Pojednostavljena formulacija za procenu sila nastalih skupljanjem u spregnutim gredama od čelika i betona s potpunim smičućim spojem

  • Nacer Rahal Univerzitet „Mustafa Stamboli”, Odsek za građevinarstvo, Maskara; Univerzitet prirodnih nauka i tehnologije, Laboratorija za mašinske strukture i stabilnost konstrukcije, Oran, Narodna Demokratska Republika Alžir https://orcid.org/0009-0002-0400-8360
  • Houda Beghdad Univerzitet „Mustafa Stamboli”, Odsek za građevinarstvo, Maskara, Narodna Demokratska Republika Alžir https://orcid.org/0009-0001-3548-5138
  • Abdelaziz Souici Univerzitet „Mustafa Stamboli”, Odsek za građevinarstvo, Maskara; Univerzitet prirodnih nauka i tehnologije, Laboratorija za mašinske strukture i stabilnost konstrukcije, Oran, Narodna Demokratska Republika Alžir https://orcid.org/0009-0004-3845-7409
  • Sara Zatir Univerzitet „Tahri Mohamed”, Odeljenje za arhitekturu i urbanizam, Bešar, Narodna Demokratska Republika Alžir https://orcid.org/0000-0002-6187-3441
  • Khaled Benmahdi Univerzitet „Mustafa Stamboli”, Odsek za građevinarstvo, Maskara, Narodna Demokratska Republika Alžir https://orcid.org/0000-0002-8244-5817
  • Halima Aouad Univerzitet „Mustafa Stamboli”, Odsek za građevinarstvo, Maskara, Narodna Demokratska Republika Alžir https://orcid.org/0009-0004-1999-1489
DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg72-46499
Ključne reči: skupljanje, beton, čelik, vreme, pojednostavljeni pristup

Sažetak


Uvod/cilj: Poznato je da pojave zavisne od vremena, poput puzanja i skupljanja betona, znatno utiču na ponašanje kompozitnih greda od čelika i betona. Zbog toga je veoma važno da se uzmu u obzir prilikom izračunavanja snage i sigurnosti kompozitnih greda od čelika i betona. Mnoga teorijska i numerička istraživanja imaju za cilj kontrolisanje ovih pojava. U većini tih istraživanja zastupljeni su komplikovani procesi i izračunavanja koji zahtevaju složene tehnike.

Metode: Ovaj model kombinuje jednačine statičke ravnoteže i dve relacije kompatibilnosti, po zakrivljenosti i po deformaciji, poprečnog preseka kompozitne grede od čelika i betona sa diferencijalnom jednačinom nastalom kao rezultat teorije brzine puzanja (CRM). Ideja je da se ovaj model pojednostavi kako bi se izbegle komplikovane matematičke transformacije.

Rezultati: Rezultati pojednostavljenog pristupa su veoma zadovoljavajući u poređenju sa rezultatima analitičkog modela.

Zaključak: Da bi se izbegao veliki broj računskih operacija i različite teškoće koje prate analitičke ili numeričke metode pri proceni dodatnog naprezanja usled skupljanja betona u kompozitnim gredama od čelika i betona, ovaj rad predlaže pojednostavljenu analitičku metodologiju uz obezbeđivanje zahtevane sigurnosti. Pokušano je pojednostavljivanje postojećeg analitičkog modela zasnovanog na teoriji linearne viskoelastičnosti iz 2012. godine.

Reference

Al-Deen, S., Ranzi, G. & Uy, B. 2015. Non-uniform shrinkage in simply-supported composite steel-concrete slabs. Steel and Composite Structures, 18(2), pp.375-394. Available at: https://doi.org/10.12989/scs.2015.18.2.375.

Aly, T., Sanjayan, J.G. & Collins, F. 2008. Effect of polypropylene fibers on shrinkage and cracking of concretes. Materials and Structures, 41(10), pp.1741-1753. Available at: https://doi.org/10.1617/s11527-008-9361-2.

Au, F.T.K., Liu, C.H. & Lee, P.K.K. 2007. Shrinkage analysis of reinforced concrete floors using shrinkage-adjusted elasticity modulus. Computers and Concrete, 4(6), pp.437-456. Available at: https://doi.org/10.12989/cac.2007.4.6.437.

Ban, H., Uy, B., Pathirana, S.W., Henderson, I., Mirza, O. & Zhu, X. 2015. Time-dependent behaviour of composite beams with blind bolts under sustained loads. Journal of Constructional Steel Research, 112, pp.196-207. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2015.05.004.

Beghdad, H., Tehami, M. & Rahal, N. 2017. Shrinkage Behaviour Modelling of Steel-Concrete Composite Beams with Varying Degree of Connection. Asian Journal of Civil Engineering (BHRC), 18(8), pp.1271-1285 [online]. Available at : https://ajce.bhrc.ac.ir/Volumes-Issues/agentType/View/PropertyID/9500 [Accessed: 10 September 2023].

