Czasopismo | MATERIAŁY BUDOWLANE | Rocznik 2024 - zeszyt 9

Load-bearing capacity and strain of the shear area of beams made of fine-aggregate fiber composite

Nośność i odkształcenia strefy przypodporowej belek wykonanych z drobnokruszywowego fibrokompozytu

10.15199/33.2024.09.01

nr katalogowy: 150633
10.15199/33.2024.09.01

Streszczenie

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań belek żelbetowych na ścinanie wykonanych z drobnokruszywo- wego fibrokompozytu z dodatkiem włókien stalowych w ilo- ści 1,2% w stosunku do objętości kompozytu. Zbadano nośność na ścinanie dwudziestu belek o różnym stopniu zbrojenia w po- staci strzemion, z dodatkiem włókien stalowych i bez włókien. Omówiono wyniki badań nośności oraz odkształcenia po- wierzchni bocznej belek i strzemion. Przeprowadzone badania, które są fragmentem szerokiego programu, wykazały, że opra- cowanego fibrokompozytu, którego właściwości są zbliżone lub lepsze od betonu zwykłego, można z powodzeniem użyć do wy- konania elementów konstrukcyjnych w aspekcie nośności na ści- nanie. Ze względu na właściwości i charakter pracy w warunkach ścinania fibrokompozyt byłby w niektórych przypadkach zasto- sowania alternatywą dla betonu zwykłego.

Abstract

The article presents selected results of shear tests of reinforced concrete beams made of fine aggregate composite with the addition of steel fibers in the amount of 1.2% in relation to the volume of the composite. 20 beams with different shear reinforcement ratio in the form of stirrups, with and without the addition of steel fibers, were tested. The results of tests of the shear capacity and strain of the side surface of beams and stirrups are discussed. The conducted research, which is a part of a wide research program, has show that the elaborated composite with steel fibers, whose properties are similar or better than that of ordinary concrete, can be successfully used to make structural elements in terms of shear resistance. Composite, due to its properties and nature of work in shear conditions, could be analternative to ordinary concrete in some applications.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Yazıcı S, Inan G, Tabak V. Effect of aspect ratio and volume fraction of ste- el fiber on the mechanical properties of SFRC. Construction and Building Ma- terials. 2007; https://doi. org/10.1016/j. conbuildmat. 2006.05.025.
[2] Hu H. Mechanical properties of SFRC using blended manufactured and recyc- led tyre steel fibres. Construction and Building Materials. 2018; https://doi. org/10.1016/j.conbuildmat.2017.12.116.
[3] Li C, Zhao M, Zhang X, Li J, Li X, Zhao M. Effect of Steel Fiber Content on Shear Behavior of Reinforced Expanded-Shale Lightweight Concrete Beams with Stirrups. Materials. 2021; https://doi.org/10.3390/ma14051107.
[4] Domski J, Zakrzewski M. Deflection of steel fiber reinforced concrete beams based on waste sand. Materials. 2020; https://doi.org/10.3390/ma13020392.
[5] Głodkowska W, Kobaka J. Estimating the properties of a fine aggregate fibre re- inforced cementitious composite using non-destructive methods. Journal of Civil En- gineering and Management. 2018; https://doi.org/10.3846/jcem. 2018.6600.
[6] Głodkowska W. Waste Sand Fiber Composite: Models of Description of Pro- perties and Application. Annu. Set The Environ Prot; 2018.
[7] Głodkowska W, Laskowska-Bury J, Kobaka J. Drobnokruszywowy kom- pozyt mineralny zbrojony włóknami rozproszonymi. Politechnika Koszaliń- ska. 07.10.2021. Pat. 239641
[8] Batson G, Jenkins E, Spaney R. Steel Fibers as Shear Reinforcement Be- ams. ACI J. 1972, 69, 640 – 644.
[9] Sharma A, Shear K. Strength of Steel Fiber Reinforced Concrete Beams. ACI J. 1986, 83, 624–628.
[10] Narayanan R, Darwish I Y S. Use of Steel Fibres as Shear Reinforcement. ACI J. 1987, 84, 216 – 227.
[11] You Z, Jalai S, Ding Y. The composite effect of steel fibres and stirrups on shear behaviour of beams using self consolidating concrete. Engineering Struc- tures. 2011; https://doi. org/10.1016/j. engstruct. 2010.09.023.
[12] Zhao J, Liang J, Chu L, Shen F. Experimental Study on Shear Behavior of Steel Fiber Reinforced Concrete Beams with High-Strength Reinforcement. Ma- terials. 2018. https://doi. org/10.3390/ma11091682.
[13] Ding Y, Yulin Z, Ning X, Azevedo C. Shear resistance and cracking beha- viour of SFRC beams with and without axial load. Magazine of Concrete Re- search. 2014; https://doi. org/10.1680/macr. 14.00043.
[14] Cuenca E, Conforti A, Minelli F, Plizzarii G A. A material-performance- -based database for FRC and RC elements under shear loading. Mater. Struct. 2018; https://doi. org/10.1617/s11527-017-1130-7.
[15] Lantsoght E O L. Database of Shear Experiments on Steel Fiber Reinfor- ced Concrete Beams without Stirrups. Materials 2019; https://doi. org/10.3390/ma12060917.
[16] Lehman M. Nośność na ścinanie belek z fibrokompozytu na bazie piasków odpadowych. Politechnika Koszalińska. 06.2020.
[17] Głodkowska W, Ziarkiewicz M. Cracking behavior of Steel Fiber Reinforced Waste Sand Concrete beams in flexure – experimental investigation and theore- tical analysis. Engineering Structures. 2018; https://doi.org/10.1016/j.eng- struct. 2018.08.097.
[18] PN-EN 12620:2004 Kruszywa do betonu.
[19] Subramaniam K V L, Gali S. Shear behaviour of Steel Fiber Reinforced Con- crete using full-field displacement from digital image correlation. MATEC Web of Conferences. 2017; https://doi. org/10.1051/matecconf/201712004003.
[20] Lim D H, Oh B H. Experimental and Theoretical Investigation on the Shear of Steel Fibre. Engineering Structures. 1999; https://doi. org/10.1016/S0141-0296 (98) 00049-2.
[21] ASCE-ACI Committee 426. The Shear Strength of Reinforced Concrete Members. Journal of Structural Division. 1973; 99, 6.
[22] Stratford T, Burgoyne C. Shear Analysis of Concrete with Brittle Reinfor- cement. Journal of composites for construction. 2003; https://doi. org/10.1061/(ASCE) 1090-0268 (2003) 7: 4 (323).
[23] Breveglieri M, Aprile A, Barros JAO. Shear strengthening of reinforced con- crete beams strengthened using embedded through section steel bars. Engineering Structures. 2014; https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.09.026.

Zeszyt


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-zeszyt (pdf) 2024-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	28.00 zł

Prenumerata

MATERIAŁY BUDOWLANE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

300.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna	300.00 zł brutto 277.78 zł netto 22.22 zł VAT (stawka VAT 8%)
MATERIAŁY BUDOWLANE - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

342.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	456.00 zł brutto 422.22 zł netto 33.78 zł VAT (stawka VAT 8%)

456.00 zł

Open Access

Zeszyt

2024-9

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma