Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stress concentration factors of shear connection by composite dowels with MCL shape

Kożuch Maciej, Lorenc Wojciech

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 1

32--46

EN

In this paper, the authors present studies leading to the evaluation of the elastic resistance of the steel part of a continuous shear connection named MCL dowel. The MCL dowel is now the most commonly used shape of continuous connector, chosen among many others for its combination of good fatigue, elastic, and ultimate resistances. A method for the calculation of stress in the steel dowel is described in the paper. It is based on mathematical derivations followed by FE analysis. It is assumed that the steel connector is stressed as a result of a global stress state at the dowel root (being a part of the entire beam) and of a local effects of longitudinal shearing between the steel and concrete parts. Results of the mathematical derivations are confirmed experimentally. Full-scale tests of beam elements were performed with measures of strain in many points of selected connectors. A comparison of strains derived from the proposed design methodology and measured during the experimental tests is shown and discussed. The results herein presented are fundamental research which were one of backgrounds for fatigue limit states of composite dowels for purposes of implementation of composite dowels to the second version of Eurocode 1994-2.

2

Study on fatigue cracks in steel-concrete shear connection with composite dowels

Dudziński W., Pękalski G., Harnatkiewicz P., Kopczyński A., Lorenc W., Kożuch M., Rowiński S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. 11, no 4

839-858

EN

In recent years many research on composite beams with innovative shear transmission with composite dowels have been conducted (mainly within PreCo-Beam project [15]) and innovative composite constructions have been designed and built. As this shear connection is to be applied mainly for bridges, problems concerning fatigue behaviour appear [1, 16]. Composite dowels behaviour in aspect of fatigue resistance and fatigue cracks investigations is extremely complex. It is caused not only by complicated stress distribution from external loads but also by eigenstresses which are released during beam cutting and cutting technology itself as well. It will be proved in detail macroscopic studies how production and cutting process may influence the fatigue crack initiation and propagation process. This paper presents investigations undertaken after finished PreCo-Beam project [15] which is part of the research to be conducted years 2009-2011 at Wrocław University of Technology. Results of detailed metallographic inspections of fatigue cracks obtained during full-scale tests, and schedule of next full-scale tests to be performed at Wroclaw University of Technology are presented. Described researches are carried out in order to determine fatigue lifespan of composite beams with shear transmission realized with composite dowels of MCL shape [5, 10]. MCL shape is currently the most often used shape of steel dowel because of its fatigue behaviour as well as technological aspects of its production process and therefore all foreseen research will focus mainly on this shape. The MCL shape is shown in Figures 33-38.

PL

W ostatnich latach przeprowadzono wiele badań dotyczących belek zespolonych z ciągłymi łącznikami otwartymi typu composite dowels oraz zaprojektowano i wybudowano innowacyjne obiekty stosując omawiane łączniki. Ze względu na adresowanie tego typu zespolenia przede wszystkim do budownictwa mostowego istotnym okazuje się problem zmęczenia. Bardzo złożony problem zmęczenia w łącznikach zespalających jest wynikiem nie tylko skomplikowanego stanu naprężeń w łączniku od obciążeń zewnętrznych, ale również wpływami naprężeń walcowniczych, które zostają uwolnione podczas rozcinania kształtowników oraz wpływem samego cięcia i przygotowania powierzchni. W artykule przedstawiono analizę pęknięć zmęczeniowych biorąc pod uwagę aspekty technologiczne wytwarzania części stalowej belki zespolonej oraz przedstawiono plan dalszych badań przybliżających autorów do rozwiązania problemu żywotności rozważanych belek zespolonych w aspekcie projektowania na podstawie aktualnych norm.

3

Testing procedures in evaluation of resistance of innovative shear connection with composite dowels

Lorenc W., Kubica E., Kożuch M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. 10, no 3

51-63

EN

The article constitutes an introduction to the issue associated with modern steel-concrete composite girders having open continuous connectors of the composite dowels type. The way of fabrication of the steel portion of the composite girders has been presented as well as the details connected with experimental investigations on the new type of composition which demands broader approach of researches than attempts of determining the load-bearing capacity used so far, known as POST. The steel connector constitutes an integral part of the steel part of composite beam, in which it is subjected apart from the local longitudinal shear acting between steel and concrete, to the global effects of bending and axial loading as well. Thus, the stress criteria describing the composite dowel’s behaviour have to be established and it is much more than pure load-bearing capacity criteria used in present. The test procedures combining the concept of the load-bearing capacity for the concrete part of the connector and the elasticity of its steel part lead to an efficient designing of the composite structures.

PL

Niniejsze opracowanie dotyczy metod badawczych pozwalających określić nośność zespolenia typu composite dowels. Omówiono szczegółowo problematykę badań nowego rodzaju zespolenia, które wymaga szerszego podejścia badawczego niż stosowane dotychczas próby nośności granicznej typu POST. Łącznik stalowy, pracujący jako integralna część stalowej belki zespolonej, partycypuje w przenoszeniu obciążeń nie tylko od lokalnego ścinania podłużnego między stalą i betonem, ale również podlega wytężeniu od globalnych efektów zginania i działania sił osiowych. Wymusza to opracowanie kryteriów naprężeniowych opisujących pracę łącznika, stąd też problematyka badawcza łączników wykracza poza stosowane do tej pory wyłącznie kryteria nośności granicznej. W tekście referatu przedstawiono procedury badawcze, które w połączeniu z koncepcjami nośności granicznej w odniesieniu do części betonowej łącznika, oraz sprężystej w odniesieniu do łącznika stalowego, prowadzą do sprawnego wymiarowania zespolenia w rzeczywistych konstrukcjach.