Conducting research on steel fiber-reinforced concrete (SFRC) beams without stirrups, particularly the SFRC beams with high-strength concrete (HSC) and high-strength steel (HSS) reinforcing bars is essential due to the limitation of test results of high strength SFRC beams with high strength steel reinforcing bars. Eight shear strength prediction equations for analysis and design of the SFRC beam derived by different researchers are summarized. A database was constructed from 236 beams. Accordingly, the previous shear strength equations can be evaluated. Ten high-strength SFRC beams subjected to monotonic loading were prepared to verify the existing shear strength prediction equations. The equations for predicting shear strength of the SFRC beam are proposed on the basis of observations from the test results and evaluation results of the previous shear strength equations. The proposed shear strength equation possesses a reasonable result. For alternative analysis and design of the SFRC beams, ACI 318-19 shear strength equation is modified to consider steel fiber parameters.
Technological developments in material strength and earthquake-resistant reinforced concrete design still need to be implemented in areas with economic growth at the national average or below. The areas have a highly typical building design with a low to moderate category and will inevitably apply code requirements in line with the technology acceleration. Thus, it is necessary to provide a transition scheme of structure with normal to high-strength materials regarding their effectivity in construction, especially for middle-low rise buildings. This research examines earthquake design variables, i.e., response modification factor (R) and base shear design of some typical stories. We analyzed the structure with mixed concrete and steel reinforcement grades to 4-,6-,8-, and 10-story done in Midas Gen with pushover analysis. The data from the result analysis was then scrutinized to capture the structural performance. The analysis of the transition scheme of structure from normal to high-strength materials shows an increase in the strength of the structure to withstand shear forces. The structure ductility and drift differences for each approach scheme differ from the differences in the R-value representing structure ductility. Normal concrete and high-strength steel deliver better performance than other combinations. Normal Concrete-High Strength Steel's transition scheme demonstrates an adequate structure performance.
28 March 2022 in Journal of Sustainable Construction
Salah satu keuntungan dari penggunaan beton dan baja tulangan mutu tinggi pada bangunan gedung bertingkat adalah dapat mereduksi ukuran komponen struktur seperti balok, kolom, dan dinding geser. Akan tetapi, semakin tinggi kekuatan tekan beton, maka semakin getas beton tersebut. Untuk mereduksi sifat getas beton mutu tinggi, material fiber (serat) dapat ditambahkan kedalam beton mutu tinggi. Salah satu jenis serat yang dapat ditambahkan kedalam beton adalah steel fiber (serat baja). Beton dengan serat dapat disebut Fiber Reinforced Concrete (FRC) atau Fiber Reinforced Cementitious Composite (FRCC). Highly-Flowable Strain Hardening Fiber Reinforced Concrete (HF-SHFRC) adalah salah satu perkembangan teknologi beton dengan serat. HF-SHFRC memiliki sifat Self-Compacting Concrete (SCC) sebelum mengeras, dan memiliki kemampuan tensile strain-hardening ketika sudah mengeras. Paper ini mempresentasikan hasil peneitlian mengenai perilaku tarik material HF-SHFRC, dan aplikasi material HF-SHFRC pada kolom beton bertulang mutu tinggi dan hubungan balok-kolom eksterior yang sudah dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Dengan menggunakan material HF-SHFRC pada elemen struktur beton bertulang, elemen struktur dapat meningkatkan kekuatan geser, daktilitas, disipasi energi, dan toleransi kerusakan. Selain itu, di dalam HF-SHFRC, material sementisius pengganti semen digunakan dalam jumlah besar, yaitu 50%. Penggunaan material sementisius pengganti semen dalam jumlah besar menunjukkan bahwa HF-SHFRC ramah lingkungan dan memenuhi kriteria sebagai material berkelanjutan.
Salah satu keuntungan dari penggunaan beton dan baja tulangan mutu tinggi pada bangunan gedung bertingkat adalah dapat mereduksi ukuran komponen struktur seperti balok, kolom, dan dinding geser. Akan tetapi, semakin tinggi kekuatan tekan beton, maka semakin getas beton tersebut. Untuk mereduksi sifat getas beton mutu tinggi, material fiber (serat) dapat ditambahkan kedalam beton mutu tinggi. Salah satu jenis serat yang dapat ditambahkan kedalam beton adalah steel fiber (serat baja). Beton dengan serat dapat disebut Fiber Reinforced Concrete (FRC) atau Fiber Reinforced Cementitious Composite (FRCC). Highly-Flowable Strain Hardening Fiber Reinforced Concrete (HF-SHFRC) adalah salah satu perkembangan teknologi beton dengan serat. HF-SHFRC memiliki sifat Self-Compacting Concrete (SCC) sebelum mengeras, dan memiliki kemampuan tensile strain-hardening ketika sudah mengeras. Paper ini mempresentasikan hasil peneitlian mengenai perilaku tarik material HF-SHFRC, dan aplikasi material HF-SHFRC pada kolom beton bertulang mutu tinggi dan hubungan balok-kolom eksterior yang sudah dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Dengan menggunakan material HF-SHFRC pada elemen struktur beton bertulang, elemen struktur dapat meningkatkan kekuatan geser, daktilitas, disipasi energi, dan toleransi kerusakan. Selain itu, di dalam HF-SHFRC, material sementisius pengganti semen digunakan dalam jumlah besar, yaitu 50%. Penggunaan material sementisius pengganti semen dalam jumlah besar menunjukkan bahwa HF-SHFRC ramah lingkungan dan memenuhi kriteria sebagai material berkelanjutan.