Stability and ductility of structures

„Stability and ductility of structures " The Journal of Civil Engineering and Management, 16(2), p. 155-158 First Published Online: 24 Jun 201

Optimum design of steel structures 2013

"Optimum design of steel structures 2013" review."Engineering Structures and Technologies, 6(1), pp. 4

Centrifugally manufactured hollow concrete‐filled steel tubular columns

Hollow concrete‐filled steel tubular elements (H‐CFSTs) represent a type of composite steel‐concrete elements. These elements are usually produced by spinning. During this process wet concrete mix in the steel tube is displaced and compacted by centrifugal force and the concrete core so formed achieves better physical and mechanical properties in comparison with other compaction methods. These improvements are related to concrete density, Young's modulus, Poisson’ s ratio, compressive strength, deformability as well as to a more uniform distribution of fine and coarse aggregates and binding particles along the thickness of the hollow concrete core formed by multi‐layering centrifugation process. The peculiarities of the spinning process, recommendations for proportioning the components for the specimens manufacture, spinning time needed for displacement and compaction of concrete mix, preparation of specimens for testing and testing methods used are presented in this paper. Tuščiavidurių betonšerdžių plieninių vamzdinių strypų gamybos technologija ir pranašumai Santrauka Tuščiaviduriai betonšerdžiai plieniniai vamzdžiai (TBPV) yra vienas iš kompozitinių konstrukcijų tipų. Tokie elementai dažniausiai gaminami centrifugavimo būdu, kai betono skiedinys įpilamas į plieninį vamzdį ir tankinamas centrifuguojant, dėl to betonas įgyja geresnių fizinių ir mechaninių savybių lyginant su plačiau naudojamais tankinimo metodais. Šios savybės yra tankis, tamprumo modulis, Puasono koeficientas, gniuždomasis stipris, deformacijos, skiedinio užpildo pasiskirstymo vienodumas per gaminio storį. Šiame straipsnyje yra pateikiami centrifugavimo proceso ypatumai, betono skiedinio komponentų kiekio, proporcijų nustatymo, jų savybių, centrifugavimo laiko parinkimo, bandymo eigos ir bandymo metodų rekomendacijos. First Published Online: 14 Oct 2010 Reikšminiai žodžiai: kompozitinės konstrukcijos, tuščiaviduriai betonšerdžiai plieniniai vamzdžiai, daugiasluoksnės šerdys, centrifugavimas, gamyba, technologija

Experimental investigation into fire resistance of HC‐FST columns under axial compression

A certain amount of analytical methods for determining fire resistance of concrete filled steel tubular columns are developed. Mostly those methods refer to or have as an origin the data about the results of real experiments. The research work on this kind of composite column behaviour under fire conditions with a wide range of different parameters measuring was performed. The behaviour of 16 axially loaded HC‐FST (hollow concrete filled steel tubular) columns without fire protection under conditions similar to ISO‐834 fire and under normal conditions was experimentally investigated and the results are presented in this paper. The experimental values of fire resistance were measured and the failure mode was determined for 4 axially loaded columns. And for the comparison of test parameters, 4 axially loaded HC‐FST columns were tested under normal conditions. In addition, 8 hollow concrete‐filled steel tubular stub columns and 4 hollow concrete tubular stub columns under normal conditions were tested. The final objective was to prepare experimental data for analysis and to find some analytical dependence between test parameters with the most significant influence on the fire results of HC‐FST columns. Centriškai gniuždomų hc-fst kolonų atsparumo ugniai eksperimentinis tyrimas Santrauka Yra sukurta keletas analitinių metodų vamzdinių plieno kolonų su betono šerdimi atsparumui kaitros sąlygomis nustatyti. Didžiuma šių analitinių metodų yra paremti arba buvo kuriami analizuojant eksperimentinių kaitrinių tyrimų duomenis. Buvo atlikti vamzdinių plieno kolonų su tuščiavidure betono šerdimi elgsenos kaitros sąlygomis eksperimentiniai tyrimai, matuojant skirtingus bandymo parametrus. Eksperimentiškai ištirta 16-kos centriškai gniuždomų HC-FST (centrifuguotų tuščiavidurių betonšerdžių plieninių vamzdinių) kolonų, nepadengtų apsauginėmis (atsparumą kaitrai didinančiomis) dangomis, elgsena kaitros sąlygomis (panašiomis į ISO-834 standartinį gaisrą), ir tyrimo rezultatai yra pateikti šiame straipsnyje. Nustatytos 4-ių centriškai gniuždomų HC-FST kolonų atsparumo kaitrai eksperimentinės reikšmės ir suirimo pobūdis. Bandymų parametrams palyginti buvo išbandytos 4-ios centriškai gniuždomos HC-FST kolonos normaliomis sąlygomis, taip pat centrišku gniuždymu buvo išbandyti 8 HC-FST trumpi elementai ir 4 betoniniai žiedai normaliomis sąlygomis. Pagrindiniai straipsnyje aprašyto tyrimo tikslai – gauti eksperimentinių duomenų analizei ir priklausomybėms tarp bandymo parametrų, darančių didžiausią įtaką HC-FST kolonų atsparumui kaitrai, išvesti. First Published Online: 14 Oct 2010 Reikšminiai žodžiai: eksperimentinis tyrimas, ašinė apkrova, betonšerdės plieninės vamzdinės kolonos, laikomoji galia, atsparumas ugniai

