SZTYWNOŚĆ ŁĄCZNIKÓW SWORZNIOWYCH W ELEMENTACH ZESPOLONYCH STALOWO-BETONOWYCH – ZALECENIA NORMY A WYNIKI BADAŃ

W niniejszym artykule przedstawiono zagadnienie sztywności sworzni główkowych w stropach zespolonych o płycie pełnej i płycie na blachach fałdowych. Norma projektowania konstrukcji zespolonych (Eurokod 4) sugeruje przyjęcie sztywności łącznika o średnicy 19 mm równej 100 kN/mm nie różnicując tej wartości ze względu na długość sworznia, stosunek grubości płyty w fałdzie do grubości ponad fałdą, czy wytrzymałości betonu. Analizując dostępny asortyment blach trapezowych stosowanych w stropach zespolonych zauważyć można, że powyższa wartość ma zastosowanie do bardzo wąskiej grupy blach z dostępnego asortymentu. Okazuje się, że dla większości z dostępnych profili blach należy wyznaczyć ją doświadczalnie. Sztywność sworznia będzie miała wpływ na charakterystykę M-Ø węzła (a tym samym na wartości sił wewnętrznych w przypadku stosowania węzłów podatnych) oraz na naprężenia w zbrojeniu (a tym samym na szerokość rys). W artykule zawarto przegląd badań dostępnych w literaturze i zamieszczono wyniki sztywności sworzni wyznaczone z krzywej siła – poślizg. Wyniki te mogą stanowić wskazówki i pomoc dla projektantów w przypadku analizy konstrukcji zespolonych.

Pełny tekst (pdf)

[1] Barcewicz W., Giżejowski M.: Component method for determining joint properties – steel and composite joints subjected to hogging and sagging bending, Procedings of the 7th European Conference on steel and composite structures EUROSTEEL 2014, eds: R. Randalfo, F.M. Mazzolani, ECCS, Neapol 2014, nr referatu 02-314.

[2] Cashell K.: Structural Applications of Ferritic Stainless Steels (SAFSS) Work Package 3.4., 2013, http://www.steel-stainless.org/Content/Files/Ferritics/SAFSS-03-04.pdf [dostęp: 2015.11.09].

[3] Chen L. Z., Ranzi G., Jiang S. C., Tahmasebinia F., Li G. Q.: Behaviour and design of shear connectors in composite slabs at elevated temperatures, Journal of Constructional Steel Research, 115 (2015), 387-397.

[4] Han Q. Wang, Y., Xu, J., Xing, Y.: Static behavior of stud shear connectors in elastic concrete–steel composite beams, Journal of Constructional Steel Research 113 (2015): 115-126.

[5] Kucharczuk W.: Belki zespolone stalowo – betonowe w konstrukcjach budowlanych, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 2001.

[6] Kucharczuk W., Labocha S.: Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe budynków, Arkady, Warszawa 2008.

[7] Lam D., El-Lobody E.: Behavior of headed stud shear connectors in composite beam, Journal of Structural Engineering 131.1 (2005), 96-107.

[8] Lam D.: Capacities of headed stud shear connectors in composite steel beams with precast hollowcore slabs, Journal of Constructional Steel Research 63.9 (2007), 1160-1174.

[9] Nawrot J.: Badania nowego połączenia ścinanego zespolonej belki stalowo - betonowej, Konstrukcje stalowe 3(92), 2008.

[10] Nawrot J., Kucharczuk W.: Badanie nośności nowych łączników do zespolonych stropów stalowo - betonowych, Inżynieria i Budownictwo, 12/2004.

[11] Niedośpiał M.: Nośność i odkształcalność węzłów stalowo-betonowych stropów zespolonych – rola żelbetu, rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa 2013.

[12] PN-B-03300:1982: Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. Belki zespolone krępe.

[13] PN-B-03300:2006: Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. Obliczenia statyczne i projektowanie.

[14] PN-EN 1993-1-8:2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1-8: Projektowanie węzłów.

[15] PN-EN 1994-1-1:2008 Eurokod 4: Projektowanie zespolonych konstrukcji stalowo-betonowych, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.

[16] PN-EN ISO 13918: Spawanie. Kołki i pierścienie ceramiczne do zgrzewania łukowego kołków.

[17] Shim H. B., Chung K. S., Jang S. H., Park S. J., Lee J. H.: Push-out tests on shear studs in high strength concrete. Proc. 7th international conference on fracture mechanics of concrete and concrete structures (FraMCoS-7), Jeju, Korea. 2010. http://www.framcos.org/FraMCoS-7/06-10.pdf [dostęp 5 grudnia 2015 r.].

[18] Shim C. S., Lee P. G., Yoon T. Y.: Static behavior of large stud shear connectors. Engineering structures, 26(12), 2004, 1853-1860.

[19] Smith A. L., Couchman G. H.: Strength and ductility of headed stud shear connectors in profiled steel sheeting, Journal of Constructional Steel Research 66.6 (2010), 748-754.

[20] Valente, I. B., Cruz P.J.: Experimental analysis of shear connection between steel and lightweight concrete, Journal of Constructional Steel Research 65.10 (2009): 1954-1963.

[21] Xue D., Liu Y., Yu Z., He J.: Static behavior of multi-stud shear connectors for steel-concrete composite bridge, Journal of Constructional Steel Research 74 (2012): 1-7.

[22] Yuan H, The resistances of stud shear connectors with profiled sheeting, PhD thesis, University of Warwick. 1996, http://go.warwick.ac.uk/wrap/36287, [dostęp 4 stycznia 2016 r.].