (a/d), oraz różnych rozstawach strzemion, przy stałej zawartości włókien stalowych równej 0,5% objętości betonu. Wykonano 16 próbek o wymiarach 100×200×1200 mm (rozpiętość przęsła belki 1100 mm) o małej wytrzymałości na ścinanie, którą badano pod obciążeniem trzypunktowym. Badania wykazują, że obciążenie pierwszego zarysowania, obciążenie niszczące jak i wytrzymałość na ścinanie maleją w miarę wzrostu rozstawu strzemion. W wyniku zastosowania dodatku drutu stalowego schemat zniszczenia zmienia się z kruchego zniszczenia ścinania na plastyczne zniszczenie giętno-tnące. Kombinacja włókien stalowych i strzemion korzystnie wpływa na właściwości mechaniczne materiału. Sztywność, nośność i ugięcia belek wzrastają z dodaniem zbrojenia drutem stalowym. Uzyskaną w badaniach wytrzymałość na ścinanie porównano z modelami istniejącymi w literaturze otrzymując zadowalającą korelację wyników.

Of all the different types of failure in concrete, shear failure is a sudden and brittle failure. Addition of steel fibres can modify brittle shear failure pattern to ductile flexural-shear behaviour. In the present study, self-compacting concrete beams were cast by varying shear span to depth and spacing of stirrups with constant steel fibres content of 0.5% by volume of concrete. The size of the beam was fixed at 100x200x1200 mm. The clear span of beam was maintained at 1100 mm throughout the study. A total of 16 shear deficient beams were cast and tested under three point loading. The investigation indicates that the initial cracking load, ultimate load and ultimate shear strength decreases as spacing of stirrups increases. It was also noted that the failure mode has modified from a brittle shear failure to a ductile flexural-shear failure in the presence of fiber. The combination of stirrups and steel fibres demonstrated a positive hybrid effect on the mechanical behaviour of Steel Fiber Reinforced Self-Compacting Concrete (SFRSCC). The stiffness, toughness and deflection of the beams increased with the inclusion of fiber in SCC beams. The shear strength obtained experimentally was compared with the existing models available in the literature, and the correlation is satisfactory.

Słowa kluczowe

beton samozagęszczalny SCC beton zbrojony włóknami włókno stalowe SFRSCC wytrzymałość na ścinanie zniszczenie strefa ścinania sztywność

self-compacting concrete SCC fibre reinforced concrete steel fiber SFRSCC shear strength failure shear zone stiffness

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2016

Tom

R. 21/83, nr 6

Strony

405--422

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Praveen K.

Department of Civil Engineering, NIT Warangal, India

autor

Venkateswara Rao S.

Department of Civil Engineering, NIT Warangal, India

autor

Kumar P. R.

Department of Civil Engineering, NIT Warangal, India

Bibliografia

1. R. Narayanan, I. Y. S. Darwish, “Use of steel fibers as shear reinforcement”. ACI Struct. J., 84, 216–227 (1987).
2. C. Cucchiara, L. La Mendola, M. Papia, “Effectiveness of stirrups and steel fibres as shear reinforcement”. Cement Concrete Composites. 26, 777–786 (2004).
3. Y. K. Kwak, M. Eberhard, W. S. Kim, J. Kim, “Shear strength of steel fibre-reinforced concrete beams without stirrups”. ACI Struct. J., 99, 4, 530–538 (2002).
4. Y. Ding, Z. You, S. Jalali, “The composite effect of steel fibres and stirrups on the shear behaviour of beams using self-consolidating concrete”, Engineering Structures, 33, 107–117 (2011).
5. K. S. Kim, D. H. Lee, J. H. Hwang, D. A. Kuchma, “Shear behaviour model for steel fiber reinforced concrete members without transverse reinforcements”, Composites Part B, 43, 5, 2324-2334 (2012).
6. T. Greenough, M. Nehdi, “Shear behaviour of fibre-reinforced self-consolidating concrete slender beams”. ACI Mat. J., 105, 5, 468–477 (2008).
7. G. Tiberti, F. Minelli, G. A. Plizzari, F. J. Vecchio, “Influence of concrete strength on crack development in SFRC members”, Cem. Concr. Comp., 45, 176-185 (2014).
8. E. Cuenca, J. Echegaray-Oviedo, P. Serna, “Influence of concrete matrix and type of fiber on the shear behaviour of self-compacting fiber reinforced concrete beams”, Comp. Part B, 75, 135-147 (2015).
9. IS: 12269 - 2013, “Indian Standard Ordinary Portland Cement, 53 Grade – Specification”, Bureau of Indian Standards, New Delhi 2013.
10. IS: 3812 (Part-1) - 2003, “Indian Standard Pulverized Fuel Ash – Specification, Part-1: For Use as Pozzolana in Cement, Cement Mortar and Concrete”, Bureau of Indian Standards, New Delhi 2003.
11. IS: 383 – 1970 (Reaffirmed 2002), “Indian Standard Specification for Coarse and Fine Aggregates from Natural Sources for Concrete”, Bureau of Indian Standards, New Delhi 2002.
12. IS 15388:2003, “Specification for use silica fume as mineral admixture in cement concrete”, Bureau of Indian Standards, New Delhi 2003.
13. ASTM C494 / C494M-13, “Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete”, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA 2013.
14. ASTM A820-01,”Standard Specification for use Steel Fibers for Fiber-Reinforced Concrete”. ASTM International, West Conshohocken, PA, USA 2001.
15. IS: 1786 - 2008, “Indian Standard High Strength Deformed Steel Bars and Wires for Concrete Reinforcement- Specification”, Bureau of Indian Standards, New Delhi 2008.
16. T. Ponikiewski, G. Cygan, “Some properties of self-compacting concretes reinforced with steel fibres”, Cement Wapno Beton, 78, 4, 203-209 (2011).
17. S. V. Rao, S. S. Rao, D. Ramaseshu, P. R. Kumar, “Self-Compacting Concrete – A rational mix design”, Cement Wapno Beton, 80, 5, 271-280 (2013).
18. EFNARC Specification and Guidelines for Self-Compacting Concrete, 2005.
19. IS: 516-1959 (Reaffirmed 2004), “Indian Standard Methods of Tests for Strength of Concrete”, Bureau of Indian Standards, New Delhi 2006.
20. G. Russo, G. Somma, P. Angeli, “Design shear strength formula for high strength concrete beams”, Mat. and Str., 37, 10, 680–688 (2004).
21. A. Ta’an, A. Feel, “Evaluation of shear strength of fibre reinforced concrete beams”, Cem. Concr. Comp., 12, 2, 87–94 (1990).
22. R. N. Swamy, R. Jones, A. T. P. Chiam, “Influence of steel fibres on the shear resistance of lightweight concrete I-beams”, ACI Str. J., 90, 1, 03–114 (1993).
23. D. H. Lim, B. H. Oh, “Experimental and theoretical investigation on the shear of steel fibre reinforced concrete beams”. Eng. Struct., 21, 10, 937–944 (1999).
24. China Association for Engineering Construction Standardization. Technical Specification for Fibre Reinforced Concrete Structures (CECS 38:2004). China Architecture & Building Press 2004.
25. ACI Committee 318. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14) and Commentary (318R-14); American Concrete Institute 2014.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-bdeee9ac-1dc6-4a0e-9d28-b6174d1a30a2