Steel fibers or fibers in general are utilized in concrete to control the tensile cracking and to increase its toughness. In literature, the effects of fiber geometry, mechanical properties, and volume on the properties of fiber reinforced concrete have often been experimentally investigated by numerous studies. Those experiments have shown that useful improvements in the mechanical behavior of brittle concrete are achieved by incorporating steel fibers. This study proposes a simulation platform to determine the influence of fibers on crack propagation and fracture behavior of fiber reinforced concrete. For this purpose, a finite element (FE) simulation tool is developed for the fracture process of fiber reinforced concrete beam specimens subjected to flexural bending test.Within this context, the objective of this study is twofold. The first one is to investigate the effects of finite element mesh size and element type on stress intensity factor (SIF) calculation through finite element analysis. The second objective is to develop a simulation of the fracture process of fiber reinforced concrete beam specimens.The properties of the materials, obtained from literature, and the numerical simulation procedure, will be explained. The effect of fibers on SIF is included by unidirectional elements with nonlinear generalized force-deflection capability. Distributions and orientation of fibers and possibility of anchorage failure are also added to simulation.As a result of this study it was observed that with the adopted simulation tool, the load-deflection relation obtained by experimental studies is predicted reasonably.

Çelik veya diğer çeşit lifler, betonun çekme çatlaklarını kontrol etmek ve betonun tokluğunu artırmak için kullanılır. Çelik liflerin geometrilerinin, miktarlarının ve mekanik özelliklerinin çelik lifli beton üzerindeki etkisi sayısız çalışmayla incelenmiştir. Bu çalışmalar fiberlerin betonda kullanılmasının betonun mekanik özelliklerine olumlu etki ettiklerini göstermiştir. Bu çalışma fiberlerin çatlak ilerleyişine etkisini ve çelik lifli betonun kırılma davranışını tanımlayan bir simülasyon platformu önermektedir. Bu amaçla, eğilme testi altındaki çelik lifli betonun kırılma ilerleyişi için sonlu elemanlar simülasyonu geliştirilmiştir.Bu bağlamda, bu çalışmanın amacı iki kategoriye ayrılmıştır. Birincisi, sonlu elemanlar yönteminde kullanılan örgü (mesh) büyüklüğünün ve sonlu eleman özelliklerinin kırılma tokluğu çarpanı üzerindeki etkisinin incelenmesidir. İkinci amaç ise çelik lifli beton kirişlerin kırılma ilerleyişi için bir simülasyon geliştirilmesidir.Malzeme özellikleri daha önceki deneysel çalışmalardan elde edilen yayınlardan alınmıştır. Liflerin kırılma tokluğu çarpanı üzerindeki etkisi tek yönlü doğrusal olmayan elemanlar kullanılarak ve yük-deplasman (yer değiştirme) kapasiteleri göz önüne alınarak simülasyona dahil edilmiştir. Ayrıca liflerin dağılım ve sıyrılma olasılıkları da istatistiksel olarak simülasyona dâhil edilmiştir.Bu çalışmanın sonucunda uyarlanmış simülasyon aracı kullanılarak elde edilen verilerin yük-deplasman ilişkisi açısından deneysel çalışmalardan elde edilen verilerle kabul edilebilir ölçüde uyuştuğu gözlenmiştir.