![](/images/graphics-bg.png)
Experimental and finite element investigation on the load-slip behavior of composite push out segments using various shear connectors
Other Title(s)
التحري التجريبي و بالعناصر المحددة لسلوك الحمل-الانزلاق للقطع المركبة ذوات الأنواع المختلفة من روابط القص
Joint Authors
al-Hadithi, Layth Khalid
Aziz, Khalil Ibrahim
al-Alusi, Muhammad Raji M.
Source
Issue
Vol. 15, Issue 3 (30 Sep. 2009), pp.4087-4111, 25 p.
Publisher
University of Baghdad College of Engineering
Publication Date
2009-09-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
25
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تعنى الدراسة الموصوفة أدناه بالفحص المختبري و التمثيل بالعناصر المحددة لمجموعة متنوعة من قطع أعمدة المركبة الحديدية - الخرسانية ذوات روابط القص بمختلف أشكال و المقاسات إعطاء مقاومة انزلاق عند أسطح التلامس بين الحديد و الخرسانة .تمثل هذه الدراسة انتقاله نوعية في أبحاث العملية و التحليلية في مجال فعالية روابط القص عند أسطح التماس الحديدية - الخرسانية لكون أبحاث في مجال روابط القص منذ ثمانينات القرن الماضي و لهذا الحين - تختص في مجال البلاطات وأنظمة السقوف والعتبات المركبة .تم استخدام ثلاثة أنواع من روابط القص - مع أربعة أنواع من الخرسانة لكل واحد منها - في تصنيع و تحميل و فحص قطع أعمدة المركبة .تم إخضاع نماذج أعمدة المركبة اثني عشر تلك إلى فحص انضغاط test utجه- push اختبار سلوك كل منها بواسطة قياس مقدار انزلاق لكل قيمة حمل إضافية و لحين الفشل و بهذا يتم تحديد مدى مطاولة كل نوع من أنواع رباطات القص في مقاومة التحميل وتحديد شكل الفشل عند سطح التماس لكل نموذج .بشكل منفرد تم استخدام تحليل اللاخطي ثلاثي أبعاد بطريقة العناصر المحددة باستخدام برنامج الحاسوب (ANSYS) إصدار الخامس (2002) في دراسة السلوك إنشائي لقطع أعمدة المركبة اثني عشر واستقراء علاقة الحمل - انزلاق لكل منها مع استقراء توزيع إجهاد المكافئة وأنماط التشققات خلال أوساط الخرسانية المسلحة يتضمن النموذج الرقمي المذكور استخدام العنصر الطابوقي ايزوبار امتري الخرساني ثماني العقد ذي التسليح الموزع (65 SOLID)العنصر الطابوقي ايزوبار امتري الحديدي ثماني العقد ( SOLID45 ) لتمثيل الوسط الخرساني المسلح و مقطع الحديد إنشائي و روابط القص على التوالي مع افتراض ترابط تام بين الخرسانة و حديد التسليح .تم أيضا اخذ بنظر اعتبار تأثيرات الخصائص اللاخطية للمواد و المشتملة على التشقق و التهشم للخرسانة إجهاد الخضوع لمقاطع الحديد إنشائي و لقضبان التسليح و ظاهرة انزلاق اللاخطي عند الترابط في أسطح التماس .بينت المقارنة بين النتائج النظرية و النتائج العملية توافقا جيدا و بذلك يتم إثبات دقة نموذج العناصر المحددة المستخدم والمبني على نمط التشقق المنتشر في الخرسانة .
أثبتت النتائج أيضا وجود حركة نسبية ( انزلاق ) على امتداد أسطح التماس بين الحديد و الخرسانة لغاية الفشل مع تحديد التطور عبر مراحلها لجميع النماذج اثني عشر حتى مع استخدام روابط قص كفوءة أو خرسانة عالية الخصائص .
أبدت روابط القص من نوع القضبان ذوات الرؤوس الكبيرة ( headed studs ) تفوقا على النوعين آخرين المستخدمين من روابط القص مقطع ساقية و مقطع L) في مقاومة انزلاق والحمل اقصى .
Abstract EN
The study described herein deals with experimental and finite element modeling of a variety of composite steel-concrete column segments using shear connectors of different shapes and sizes to provide resistance to slip at steel–concrete interfaces.
Hence, it represents a qualitative transition in the experimental and analytical investigations on shear connector’s effectivity at steel–concrete interfaces, as most studies in the field of shear connectors were devoted to composite beam and slab–systems.
Three types of shear connectors–with four concrete grades for each type–were used in fabricating composite specimens.
The twelve composite prototypes were subjected to push–out test individually to examine their behavior by measuring the slip values for each load incremental till failure, thus determining the resistance extent of each connectors type and specifying the failure mode at interface.
A nonlinear three–dimensional finite element analysis have been carried out on twelve composite column segments using ANSYS computer program (5 th version, 2882) to investigate their behavior and predict their load–slip relationships, equivalent stress distributions and concrete cracking patterns.
The defined numerical modeling included using the eight node isoparametric brick element with smeared reinforcement (SOLID 55) and the eight node isoparametric steel brick element (SOLID75), to model the reinforced concrete medium and the steel section and shear connectors, respectively, considering perfect bond between concrete and steel reinforcing bars.
Nonlinear properties including cracking and crushing of concrete, yielding of steel section and reinforcement, and nonlinear bond–slip at interface were also considered.
Comparison of the experimental and theoretical results has shown good agreement that verifies the accuracy of the finite element model based on the smeared crack model of concrete.
Results have detected the development of the relative movement (slip) be at all ranges of the load-slip relationship at interface even with using effective shear connection and / or high quality concrete.
The headed studs have revealed the highest slip resistance and ultimate load over the channel and the L-shaped studs.
The high strength concrete has also revealed the same superiority over the other three tested types of concrete.
American Psychological Association (APA)
al-Hadithi, Layth Khalid& Aziz, Khalil Ibrahim& al-Alusi, Muhammad Raji M.. 2009. Experimental and finite element investigation on the load-slip behavior of composite push out segments using various shear connectors. Journal of Engineering،Vol. 15, no. 3, pp.4087-4111.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-327428
Modern Language Association (MLA)
al-Hadithi, Layth Khalid…[et al.]. Experimental and finite element investigation on the load-slip behavior of composite push out segments using various shear connectors. Journal of Engineering Vol. 15, no. 3 (Sep. 2009), pp.4087-4111.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-327428
American Medical Association (AMA)
al-Hadithi, Layth Khalid& Aziz, Khalil Ibrahim& al-Alusi, Muhammad Raji M.. Experimental and finite element investigation on the load-slip behavior of composite push out segments using various shear connectors. Journal of Engineering. 2009. Vol. 15, no. 3, pp.4087-4111.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-327428
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 4109-4111
Record ID
BIM-327428