Behaviour of hollow concrete‐filled steel tubular composite elements

Behaviour of composite steel‐concrete elements in various loading stages is quite well analysed by theoretical investigations and experiments. Concrete‐Filled Steel Tube (CFST) is one of many composite elements used at present in civil engineering. Different approaches and design philosophies were adopted in different design codes for it. But for hollow CFST elements, which are more effective than ordinary CFST, any code does not provide information about how to design these elements. Further investigations of hollow composite CFST elements are needed. In loading stage, when a particular level of stresses exists, an interaction between steel tube and concrete core appears and therefore a complex stress state of element takes place, which increases the load‐bearing capacity of the whole composite element. This interaction between components of CFST elements is reached because of different material properties, such as Poisson's ratio, elasticity modulus etc. In this article reasons of the above‐mentioned complex stress state appearance and behaviour of hollow CFST element components in different load stages of compressed stub structural member are analysed. The test results are presented in diagrams, tables. Previous researches of other investigators are summarised. Differences and similarities in behaviour of solid concrete and composite elements and hollow members with different number of concrete core layers are discussed. Tuščiavidurių betonšerdžių plieninių vamzdinių strypų elgsena Santrauka Dažniausiai naudojamų įvairiai apkrautų pilnavidurių betonšerdžių plieninių vamzdinių elementų elgsena teoriškai pakankamai išsamiai išanalizuota ir pagrįsta bandymais. Tuščiaviduriai betonšerdžiai plieniniai strypiniai elementai (TBPS) yra viena iš tokių kompozitinių elementų rūšių. Pasaulyje naudojami įvairūs norminiai dokumentai ir projektavimo rekomendacijos yra pritaikytos pilnaviduriams BPS. Tuščiavidurių elementų, kurie neretai yra efektyvesni nei pilnaviduriai, tyrimų ir jų elgsenos teorin­s analiz­s n­ra gausu. Apkrovimo metu, kai pasiekiamas tam tikras įtempių būvis, tarp kompozitinio elemento komponentų atsiranda sąveika. Tod­l susikuria sud­tingesnis įtempių būvis bei padid­ja elemento laikomoji galia. Ši sąveika atsiranda d­l naudojamų medžiagų skirtingų savybių, tokių kaip Puasono koeficientas, tamprumo modulis ir t. t. Straipsnyje pateiktos sud­tingo įtempių būvio atsiradimo priežastys bei jų elgsenos, veikiant įvairioms gniuždomosioms apkrovoms, ypatumai. Aprašyti ir išanalizuoti bandymo metu gauti rezultatai, kurie pateikti grafikų ir lentelių pavidalo. Betoninių ir kompozitinių vienasluoksnių ir dvisluoksnių TBPS elementų elgsenos panašumai ir skirtumai aptarti ir palyginti su pilnaviduriais BPS. Reikšminiai žodžiai: kompozitin­s konstrukcijos, betonšerdžiai plieniniai vamzdžiai, tuščiaviduriai, centrifugavimas, sąveika tarp komponentų, elgsena, betono triašis būvis, Puasono koeficientas. First Published Online: 14 Oct 201

Challenges to structural glass: what have been already done?

