Analysis of composite steel - reinforced concrete (SRC) columns

• Autorzy: Gramblička Š. , Valach P.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A composite SRC column is defined as a composite member with components of concrete and structural steel. Composite SRC columns are a very important application and widespread use of them is found, particularly in high-rise buildings. The paper presents some results of theoretical and experimental analyses of steel-reinforced concrete composite columns. There is a wide variety of types of columns with various types of cross-sections. We are concerned with composite SRC columns, which are completely or partially concrete-encased steel columns. The main topic is a theoretical analysis of the design method according to EN 1994-1-1 and experimental investigations. A partially encased steel-reinforced concrete cross-section was selected for short-term laboratory tests of composite steel-reinforced concrete columns. A total of 12 columns were tested in two series. In the first series 6 columns with a length of 3 m and with eccentricities of normal compression forces of 30 and 80 mm were tested. The second series contained 6 columns with lengths of 4 m and with eccentricities of 40 and 60 mm. The evaluation of the test results is also shown in comparison with the design method according to EN 1994-1-1.

PL

Kompozytowy słup SRC jest elementem zespolonym, wykonanym z betonu i stali konstrukcyjnej. Słupy kompozytowe SRC mają bardzo ważne i szerokie zastosowanie, szczególnie w przypadku budynków wysokich. Artykuł prezentuje prace teoretyczne i eksperymentalne przeprowadzone na żelbetowych słupach kompozytowych. Istnieje szeroka gama slupów o różnych typach przekrojów. W artykule przeanalizowano słupy kompozytowe SRC będące stupami stalowymi całkowicie lub częściowo pokrytymi betonem. Głównym tematem jest teoretyczna analiza metody projektowej zawartej w normie EN 1994-1-1 oraz badania doświadczalne. W celu przeprowadzenia krótkotrwałych badań laboratoryjnych żelbetowych słupów kompozytowych wybrano częściowo zamknięty żelbetowy przekrój. Łącznie w dwóch seriach zbadano 12 słupów. W pierwszej serii zbadano 6 słupów o wysokości 3 m i sile ściskającej przyłożonej na mimośrodzie równym 30 i 80 mm. Druga seria obejmowała 6 słupów o wysokości 4 m i mimośrodach równych 40 i 60 mm. Ocena wyników badań została przedstawiona w odniesieniu do metody projektowej zawartej w normie EN 1994-1-1.

Słowa kluczowe

EN

column; steel; concrete; reinforced concrete; composites

PL

słup kompozytowy; stal; beton; żelbeton; kompozyt

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 1, no. 4
• Strony: 67--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Gramblička Š.

autor

Valach P.

• Department of Concrete Structures and Bridges, Faculty of Civil Engineering, STU, Radlinského 11, 813 68 Bratislava, Slovak Rep.,

Bibliografia

• [1] Valach, P.; Navrhovanie spriahnutých oceľobetónových stĺpov. (Design of composite steel concrete columns), Dizertačná práca (dissertation work), Katedra betónových konštrukcií a mostov, (Department of Concrete Structures and Bridges), SvF STU Bratislava ( in Slovak), 2005, 187 pp.
• [2] EN 1992-1-1 Design of concrete structures - Part 1.1: General rules and rules for buildings, CEN, Brussels, November 2004.
• [3] EN 1993-1-1 Design of steel structures - Part 1.1: General rules and rules for buildings, CEN, Brussels, June 2004.
• [4] EN 1994-1 Design of composite steel and concrete structures - Part 1.1: General rules and rules for buildings, CEN, Brussels, December 2004.
• [5] Roik, K., Bergmann, R.; Eurocode No.4: Composite columns, Report EC 4/6/89, University of Bochum, June 1989.
• [6] Johnson, R.P.; Composite structures of steel and concrete, Vol. 1, Oxford, 1994.
• [7] Trahair, N.S., Bradford, M.A.; The Behaviour and Design of Steel Structures, Chapman and Hall, London, 1991.
• [8] Studnicka, J.; Ocelobetonové konstrukce,( Steel-concrete structures), ČVUT Prague (in Czech), 2002, 148 pp.
• [9] Narayanan, R.; Steel-Concrete Composite Structures. Stability and Strength, Elsevier Applied Science, London, 1988.
• [10] Oehlers, D.J, - Bradford, M.A.; Composite Steel and Concrete Structural Members - Fundamental Behaviour, Elsevier Science Ltd, Oxford, 1995.
• [11] Kozák, J., Gramblička, Š.,Lapos, J.; Spriahnuté a kombinované oceľobetónové konštrukcie pozemných stavieb, (Composite and combined steel concrete structures for buildings), Bratislava, Jaga (in Slovak), 2000, 161 pp.
• [12] Bujňák, J.,Furtak, K.; Ocefobetónové konštrukčné prvky,( Steel concrete structural elements) Žilinská univerzita, Žilina (in Slovak), 1999.
• [13] Johnson, R.P - Anderson, D.; Designers' Guide to EN 1994-1-1, Thomas Telford, London, 2004, 235 pp.
• [14] Małek E.; Metoda nieliniowej analizy prętowych elementów stalowo-żelbetowych obciążonych statycznie (A method of nonlinear analysis of one-dimensional steel-reinfoced concrete memebers statically loaded), Seria Monografie nr 97, Wydawnictwa Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004.
• [15] Wakabayashi, M.; A proposal for design formulas for composite columns and beam-columns, Second International Colloquium on Stability, Tokyo, 1976
• [16] Bradford, M.A. - Gilbert, R.I.; Time - dependent analysis and design of composite columns, Journal of Structural Engineering ASCE, No.2,1990.