Shear and punching resistance of steel fibre reinforced concrete slabs
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
R3001
Degree programme
Language
en
Pages
67+35
Series
Abstract
Steel fibre reinforced concrete (SFRC) is a composite material consisting of steel fibres and concrete. The commercial use of SFRC started in the late 1960s. However, although SFRC has shown great potential in structural applications, it is not widely used. In Europe, one explanation for its low usage could be the absence of SFRC in the Eurocodes, which comprise the harmonized European standards used as a basis for most structural designs in Europe today. Because SFRC has not yet been included in the Eurocodes, many countries have developed their own national guidelines or standards for this material. However, these guidelines/standards may differ significantly from each other, leading to possible over- or under-estimating the capacity of a structural member. Therefore, the aim of this thesis is to show how the shear and punching capacity for SFRC slabs are determined according to six different national guidelines or standards and to analyse how the estimated capacity varies between these guidelines/standards. Furthermore, this thesis evaluates the feasibility of using numerical simulations provided in commercial finite element software package to determine the punching resistance for SFRC slabs. Finally, the numerical simulation results were used to form an alternative theoretical model for determining the punching resistance for SFRC slabs. This thesis shows that there is a great range in estimated capacity between the examined national standards/guidelines. This fact clearly demonstrates that there is certainly a need for a common SFRC standard. With more test data and an international standard, it would become easier to ensure safe designs using this material.Stålfiberarmerad betong (SFRC) är ett kompositmaterial som består av stålfibrer och betong. Den kommersiella användningen av SFRC började i slutet av 1960-talet men trots att SFRC har visat stor potential även i bärande konstruktioner används det sällan idag. Inom Europa är en förklarning till dess låga användning att SFRC ännu inte är inkluderat i Eurokoderna, vilka används som grund för konstruktionsplanering inom Europa idag. Eftersom SFRC ännu inte har inkluderats i Eurokoderna har många europeiska länder utvecklat egna standarder eller rekommendationer för detta material. Dessa standarder/rekommendationer kan dock skilja sig signifikant från varandra vilket eventuellt kan leda till över- eller underdimensionering av konstruktioner. Syftet med denna avhandling är att visa hur skjuv- och genomstansningshållfastheten för SFRC-plattor bestäms enligt sex olika nationella standarder/rekommendationer samt att analysera hur den estimerade kapaciteten enligt dessa standarder/rekommendationer skiljer sig från varandra. Dessutom används ett kommersiellt dataprogram till att numeriskt simulera genomstansnings-hållfastheten för SFRC-plattor. Slutligen, på basis av simuleringsresultaten, presenteras en alternativ beräkningsmodell för att bestämma genomstansningshållfastheten för SFRC-plattor. Denna avhandling visar att skillnaderna mellan de undersökta nationella standarderna/rekommendationerna är signifikant, vilket tydligt visar att det finns ett behov för en gemensam standard för SFRC. Med mera testresultat och en internationell standard så skulle det vara enklare att planera säkra konstruktioner med detta material.Description
Supervisor
Kiviluoma, RistoThesis advisor
Mandl, JürgenMatsinen, Martti