Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία μελετάται η συμπεριφορά δοκών ελαφροσκυροδέματος με χρήση ινών προς μερική αντικατάσταση του διατμητικού οπλισμού (συνδετήρων). Η χρήση του ελαφροσκυροδέματος είναι πλέον διαδεδομένη λόγω των πολλαπλών πλεονεκτημάτων που παρουσιάζει έναντι του συμβατικού σκυροδέματος, όπως αξιόλογη αντοχή και ανθεκτικότητα σε σχέση με το μειωμένο του βάρος, σε συνδυασμό με βελτιωμένη θερμική αγωγιμότητα. Παρόλα αυτά παρουσιάζει και σημαντικά μειονεκτήματα, όπως μικρή παραμένουσα αντοχή (post peak residual strength) και φθιτό μετελαστικό κλάδο τόσο σε εφελκυσμό όσο και σε θλίψη, ψαθυρότητα αλλά και σημαντική ρηγμάτωση ειδικά στο αρχικό στάδιο της ωρίμανσης του. Για τους παραπάνω λόγους αναπτύχθηκε το ινοπλισμένο ελαφροσκυρόδεμα, με τη χρήση διάφορων τύπων ινών (double hooked, ring type, straight, crimped, κ.α.) με ποικίλες ιδιότητες και από διαφορετικά υλικά (χάλυβα, πλαστικές, πολυπροπυλαινίου, άνθρακα κ.α.). Στη διεθνή βιβλιογραφία έχει μελετηθεί η συμπεριφορά ινοπλισμένων δοκών από ελαφροσκυρόδεμα. Έμφαση έχει δοθεί στη δυνατότητα αντικατάστασης μέρος του συμβατικού οπλισμού έναντι τέμνουσας με ίνες, προκειμένου να αποφευχθεί ο συνωστιμός οπλισμού που προκαλεί δυσκολίες στη σκυροδέτηση. Ωστόσο, στις περισσότερες εργασίες μελετώνται και προτείνονται μεγάλα ποσοστά ινών στο μείγμα του σκυροδέματος, κάτι το οποίο αφενός είναι αντιοικονομικό αφετέρου δύναται να προκαλέσει δυσχερείς συνθήκες κατά τη σκυροδέτηση, αναφορικά με τη συμπύκνωση του σκυροδέματος. Οι παραπάνω δυσχέρειες συμβάλλουν στην αδυναμία εδραίωσης του υλικού στην πράξη τόσο για οικονομικούς όσο και για πρακτικούς λόγους. Για όλους τους παραπάνω λόγους, στην παρούσα μεταπτυχιακή αποτιμάται η επίδραση μικρών ποσοστών ινών στη συμπεριφορά του σκυροδέματος έναντι τέμνουσας, με στόχο τη μερική αντικατάσταση συνδετήρων.

Στο πλαίσιο της εργασίας, εκτός από λεπτομερής βιβλιογραφική ανασκόπηση, πραγματοποιείται επίσης σειρά πειραματικών δοκιμών σε δοκούς ελαφροσκυροδέματος που περιλαμβάνουν διάφορα ποσοστά τόσο διατμητικού οπλισμού όσο και μεταλλικών ινών. Με τον τρόπο αυτόν θα αποτιμηθεί η συμπεριφορά των δοκών έναντι τέμνουσας σε όρους αντοχής και παραμόρφωσης. Τα αποτελέσματα αξιολογούνται και συγκρίνονται με αντίστοιχα πειραματικά αποτελέσματα της διεθνούς βιβλιογραφίας με στόχο την διατύπωση σχετικών σχέσεων υπολογισμού.

Από τις δοκιμές σε επίπεδο υλικού προέκυψε ισχυρή συσχέτιση ανάμεσα στα μηχανικά χαρακτηριστικά των εξεταζόμενων συνθέσεων σκυροδέματος και της αποτελεσματικότητας των ινών με την ποσότητα του περιεχόμενου αέρα και με την τιμή της κάθισης. Από την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των δοκιμών τεσσάρων σημείων των δοκών προέκυψε το συμπέρασμα ότι είναι δυνατή η αντικατάσταση του μισού ποσοστού των απαιτούμενων από τον κανονισμό συνδετήρων με ποσοστό ινών 0,50% ούτως ώστε να επιτευχθεί το καμπτικό φορτίο αστοχίας των δοκών καθώς επίσης και μία ικανοποιητική βελτίωση της πλαστιμότητας τους. Απαιτείται περαιτέρω βελτιστοποίηση των συνθέσεων σε επίπεδο υλικού καθώς και των διαστάσεων των ινών προκειμένου να προσεγγίσουν οι δοκοί με τον μισό εγκάρσιο οπλισμό, από αυτόν που απαιτείται από τον κανονισμό, την πλαστιμότητα και την εικόνα ρηγμάτωσης που προέκυψε για τα δοκίμια που ήταν οπλισμένα με βάση τις απαιτήσεις του Ευρωκώδικα. Τέλος, ανέκυψε η ανάγκη για αναπροσαρμογή του τύπου εκτίμησης της διατμητικής αντοχής ινοπλισμένου συμβατικού σκυροδέματος κατά Model Code (2010) προκειμένου να προσεγγίζει την μειωμένη απόκριση των μηχανισμών παραλαβής τέμνουσας στην περίπτωση του ελαφροσκυροδέματος.