<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<p>The assembly of conventional shear reinforcement in concrete beams is usually a time and labour-intensive process which may reduce the effectiveness of the mass production of prefabricated elements. In addition to the application of stirrups, the shear strength of reinforced concrete beams can also be increased by using fibre reinforcement. The objective of our research was to find out, whether the use of appropriate fibre reinforcement could partially or fully replace the conventional shear reinforcement in prefabricated beams. Shear strength of several steel fibre reinforced, prestressed concrete beams with sparse stirrup spacing was tested. Analytical and numerical analysis of these beams were also carried out to investigate the effect of fibre dosage on their shear capacity, and the amount of steel fibre reinforcement that could replace conventional shear reinforcement was determined for the examined beams.</p>
<sec>
<h3>Streszczenie</h3>
<p>Wykonanie tradycyjnego zbrojenia poprzecznego belek żelbetowych jest zazwyczaj pracochłonnym procesem, który może obniżyć efektywność masowej produkcji elementów prefabrykowanych. Nośność na ścinanie belek żelbetowych może być zwiększona przez zastosowanie zbrojenia rozproszonego włóknami, jako uzupełniającego w stosunku do zbrojenia strzemionami. Celem przedstawionych badań było zbadanie, czy, przez użycie właściwego zbrojenia rozproszonego włóknami, można częściowo bądź w pełni zastąpić tradycyjne zbrojenie na ścinanie w belkach prefabrykowanych. W pracy zbadano nośność na ścinanie kilku prefabrykowanych belek żelbetowych zbrojonych włóknami stalowymi i przy rozrzedzonym rozstawie strzemion. Wykonano również obliczenia analityczne i analizy numeryczne belek porównawczych w celu określenia wpływu ilości dodatku włókien na nośność na ścinanie oraz w celu określenia ilości zbrojenia w postaci włókien stalowych, które umożliwia zastąpienie tradycyjnego zbrojenia na ścinanie dla zbadanych belek.</p>
</sec>
</abstract>

The assembly of conventional shear reinforcement in concrete beams is usually a time and labour-intensive process which may reduce the effectiveness of the mass production of prefabricated elements. In addition to the application of stirrups, the shear strength of reinforced concrete beams can also be increased by using fibre reinforcement. The objective of our research was to find out, whether the use of appropriate fibre reinforcement could partially or fully replace the conventional shear reinforcement in prefabricated beams. Shear strength of several steel fibre reinforced, prestressed concrete beams with sparse stirrup spacing was tested. Analytical and numerical analysis of these beams were also carried out to investigate the effect of fibre dosage on their shear capacity, and the amount of steel fibre reinforcement that could replace conventional shear reinforcement was determined for the examined beams.

Streszczenie
Wykonanie tradycyjnego zbrojenia poprzecznego belek żelbetowych jest zazwyczaj pracochłonnym procesem, który może obniżyć efektywność masowej produkcji elementów prefabrykowanych. Nośność na ścinanie belek żelbetowych może być zwiększona przez zastosowanie zbrojenia rozproszonego włóknami, jako uzupełniającego w stosunku do zbrojenia strzemionami. Celem przedstawionych badań było zbadanie, czy, przez użycie właściwego zbrojenia rozproszonego włóknami, można częściowo bądź w pełni zastąpić tradycyjne zbrojenie na ścinanie w belkach prefabrykowanych. W pracy zbadano nośność na ścinanie kilku prefabrykowanych belek żelbetowych zbrojonych włóknami stalowymi i przy rozrzedzonym rozstawie strzemion. Wykonano również obliczenia analityczne i analizy numeryczne belek porównawczych w celu określenia wpływu ilości dodatku włókien na nośność na ścinanie oraz w celu określenia ilości zbrojenia w postaci włókien stalowych, które umożliwia zastąpienie tradycyjnego zbrojenia na ścinanie dla zbadanych belek.

Shear Capacity of Prestressed FRC Beams with Sparse Stirrup Spacing

Architecture, Civil Engineering, Environment

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

{"article-title":"Shear Capacity of Prestressed FRC Beams with Sparse Stirrup Spacing"}

The assembly of conventional shear reinforcement in concrete beams is usually a time and labour-intensive process which may reduce the effectiveness of the...

Beam type	Concrete grade	Fibre volume fraction [kg/m³]	Performance class (L2) [N/mm²]		Centric tensile strengh [N/mm²]
Beam type	Concrete grade	Fibre volume fraction [kg/m³]	C25/30	Actual concrete	Centric tensile strengh [N/mm²]
T70	C40/50	20	0.488	0.631	0.233
R70	C40/50	20	0.488	0.631	0.233
T90	C50/60	30	1.007	1.564	0.579
T140	C50/60	20	0.488	0.736	0.272

		Type of beam
		T70	R70	T90	T140
Total length L [m]		11.96	14.36	19.00	24.67
Heigh (at midspan) h [m]		0.70	0.70	0.90	1.40
Concrete grade (prefabricated girder)		C40/50	C40/50	C50/60	C50/60
Dramix fibre volume [kg/m³]		20	20	30	20
Longitudnial reinforcement	Bottom	2φ16 + 2×3Fp93-1860	3×4Fp93-1860	6×2Fp93-1860	4×4Fp93-1860
Longitudnial reinforcement	Top	2φ16 + 2×Fp52-1860	4×Fp52-1860	4×Fp52-1860	2×Fp52-1860
Design load p_d [kN/m]		25.34	38.28	18.9	32.92

Shear Capacity of Prestressed FRC Beams with Sparse Stirrup Spacing

Published Online: Apr 01, 2019

Page range: 81 - 88

Received: Jun 25, 2017

Accepted: Jan 05, 2018

DOI: https://doi.org/10.21307/acee-2018-008

Keywords
Prefabrication, prestressing, Steel fibre reinforced concrete, Shear strength, Beam

© 2018 Kálmán Koris et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Values of centric tensile strength in case of the tested beams

Dimensions, material grades and longitudinal reinforcement of tested beams

Shear Capacity of Prestressed FRC Beams with Sparse Stirrup Spacing

Published Online: Apr 01, 2019

Page range: 81 - 88

Received: Jun 25, 2017

Accepted: Jan 05, 2018

DOI: https://doi.org/10.21307/acee-2018-008

KeywordsPrefabrication, prestressing, Steel fibre reinforced concrete, Shear strength, Beam

© 2018 Kálmán Koris et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Values of centric tensile strength in case of the tested beams

Dimensions, material grades and longitudinal reinforcement of tested beams

Keywords
Prefabrication, prestressing, Steel fibre reinforced concrete, Shear strength, Beam