research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Performance of Composite Concrete T-Beams Cast in Steel Channels with Headed Studs of Various Lengths and Dimensional Proportions
اداء العتبات الخرسانية المركية ذات مقطع (T) والتي تم صبها بقنوات فلاذية مختلفة الاطوال والابعاد

Author: Laith Khalid Al-Hadithy ليث خالد الحديثي
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2012 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 106-119
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The observations and digital interpreted results of four simply supported composite reinforced concrete T-beams with steel channels tested up to failure under four-point loading condition simulating approximately the central 1-m uniformly distributed load, are reported and discussed. Three of those beams were provided with headed studs. The variables were the headed stud shank length relative to the flange width of the steel channel and the breadth of the T-section beam, in addition to the existence or absence of shear connectors. The first beam was destitute of headed studs; while the three other beams were provided with headed studs of moderate length (equal to the steel channel flange width), 30% longer length, and 30% shorter length, beam. The beam with headed studs of moderated lengths has revealed substantial preeminence-of diverse numerical values-in the respects of flexural stiffness, ductility and ultimate resistance, relative-slip constraint, and integrity characteristics for which mechanically-based argumentation is set forth. In spite of the concrete confinement in the zone of the steel channel, drastic drops in levels of the integrity and the ultimate bending resistance have occurred when shear connectors were eliminated.

تم تقرير ومناقشة المشاهدات والنتائج الرقمية المفسرة لاربعة روافد خرسانية مركبة ذوات مقطع T مزودة بسواقي حديدية ومفحوصة لغاية الفشل تحت حالات تحميل ذوات اربعة احمال نقطية والتي تحاكي تقريبا الاحمال المركزية المتجانسة التوزيع بطول متر واحد .كانت المتغيرات هي طول ساق رابط القص الوتدي ذي الرأس نسبة الى عرض طوق مقطع حديد الساقية المستخدم ، والى عرض الرافدة ذات المقطع T ، إضافة الى وجود او غياب روابط القص . لقد كانت الرافدة الأولى خالية من روابط القص الوتدية ، بينما تم تزويد الروافد الثلاثة الباقية بروابط قص وتدية بأطوال معتدلة ( مساوية الى عرض طوق حديد الساقية ، وبأطوال تزيد بنسبة 30% ، وبأطوال تقل بنسبة 30% ، وبواقع حالة واحدة لكل رافدة .اظهرت الرافدة ذات الروابط الوتدية معتدلة الطول تفوقا كبيراً ن وبقيم عددية متنوعة في مجالات الجسائة والمطاوعة والمقاومة القصوى الانثنائية ، تقييد الانزلاق النسبي ، وخصائص الوحدة التمامية ن حيث تم إقرار مناقشة لتلك الظواهر مبنية على أساس ميكانيكي . على الرغم من احتجاز الخرسانة في نطاق حديد الساقية ، فقد حصلت انخفاضات حادة في مستويات مقاومة الانحناء القصوى والوحدة التمامية.


Article
Experimental and Finite Element Investigation of Composite Beams
دراسة عملية وبطريقة العناصر المحددة للروافد المركبة المكونة من عتبات خرسانية مسلحة مصبوبة في حديد الساقية

Author: Laith Khalid Al-Hadithy ليث خالد الحديثي
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2008 Volume: 11 Issue: 1 Pages: 1-18
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Four reinforced concrete beams of rectangular crosssectionsand four corresponding composite onesconsisting of reinforced concrete prisms cast intosteel channels with shear connectors weremanufactured, loaded, and tested in the laboratory tomeasure mid-span deflections, and to observefracture criteria. The reinforced concrete prism ofeach of the four composite beams is of rectangularcross-section and identical to its correspondingreinforced concrete beam.Load-deflection behavior and fracture pattern atfailure obtained experimentally for each of the eightbeams were compared with those predicted by anonlinear three-dimensional finite element analysisusing the analysis system computer program(ANSYS V. 5.4) in which the reinforced concrete, thesteel channel, and the interaction between reinforcedconcrete and steel channel were modeled byisoparametric eight-node brick elements, four-nodeshell elements ,and the five-node interface elements,respectively.High agreement between the experimental tests andthe numerical models was obtained for loaddeflectionbehavior represented by maximumdifferences of 11% and 7% for composite and noncompositebeams, respectively. In addition, a perfectcoincidence in predicting fracture pattern at failure bythe two methods was realized.Comparisons between flexural behaviors for each ofthe present four pairs of correspondent composite andnon-composite beams show that introducing theintegrated steel channels highly increases the ultimateload capacity by 155% to 500% -depending on theratio of steel channel area to gross concrete area, anddecreases the ductility ratio by 26.4% to 36.7% -depending on the ratio of steel channel area to tensionreinforcement area.A parametric study on the effect of flange width ofthe steel channel show that a 40% increase in theultimate load capacity can be realized by a one-thirdincrease in that parameter with a slight decrease inductility ratio.

