섬유보강콘크리트 보의 전단거동에 미치는 강섬유의 효과

Steel Fibers Efficiency as Shear Reinforcement in Concrete Beams

본 논문은 전단철근을 갖지 않는 강섬유보강콘크리트 보의 전단거동을 규명하고 균열전단강도와 극한전단강도를 예측하기 위한 것으로 섬유로 보강된 11개의 보을 포함한 총 14개의 보에 대한 실험을 수행하였다. 실험의 변수는 섬유혼입율과 전단지간 등이며, 실험과정을 통해 파괴형상, 처짐, 균열전단강도 및 극한전단강도를 측정하였다. 실험결과로부터 섬유의 혼입량이 많아지고 전단지간이 짧아질수록 섬유보강콘크리트 보의 균열 및 극한전단강도가 증가됨을 밝혔다. 그리고 실험결과를 희귀분석하여 균열전단겅도와 극한전단강도 추정식을 제안 하였으며, 제안된 식에 의해 강섬유의 혼입으로 얻어지는 전단강도에 대한 섬유의 기여효과를 추정할 수 있었다. 또한, 제안된 추정식에 의해 계산된 값과 실험결과를 비교 검토하여 그 상관성을 확인하였다.

There have been conducted a lot of works on shear behavior of steel fiber reinforced concrete beams. Fiber reinforced concrete beams without shear reinforcement were tested to determine their cracking shear strengths and ultimate shear capacities. Results of tests on 14 reinforced concrete beams (including 11 containing steel fibers) are reported. Two parameters were varied in the study, namely, the volume fraction of fibers and shear span-to-depth ratio.The effects of fiber incorporation on failure modes, deflections, cracking shear strength, and ul~imate shear strength have been examined. Resistance to shear stresses have been found to be improved by the inclusion of fibers, The mode of failure changed from shear to flexure when the shear span-to-depth ratio exceeds 3.4. 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 expenmentally observed values are shown to verify the proposed theoretical treatment and steel fibers efficiency.