Analysis of metallic fibre-reinforced concrete beams submitted to bending: Fid-Bau Portal

Analysis of metallic fibre-reinforced concrete beams submitted to bending

Casanova, P. / Rossi, P.

Abstract Increasing the use of metallic-fibre reinforced concrete (MFRC) in structures is related to the definition of analytic methods. In choosing a pertinent kinematic mechanism, the principles deduced from reinforced concrete analysis may be applied to these materials, provided that the material behaviour has been determined. Thus, a model of the bending behaviour of beams is proposed based on the equilibrium of forces in a cracked section. This approach explicitly takes into account the crack opening. To provide an adequate material behaviour, a uniaxial tensile test is presented. It gives a Force-Crack Opening relationship. Samples are cored in the beams to represent thein-situ material. Calculations are compared with experimental data. These tests were performed using three types of fibres and two beam sizes. An extension of the approach to combined flexure and axial load is compared with data appearing from the literature.

Résumé Le développement de l'utilisation des bétons renforcés de fibres métalliques dans les structures est lié à la définition de méthodes de calcul. À partir d'un mécanisme cinématique pertinent, les principes utilisés pour le calcul de structures en béton armé peuvent être adaptés à ces matériaux, à condition de déterminer correctement leur comportement. On propose ainsi une modélisation de poutres, soumises à une flexion, basée sur l'équilibre d'une section fissurée. Ce modèle prend explicitement en compte l'ouverture de fissure. Un essai de traction uniaxiale est utilisé pour déterminer le comportement du matériau. Il fournit une relation effort-ouverture de fissure. Les éprouvettes sont carottées dans les poutres afin de représenter le matériauin situ. Le modèle est comparé à des résultats expérimentaux. Les essais ont été réalisés en utilisant trois types de fibres et deux géométries de poutres. Une extension de l'approche à la flexion composée est comparée à des résultats de la littérature.