Wpływ sposobu przekazywania obciążenia na nośność słupów stalowo-betonowych

W referacie przedstawiono wyniki badań ściskanych osiowo dwugałęziowych

słupów stalowo-betonowych, złożonych z dwuteowników HEA 160, połączonych

przewiązkami o różnym rozstawie. Przestrzeń między kształtownikami została

wypełniona betonem. Przeprowadzona analiza dotyczyła wpływu sposobu

przekazywania obciążenia na ich nośność i odkształcalność. Wcześniej podobne

badania przeprowadzono w odniesieniu do całkowicie obetonowanych słupów

zespolonych, których przekrój był złożony z dwuteownika HEA 160. W obu

przypadkach, badaniom poddano elementy w naturalnej skali, klasyfikowane jako

krępe. Stwierdzono, że w wyniku jednokrotnego obciążania aż do zniszczenia,

sposób przekazywania siły na element nie ma znaczącego wpływu na jego

nośność. Zmienia natomiast charakter jego zachowania oraz postać zniszczenia,

powoduje także zerwanie przyczepności między stalą konstrukcyjną i betonem.

Zatem w tym przypadku należy zastosować łączniki w strefie przekazywania

obciążenia, zgodnie z zaleceniami EC4. Z badań wynika, że najbardziej

niekorzystne jest przekazywanie siły przez samą część betonową przekroju.

Zalecanym schematem jest natomiast obciążanie całego przekroju równomiernie

lub, jeśli jest to niemożliwe, przez stalowe kształtowniki. Ten ostatni sposób

wprowadzania siły jest dodatkowo korzystny ze względu na sprężysto-plastyczny

charakter wykresów ścieżek równowagi tych słupów, uzyskany na podstawie

pomiarów skróceń. Nośność elementów obciążanych przez kształtowniki,

pomimo zerwania przyczepności między stalą i betonem, była znacznie większa

niż samych słupów stalowych.

Pełny tekst (pdf)

[1] Małek E., Kupina: O wpływie sposobu przyłożenia obciążenia na nośność krępego

słupa zespolonego stalowo-betonowego, Inżynieria i Budownictwo, nr 12, 2011,

s. 664-666.

[2] Szmigiera E.: Strengthening of steel columns by concrete and fiber concrete casing,

8th Int. Conf. “Modern Build Materiale, Structures and Techniques”, Vilnius, 2004,

s.299, abstract.

[3] Szmigiera E.: Influence of concrete and fiber concrete on the load-carrying capacity

and deformability of composite steel-concrete columns, Journal of Civil

Engineering and Management, nr 13(1), 2007, s. 55-61.

[4] Żółtowski W., Szmigiera E.: Badania modelowe ściskanych osiowo słupów stalowych

wzmocnionych przez obetonowanie, Konstrukcje stalowe, nr 2, 2003,

s. 38-41

[5] Żółtowski W., Szmigiera E., Kosmalski S.: Untersuchungen Und theoretische Modelle

von druckbeanspruchten Stalstützen in Verbundbauweise, Stahlbau, Ernst &

Sohn, nr 3, 2004, s. 175-183.

[6] PN-EN 1994-1-1: 2008 Eurokod 4: Projektowanie zespolonych konstrukcji stalowobetonowych,

Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.