Abstract:Shallow cellular Composite Floor Beam is a new type of composite floor beam that usually consists of a structural steel beam with regularly spaced web openings and concrete slab casted above the steel decking. In this study, the shear transferring mechanisms of shallow cellular composite beams design with innovative shear connection systems are investigated. A detailed finite element analysis program was performed to investigate the force transferring mechanism, load bearing capacity and failure behavior of th… Show more
“…Huo và D'Mello đã thực hiện hàng loạt các thí nghiệm đẩy với các mẫu thí nghiệm có loại bê tông, đường kính và đặc điểm của chốt bê tông khác nhau qua đó công bố công thức để xác định sức kháng trượt dọc trong dầm có chiều cao nhỏ [7]. Cơ chế làm việc, sức kháng trượt dọc và sự phá hoại của chốt bê tông có hoặc không có gia cường bằng cốt thép cũng đã được nghiên cứu bằng phương pháp mô phỏng số [8,9]. Ở Việt Nam, gần đây đã có nghiên cứu về dầm LHT-BT có chiều cao nhỏ như dầm liên hợp có tiết diện dầm thép hộp rỗng [10], tuy nhiên nghiên cứu mới chỉ xác định sức kháng trượt dọc theo lý thuyết đề cập trong EN 1992-1-1.…”
Cơ chế truyền lực trượt dọc của dầm liên hợp có tiết diện dầm thép rỗng và chiều cao nhỏ với các hình dạng khác nhau của chốt bê tông chịu cắt nằm chìm trong bản sàn bê tông là khác biệt so với chốt thép có mũ chịu cắt. Trong bài báo này, sức kháng trượt dọc của chốt bê tông trong dầm liên hợp rỗng có chiều cao thấp sẽ được xem xét. Sức kháng trượt dọc theo lý thuyết cho chốt bê tông chịu cắt được xác định dựa theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 và EN 1994-1-1. Thí nghiệm đẩy của bốn mẫu với chốt bê tông có hình dạng tròn và hình thang sẽ được thực hiện và kết quả thí nghiệm sẽ được so sánh với giá trị kháng trượt dọc theo công thức lý thuyết. Tất cả bốn mẫu thử được nhúng dầu để đảm bảo không có lực dính kết giữa phần bê tông và thép kết cấu. Sự phá hoại của mẫu thử và kết quả thí nghiệm cho thấy rằng sức kháng trượt dọc của chốt bê tông trong dầm liên hợp rỗng có chiều cao nhỏ không chỉ phụ thuộc vào sức kháng cắt của chốt bê tông.
Từ khóa:
dầm liên hợp có chiều cao nhỏ; chốt bê tông tròn chịu cắt; chốt bê tông hình thang chịu cắt; sức kháng trượt dọc; hệ kết cấu dầm sàn có chiều cao nhỏ.
“…Huo và D'Mello đã thực hiện hàng loạt các thí nghiệm đẩy với các mẫu thí nghiệm có loại bê tông, đường kính và đặc điểm của chốt bê tông khác nhau qua đó công bố công thức để xác định sức kháng trượt dọc trong dầm có chiều cao nhỏ [7]. Cơ chế làm việc, sức kháng trượt dọc và sự phá hoại của chốt bê tông có hoặc không có gia cường bằng cốt thép cũng đã được nghiên cứu bằng phương pháp mô phỏng số [8,9]. Ở Việt Nam, gần đây đã có nghiên cứu về dầm LHT-BT có chiều cao nhỏ như dầm liên hợp có tiết diện dầm thép hộp rỗng [10], tuy nhiên nghiên cứu mới chỉ xác định sức kháng trượt dọc theo lý thuyết đề cập trong EN 1992-1-1.…”
Cơ chế truyền lực trượt dọc của dầm liên hợp có tiết diện dầm thép rỗng và chiều cao nhỏ với các hình dạng khác nhau của chốt bê tông chịu cắt nằm chìm trong bản sàn bê tông là khác biệt so với chốt thép có mũ chịu cắt. Trong bài báo này, sức kháng trượt dọc của chốt bê tông trong dầm liên hợp rỗng có chiều cao thấp sẽ được xem xét. Sức kháng trượt dọc theo lý thuyết cho chốt bê tông chịu cắt được xác định dựa theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 và EN 1994-1-1. Thí nghiệm đẩy của bốn mẫu với chốt bê tông có hình dạng tròn và hình thang sẽ được thực hiện và kết quả thí nghiệm sẽ được so sánh với giá trị kháng trượt dọc theo công thức lý thuyết. Tất cả bốn mẫu thử được nhúng dầu để đảm bảo không có lực dính kết giữa phần bê tông và thép kết cấu. Sự phá hoại của mẫu thử và kết quả thí nghiệm cho thấy rằng sức kháng trượt dọc của chốt bê tông trong dầm liên hợp rỗng có chiều cao nhỏ không chỉ phụ thuộc vào sức kháng cắt của chốt bê tông.
