Search

Tarni spojevi sa prednapregnutim zavrtnjevima imaju veliki značaj u oblasti čeličnih konstrukcija, posebno u slučajevima konstrukcija izloženenih dejstvu dinamičkog opterećenja, kao što su mostovi, kranski nosači, stubovi vetro generatora, itd. Dva parametra koji imaju najveći uticaj na nosivost ovakvih spojeva su koeficijent trenja na tarnim površima i ostvarena sila prednaprezanja u visokovrednim zavrtnjevima. Potreba da se prate savremeni trendovi u građevinarstvu, posebno sa aspekta novih materijala, rezultovala je ispitivanjem spojeva, u okviru ovog istraživanja, koji su antikoroziono zaštićeni savremenim cink-silikatnim premazima. Korišćen je komercijalni premaz „Resist 86“, proizvođača „Jotun“ iz Norveške. Veze su ostvarene uz pomoć klasičnih HV visokovrednih zavrtnjeva, ali i uz pomoć, u građevinarstvu sve češće primenjivanih, zavrtnjeva sa zaključavanjem tipa „Huck BobTail (HBT)“, proizvođača „Alcoa Fastening Systems“ iz Engleske. Na ovaj način, klasičan postupak zaštite tarnih površina metalizacijom zamenjuje se jeftinijim, jednostavnijim i bržim postupkom nanošenja premaza. Takođe, ispitivana je i opravdanost primene zavrtnjeva sa zaključavanjem u poređenju sa klasičnim pregnapregnutim zavrtnjevima. Međutim, primena novog materijala kao antikoroziоne zaštite tarnih površina otvara pitanje gubitaka sile prednaprezanja u zavrtnjevima jer je opšte poznato da dominantan deo ovih gubitaka potiče od promene debljine sloja antikorozione zaštite kroz vreme. Sprovedeno istraživanje ima dva osnovna cilja: da proveri opravdanost primene predmetnog premaza u tarnim spojevima, sa stanovišta ostvarenog koeficijenta trenja i sa stanovišta gubitaka sile prednaprezanja. Sprovedena su sopstvena eksperimentalna istraživanja i ispitano je 126 zavrtnjeva u okviru 42 uzorka spojeva sa dvostrukim preklopom. Eksperimentalno istraživanje je zbog svog obima i raznolikosti podeljeno u nekoliko faza: - Određivanje fizičko-mehaničkih svojstava primenjenih materijala. Ova faza podrazumeva određivanje koeficijenta trenja koji se ostvaruje primenom predmetnog cink silikatnog premaza kao i fizičko mehaničkih svojstava (granice razvlačenja i zatezne čvrstoće) materijala od kog su izrađeni primenjeni HV i HBT zavrtnjevi; - Određivanje debljine nanetog premaza na svaku od čeličnih ploča od kojih su formirani uzorci; - Kalibracija sile u zavrtnjeva. Kao najracionalniji ali i najefikasniji način za merenje sile u zavrtnju izabran je postupak ugradnje mernih traka u telo zavrtnjeva. Nakon ugradnje mernih traka, a pre ugradnje zavrtnjeva u uzorke, izvršena je njihova kalibracija i tako uspostavljena veza između promene dužine zavrtnja (merne trake) i sile u zavrtnju. Neki dragoceni zaključci o raspodeli sile unutar zavrnjeva su izvedeni na bazi ovih rezultata. - Centralni deo istraživanja u kojem je izvršeno kontinuirano praćenje promene sile u zavrtnjevima i to 60 nedelja za prvo ugrađenih 36 zavrtnjeva, odnosno 24 nedelje za preostalih 72 zavrtnja i - Ispitivanje 6 uzoraka (18 zavrtnjeva) na dejstvo dinamičkog opterećenja tokom 2x106 ciklusa. Uzorci su formirani na način da se obezbedi variranje: vrste zavrtnja (HV i HBT), dužine zavrtnja preko različite debljine steznog paketa (18 mm, 35 mm i 55 mm), debljine premaza (uzorci sa i bez premaza) i vrste opterećenja uzorka (bez spoljašnjeg opterećenja na uzorke i uzorci izloženi dejstvu dinamičkog opterećenja). Dobijeni rezultati potvrđuju opravdanost primene predmetnog premaza u tarnim spojevima, sa obzirom da su određeni koeficijenti trenja u intervalu 0,40-0,50. Takođe, za svaku grupu zavrtnjeva određeni su inicijalni, kratkoročni i dugoročni gubici sile prednaprezanja. Ekstrapolacijom rezultata sakupljenih u prve 24 nedelje na period od 20 godina, za svaki tip i dužinu zavrtnja, definisana je kriva koja opisuje promenu sile prednaprezanja u zavrtnju u posmatranom periodu. Od svih ispitivanih zavrtnjeva jedino kod najkraćih