Współpraca betonu i stali na różnych poziomach obciążenia w osiowo ściskanych elementach zespolonych stalowo-betonowych
Wariant tytułu
Cooperation between steel and concrete in axially loaded CFST (Concrete Filled Steel Tube) elements
Autor
Szopa, Lidia
Promotor
prof. zw. dr hab. inż. Kazimierz Flaga
Data wydania
2007
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Praca badawcza miała na celu określenie jakości współpracy pomiędzy stalą i betonem w zespolonym słupie typu CFST (Concrete Filled Steel Tube) na różnych poziomach obciążenia w osiowo ściskanym elemencie. Badane elementy były wykonane z rur stalowych o długości l=1500 mm, o średnicy zewnętrznej D=168,3 mm, o zróżnicowanej grubości ścianki rury t=5 i t=10 mm, wykonane ze stali rurowej dwu gatunków R35 i R45 (granica plastyczności, odpowiednio: 360 i 385 MPa). W 5 seriach badań zastosowano beton 4 klas wytrzymałości o zróżnicowanym rodzaju kruszywa (kruszywo otoczakowe, bazaltowe łamane, kruszywo lekkie - keramzyt), co miało wpływ na cechy związane z odkształcalnością betonu (zróżnicowanie modułów sprężystości i współczynników Poissona badanych betonów). Osiowe obciążenie ściskające zrealizowano na 24 elementach badawczych.
W badaniach zaobserwowano między innymi, że niska wartość modułu sprężystości betonu wypełniającego (w 8 na 24 elementy badawcze) może być korzystna dla uzyskania wysokiej nośności słupów typu CFST ze względu na duży przyrost nośności betonu trójosiowo ściskanego i uzyskany znaczny efekt ograniczający w betonie. Wówczas nośność elementów może wzrosnąć o 15 do 20 %.
Experimental work aimed at determine quality of cooperation between steel and concrete in CFST (Concrete Filled Steel Tube) composite columns, dependent on level of compressive axial load. The tested elements were made of two types of steel R35 and R45 (yield stress 360 and 385 MPa respectively) and had an outside diameter D=168,3 mm, thickness t=5 mm and t=10 mm, length l=1500mm. Concrete filled into tubes was of 4 grades of compressive strength, made of various kinds of aggregate (gravel, basalt, light aggregate) which had influence on deformability of concrete (various Poisson coefficients and Young's elasticity modulus). In 5 series were tested 24 elements subjected to axial compressive load.
Experiments shoved (among others) enhancement of load capacity of CFST elements (in 8 of 24 elements) which had low Young's modulus for in-filled concrete. Then the confinement effect improves composite action between steel and concrete and load capacity of CFST increase at about 15 to 22 %.
