A comparative experimental study of prestressed continuous steel-concrete composite beams was carried out. Two continuous composite beams were tested, one of which was plain continuous steel-concrete composite beam, while the other was a composite beam prestressed with external tendons. Cracking behavior and the load carrying capacity of the beams were investigated experimentally. Full plasticity was developed in the mid-span section each beam, the maximum moments attained at the internal support sections however were governed by local buckling which was related to the slenderness of composite section. It was found that in hogging moment regions, the ultimate resistance of an externally prestressed composite beam would be governed by either distortional lateral buckling or local buckling, or interactive mode of these two buckling patterns. The results show that exerting prestressing on a continuous composite beam with external tendons will increase the extent of internal force and moment redistribution in the beam. The influences of local and distortional buckling on the behaviors of the composite continuous beams are discussed. The Moment redistribution and the load carrying capacity of the prestressed continuous composite beams are evaluated, and it is found that at the ultimate state, the moment redistribution in the prestrssed continuous composite beams is greater than that in non-prestressed composite beams.
The advantages of composite construction are now well understood in terms of structural economy, good performance in service, and ease of construction. However, these conventional composite construction systems have some problems in application to steel framed buildings due to their large depth. So, in this study we executed an experimental test with the "Slim Floor"system which could reduce the overall depth of composite beam. Slim Floor system is a method of steel frame multi-story building construction in which the structural depth of each floor is minimized by incorporating the steel floor beams within the depth of the concrete floor slab. Presented herein is an experimental study that focuses on the flexural behaviour of the partially connected slim floor system with asymmetric steel beams encased in composite concrete slabs. Eight full-scale specimens were constructed and tested in this study with different steel beam height, slab width, with or without shear connection and concrete topping thickness. Observations from experiments indicated that the degree of shear connection without additional shear connection was $0.53{\sim}0.95$ times that of the full shear connection due to inherent mechnical and chemical bond stress.
Kim, Seung-Eock;Choi, Ji-Hun;Pham, Thai-Hoan;Truong, Viet-Hung;Kong, Zhengyi;Duong, Nguyen-The;Vu, Quang-Viet
Steel and Composite Structures
/
v.37
no.1
/
pp.75-90
/
2020
This paper introduces a new composite joint, which is the composite CFST beam- concrete column joint, and it is more convenient for transportation and erection than conventionally welded joints. The main components of this joint include steel H-beams welded with CFST beams, reinforced concrete columns, and reinforced concrete slabs. The steel H-beams and CFST beams are connected with a concrete slab using shear connectors to ensure composite action between them. An experimental investigation was conducted to evaluate the proposed composite joint performance. A three-dimensional (3D) finite element (FE) model was developed and analyzed for this joint using the ABAQUS/explicit. The FE model accuracy was validated by comparing its results with the relevant test results. Additionally, the parameters that consisted of the steel box beam thickness, concrete compressive strength, steel yield strength, and reinforcement ratio in the concrete slab were considered to investigate their influence on the proposed joint performance.
This paper presents a simplified approach for the design of semi-continuous composite beams in braced frames, where specific attention is given to the effect of joint rotational stiffness. A simple composite beam model is proposed incorporating the effects of semi-rigid end connections and the nonprismatic properties of a 'cracked' steel-concrete beam. This beam model is extended to a sub-frame in which the restraining effects from the adjoining members are considered. Parametric studies are performed on several sub-frame models and the results are used to show that it is possible to correlate the amount of moment redistribution of semi-continuous beam within the sub-frame using an equivalent stiffness of the connection. Deflection equations are derived for semi-continuous composite beams subjected to various loading and parametric studies on beam vibrations are conducted. The proposed method may be applied using a simple computer or spreadsheet program.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.4
no.3
/
pp.153-160
/
2000
In simply supported composite beams, the neutral axis of the composite cross section usually is located the top flange of the steel I-shape, so that the top flange does not impart much strength to the member. This suggests that omitting the top flange entirely could be a means to lower the cost of the beam without greatly reducing the strength. The purpose of this investigation is to research flexural strength and behavior of the composite beams with reduced top flange of steel. Five specimens with H and inverted T steel section were tested. As the test results, comparison of the experimental to computed full-plastic moment, and variations of flexural strength with reduced top flange were analyzed.
