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학술저널
저자정보
Olivia Mirza (University of Western Sydney) Sukanta Kumer Shill (the University of New South Wales) M.G. Rashed (the University of New South Wales) Kathryn Wilkins (University of Western Sydney)
저널정보
국제구조공학회 Steel and Composite Structures, An International Journal Steel and Composite Structures, An International Journal Vol.39 No.5
발행연도
2021.1
수록면
529 - 542 (14page)

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Shear connectors are required to build composite (concrete and steel) beams. They are placed at the interface of concrete and steel to transfer shear and normal forces between two structural components. Such composite beams are sensitive to provide structural integrity when exposed to fire as they loss strength, stiffness, and ductility at elevated temperature. The present study is designed to investigate the shear resistance and the failure modes of the headed stud shear connectors at fire exposure and post-fire exposure. The study includes ordinary concrete and concrete with carbon nanotubes (CNTs) to build composite (concrete-steel) beams with structural steel. Experimental push tests were conducted on composite beams at ambient and elevated temperatures, such as 200, 400 & 600℃. Moreover, push tests were performed on the composite beams after being exposed to 200, 400 & 600℃. Push test results illustrated the reduction of ultimate shear capacity and stiffness of headed stud shear connectors as the temperature increased. Although similar values of ultimate shear were obtained for the headed stud connectors in both ordinary and CNT concrete, the CNT modified concrete reduced the concrete spalling and cracking compared to ordinary concrete and was observed to be effective at temperatures greater than 400°C. All specimens showed a lower shear resistance at fire exposures compared to the corresponding post-fire exposures. Moreover, numerical simulation by Finite Element (FE) analyses were carried out at ambient temperature and at fire conditions. The FE analysis results show a good agreement with the experimental results. In the experimental studies, failure of all specimens occurred due to shear failure of headed stud, which was later validated by FE analyses using ABAQUS.
#shear #stud connector #steel concrete composite #push test #fire exposure #elevated temperatures

목차

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2003 / AS/NZS 1554.2 Structural steel welding Stud welding (steel studs to steel) / Standards Australia google schola 2004 / ENV 1992-1-1 British Standards Institution. Design of concrete structures, Part 1.1 General rules and rules for buildings google schola 2005 / Eurocode 4 1994-1-1 British Standards Institution EC4 google schola 1993 / ENV 1993-1-1 Design of the steel structures, Part 1.1 General rules and rules for buildings, Vol. ENV 1993-1-1 / British Standard Institute google schola 1996 / Australian Standard 1252 High Strength Steel Bolts with Associated Nuts and Washers for Stuctural Engineering google schola

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