تم في الدراسة الحالية التصنيع والتحميل والفحص المختبري لأربعة روافد خرسانية مسلحة ذوات مقاطع عرضية مستطيلة ، واربعة روافد مركبة مقابلة لها تتكون من عتبة ( موشور prim) خرسانية مسلحة مصبوبة في قطعة حديد ساقية مع روابط قص ، وذلك لغرض قياس الهطول في منتصف الفضاءات ولمعاينة ظاهرة التصدع.ان الموشور prism الخرساني المسلح لكل من الروافد المركبة الأربعة ذو مقطع عرضي مستطيل مماثل للمقطع العرضي للرافدة الخرسانية المسلحة (غير المركبة ) المقابلة لها.كما تمت مقارنة سلوك الحمل-الانحراف ونمط التصدع عند الفشل المستحصلين من الفحص المختبري لتلك الروافد ( المركبة وغير المركبة ) مع السلوك المحسوب من قبل التحليل اللاخطي ثلاثي الأبعاد بالعناصر المحددة باستخدام برنامج التحليلات الأنشائية ANSYS V. 5.4 الذي تم فيه تمثيل الخرسانة المسلحة ، حديد الساقية ، والترابط بين الخرسانة المسلحة ومقطع حديد الساقية بالعناصر الطابوقية ذوات الثمان عقد ، العناصر القشرية ذوات الأربع عقد ، والعناصر البينية خماسية العقد ، على التوالي.تم الحصول على توافق عال بين نتائج الفحوصات المختبرية والنماذج الرياضية في سلوك الحمل-الأنحراف والذي يتمثل في قيم قصوى للأختلاف لاتتجاوز نسب 11% و7% للروافد المركبة وغير المركبة ، على التوالي.علاوة على ذلك ، فقد تحقق التطابق التام بين الطريقتين في تحديد نمط التصدع عند الفشل.ان المقارنات بين سلوك الأنحناء - لكل زوج من الازواج الاربعة الحالية للروافد المتقابلة المركبة وغير المركبة - تبين بأن استحداث حديد الساقية المدمج يرفع قيم قابلية التحمل القصوى بنسب تتراوح بين 155% و 500% - أعتمادا على نسبة مساحة مقطع حديد الساقية الى مساحة المقطع الخرساني الاجمالي ، مع خفض نسب المطيلية بنسب تتراوح بين 26.4% و 36.7% - أعتمادا على مساحة مقطع حديد الساقية الى مساحة مقطع حديد تسليح الشد.بينت دراسة مقارنة بخصوص تأثير عرض طوق مقطع حديد الساقية بأن زيادة قدرها 40% في قابلية التحمل القصوى يمكن تحقيقها بزيادة عرض طوق مقطع حديد الساقية بمقدار الثلث ، يرافقها نقصان طفيف في نسبة المطيلية.

Keywords


Article
Finite Element Modeling and Theoretical Analysis of SFRSCC Composite Beams Strengthened by Bottom Tensioned Steel Plates
النمذجة بالعناصر المحددة والتحليل النظري لجسور مركبة من الخرسانة ذاتية الرص المسلحة بألياف حديدية والمقواة بصفائح حديدية سفلية مشدودة

Authors: Laith Khalid Al-Hadithy ليث خالد الحديثي --- Maryam Abdul Jabbar Hassan مريم عبدالجبار حسن
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2016 Volume: 19 Issue: 2 Pages: 228-245
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

This research concern finite element modelling and theoretical analysis for evaluating the effect of steel fibers on the behaviour of composite beams of tensioned steel-concrete interfaces with shear connectors. Based on available experimental tests of seven composite beams consisting of rectangular reinforced concrete prisms (125*200*1900)mm strengthened by bottom steel plates interconnected by shear connectors, of diverse contents of steel fiber volume fraction (0.0%, 0.2%, 0.5% and 0.8%), shear connectors distributions and plates thicknesses and lengths. Each beam was loaded up-to failure under the influence of two concentrated loads to monitor its failure mode, record the load and deflection values at its mid-span and also register values of the final relative end slip. The proposed nonlinear ANSYS (version 14) model for the seven test beams includes modelling of concrete, steel rebars, steel plates and the steel plate-concrete interface, where the high agreement of the ANSYS-model predictions with the experimental evidence is a definite witness to the reliability of the numerical model. The maximum differences in ultimate loads and mid-span deflection values for all beams are 8.1%% and 7.8%, respectively.

