Abstract Today there is an opportunity to reinforce concrete with steel fiber reinforcement. In some cases, completely replace the conventional reinforcement. Replacing conventional mesh reinforcement with steel fiber reinforcement in slabs on ground has shown economic benefits, less crack width and less reinforcement amount. Today there are no Swedish standard for designing steel fiber reinforced concrete, what is there is different international recommendations. In this work, design methods for steel fiber concrete are used according to RILEM and Bekaer Swedish AB's software DRAPRO. For other design methods Eurokod 2 is followed. In this work, the design of slabs on ground that are not exposed by large tension strength been designed. Design of crack-reinforcement and restrictions of crack width have been conducted in three different slabs on ground. The calculations have been performed using only conventional reinforcement and only steel fiber reinforcement, and the results are then compared. The results of the theoretical analysis are summarized in tables that compare the amount of reinforcement, crack width and economic cost. This work showed that the slabs on the ground reinforced with steel fibers provide less crack width with a minor amount of reinforcement. The use of steel fiber concrete was also shown to reduce the reinforcement costs by about 70-75%. The absence of a Swedish standard may have caused some uncertainty among Swedish structural engineers using steel fiber reinforced concrete and there is a limited understanding of the material advantages. This may be a reason for the use of steel fiber concrete is relatively small in Sweden. Another reason why the use of steel fiber concrete is not expanding may be that the current mesh is so easy to reinforce with and is therefore used of traditional reasons. Hopefully, this work will make structural engineers to review the possibility of using steel fiber reinforcement instead of conventional mesh reinforcement in slabs on grade. Partly because of its economic advantage but also its ability to minimize crack width with a reminiscent reinforcement amount, which in turn can be beneficial from an environmental perspective.

2011 slutade man i Sverige att använda det nationella regelverket, Boverkets konstruktionsregler (BKR) och tillhörande Boverkets handbok om betongkonstruktioner (BBK 04) vid dimensionering av bärande konstruktioner, då de ersattes av Eurokonstruktionsstandard (EKS) som är en europeisk standard och skall användas av EU:s medlemsländer. Även om Eurokoder (EK) skall används av företag vid dimensionering av bärande konstruktioner, behandlar inte någon av eurokoderna kombinationsarmerad betong. Armeringsmetoden innefattar användandet av både armeringsjärn och fiberarmering. Med hänsyn till detta publicerade Swedish Standards Institute 2014 en standard för fiberbetong (SS 812310) som samverkar med eurokoder, med syftet att underlätta dimensionering av dessa konstruktioner. Då det tidigare inte har funnits någon nationell standard använder vissa företag fortfarande dimensioneringsmetoder som inte utgår från eurokoder och svensk standard. Syftet med studien är att undersöka skillnader av beräkningar, parametrar och resultat mellan en icke aktuell dimensioneringsmall för en kombinationsarmerad pålunderstödd platta enligt BKR, BR4 och BR13 och en som bygger på EK och svensk standard (SS). I SS 812310 finns två olika metoder för att beräkna momentkapaciteten, en förenklad och en generell metod. I studien används den förenklade metoden, på grund av den generella metodens komplexitet. Efter att respektive dimensioneringsmetod för en kombinationsarmerad pålunderstödd platta har granskats, skapades dimensioneringsmallen enligt EK och SS. Mallen krävde en ny statikberäkningsmetod med hänsyn till SS 812310. Konsekvensen blev att konstruktionen påverkades av en större tvärkraft vid stöd, men erhöll en mindre nedböjning i fält. Även jämförelsen av beräkningsmetoder och parametrar blev på grund av statiken begränsad. Total utnyttjandegrad av momentkapaciteten blev densamma i båda dimensioneringsmallarna vid samma armeringsinnehåll, men på grund av ett icke uppfyllt töjningsvillkor i fält enligt SS 812310 krävdes här ett högre armeringsinnehåll. Ett högre armeringsinnehåll medför en lägre utnyttjandegrad, vilket inte är eftertraktat då det innebär att armeringen inte kommer att utnyttjas fullt ut. Slutsatsen blev att tillämpbarheten är begränsad för den förenklade metoden i SS 812310 om töjningsvillkoret inte uppfylls och att man istället måste använda den generella metoden för fortsatt dimensionering. Konsekvenserna om villkoret inte uppfylls kan vara att större sprickor uppkommer än dem som erhölls vid balktester.

Fiber-reinforced concrete is a construction material that holds high promise in progressing theconstruction industry. The fibers impact on crackproperties as well as strength means there isa wide array of application areas. Still this material holds a very limited area of application asof today. One of the main reasons for this is the lack of examples and tests in new applicationareas. This work therefore aims to identify whether fiber-reinforced lattice girder elementscan compete with an element reinforced in the traditional way in any of the categories cost,work environment, strength or environmental impact. Through literature study andcalculations, we were able to see that this method of reinforcing lattice girder elements couldbe applicable at least in some of the areas. The study saw that the steel fiber came with anincrease in cost, decrease in time, bigger impact on the environment and a better workenvironment. This means that this method could be used in some specific cases where timeand work environment is of importance. We also see that further advancements in this methodcan be made if the fibers are combined with normal rebar.

