Modern design of steel-concrete composite structures

• Autorzy: Kozioł P.

Warianty tytułu

PL

Innowacyjne rozwiązania w stalowo-betonowych konstrukcjach zespolonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this article, innovative approach for the design of steel-concrete composite structure and the development of continuous shear connector are described. The main purpose of this paper is to highlight the common aspects of an innovative system of prefabricated composite beams with various types of shear connectors and to review the papers and research reports with experimental analysis of composite dowels connection. The possible failure mechanisms related to steel and concrete part of composite construction are presented and the components of the composite dowels connection are discussed. Additionally, the various applications realized in different European countries over past few years are mentioned, showing clearly the interest in this technology among designers and investors. This paper introduces problem of composite construction design, however, the focus is on the steel part of shear connector design.

PL

W pracy przedstawiono nowatorskie podejście do projektowania stalowo-betonowych konstrukcji zespolonych, opierające się na wykorzystaniu ciągłych łączników otwartych. Celem opracowania jest zaprezentowanie podstawowych cech innowacyjnego systemu prefabrykowanych belek zespolonych z zastosowaniem różnych typów łączników ścinanych, wykonanego na podstawie analiz artykułów i raportów z badań łączników composite dowels. Wskazano możliwe mechanizmy zniszczenia w odniesieniu do stalowej i betonowej części zespolenia oraz omówiono elementy składowe połączenia composite dowels. Opis uzupełniono przykładami obiektów wzniesionych w różnych państwach europejskich w ciągu minionych kilku lat, które wskazują na znaczne zainteresowanie tą technologią wśród projektantów i inwestorów. W artykule przedstawiono problematykę konstrukcji zespolonych, jednakże główną uwagę poświęcono części stalowej połączenia ścinanego.

Słowa kluczowe

EN

composite construction; composite dowels; shear connection; push-out test

PL

konstrukcja zespolona; zespolenie typu composite dowel; połączenie ścinane; próba POST

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2015
• Tom: Z. 21 (171)
• Strony: 118--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Kozioł P.

Bibliografia

• [1] Leonhardt F., Andrä W., Andrä H.-P., Harre W., Neues vorteilhaftes Verbundmittel für Stahlverbund-Tragwerke mit hocher Dauerfestigkeit, Beton und Stahlbeton 1987, 82, 325-331.
• [2] Jin-Hee A., Chan-Goo L., Jeong-Hun W., Sang-Hyo K., Shear resistance of the perfobond-rib shear connector depending on concrete, Journal of Constructional Steel Research 2010, 66, 10, 1295-1307.
• [3] PreCo-Beam, Prefabricated enduring composite beams based on innovative shear transmission, Final Report, Research Fund for Coal and Steel, Contract No. RFSR-CT-2006-00030. 01/07/2006-30/06/2009.
• [4] Luo G., Mensinger M., Näßl A., Seidl G., Feldmann M., Kopp M., The influence of the pull-out effect on the load-bearing behaviour of external reinforcement elements, 10th Japanese-German Bridge Symposium - conference paper, Munich 2014.
• [5] Seidl G., PRECO+ Paris - Exemples de réalisation récentes en Europe avec PRECOBEAM starting from VFT “external reinforcement”, SSF Ingenieure AG presentation, Paris 2012.
• [6] M3M: Most w 3 miesiące, Projekt w ramach przedsięwzięcia Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego “Inicjatywa Technologiczna I”. Nr umowy: KB/117/14030/IT1-B/U/08, 2009.
• [7] Preco+: Prefabricated Enduring Composite Beams based on Innovative Shear Transmission, RFCS-RFS2-CT-2011-00026, Design Guide - draft, Research Fund for Coal and Steel, 2012.
• [8] PN-EN 1994-1-1:2008, Eurokod 4: Projektowanie zespolonych konstrukcji stalowo-betonowych, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [9] Wurzer O., Zur Trägfähigkeit von Betondübeln, Dissertation, Universität der Bundeswehr, München 1998.
• [10] Zapfe C., Trag- und Verformungsverhalten von Verbundträgern mit Betondübeln zur Übertragung der Längsschubkräfte, Dissertation, Universität der Bundeswehr, München 2001.
• [11] Seidl G., Behaviour and load bearing capacity of composite dowels in steel-concrete composite girders (PhD dissertation), Report PRE no. 4/2009, Wrocław University of Technology, Wrocław 2009.
• [12] Heachler O., Lorenc W., Seidl G., Continuous shear connectors in bridge construction, Composite Construction in Steel and Concrete, VI Engineering Conferences International - conference paper, Colorado 2008.
• [13] Lorenc W., Nośność ciągłych łączników otwartych w zespolonych konstrukcjach stalowo-betonowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
• [14] Kożuch M., Resistance of MCL open steel connectors in steel concrete composite beams (PhD dissertation), Report PRE no. 3/2012, Wrocław University of Technology, Wrocław 2012.
• [15] Rowiński S., Fatigue strength of steel dowels in innovative shear connection of steel-concrete composite beam (PhD dissertation), Report PRE no. 4/2012, Wrocław University of Technology, Wrocław 2012.
• [16] Seidl G., Stambuk M., Lorenc W., Kołakowski T., Petzek E., Wirtschaftliche Verbundbauweisen im Brückenbau - Bauweisen mit Verbunddübelleisten (Economic solutions for the composite bridges - use of CL connection), Stahlbau 2013, 82, 7, 510-521.
• [17] Seidl G., Braun A., VFT-WIB-Brücke bei Vigaun - Verbundbrücke mit externer Bewehrung, Stahlbau 2009, 78, 2, 86-93.
• [18] Feldmann M. et al., Eisenbahnüberführung Simmerbach, Feldmessungen der Verbunddübel und am VFT-Rail-Träger, Stahlbau 2012, 81, 10, 737-747.
• [19] Schmitt V., Seidl G., Hever M., Zapfe C., Verbundbrücke Pöcking - Innovative VFT-Träger mit Betondübeln, Stahlbau 2004, 73, 387-393.
• [20] Kołakowski T., Kosecki W., Lorenc W., Leusz R., Nowatorska konstrukcja wiaduktu drogowego, Mosty 2010, 1, 28-32.
• [21] Kołakowski T., Klimaszewski P., Piwoński J., Lorenc W., Arabczyk P., Przejście ekologiczne z dźwigarów VFT-WIB nad drogą S7, Część 2: Projekt i realizacja prefabrykowanych belek zespolonych, Mosty 2011, 5, 24-28.
• [22] Berthellemy J., Fatigue designed CL-cutting shape. A new economic steel-concrete connection system and some applications for bridges, Fatigue Design 2013 - International Conference Proceedings 2013, 66, 138-149.
• [23] Zanon R., Hechler O., Precobeam - Composite dowels, ArcellorMittal Design guide, 2012.

Uwagi

1. This study has been supported and co-financed by the European Union as part of the European Social Fund.

2. Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.