English
Język Polski
Ugięcia belek kompozytowych z płyt stalowych i betonu w świetle studiów doświadczalnych
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2021.136496Abstrakt
Zaproponowano metodę obliczania ugięć belek kompozytowych z płyt stalowych i betonu. W pracy hybrydowej takich belek łączy się właściwości konstrukcji żelbetowej i zespolonej. Tej konwencji należy przestrzegać przy rozważaniu ich ostatecznej nośności i stanu granicznego użytkowalności. Zaproponowane rozwiązanie zostało zweryfikowane w badaniach eksperymentalnych autorów. Uzyskano dobrą zgodność obliczeń teoretycznych i wyników eksperymentalnych. Pozwala to na zastosowanie rozwiązania teoretycznego w analizie innych przypadków o parametrach innych niż omawiane belki. W eksperymentach wykonanych przez autora wykorzystano sześć belek o łącznej długości 5,20 mi teoretycznej 5,00 m. Przekrój był prostokątny, miał 0,24 m szerokości i 0,49 m wysokości. Blacha stalowa o długości 4,74 m miała 6,10 i 16 mm grubości. Średnica elastycznych łączników wynosiła 13 mm. Ich rozstaw wahał się od 80 do 200 mm. Ze względu na elastyczność łączników w rozwiązaniach teoretycznych uwzględniono poślizg między elementami stalowymi i betonowymi. Wyniki dogłębnej analizy wskazują, że na ugięcia belek zespolonych stalowo-płytowych ma wpływ wytrzymałość betonu na ściskanie oraz granica plastyczności stali, a także średnica i rozstaw łączników. Wpływ ten jest różny, przy czym granica plastyczności stali, z której wykonana jest blacha, jest najwyższa.Bibliografia
1. E. Baran, C. Topkaya, An experimental study on channel type shear connectors, Journal of Constructional Steel Research, 74 (2012), pp. 108-117.
2. G. Bradski, Kaehler A.; Learning OpenCV: Computer vision with the OpenCV library, O’Reilly, 2008.
3. M. Cichocki, Mosty systemu Möllera - dziedzictwo sztuki inżynierskiej, Inżynieria i Budownictwo, Vol. 6, 2001.
4. M. T. El-Mihilmy, J. W. Tedesco, Deflection of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Plates, ACI Structural Journal, Vol. 5, 2000, pp. 679-688, 1997.
5. C. Faella, E. Martinelli, E. Nigro, Shear Connection Nonlinearity and Deflections of Steel-Concrete Composite Beams: A Simplified Method, Journal of Structural Engineering, Vol. 129, No. 1, pp. 12-20, January 2003.
6. K. Furtak, Mosty zespolone, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa-Kraków, 1999.
7. A. M. Ibrahim, Q. W. Ahmed, Nonlinear analysis of simply supported composite steel-concrete beam, Diyala Journal of Engineering Sciences, Vol. 6, , 107-126, No. 3, 2013.
8. S. Jiang, X. Zeng, D. Zhou: Novel two-node linear composite beam element with both interface and shear deformation into consideration: Formulation and validation, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 85, 110-119, 2014.
9. R. P. Johnson, Composite Structures of Steel and Concrete, Vol. 1. Beams, Columns, Frames and Applications in Building, Crosby Lockwood Staples, 1975.
10. D. Kisała, A Finite Element Analysis of Steel Plate-Concrete Composite Beams Including the Influence of Stiffness of the Connectors on Deflection, Technical Transactions. Civil Engineering, 2-B, 2016.
11. D. Kisała, Nośność na zginanie i ugięcia belek zespolonych typu stalowa blacha-beton, Praca doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków, 2017.
12. J. Kubik, Mechanika konstrukcji warstwowych, Wydawnictwo T i T, Opole, 1993.
13. L. Luu, Accuracy enhancement of digital image correlation with B-spline interpolation, Opt Lett. Aug 15, 36 (16): 3070-2, 2011.
14. A. Łapko, B. C. Jensen, Podstawy projektowania i algorytmy obliczeń konstrukcji żelbetowych, Arkady, Warszawa, 2006.
15. J. Nie, C. S. Cai, Steel-Concrete Composite Beams Considering Shear Slip Effects, Journal of Structural Engineering, Journal of Structural Engineering, Vol. 129, No. 4, pp. 495-506, April 2003.
16. J. Nie, J. Fan, C. S. Cai, Stiffness and Deflection of Steel-Concrete Composite Beams under Negative Bending, Journal of Structural Engineering, Vol. 11, 2004
17. J. Nie, J. Zhao, Flexural Behaviour of Steel-Concrete Composite Beauz, Key Engineering Materials, vols. 400-402, pp. 37-42, 2009.
18. PN-EN 1992-1-1, Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
19. PN-EN 1994-1-1, Projektowanie zespolonych konstrukcji stalowo-betonowych. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
20. PN-EN 10002-1, Metale. Próba rozciągania. Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia.
21. PN-EN 12390-1, Badania betonu. Część 1: Kształt, wymiary i inne wymagania dotyczące próbek do badania i form.
22. PN-EN 12390-2, Badania betonu. Część 2: Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych.
23. PN-EN 12390-3, Badania betonu. Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badania.
24. PN-EN 12390-5, Badania betonu. Część 5: Wytrzymałość na zginanie próbek do badania.
25. PN-EN 12390-6, Badania betonu. Część 6: Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu próbek do badania.
26. PN-EN 12390-13, Badania betonu. Część 13: Wyznaczanie siecznego modułu sprężystkości przy ściskaniu.
27. F. D. Queiroz, P. C. G. S. Vellasco, D. A. Nethercot, Finite element modelling of composite beams with full and partial shear connection, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 63, pp. 505-521, 2007.
28. G. Ranzi, A. Zona, A steel-concrete composite beam model with partial interaction including the shear deformability of the steel component, Engineering Structures, Vol. 29, 3026-3041, 2007.
29. H. W. Schreier, J. R. Braasch, M. A. Sutton, Systematic errors in digital image correlation caused by intensity interpolation, Opt. Eng., Vol. 39, pp. 2915-2921, 2000.
30. Y. C. Wang, Deflection of Steel-Concrete Composite Beams with Partial Shear Interaction, Journal of Structural Engineering, Vol. 10, 1159-1165, 1998.
31. H. Zobel, Naturalne zjawiska termiczne w mostach, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2003.
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
