Pull-out behaviour of hooked steel fibres

Robins, Pei L.

doi:10.1617/13472

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“…It is important to remark that both models were extensively validated with the results from Leung [26], Robins [27] and Van Gysel [28]. The input parameters used for this study were the described by Laranjeira [23][24][25].…”

Section: Pull-out Response Of a Single Fibrementioning

confidence: 99%

Intrinsic scatter of FRC: an alternative philosophy to estimate characteristic values

Cavalaro

Aguado

2014

Mater Struct

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Abstract:The results from small scale laboratory tests of fibre reinforced concrete (FRC) usually show a high scatter. However, several studies indicate that the real scatter on the postcracking response of the material reduces considerably with the increase of the size of the elements tested. Such observations highlights a possible contradiction in the design of FRC since the characteristic values estimated from small scale tests might not be representative of large scale structures. This could penalize the material, leading to higher fibre consumption, less competitive solutions and problems in the quality control. The main objective of the present study is to address this fundamental issue. The aim is to evaluate the scatter that is intrinsic to the FRC and how it is affected by the size of the element, the type of concrete, the type and content of fibre. For that, a novel numerical approach is proposed for the simulation of the material and its variability. Then, an extensive parametric study is conducted with more than 35000 models, each one unique in terms of fibre distribution. Based on this analysis, equations are proposed to estimate the intrinsic scatter depending on several parameters. Finally, an alternative formulation is defined to estimate the characteristic value of the FRC considering the real structure in which it will be applied. The results derived from this study represent a contribution towards a more efficient design of structures and the reduction of the non-conformities in the quality control of the FRC. representative of large scale structures. This could penalize the material, leading to higher fibre consumption, less competitive solutions and problems in the quality control. The main objective of the present study is to address this fundamental issue. The aim is to evaluate the scatter that is intrinsic to the FRC and how it is affected by the size of the element, the type of concrete, the type and content of fibre. For that, a novel numerical approach is proposed for the simulation of the material and its variability. Then, an extensive parametric study is conducted with more than 35000 models, each one unique in terms of fibre distribution.Based on this analysis, equations are proposed to estimate the intrinsic scatter depending on several parameters.Finally, an alternative formulation is defined to estimate the characteristic value of the FRC considering the real structure in which it will be applied. The results derived from this study represent a contribution towards a more efficient design of structures and the reduction of the non-conformities in the quality control of the FRC.

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Section: Pull-out Response Of a Single Fibrementioning

confidence: 99%

Intrinsic scatter of FRC: an alternative philosophy to estimate characteristic values

Cavalaro

Aguado

2014

Mater Struct

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“…Se aprecia que las probetas interiores tienen una mayor cantidad de fibras, pero no se aprecia relación alguna entre la cantidad de fibras y la dirección de extracción. Se observa también, que las probetas con un mayor número de fibras activas son las que mayor resistencia residual desarrollan, y confirmando trabajos anteriores [9] la mayor resistencia de las fibras se produce para direcciones con una ligera inclinación (máxima para 22.5º) respecto la dirección del esfuerzo.…”

Section: 2-fibras En La Sección De Roturaunclassified

Determinación analítica y experimental de la resistencia a tracción de probetas de hormigón reforzadas con fibras de acero

Monleón

Molins

Manero

2018

Libro De Comunicaciones / Livro Das Comunicações

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RESUMENLas propiedades mecánicas del hormigón reforzado con fibras de acero (HRFA) están íntimamente ligadas a la cuantía, tipología y orientación de las fibras. Determinar de manera fiable la resistencia a tracción del HRFA es un tema aún no resuelto y que está siendo investigado a nivel internacional. La tomografía mediante rayos X se ha erigido como una de las herramientas más eficaces para determinar la posición y orientación de las fibras. Por otra parte, en los últimos años se han propuesto y desarrollado diferentes modelos para simular el comportamiento resistente y determinar la capacidad a tracción del HRFA. Uno de estos métodos se basa en la superposición del compartimiento individual de las fibras en la sección de fisura en función de la orientación. De los resultados obtenidos en una primera campaña experimental en que se tomografiaron los testigos que posteriormente fueron ensayados a tracción uniaxial, se ha derivado analíticamente su resistencia a tracción uniaxial. La comparación de los datos analíticos con los obtenidos en los ensayos permite contrastar la idoneidad de la formulación planteada. Así mismo, el estudio de los resultados permite analizar la influencia de la cuantía y la orientación de las fibras en la resistencia del material.PALABRAS CLAVE: resistencia a tracción, hormigón con fibras, tomografía, modelo constitutivo 1.-INTRODUCCIÓN 1.1.-Modelos constitutivos del HRFA Conseguir un modelo que describa de manera fiable el comportamiento del HRFA es el paso previo e imprescindible para obtener ecuaciones que permitan optimizar el diseño estructural. La gran variedad de parámetros y fenómenos envueltos, hacen que todavía dicha ley constitutiva no se haya determinado. En todos los modelos actuales se tiene en 485