Từ khóa:
dầm liên hợp có chiều cao nhỏ; chốt bê tông tròn chịu cắt; chốt bê tông hình thang chịu cắt; sức kháng trượt dọc; hệ kết cấu dầm sàn có chiều cao nhỏ.
“…C. A implemented the push-out test and published the shear mechanism on composite shallow cellular floor beams in 2013 [8]. The longitudinal force transferring mechanism, load bearing capacity and failure behavior of the shear connections under direct longitudinal shear forces were investigated by numerical simulation in 2017 [9,10]. However, the behavior of shallow-hollow composite beams with concrete slab cast in place still has not mentioned.…”
Section: Longitudinal Shear Resistance Of Shallow-hollow Composite Beamsmentioning
The shear transferring mechanisms of shallow-hollow composite beams with concrete slab cast in place are different with conventional headed shear studs and have not been investigated previously. In this study, the behavior and push-out test of concrete dowel connectors for longitudinal shear in shallow-hollow composite beams are described. The theory prediction for concrete dowel connectors without tie-bars adopted in this study was based on EN 1992-1-1 and EN 1994-1-1. Push-out tests of three specimens were conducted and the results were compared with theory prediction and published formula to identify longitudinal shear resistance. The failure of specimens and the ultimate failure load values of push-out test were proved that the behavior of concrete dowel in shallow-hollow composite beams was not under pure shear stress.
Keywords: steel-concrete composite beam; shallow-hollow composite beam; concrete dowel connectors; longitudinal shear resistance; shallow floor structure.
“…Test results on 14 push-out specimens with circular openings (Huo and D'Mello, 2013) and 31 numerical simulation results concerning various opening configurations (Limazie, 2015;Limazie and Chen, 2017) were used to calibrate and verify the method proposed in Equation 1. The comparisons are given in Tables 1 and 2.…”
Section: Structures and Buildings Volume 171 Issue Sb1mentioning
confidence: 99%
“…Based on detailed FEA and analytical calculations (Limazie, 2015;Limazie and Chen, 2017), the stress concentration and the maximum design stress within the steel beam part were derived, and can be divided into the stresses caused by the composite action within the opening from the longitudinal shear forces and the stresses caused by the bending moment and axial force, as illustrated in Figure 4. Therefore, the maximum design stress within the steel section part can be estimated using…”
Section: Structures and Buildings Volume 171 Issue Sb1mentioning
2An innovative form of slim floor beams is proposed in which the shear connection is formed by combining the concrete passing through the web openings with a steel tie-bar element. A numerical study was conducted to evaluate the flexural behaviour of these composite shallow cellular beams. The force transferring mechanism, load-bearing capacity and failure patterns of the shear connections were also evaluated. Two different configurations of shear connection were designed and a parametric study was carried out to determine the parameters likely to influence their performance. The findings were incorporated with bending and push-out test results to develop design methods for this form of shear connection. A tentative design procedure for the composite shallow cellular beams is proposed.
Notation
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.