Shear capacity of prestressed FRC beams with sparse stirrup spacing

• Autorzy: Koris K. , Bódi I.

Identyfikatory

DOI

10.21307/ACEE-2018-008

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The assembly of conventional shear reinforcement in concrete beams is usually a time and labour-intensive process which may reduce the effectiveness of the mass production of prefabricated elements. In addition to the application of stirrups, the shear strength of reinforced concrete beams can also be increased by using fibre reinforcement. The objective of our research was to find out, whether the use of appropriate fibre reinforcement could partially or fully replace the conventional shear reinforcement in prefabricated beams. Shear strength of several steel fibre reinforced, prestressed concrete beams with sparse stirrup spacing was tested. Analytical and numerical analysis of these beams were also carried out to investigate the effect of fibre dosage on their shear capacity, and the amount of steel fibre reinforcement that could replace conventional shear reinforcement was determined for the examined beams.

PL

Wykonanie tradycyjnego zbrojenia poprzecznego belek żelbetowych jest zazwyczaj pracochłonnym procesem, który może obniżyć efektywność masowej produkcji elementów prefabrykowanych. Nośność na ścinanie belek żelbetowych może być zwiększona przez zastosowanie zbrojenia rozproszonego włóknami, jako uzupełniającego w stosunku do zbrojenia strzemionami. Celem przedstawionych badań było zbadanie, czy, przez użycie właściwego zbrojenia rozproszonego włóknami, można częściowo bądź w pełni zastąpić tradycyjne zbrojenie na ścinanie w belkach prefabrykowanych. W pracy zbadano nośność na ścinanie kilku prefabrykowanych belek żelbetowych zbrojonych włóknami stalowymi i przy rozrzedzonym rozstawie strzemion. Wykonano również obliczenia analityczne i analizy numeryczne belek porównawczych w celu określenia wpływu ilości dodatku włókien na nośność na ścinanie oraz w celu określenia ilości zbrojenia w postaci włókien stalowych, które umożliwia zastąpienie tradycyjnego zbrojenia na ścinanie dla zbadanych belek.

Słowa kluczowe

EN

prefabrication; prestressing; steel fibre reinforced concrete; shear strength; beam

PL

prefabrykacja; sprężanie; beton zbrojony włóknem stalowym; wytrzymałość na ścinanie; belka

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 11, no. 1
• Strony: 81--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Koris K.

• Faculty of Civil Engineering, Budapest University of Technology and Economics, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3-9. Hungary

autor

Bódi I.

• Faculty of Civil Engineering, Budapest University of Technology and Economics, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3-9. Hungary

Bibliografia

• [1] Klikowicz, P., Salamak, M. and Poprawa, G. (2016). Structural Health Monitoring of Urban Structure, Procedia Engineering, 161, 958-962.
• [2] Balázs, L. Gy. & Kovács, I. (1997). Increase in shear strength of beams by applying fiber reinforcement, In F. Blaschke, G. Günther & J. Kollegger (Eds.) Proceedings of the Symposium organized for the 65th birthday of Prof. G. Mehlhorn „Materialmodelle und Methoden zur wirklichkeitsnahen Berechnung von Beton , Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen”, ISBN 3-88122-903-5, Kassel, 10-17.
• [3] Dulácska, E. (1999). Design theory of steel fibre reinforced concrete and reinforced concrete, (in Hungarian), Proceedings of the Conference: Fibre reinforced concrete - from the research till the application, Hungarian Group of fib, Budapest, ISBN 963-420-589-5.
• [4] Kovács, I. & Balázs, L., Gy. (2003). Structural behaviour of steel fibre reinforced concrete, Journal of Structural Concrete, 2, 57-63.
• [5] Kovács, I. & Balázs, L., Gy. (2004). Structural performance of steel fibre reinforced concrete, Publ. Comp. of Budapest University of Technology and Economics, ISBN 963-410-822-3.
• [6] Grunert, J., P., Strobach, C. & Teutsch, M. (2004). Prestressed steel fibre reinforced SCC beams without steel reinforcement, (in German), BFT International, 2004/04, Bauverlag BV GmbH, Gütersloh, 50-55.
• [7] Kovács, G. (2014). Partial replacement of reinforcement with fibre reinforced traditional concrete. Report 1: Fibre comparison and selection, ASA Construction Ltd. - Consolis Group Material Development Centre, Budapest.
• [8] Koris, K., Bódi, I., Polgár, L. & Mansour, K. (2015). Experimental analysis of the shear capacity of prestressed FRC beams, Proceedings of the 8th International Conference Fibre Concrete 2015 - Technology, Design, Application, Prague.
• [9] Karimi, R. (2016). DEM and FEM analysis of fibrereinforced prefabricated concrete beams, MSc Thesis at the Budapest University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Budapest.
• [10] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (2012). DAfStb- Steel Fibre Concrete Directives, (in German).
• [11] Gödde, L., Strack, M. & Mark, P. (2010). Structural elements made of steel fibre reinforced concrete and steel fibre strengthened concrete, (in German), Beton- und Stahlbetonbau 105(2010), Heft, 2 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin, 78-91.
• [12] Rosenbusch, J. (2003). Shear force capacity of steel fibre reinforced beams, (in German), Dissertation, Technische Universität Braunschweig, Department of civil engineering.
• [13] Schwarz, P. (2002). Steel fibre reinforced concrete - New design principles: Performance classes, (in German), Concrete-Industrial-Floors.
• [14] Koris, K. & Bódi, I. (2017). Shear strength of FRC beams with reduced shear reinforcement, Concrete Structures, 18, Hungarian Group of fib, Budapest, 36-44.
• [15] Aveston, J., Cooper, G. A. & Kelly, A. (1971). The Properties of Fibre Composites, Conference Proceedings, National Physical Laboratory ,IPC Science and Technology Press Ltd, Paper I.
• [16] Pająk, M., & Ponikiewski, T. (2015). The laboratory investigation on the influence of the polypropylene fibres on selected mechanical properties of hardened self-compacting concrete, Architecture Civil Engineering Environment 8(3),69-78.

Uwagi

PL

Opracowanie w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)