Cao, G., Han, C., Dai, Y. & Zhang, W. 2018. Long-Term Experimental Study on Prestressed Steel–Concrete Composite Continuous Box Beams. Journal of Bridge Engineering, 23(9). Available at: https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0001269.

-Eurocodes. 1992. Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings [online]. Available at: https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/EN-Eurocodes/eurocode-2-design-concrete-structures [Accessed: 10 September 2023].

-Eurocodes. 2006. Designers' Guide to EN 1994-2 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures Part 2, General rules and rules for bridges [online]. Available at: https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/publications/designers-guide-en-1994-2-eurocode-4-design-composite-steel-and-concrete-structures [Accessed: 10 September 2023].

Furtak, K. 2015. Evaluation of the influence of shrinkage strain on the fatigue strength of the connection in steel–concrete composite beams. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 15(3), pp.767-774. Available at: https://doi.org/10.1016/j.acme.2014.12.011.

Gilbert, R.I. 1989. Time‐Dependent Analysis of Composite Steel‐Concrete Sections. Journal of Structural Engineering, 115(11), pp.2687-2705. Available at: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1989)115:11(2687).

Huang, D, Wei, J., Liu, X., Du, Y. & Zhang, S. 2019a. Experimental study on influence of post-pouring joint on long-term performance of steel-concrete composite beam. Engineering Structures, 186, pp.121-130. Available at: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.02.003.

Huang, D., Wei, J., Liu, X., Xiang, P. & Zhang, S. 2019b. Experimental study on long-term performance of steel-concrete composite bridge with an assembled concrete deck. Construction and Building Materials, 214, pp.606-618. Available at: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.04.167.

Huang, D, Wei, J., Liu, X., Zhang, S. & Chen, T. 2018. Influence of post-pouring joint on long-term performance of steel-concrete composite beam. Steel and Composite Structures. 28(1), pp.39-49. Available at: https://doi.org/10.12989/scs.2018.28.1.039.

Jason Weiss, W., Yang, W. & Shah, S.P. 1998. Shrinkage cracking of restrained concrete slabs. Journal of Engineering Mechanics, 124(7), pp.765-774. Available at: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1998)124:7(765).

Marí, A.R., Bairán, J.M. & Duarte, N. 2010. Long-term deflections in cracked reinforced concrete flexural members. Engineering Structures, 32(3), pp.829-842. Available at: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2009.12.009.

Nguyen, Q.-H. & Hjiaj, M. 2016. Nonlinear Time-dependent Behavior of Composite Steel-Concrete Beams. Journal of Structural Engineering, 142(5), Available at: https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001432.

Partov, D. & Kantchev, V. 2012. Gardner&Lockman Model (2000) and its Application in Numerical Analysis of Composite Beams. Procedia Engineering, 40, pp.357-362. Available at: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.108.

Partov, D. & Kantchev, V. 2014. Gardner and Lockman Model in Creep Analysis of Composite Steel-Concrete Sections. Structural Journal, 111(1), pp.59-70. Available at: https://doi.org/10.14359/51686430.

Rahal, N., Tehami, M., Souici, A. & Beghdad, H. 2012. Applying of Integral Equation of Volterra for Determining the Section Forces in Composite Beam, Regarding Shrinkage of Concrete. Key Engineering Materials, 498, pp.173-186. Available at: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.498.173.

Ranzi, G., Leoni, G. & Zandonini, R. 2013. State of the art on the time-dependent behaviour of composite steel-concrete structures. Journal of Constructional Steel Research, 80, pp.252-263. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2012.08.005.

Si, X.T. & Au, F.T.K. 2011. An Efficient Method for Time-Dependent Analysis of Composite Beams. Procedia Engineering, 14, pp.1863-1870. Available at: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.07.234.

Souici, A., Tehami, M., Rahal, N., Bekkouche, M.S. & Berthet, J.F. 2015. Creep effect on composite beam with perfect steel-concrete connection. International Journal of Steel Structures, 15(2), pp.433-445. Available at: https://doi.org/10.1007/s13296-015-6013-6.

Sun, G., Xue, S., Qu, X. & Zhao, Y. 2019. Experimental investigation of creep and shrinkage of reinforced concrete with influence of reinforcement ratio. Advances in concrete construction, 7(4), pp.211-218 Available at: https://doi.org/10.12989/acc.2019.7.4.211.

Tehami, M. & Ramdane, K.-E. 2009. Creep behaviour modelling of a composite steel–concrete section. Journal of Constructional Steel Research, 65(5), pp.1029-1033. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2009.01.001.

Objavljeno
2024/06/10
Broj časopisa
Vol. 72 Br. 2 (2024): april-jun
Rubrika
Pregledni radovi

Sva prava zadržana (c) 2024 Nacer Rahal, Houda Beghdad, Abdelaziz Souici, Sara Zatir, Khaled Benmahdi, Halima Aouad

Creative Commons License

Ovaj rad je pod Creative Commons Autorstvo 4.0 međunarodnom licencom.

Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:

Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).