Punching of steel fiber reinforced concrete post-tensioned flat slabs with unbonded tendons

This work aims to analyze the punching shear behavior of steel fiber-reinforced concrete (SFRC) flat slabs without conventional flexural steel reinforcement and to develop a formulation for predicting their structural capacity. An experimental campaign was carried out to evaluate the impact of steel fibers on punching resistance. The results confirmed that fiber reinforcement improves slab performance, increasing peak resistance. These findings were used to calibrate a Finite Element Model (FEM), enabling a broader analysis of slabs with different key parameters and leading to the development of an empirical formulation. While the proposed formulation demonstrated good accuracy compared to experimental results, further validation is required for broader applicability. Additional testing, incorporating variations in fiber dosage and post-tensioning force, is recommended to enhance the model reliability. This research enhances the understanding of SFRC slab behavior and serves as a basis for advancing design methodologies in fiber-reinforced punching systems.

Questo studio analizza il comportamento a punzonamento delle piastre in calcestruzzo fibrorinforzato (SFRC) prive di armatura flessionale convenzionale, con l'obiettivo di sviluppare una formulazione predittiva della loro capacità strutturale. È stata condotta una campagna sperimentale per valutare l'influenza delle fibre metalliche sulla resistenza al punzonamento. I risultati hanno confermato che il rinforzo con fibre migliora le prestazioni della piastra, aumentandone la resistenza massima. Questi dati sono stati utilizzati per calibrare un modello agli elementi finiti (FEM), permettendo un'analisi più ampia di piastre con diversi parametri chiave e portando allo sviluppo di una formulazione empirica. Sebbene la formulazione proposta abbia dimostrato una buona accuratezza rispetto ai risultati sperimentali, è necessaria un'ulteriore validazione per garantirne un'applicazione più ampia. Si raccomanda di effettuare ulteriori test, considerando variazioni nel dosaggio delle fibre e nella forza di post-tensione, per migliorare l'affidabilità del modello. Questa ricerca contribuisce ad una maggiore comprensione del comportamento delle piastre in SFRC e fornisce una base per l'avanzamento delle metodologie di progettazione dei sistemi strutturali fibrorinforzati.