A Theoretical and Experimental Investigation on the Flexural Behavior of Reinforced Concrete Members Containing Steel Fibers

강섬유를 혼입한 철근콘크리트부재의 휨거동에 관한 이론 및 실험연구

The mechanical hehavior of relIlforced concrete beams with steel fibers is investigated 111 the present study. An expenmental program was set up and several series of rem forced concrete beams have been tested, including two senes of singly-reinforced concrete beams and one senes of doubly-reinforced concrete beams. It was found from th, :se measurements that the crack widths lIlcrease almost llIlearly With the lIlcrease of steel stress and that the crack Widths at the same loadlJ1g stages are greatly reduced as the contents of steel fibers increase. The present study also IJ1chcates that the ductiiIty and the ultJmate resistance are remarkably enhanced due to the addition of steel fibers. A theoretical mex1e1 for the flexural analysis of fiber-reinforced concrete beam which takes into account the effects of fibers JS also proposed.

본 논문에서는 철근콘크리트 부재에 강섬유를 혼입하였을때의 역학적 겅동에 관하여 이론 및 실험적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 포괄적인 실험연구를 수행하였으며, 단철근 콘크리트 보와 복철근 콘크리트 보에 대하여 강섬유의 혼입효과를 규명하였다. 본 실험으로부터 하중-처짐관계, 균열폭, 균열간격, 균열형상, 철근 및 콘크리트 변형도를 측정하였다. 실험결과 강섬유의 혼입으로 인하여 균열이 크게 역제되고 균열폭이 크게 감소함을 발견하였다. 또한, 부재의 연성과 극한저항모멘트가 크게증가하였다. 본 논문에서는 이러한 강섬유의 혼입효과를 설명할 수 있는 이론모델을 유도하여 제시하였으며, 앞으로 강섬유콘크리트는 연성을 필요로하는 내진구조물등에 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 사료된다.