A Study on the Shear Properties of Steel Fiber Reinforced Concrete Beams

강섬유(鋼纖維) 보강(補强)콘크리트보의 전단특성(剪斷特性)에 관한 연구(研究)

Four series of fiber reinforced concrete beams without shear reinforcement were tested to determine their cracking shear strengths and ultimate shear capacities. Results of tests on 36 reinforced concrete beams (including 21 containing steel fibers) are reported. Four parameters were varied in the study, namely, the concrete compressive strength, volume fraction of fibers, shear span-to-depth ratio, and the tensile steel reinforcement. The effects of fiber incorporation on failure modes, deflections, cracking shear strength, and ultimate shear strength have been examined. Resistance to shear stresses have been found to be improved by the inclusion of fibers. Based on these investigations, a method of computing the shear strength of steel fiber reinforced concrete beam is suggested. The comparisons between computed values and experimentally observed values are shown to verify the proposed theoretical treatment.

본 논문은 전단철근을 갖지 않는 강섬유보강콘크리트 보의 전단특성을 규명하고 균열전단강도와 극한전단강도를 예측하기 위한 것으로 섬유로 보강된 21개의 보를 포함한 총 36개의 보를 4 series로 나누어 실험을 수행하였다. 실험의 변수는 콘크리트의 강도, 섬유혼입율, 전단지간, 인장철근량 등이며, 실험과정을 통해 파괴형상, 처짐, 전단강도 등을 측정하였다. 실험결과로부터 섬유의 혼입량이 많아지고, 콘크리트의 강도가 커질수록, 그리고 전단지간이 짧아질수록 섬유보강콘크리트 보의 균열 및 극한전단강도가 증가됨을 밝혔다. 또한, 실험결과를 회귀분석하여 균열전단강도와 극한전단강도 추정식을 제안하였다. 제안된 추정식에 의한 계산값과 실험결과를 비교 검토하여 그 상관성을 확인하였다.