The paper gives a literature review and systematic scheme of scientific articles in the field of structural glass by applying testing methods and theoretical evaluations. It seems to be an important issue because currently the World feels like a surge of activity and challenges a new influx of glass and light. The summary of the review given at the end of the paper also reveals less investigated areas in the field of structural glass application. The main objectives and tasks for possible and the most important directions for further investigations are formulated on the basis of this review. Statybinio stiklo iššūkiai: apžvalga Santrauka Straipsnyje pateikiama statybinio stiklo tyrimų literatūros apžvalga ir sisteminga mokslinių straipsnių schema, taikant bandymų metodus ir teorinį vertinimą. Europos valstybių mokslininkai jau prieš 30 metų į stiklą pažvelgė naujai, išryškindami stiklo įvairiapusiškumą ir naudojimą realizuojant architektūrinius ir konstrukcinius sprendimus – stiklas vertinamas kaip apkrovas perimanti laikančioji konstrukcija. Šiuo metu pasaulyje ir Lietuvoje jaučiamas pagyvėjimas, sujudimas, susidomėjimas naujuoju stiklo ir šviesos antplūdžiu. Skaidrumas, geros mechaninės charakteristikos (gniuždomasis stipris), maža gamybos savikaina ir plačios perdirbimo galimybės (aplinkosauga) – visos šios savybės lėmė dabartinį stiklo populiarumą. Viena svarbesnių stiklo savybių, suteikiančių šiai medžiagai paslaptingumo, yra stiklo pralaidumas šviesai. Straipsnyje atskleidžiamos mažiau ištirtos statybinio stiklo naudojimo sritys. Pagrindiniai svarbiausių tolesnių tyrimų krypčių tikslai ir uždaviniai suformuluoti remiantis šia apžvalga. First Published Online: 16 May 2013 Reikšminiai žodžiai: statybinis stiklas, laminuotas stiklas, grūdintasis stiklas, elgsena, struktūriniai elementai, sisteminė schem

Buckling of slender composite concrete‐filled steel columns

The paper presents the analysis of the experimental data of 1817 on concrete‐filled steel tubes ‐ CFSTs. These results are compared with the predicted results of the load‐bearing capacity of calculations of slender elements according to the methods suggested by Eurocode 4. The following types of tested CFSTs were analysed: circular and rectangular hollow section stub and long columns fully filled with concrete, which were with or without applied moments at the ends of specimen. During the results obtained in the result of the tests on the load bearing capacity for circular concrete‐filled steel tubular columns correspond with the calculated values based on methods presented by Eurocode 4. The experimental values of load bearing capacity for members of concrete‐filled rectangular hollow sections agree very well with the theoretical values where the concrete cylinder strength is below 75 N/mm2. The analysis demonstrated that preloading of concrete‐filled hollow section members does not influence the load bearing capacity. This paper also presents the examination of stress state distribution for concrete‐filled hollow section members, influence of concrete preloading and of longitudinal stress strain curves. Santrauka Straipsnyje aptariami 1817 betonšerdžiu plieniniu vamzdiniu strypu eksperimentiniai duomenys. Šie duomenys lyginami su rezultatais, gautais remiantis Eurocode 4 pateiktais kompozitiniu elementu laikomosios galios nustatymo metodais. Analizuojami tokie betonšerdžiu plieniniu strypu bandiniu tipai: pilnavidures trumpos arba liaunos apskritojo ir stačiakampio skerspjūvio vamzdines betonšerdes plienines kolonos su ju galuose veikiančiu lenkiamuoju momentu arba be jo. Apskritojo skerspjūvio betonšerdžiu kolonu bandymu metu gautieji laikomosios galios rezultatai atitinka remiantis Eurocode 4 pateiktais metodais apskaičiuotasias ju reikšmes. Stačiakampio skerspjūvio betonšerdžiu elementu laikomosios galios bandymais rastosios reikšmes labai gerai atitinka teorines reikšmes, kai šerdies betono ritininis stipris nesiekia 75 N/mm2. Analizuojant nustatyta, kad išankstinis betonšerdžiu elementu apkrovimas neturi beveik jokio poveikio elementu laikomajai galiai. Šiame straipsnyje taip pat nagrinejamas betonšerdžiu elementu itempiu būviu pasiskirstymas, betono apspaudimo poveikis bei išilginiu deformaciju ir itempiu kreives. First Published Online: 24 Jun 2011 Reikšminiai žodžiai: kompozitines konstrukcijos, betonšerdes plienines vamzdines kolonos, Eurocode 4, skaičiavimas, lyginimas, liaunumas, klupumas, laikomoji galia, bandymo rezultata

Design of circular composite beams with a different concrete core considering the effect of concrete in tension

Currently, the bending resistance of composite steel and concrete circular beams and beam-columns may be analysed assuming the interaction between the steel shell and concrete core but ignoring the behaviour of the part of the concrete core in tension. Some natural and numerical experiments show that an influence of this part of the concrete core on the total value of bending resistance of a composite member may be rather important. Therefore, this paper pre- sents the method developed for the design of hollow and solid concrete-filled steel tubular beams based on the test data. It takes into account an effect of the part of the concrete core in tension and gives a better agreement with test results than EC4 (EN 1994-1-1 2004). Also, the paper presents the results of carried out analytical, experimental and numerical investigations of the hollow centrifuged and solid concrete-filled steel tubular beams