Szétszerelhető öszvérgerendák szerkezeti viselkedése és tervezése
Structural behaviour and design of demountable composite beams
Keywords:
Demountable steel-concrete composite structure, Demountable shear connector, Experimental test, Numerical analysis, Design method, /, szétszerelhető acél-vasbeton öszvérszerkezet, oldható nyírt kapcsolóelem, kísérleti vizsgálatok, numerikus vizsgálatok, méretezési eljárásAbstract
The aim of this research is to develop a sustainable, demountable steel-concrete composite slab system, consisting of precast reinforced concrete panels and demountable shear connectors. The system promotes the reuse of structural elements and significantly reduces the embodied carbon footprint of buildings. Push-out tests, full-scale beam experiments and numerical simulations confirmed the system’s adequate stiffness, load-bearing capacity and ductility, for which a Eurocode-based design method has been developed.
Kivonat
A kutatás célja egy fenntartható, szétszerelhető acél-vasbeton födémszerkezet kifejlesztése, amely előregyártott vasbeton panelekből és oldható nyírt kapcsolóelemekből tevődik össze. A rendszer elősegíti a szerkezeti elemek újrafelhasználását, valamint az épület beépített karbonlábnyomának jelentős csökkentését. Kinyomókísérletek, gerendakísérletek és numerikus szimulációk igazolták a rendszer megfelelő merevségét, teherbírását és képlékeny alakváltozási képességét, amelyhez Eurocode-alapú méretezési módszert dolgoztunk ki.
References
Lam, D., Dai, X., Ashour, A. F., & Rehman, N. (2017). Recent research on composite beams with demountable shear connectors. Steel Construction: Design and Research, 10(2), 125–134. https://doi.org/10.1002/stco.201700017
Kozma, A., Odenbreit, C., Braun, M. V., Veljkovic, M., & Nijgh, M. P. (2019). Push-out tests on demountable shear connectors of steel-concrete composite structures. Structures, 21, 45–54. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2019.05.011
Ding, Y., Chung, K. F., Tong, C. C., Wang, X. D., Zhou, X. H., & Elghazouli, A. Y. (2025). Behaviour of large-diameter high-strength bolted shear connections for prefabricated composite beams. Engineering Structures, 322(Part A), 119002. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.119002
Ataei, A., Bradford, M. A., & Liu, X. (2016). Experimental study of composite beams having a precast geopolymer concrete slab and deconstructable bolted shear connectors. Engineering Structures, 114, 1–13. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.10.041
Kozma, A., Yang, J., Ahmad, A., & Odenbreit, C. (2024). Demountable composite beams for a circular economy: Large-scale beam tests. Steel Construction, 17(1), 11–20. https://doi.org/10.1002/stco.202300017
Király, K., & Dunai, L. (2024). Experimental study of novel demountable shear connectors for steel-concrete composite buildings. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 68(2), pp. 647–656, 2024. https://doi.org/10.3311/PPci.22732
Király, K., Dunai, L., Calado, L., & Kocsis, A. B. (2024). Push-out tests of demountable shear connectors for sustainable composite structures. Steel Construction, 17(4), 200–211. https://doi.org/10.1002/stco.202300044
Király, K., Borsi, L., Kovács, N., Dunai, L. (2024). Investigation of the behaviour of demountable shear connectors embedded in concrete and mortar. Proceedings of the 15 th fib International PhD Symposium in Civil Engineering, 66, 317-3243 2024.
Király, K., Dunai, L., Calado, L., Kocsis, A. B. (2025). Experimental study on demountable steel-concrete composite beams. Journal of Constructional Steel Research, 231, https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2025.109582
Ansys Academic Research Mechanical APDL, Release 2024 R1
Kozma, A., Girão Coelho, A., Yang, J., & Odenbreit, C. (2022). A new concept and algorithm to transfer brittle and arbitrary load-slip curves into an effective shear resistance suitable for Eurocode 4. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 705–718. https://doi.org/10.15632/jtam-pl/156164