HBT zavrtnjeva (dužine 55 mm) uočen je problem ostvarivanja proračunske sile prednaprezanja. Kod zavrtnjeva ugrađenih u uzorke sa antikorozionom zaštitom gubici sile prednaprezanja značajno su veći od onih koji su ugrađeni u uzorke bez antikorozione zaštite. Uticaj dinamičkog opterećenja, definisanog tako da ne dovede do proklizavanja veze niti plastifikacije bilo kog njenog dela, može se zanemariti sa aspekta gubitaka sile prednaprezanja. Takođe, može se zaključiti da je gubitak sile prednaprezanja najveći kod najkraćih zavrtnjeva i da opada sa povećanjem dužine zavrtnjeva. Primenom metode konačnih elemenata (MKE) modifikovani su postojeći izrazi za fleksibilnost HV zavrtnjeva i definisani novi za HBT zavrtnjeve. Takođe, primenom rezultata MKE i sopstvenog eksperimentalnog istraživanja, određena su reološka svojstva primenjenog cink-silikatnog premaza. Na osnovu rezultata sprovedenog istraživanja zaključuje se da je primena predmetnih premaza kao i upotreba ispitivanih HBT zavrtnjeva u tarnim spojevima moguća. Takođe, izvršena kvantifikacija gubitaka sile prednaprezanja omogućava projektantima da ih u postupku projektovanja uzmu u obzir i tako spreče gubitak nosivosti usled proklizavanja. Friction connections with high-strength pretension bolts are greatly important in the field of steel structures, especially in structures imposed to dynamic loads, such as bridges, cranes and wind turbine towers. Two parameters mostly influencing the loadbearing capacity of such connections are the friction coefficient on friction surfaces and the achieved pretension force in high-strength bolts. In an effort to meet contemporary trends in the field of structural engineering, especially by usage of new materials, connections with state-of-the-art zinc-rich silicate based coating as an anti-corrosive primer have been investigated in the scope of this research. Such a commercial coating „Resist 86“, manufacturer by „Jotun“ in Norway, is used. Friction connections are formed using classical HV high-strength bolts but also the lock-bolts „Huck BobTail (HBT)“, manufactured by „Alcoa Fastening Systems“ in England, which are more and more frequently used in the field of structural engineering. In this way a classical procedure of providing metalized friction surfaces is replaced with much cheaper, more simple and quicker coating process. At the same time lockbolts are analysed in terms of their applicability when compared to the classical pretension bolts in use. On the other hand, application of the new material, which acts as anti-corrosion protection over friction surfaces, stirs debate with regards to pretension force loss in bolts as it is a commonly known fact that the dominant portion of these losses stems from a change in anti-corrosion layer thickness which may emerge in time. The research in question strives at two principle goals: whether usage the coating in question in tension connections is justified from the standpoint of achieved friction coefficient and from the standpoint of loss of the pretension force. Related experimental research has been conducted in which 126 bolts were tested within 42 double-lap joint specimens. The experimental works are divided into several phases due to their large extent and variety: - Determination of physical and mechanical properties of the applied materials. This phase implies testing of friction coefficient which is achieved by applying the aforementioned zinc-based silicate coating, and the mechanical properties (yield strength and tensile strength) of the HV and HBT bolts materials; - Measuring the thickness of the coating applied to all the steel plates used to from the specimens; - Bolt force calibration. Bolt force measurement procedure relating to insertion of strain gauges into the bolts has been selected as the most rational and efficient one. After the strain gauges are fitted, and prior to assembling the bolts into the