The paper presents the results of an experimental and numerical programme to characterize the behaviour of steel beams reinforcement by composite plates. Important failure mode of such plated beams is the debonding of the composite plates from the steel beam due to high level of stress concentration in the adhesive at the ends of the composite plate. In this new research, an experimental and numerical finite element study is presented to calculate the stresses in the sika carbodur and sika wrap reinforced steel beam under mechanical loading. The main objective of the experimental program was the evaluation of the force transfer mechanism, the increase of the load capacity of the steel beam and the flexural stiffness. It also validated different analytical and numerical models for the analysis of sika carbodur and sika wrap reinforced steel beams. In particular, a finite element model validated with respect to the experimental data and in relation to the analytical approach is presented. Experimental and numerical results from the present analysis are presented in order to show the advantages of the present solution over existing ones and to reconcile debonding stresses with strengthening quality.
An experimental investigation of composite beams composed of wide flange steel and precast concrete is presented. The bottom flange of the steel section is encased in precast concrete. The composite beams tested in this study were designed to reduce the depth of the slab and beam. The slabs are constructed on top of the edges of the Structural Composite Hybrid System, instead of on top of the steel flange, decreasing the depth of the beams. When concrete is cast on the metal deck plate located on the edges of the precast concrete, the weight of the concrete slabs and other construction loads must be supported by the contacts between the steel and the precast concrete. This interface must not exhibit bearing failures, shear failures, and failures caused by torque due to the loading of the precast concrete. When the contact area between the concrete and the bottom flange of the steel beam is small, these failures of the concrete are likely and must be prevented. The premature failure of precast concrete must not also be present when the weight of the concrete slabs and other construction loads is loaded. This paper presents a load carrying capacity of Structural Composite Hybrid System in order to observe the failure mode. The symmetrically distributed loading that caused the failure of the composite beam was found. The paper also provides design recommendations of such type of composite structure.
The behavior of steel-concrete composite beams is strongly influenced by the type of shear connection between the steel beam and the concrete slab. For accurate analytical predictions, the structural model must account for the interlayer slip between these two components. This paper focuses on a procedure for response sensitivity analysis using state-of-the-art finite elements for composite beams with deformable shear connection. Monotonic and cyclic loading cases are considered. Realistic cyclic uniaxial constitutive laws are adopted for the steel and concrete materials as well as for the shear connection. The finite element response sensitivity analysis is performed according to the Direct Differentiation Method (DDM); its analytical derivation and computer implementation are validated through Forward Finite Difference (FFD) analysis. Sensitivity analysis results are used to gain insight into the effect and relative importance of the various material parameters in regards to the nonlinear monotonic and cyclic response of continuous composite beams, which are commonly used in bridge construction.
Kim, Sung-Bae;Kim, Sang-Seup;Lee, Won-Rok;Kim, Jung-Yeon;Lee, Seung-Bae;Ryu, Deog-Su;Kim, Dae-Hoi
Journal of Korean Society of Steel Construction
/
v.24
no.5
/
pp.521-534
/
2012
In this research, we carry this study into effect on the basis of utilizing character of composite beam and developing applicable section to some of high strength steel. We evaluated flexural capacity of composite beam that is a unit member through experiments. The existing nominal strength formula of Composite Beam which is a previous method was reviewed and the experiment had been progressive by using each composite members as main variables though the result. Capacity evaluation of U-shape Hybrid Forming Beam(HyFo Beam) which is a new shape show as follow from the result. First, it is resonable to resist demand moment by couple moments which are occurred in concrete compressive-strength and steel tensile-strength. Second, the capacity was stably increased in proportion to the depth of beams and the thickness of steel plates. The last, HyFo Beam was showed as ductile behavior.
Up to now, Japan has more than 200 corrugated steel web composite beam bridges which are under construction and have been constructed, and China has more than 30 corrugated steel web composite beam bridges. The bridge type includes the simply supported beam, continuous beam, continuous rigid frame and cable stayed bridge etc. The section form has developed to the single box and multi-cell box girder from the original single box and single chamber. From the stress performance and cost saving, the span range of 50~150 m is the most competitive. At present, the design mostly adopts the computational analytical method combining the spatial bar system model, plane beam grillage model and solid model. However, the spatial bar system model is short of the refinement analysis on the space effect, such as the shear lag effect, effective distribution width problem, and eccentric load factor problem etc. Due to the similarity of the plane beam grillage method in the equivalence principle, it cannot accurately reflect the shearing stress distribution and local stress of the top and bottom plates of the box type composite beam. The solid model is very difficult to combine with the overall calculation. Moreover, the spatial grid model can achieve the refinement analysis, with the integrity of the analysis and the comprehensiveness of the stress checking calculation, and can make up the deficiency of the analytical method currently. Through the example verification of the solid model and spatial grid model, it can be seen that the calculation results for the stress and the displacement of two models are almost consistent, indicating the applicability and precision of the spatial grid model.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.