البحث الحالي هو دراسة عن النمذجة بالعناصر المحددة والتحليل النظري لتقييم تأثير الالياف الحديدية على تصرف العتبات المركبة ذوات أسطح الحديد – الخرسانة البينية المشدودة المزودة بروابط قص. إعتمادا" على فحوصات عملية لسبع جسور مركبة مكّونة من مقطع خرساني مسلح مستطيل الشكل (125*200*1900)ملم مقوىّ من الاسفل بصفائح حديدية مربوطة بروابط قص, مع أضافة نسب حجمية مختلفة من الالياف الحديدية (0.0%, 0.2%, 0.5% و 0.8%), تغيير توزيع الروابط القصية وسمك الصفيحة وطولها. كل عتبة تم تحميلها تحت تأثير حملين مركزين وتم رصد نمط الفشل وتسجيل قيم الحمل والانحراف عند منتصف العتبة حتى الفشل وايضا" تسجيل قيم الحمل والانزلاق النسبي النهائي لأطراف العتبة. تم التحليل الرقمي لتلك العتبات المركبة السبع باستخدام برنامج ANSYS14 متضمنا تمثيل الخرسانة، حديد التسليح، حديد الصفائح السفلية ومنطقة التماس بين الصفيحة الحديدية والخرسانة. وقد كان التوافق العالي بين تنبؤات النموذج ANSYS والنتائج التجريبية شاهدا" واضحا" على موثوقية النموذج الرقمي, حيث ان اكبر فرق للحمل الاقصى والانحراف الوسطي لجميع الجسور لم يتجاوز 8.1% و 7.8% على التوالي.


Article
Performance of Composite Steel-Concrete Beams with Stud Shear Connectors under Periodical Loadings
أداء العتبات المركبة من الحديد والخرسانة المزودة بروابط قص مسمارية تحت تأثير الاحمال الدورية

Authors: Laith Khalid Al-Hadithy ليث خالد الحديثي --- Mohammed Safaa Jaafar محمد صفاء جعفر
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2017 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 341-352
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Behavior of composite beams with headed stud shear connectors subjected to monotonous and displacement controlled non-reversible repeated loadings has been evaluated through studying influences of the cross-sectional proportioning, the degree of partial interaction, and the level of ductile deformability in the post-yielding stage, in addition to the state of loading (whether monotonous or repeated). Eleven one- third scaled composite beams (with their push-out segments) were manufactured and tested in five pairs (each comprising the two loading cases representing one varying studied parameter) beside the single standard composite beam dedicated to verify accuracy of the test results by comparing them to the prototype ones (three authorized experimental and analytical investigations) where no distinction (other than 7 % difference) between the results of the three authorized refereed investigations (experimental, analytical and Eurocode) and the present one. Regarding the flexural resistance in repeatedly loaded composite beams, it has been found that lowering the neutral axis (by adding bottom steel plate) has significantly increased the beam flexural resistance by an average of 24.7 %. Meanwhile, the intensity of headed studs distribution in stiffened repeatedly loaded composite beams has revealed a vital role in controlling the severity of the post-ultimate flexural weakening, where decreasing number of the headed studs to the half has increased the value of that unfavorite parameter by 160.58%. Furthermore, that specified decrease of headed stud intensity has lowered the advantageous residual cyclic flexural ductility by 19.37 % and 11.48 % without and with stiffening bottom steel plates, respectively. Regarding the effect of the lengthening the headed stud on behaviour of the repeatedly loaded composite beams it has been found that lengthening the medium-length headed studs by 72% has raised the flexural stiffness by 41.1 %, while it has decreased the residual cyclic slippage index by 54.3 %.