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“…Therefore, the longer the fibers the greater the capacity to resist pull out forces. This phenomenon is normally studied through experimental tests called pull-out tests Alwan (1990), Naaman (1991), Bazant (1995), Naaman (1996), Chanvillard (1999), Guerrero (2000), , Robins (2002), Naaman (2003), Sujivorakul (2003), Kanstad (2007), Cunha (2007) and Cunha (2008).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Este fenómeno de arrancamiento de barras embebidas en una matriz, normalmente se estudia mediante ensayos que en la bibliografía especializada se denominan común-mente ensayos de "Pull Out". Se pueden encontrar resultados de este tipo de ensayos en los trabajos realizados por Alwan (1990), Naaman (1991), Bazant (1995), Naaman (1996), Chanvillard (1999, Guerrero (2000), , Robins (2002), Naaman (2003, Sujivorakul (2003), Kanstad (2007), Cunha (2007 y Cunha (2008).En el caso de fibras de acero lisas (eje recto) inmersas en hormigón, las componentes básicas que contribuyen a la resistencia al arrancamiento son la adhesión y la fricción. En la Figura 1 se muestra la relación entre tensiones tangenciales en la interfaz fibra-matriz y el deslizamiento de la fibra.…”

unclassified

Arrancamiento De Fibras De Acero De Matriz De Hormigon

Calderón¹,

Luccioni²,

Pedraza³

et al. 2015

Rev. Sul. Eng. Est.

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RESUMENEn los últimos años se han desarrollado estudios experimentales que muestran las mejoras obtenidas en el comportamiento estructural al incorporar fibras al hormigón. Las fibras controlan la fisuración aumentando la ductilidad de los elementos estructurales. Este efecto está directamente relacionado con la resistencia al arrancamiento de las fibras que depende de la fibra, la matriz y la interfaz fibra-matriz. Los resultados experimentales muestran gran variabilidad en el comportamiento, aún para un mismo tipo de fibra e igual calidad de hormigón. Esta variabilidad se atribuye a la matriz de hormigón, la cual produce diferencias en la interfaz. En este trabajo se estudia experimental y numéricamente el fenómeno de arrancamiento de fibras de acero con ganchos, desde una matriz de hormigón. Se presentan los resultados experimentales de ensayos de arrancamiento de distintos tipos de fibras. Esto permite determinar parámetros necesarios para la simulación numérica. En el modelo numé-rico desarrollado el modelo de fibras con deslizamiento está implementado como una componente de un compuesto, con lo cual es posible estudiar el comportamiento de una fibra individual o de un conjunto de fibra dispersas en forma homogénea en una matriz. Con dicho modelo se realizan simulaciones del ensayo de arrancamiento de fibra cuyos resultados se comparan con los resultados experimentales.Palabras clave: Fibra, acero, hormigón, gancho, fricción, compuesto. El hormigón reforzado con fibras (HRF) es un hormigón en el que se introducen fibras de diversos tipos, dispersas en la matriz frágil con el fin de mejorar la capacidad de absorción de energía y controlar el desarrollo de fisuras. De este modo, se aumenta la vida en servicio de las estructuras, en especial, cuando se ven expuestas a acciones dinámicas. Es evidente que las propiedades de los HRF dependen directamente del tipo, contenido, orientación y distribución de las fibras. Para activar el mecanismo de trabajo de las fibras, es necesaria la generación de fisuras en la matriz. Las fibras actúan cociendo las fisuras y retardando su propagación, lo cual favorece el desarrollo de múltiples fisuras de menor tamaño. Si hay suficiente cantidad y están uniformemente distribuidas, evitan que las microfisuras se unan, con lo cual se aumenta la resistencia a tracción aparente de la matriz. Revista Sul-Americana de Engenharia EstruturalLa resistencia a tracción del HRF es una acción conjunta entre la resistencia de la matriz y la de las fibras que atraviesan las fisuras. La adherencia entre las fibras y la matriz posee varios componentes: la adhesión física y/o química, la resistencia friccional y un componente mecánico asociado con la geometría de la fibra que actúa como anclaje. En la mayoría de los casos las fibras, en lugar de romperse, son arrancadas de la matriz una vez que perdieron la adherencia con la misma. Por lo tanto, cuanto más largas sean las fibras, mayor será la capacidad de resistir las fuerzas de arrancamiento. Este fenómeno de arrancamiento de barras embebidas en...

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Pull-out behaviour of hooked steel fibres

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Intrinsic scatter of FRC: an alternative philosophy to estimate characteristic values

Intrinsic scatter of FRC: an alternative philosophy to estimate characteristic values

Determinación analítica y experimental de la resistencia a tracción de probetas de hormigón reforzadas con fibras de acero

Arrancamiento De Fibras De Acero De Matriz De Hormigon

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