Funktionskraven på industrigolv har under senare år ökat. Ett industrigolv skall klara att överföra laster till underlaget samt utgöra ett fast och plant underlag. I denna rapport har två utföranden av påldäck för golv i lagerlokaler jämförts. Den traditionella metoden med armeringsnät har jämförts med en något nyare metod med stålfiberarmerad betong. Jämförelserna har gjorts under förutsättning att golvet skall belastas med 3 ton per kvadratmeter. Kostnader, tidsåtgång såväl som produktionstekniska egenskaper har undersökts. En undersökning av förhållandet mellan pålavstånd och plattutformning har också gjorts. Ett referensobjekt har valts och dess förutsättningar har legat till grund för jämförelsen. Information från arbetsplatser, underentreprenörer och kalkyler har sammanställts för de två metoderna. Kalkyler och tidplaner har sedan upprättats och jämförts. Fiberarmerad betong är dyrare än nätarmerad betong. Med avseende på tid är fiberbetongen det klart bättre alternativet. Ur produktionssynpunkt är fiberbetongen att föredra förutom vid de fall då golvvärme önskas. Resultaten visar att fiberbetong kan vara en lönsam lösning för golv med krav på stora laster då man vill komma in i byggnaden i ett tidigt skede. Resultatet av jämförelsen mellan pålavstånd och plattutformning bör utredas närmare för att säkerställa att bästa plattutformning används. / The demands on industrial flooring have increased. The floor has to be able to transfer load to the substructure and function as a plain solid surface. This report compares two different methods of the construction of piled slabs. The traditional method with mesh reinforced concrete is compared with a method using concrete reinforced with steel fibers. The comparison is made under condition of a 30 kN/m2 load. The investigation includes cost, time consumption and production factors. An investigation of the relation between pile distance and slab design will also be done. A reference object has been chosen. Both construction methods have been investigated using the current conditions connected to the object. Information from construction sites, subcontractors and cost estimates has been put together. Updated cost estimates and time plans have been created and compared. The fiber reinforced concrete is more expensive than mesh reinforced concrete. Fiber reinforced concrete consumes less time than mesh reinforced concrete and is more favorable when production factors are compared. Fiber reinforced concrete can’t be used together with under-floor heating. The result states that fiber reinforced concrete can be a profitable solution for slabs with heavy loads and demands for an early entrance to the building. The result from the relation between pile distance and slab design should be investigated further to make sure the most favorable slab design is used.

<p>Funktionskraven på industrigolv har under senare år ökat. Ett industrigolv skall klara att överföra laster till underlaget samt utgöra ett fast och plant underlag. I denna rapport har två utföranden av påldäck för golv i lagerlokaler jämförts. Den traditionella metoden med armeringsnät har jämförts med en något nyare metod med stålfiberarmerad betong. Jämförelserna har gjorts under förutsättning att golvet skall belastas med 3 ton per kvadratmeter. Kostnader, tidsåtgång såväl som produktionstekniska egenskaper har undersökts. En undersökning av förhållandet mellan pålavstånd och plattutformning har också gjorts. </p><p>Ett referensobjekt har valts och dess förutsättningar har legat till grund för jämförelsen. Information från arbetsplatser, underentreprenörer och kalkyler har sammanställts för de två metoderna. Kalkyler och tidplaner har sedan upprättats och jämförts. </p><p>Fiberarmerad betong är dyrare än nätarmerad betong. Med avseende på tid är fiberbetongen det klart bättre alternativet. Ur produktionssynpunkt är fiberbetongen att föredra förutom vid de fall då golvvärme önskas. Resultaten visar att fiberbetong kan vara en lönsam lösning för golv med krav på stora laster då man vill komma in i byggnaden i ett tidigt skede. </p><p>Resultatet av jämförelsen mellan pålavstånd och plattutformning bör utredas närmare för att säkerställa att bästa plattutformning används. </p> / <p>The demands on industrial flooring have increased. The floor has to be able to transfer load to the substructure and function as a plain solid surface. This report compares two different methods of the construction of piled slabs. The traditional method with mesh reinforced concrete is compared with a method using concrete reinforced with steel fibers. The comparison is made under condition of a 30 kN/m2 load. The investigation includes cost, time consumption and production factors. An investigation of the relation between pile distance and slab design will also be done. </p><p>A reference object has been chosen. Both construction methods have been investigated using the current conditions connected to the object. Information from construction sites, subcontractors and cost estimates has been put together. Updated cost estimates and time plans have been created and compared. </p><p>The fiber reinforced concrete is more expensive than mesh reinforced concrete. Fiber reinforced concrete consumes less time than mesh reinforced concrete and is more favorable when production factors are compared. Fiber reinforced concrete can’t be used together with under-floor heating. </p><p>The result states that fiber reinforced concrete can be a profitable solution for slabs with heavy loads and demands for an early entrance to the building. The result from the relation between pile distance and slab design should be investigated further to make sure the most favorable slab design is used.</p>

The purpose of this study was to investigate the properties of steel fibre reinforced concrete and its design models in relation to conventional reinforced concrete from a mechanical, economical and ergonomic perspective. Design examples were also presented for beams and slabs-on-ground for their shear and moment capacity. For this reason, both bending tests and design calculations were performed to help compare the different reinforcing methods. The bending tests were performed on seven beams where three were conventional and four were reinforced with steel fibre. Half of the steel fibre beams were reinforced with 1 % of the volume amount while the other half contained 1.5 %. The design examples were all according to the new Swedish standard for fibre concrete, SS 812310: 2014 and the European standard for concrete structures, Eurocode 2. Examples of shear capacity in relation to the bending tests were given. This thesis also included design examples of moment capacity for slab-on-ground to show its wide area of use. According to the performed bending tests, it showed that beams reinforced with 1% and 1.5% steel fibres could effectively handle shear forces. In comparison to the conventional reinforced beams, the steel fibre beams had an increased shear capacity with a minimum of 20%.  The bending tests and the design calculations showed that steel fibres can replace stirrups as shear reinforcement. Clear ergonomic and economic benefits of reinforcing with steel fibres were shown. Handling of conventional reinforcement was physically stressful as opposed to the shorter casting process that came with steel fibre reinforcement which contributed to a better working environment.