يعنى التحري التجريبي الحالي بتقييم سلوك العتبات المركبة المزودة برباطات قص مسمارية التي تتعرض للأحمال الراتبة و الاحمال المتكررة المسلطة على شكل ازاحة بأتجاهٍ واحدٍ.لغرض دراسة تأثيرات تناسب الأبعاد (تتحكم بمستوى المحور المحايد) ودرجة التداخل الجزئي ومستوى التشوه المطيلي في مرحلة ما بعد الخضوع - وفي الاخير- نوع التحميل (سواء كان راتباً او متكرراً). حيث تم تصنيع نموذجين اثنينِ من الـ (push-out segment) وأحد عشر نموذجاً (بنسبة أبعاد أصغر scaled ) من العتبات المركبة. تمثل تلك العتبات المركبة بسيطة ُ الاسناد ِ نموذجاً مصغر الابعاد بنسبة 1:3 من العتبة المركبة المقدمة من قبل Chapman و Balakrishna (1964).تم تنفيذ البرنامج العملي بحيث ان كل عتبتين مركبتين متماثلتين (اللتين تمثلان معاملاً واحداً من العوامل المطلوبة دراستها) يتم فحص احداهما تحت تأثير الاحمال الراتبة بينما يتم فحص الاخرى تحت تأثير الاحمال الدورية احادية الازاحة وبنمط تحميل موحد لكل ٍ من العتبات المركبة الخمسة المشمولة بالتحميل المتكرر.لقد تم التحقق من دقة نتائج الاختبار (لعتبة مركبة مصغرة نموذجية واحدة) من خلال مقارنتها بنماذج لعتبات مركبة اخرى (ثلاثة دراسات لنماذج عملية وتحليلية) من أجل الحصول على نظرة موثوقة من الناحية الكمية في سلوك العتبات المركبة التي تمت دراستها والتحقيق منها و بذلك تمكن المصمم الانشائي من الاستفادة من تلك النتائج والاستنتاجات في الممارسة العملية و أعمال التصميم. أستنادا ً إلى النتائج المستحصلة من اثنتين من دراسات التحري عن دقة التحري التجريبي الحالي أستُنتج انهُ ذو دقة عالية حيث أن الأختلاف بينَ نتائج التحريات الموثوقة المحكِمة الثلاث ( التجريبي والتحليلي والكود الاوربي) وبين التحري التجريبي الحالي لا يتجاوز 7 %.تم الاخذ بنظر الاعتباركلٍ من المقاومة القصوى للتحمل ومتوسط الصلابة الانثنائية ومتوسط الصلابة المضادة للانزلاق والضعف ما بعد الانثناء النهائي والضعف الانثنائي الدوري المتبقي ومؤشر الانزلاق الدوري المتبقي .. و ذلك ضمن التحليل والمناقشة وتقييم نتائج الاختبار التجريبي. فيما يتعلق بالمقاومة الانثنائية للعتبات المركبة ذات التحميل الدوري وجد ان تخفيض مستوى المحور المحايد (بواسطة اضافة صفيحة حديدية سفلى) يسبب زيادة كبيرة في المقومة الانثنائية للعتبة تصل الى 24.7 % كمعدل وسطي. وفي الوقت ذاته فأن كثافة روابط القص تمتلك دورً حيويً في السيطرة على معامل الضعف ما بعد الانثناء النهائي في العتبات المركبة المقواة ذات الاحمال الدورية حيث ان تقليل عدد روابط القص الى النصف يزيد من قيمة هذا المعامل غير المرغوب بمقدار 160.58 %. علاوة ً على ذلك فأن هذا النقصان في عدد روابط القص أدى الى تخفيظ الضعف الانثنائي الدوري المتبقي المفيد بنسبتي 19.37 % و 11.48 % بدون او مع صفيحة التقوية الحديدية السفلى على التوالي. أما في ما يتعلق بتأثير اطالة روابط القص على سلوك العتبات المركبة ذات الاحمال الدورية فقد وجد ان إطالة روابط القص بنسبة 72 % يسبب زيادة في الصلابة الانثنائية بنسبة 41.1 % في حين أن هذه الزيادة في الطول تعمل على تخفيض مؤشر الانزلاق الدوري المتبقي بنسبة 54.3 %.


Article
Analytical Modeling and Results Evaluation of Composite Open Web Steel Joists Behavior
الموديل التحليلي وتقييم النتائج لتصرف العتبات الفولاذية المركبة المفتوحة الوترات

Authors: Ali Farhan Hadeed علي فرحان حديد --- Laith Khalid Al-Hadithy ليث خالد الحديثي --- Riyadh J. Aziz رياض جواد عزيز
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2018 Volume: 21 Issue: 3 Pages: 356-367
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, the analytic model (Azmi Model) had been considered for computation the load capacities of the composite open web steel joists and compared them with those obtained from experimental tests. The capacities of seven joists had been studied, each including one of the following variables (distribution of headed studs, connection degree of the connectors, inclination of the web, shape of the web, density of slab concrete, length of connectors).Theoretically, according to the Analytic model, the referenced joist of (45° web inclination , uniformly distributed ,over connected ,short headed studs) exhibited maximum load capacity of (18.45) ton, while the joist of (45° web inclination, uniformly distributed, under connected, short headed studs) exhibited minimum load capacity of (16.23) ton at yield point of bottom chord. Experimentally, the referenced joist exhibited maximum load capacity of (15.51) ton, while the joist of (34° web inclination, uniformly distributed, over connected, short headed studs) exhibited (12.49) ton load capacity. The load capacities values of the tested joists ranged between (67%-85%) of the predicted values according to the analytic model.

