Influence of steel fibers on punching shear strength of beamless reinforced concrete slabs
Marčiukaitis, Jonas Gediminas | Konsultantas / Consultant |
Atkočiūnas, Juozas | Disertacijos gynimo komisijos pirmininkas / Dissertation Defence Board Chairman |
Dzemyda, Gintautas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Kaklauskas, Gintaris | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Kamaitis, Ipolitas Zenonas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Stankevičius, Vytautas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Disertacijoje nagrinėjama dispersinio armavimo įtaka gelžbetoninių besijinių perdangos plokščių praspaudimo stipriui. Tyrimams buvo naudota literatūroje pateikiamų praspaudimo bei kompozitinių medžiagų stiprio bei deformacijų skaičiavimo modelių analizė. Taip pat atlikti realių matmenų eksperimentiniai plokščių praspaudimo tyrimai. Disertacijos darbo tikslas – pasiūlyti praspaudimo stiprio skaičiavimo modelį, leidžiantį įvertinti dispersinės armatūros tipą, jos stiprį, skirtingas inkaravimosi ir geometrines savybes bei dispersiškai armuotame betone pasireiškiančias plastines deformacijas. Siekiant šio tikslo buvo sprendžiami tokie uždaviniai: atlikta praspaudimo skaičiavimo metodų bei esamų praspaudimo modelių įtempių ir deformacijų būvio analizė, dispersiškai armuoto betono stiprio bei deformacijų esamų modelių ir metodų analizė, atlikti eksperimentiniai tyrimai modeliui patikrinti. Disertaciją sudaro šeši skyriai. Paskutinysis iš jų – rezultatų apibendrinimas. Pirmajame (įvadiniame) skyriuje nagrinėjamas problemos aktualumas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, aprašomas mokslinis darbo naujumas, pristatomi autoriaus pranešimai bei publikacijos, disertacijos struktūra. Antrasis skyrius skirtas praspaudimo skaičiavimo metodų ir modelių analizei. Jo pabaigoje formuluojami disertacijos uždaviniai. Trečiajame skyriuje teoriškai nagrinėjamos dispersiškai armuoto betono stiprio ir deformacinės savybės. Atliktus analizę pasiūlytas dispersiškai armuoto betono stiprio ir deformacijų skaičiavimimo modelis. Ketvirtajame skyriuje aprašomi atlikti dispersiškai armuoto betono fizinių ir mechaninių savybių eksperimentiniai tyrimai. Rezultatai palyginami su teoriniu modeliu esant įvairiam įtempių-deformacijų būviui. Taip pat skyriuje aprašomi gelžbetoninių plokščių praspaudimo eksperimentiniai tyrimų rezultatai. Penktajame skyriuje pateikiamas siūlomas gelžbetoninių plokščių, armuotų dispersine armatūra apykolonio zonoje, skaičiavimo modelis. Jis palyginimas su eksperimentiniais rezultatais bei kitų autorių skaičiavimo modeliais. Taip pat pateikiamas metodas, kaip įvertinti dispersinės armatūros įtaką skaičiuojant praspaudimo stiprį pagal Lietuvoje galiojančias projektavimo normos ir Europos Sąjungos normas.
The dissertation examines the influence of steel fibers on the punching shear strength of reinforced concrete slabs. The analysis of punching shear models and strength-deformation models of composite materials was used for research. Also, punching shear experimental tests of real dimensions were made. The aim of dissertation is to propose the punching shear strength model, estimating type, strength, different anchoring and geometrical characteristics of steel fibers, as well as plastic strains of steel fiber reinforced concrete. To implement the aim of the paper, the following tasks were solved: stress and strain state of existing punching shear strength models were analyzed, strength-deformation models of composite materials were explored, experiments to confirm the suggested model were conducted. The dissertation consists of six chapters including the final chapter of conclusions. First chapter is dedicated to the introduction of the problem and its topicality. Also, purposes and tasks of the paper are formulated, the methods employed and the novelty of solutions is described, the author‘s publications and dissertation structure is presented. Second chapter covers the analysis of existing punching shear strength methods and models. The aim and tasks of the work are formulated in the end of the chapter. The third chapter describes theoretical investigation of steel fiber reinforced concrete strength-deformation characteristics. Based on the accomplished analysis, theoretical model for steel fiber reinforced concrete strength and deformation is suggested. The fourth chapter presents experimental program of physical-mechanical characteristics of steel fiber reinforced concrete in various stress and strain states and its comparison to the suggested strength-deformation model. The punching shear tests of reinforced concrete slabs with steel fiber reinforced concrete are also presented. The fifth chapter defines the punching shear strength model of reinforced concrete slabs with steel fibers. The comparison of test results and the models of other authors to the model suggested are presented. The possibility to combine the suggested model with Lithuanian and Euro Codes, evaluating the influence of steel fibers on punching shear strength, is also proposed.