A model for strength and strain analysis of steel fiber reinforced concrete

Abstract

The article proposes a model for strength and stain analysis of steel fiber reinforced concrete (SFRC). The model is based on general principles for creating and modelling structural composites and on reinforced concrete code. Differently from other examples, the elastic and plastic properties of the components (concrete and steel) of the introduced model are directly taken into account. The model gives an opportunity to determine tension and compression strength, the elasticity modulus of fiber concrete and the main parameters of its elasticity and plasticity. A good agreement between the obtained results and those of experiments performed by other investigators was confirmed. Differences between the ratios of theoretical and experimental values are insignificant and vary within the limits of 1.06–1.10. This model may be used for the analysis of reinforced concrete members reinforced by steel fibers (SFRC) in a dispersible way assuming stress distribution diagrams.

Straipsnyje pasiulytas betono, armuoto plienine dispersine armatūra, stiprio ir deformacijų skaičiavimo modelis, pagrįstas bendraisiais statybinių kompozitų kūrimo ir modeliavimo principais bei gelžbetonio normomis. Šiame modelyje skirtingai nuo daugelio kitų yra tiesiogiai įvertinamos tampriosios ir plastinės kompozito komponentų (betono ir plieninės dispersinės armatūros) savybės. Modelis leidžia apskaičiuoti betono, armuoto plienine dispersine armatūra, tempiamąjį ir gniuždomąjį stiprius, tamprumo moduli ir pagrindinius jo deformatyvumo parametrus – tamprumo ir plastiškumo koeficientus. Siūlomo modelio palyginimas su šio straipsnio ir kitų autorių atliktais eksperimentų duomenimis parodė, kad rezultatai sutampa. Teorinių ir eksperimentinių reikšmių santykiai skiriasi nedaug ir kinta nuo 1,06 iki 1,10. Šis modelis gali būti taikomas priimant įtempių pasiskirstymo diagramas apskaičiuojant lenkiamuosius, plienine dispersine armatūra armuotus betoninius elementus.