في هذه الدراسه أَعتمد البرنامج التحليلي ( Azmi Model ) لحساب سعة التحمل للروافد الفولاذيه المركبة مفتوحة الوترات ومقارنتها مع تلك التي تم الحصول عليها من الاختبارات العملية .سبعة روافد تمت دراسة تحملها عمليا بموجب المتغيرات ( توزيع روابط القص بشكل منتظم او غير منتظم, درجة الربط لرابط القص, زاوية ميل اضلاع الجذع, شكل الجذع, كثافة الخرسانية للبلاطة , طول رابط القص). تحليليا كان أعلى تحمل (18.45) طن للرافدة المرجعية ذات الميل الجذعي (°45 ) وبرابط قص قصير منتظم التوزيع عالي الربط بينما أقل تحمل هو للرافدة ذات الميل الجذعي (°45 ) وبرابط قص قصير منتظم التوزيع واطي الربط مقداره (16.23) طن عند حد الخضوع للوتر السفلي في حين أعطت النتائج العملية قيما حملية (15.51) طن للراقدة المرجعية و (12.49) طن للرافدة ذات الميل الجذعي(°34 ) وذات رابط قص قصير منتظم التوزيع عالي الربط . تراوحت سعة التحمل العملية للروافد من ( %67 - %85 ) من النتائج النظرية بموجب الموديل التحليلي .


Article
Experimental Investigation on Behavior of Composite Open Web Steel Joists
البحث العملي لتصرف العتبات الفولاذية المفتوحة الوترات

Authors: Ali Farhan Hadeed علي فرحان حديد --- Laith Khalid Al-Hadithy ليث خالد الحديثي --- Riyadh J. Aziz رياض جواد عزيز
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2018 Volume: 21 Issue: 3 Pages: 393-404
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

The composite opened web steel joist supported floor systems have been common for many years. It is economic and has light weight and can embed the electrical conduit, ductwork and piping, eliminating the need for these to pass under the member, consequently eliminate the height between floors. In order to study the joist strength capacity under the various conditions, it had been fabricated seven joists composed of the steel and concrete slab connected to the top chord by shear connectors (headed studs). These joist have 2820 mm length c/c of the supports and 235 mm overall depth. In the present study, six variable parameters are adopted (Studs distribution, Degree of shear connection, Degree of the web inclination, Shape of the web, Density of concrete for slab and length of the shear connector). The test results exhibited that minimum strength capacity was 160kN for light weight joist and maximum capacity was 225kN for joist of long shear connectors at failure. The results were compared by ultimate flexural model by Azmi.

الروافد الفولاذية المركبة ذات الوترات المفتوحة شائع استعمالها للعديد من السنين لاسناد الارضيات والسقوف وهي اقتصادية وخفيفة الوزن وتغطي فضاءات كبيرة ويمكن تمديد كيبلات الكهرباء وقنوات التكييف والانابيب من خلال فتحات الوترات وبالتالي نحصل على اقل ما يمكن من الا رتفاع الصافي بين ارضيات الطوابق . لغرض دراسة التحمل لهذه الروافد تحت مختلف المتغيرات تم تشكيل سبعة روافد مركبة من الحديد بطول 2820 ملم مركز الى مركز الاسناد وعمق كلي 235 ملم ربطت عليها بلاطة من الكونكريت بواسطة روابط قوى القص لدراسة التحمل وفق المتغيرات التالية ( أسلوب توزيع روابط القص studs ,درجة الربط بين البلاطة والوتر الفولاذي العلوي , زاوية ميل اضلاع الجذع , شكل الجذع , كثافة الخرسانية للبلاطة,طول رابط القص).أضهرت النتائج العملية ان العتبات ابدت اقل تحمل قدره 160 كيلونيوتن للرافدة ذات البلاطة خفيفة الوزن واعلى تحمل قدره225 كيلونيوتن للرافده ذات الرابط الطويل (50 ملم) عند الفشل.هذه النتائج قورنت تحليليا وفق نموذج عزمي .

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (4)

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2018 (2)

2017 (1)

2016 (1)

2012 (1)

2008 (1)