specimens, bolt force is calibrated in means of determination of force-strain relation for each bolt. Some significant conclusions about distribution of the force in the bolt have been drawn relaying on these results. - The focal point of the research - continuous monitoring the changes in bolt forces has been carried out over 60 weeks for the first batch of 36 bolts, and over 24 weeks for the remaining 72 bolts; - Testing of 6 specimens (18 bolts) for dynamic loads in 2x106 cycles. Specimens have been formed in a way to allow variation of: bolt types (HV and HBT), bolt lengths for various clamping package thicknesses (18 mm, 35 mm and 55 mm), coating thickness (with and without coating) and loading conditions (with no external load sustained by samples and samples exposed to dynamic loads). The obtained results justify the application of the investigated coating type in friction connections given that friction coefficients are in range of 0,40-0,50. In addition, initial short-term and long-term pretension force losses have been determined for each group of bolts. Results obtained within the first 24 weeks are extrapolated to period of 20 years where a curve which describes change in pretension force within time was defined for each bolt type and bolt length separately. The shortest HBT bolts (55 mm long) showed to be problematic with regards to achieving the design value of pretension force. Pretension force losses are significant in bolts assembled to specimens with the coating when compared to those without. Influence of the dynamic loads, which are below slip resistance of the connection, can be disregarded in means of loss of the pretension force. Additionally, the conclusion can be drawn that the pretension force loss is the largest in the case of shortest bolts and that it can be reduced by increasing the bolt length. Using finite element method (FEM) for modelling the experiments of calibration process of HV and HBT bolts, existing equations for flexibility of HV bolts are improved, and for the first time equations are defined for HBT bolts. Also, using the results of FEM and experimental research, rheological properties of the applied zinc-silicate coating are determined. According to results obtained from the conducted research, application of aforementioned coatings can be recommended, as well as the use of tested HBT bolts in friction connections. Quantification of pretension force loss allows for the engineers in practice to take such data into consideration in the course of design development and prevention of overestimation of load-bearing capacity against slippage.

Iako je 2013. godine obeležena stogodišnjica pronalaska nerđajućeg čelika, njegova značajnija primena u građevinarstvu započinje tek početkom ovog veka. Austenitni nerđajući čelik odlikuje niz specifičnosti koje opravdavaju njegovu primenu u konstrukcijama posebne namene: postojanost i visoka otpornost na dejstvo korozije, značajan kapacitet plastifikacije i izražena duktilnost, poboljšanje svojstava materijala uticajem hladne deformacije, postojanost na visokim i niskim temperaturama, superiornost površinskog izgleda bez zaštitnih premaza, neškodljivost po okolinu. Najveći ograničavajući faktor za njegovu masovniju primenu je visoka jedinična cena, ali i nepotpunost tehničke regulative koja, još uvek, ne sagledava na odgovarajući način specifičnosti ovog materijala. Cilj istraživanja koje je prikazano u ovoj doktorskoj disertaciji je omogućavanje šire primene nerđajućeg čelika u konvencionalnim konstrukcijama kroz detaljnu analizu ponašanja centrično pritisnutih, hladnooblikovanih elemenata višedelnog preseka. Osnovni materijal primenjen u okviru istraživanja je nerđajući čelik austenitne mikrostrukture sa oznakom 1.4301. Predmet istraživanja su višedelni elementi formirani od dva C profila koji su međusobno direktno povezani šavovima ili zavrtnjevima. Eksperimentalnim ispitivanjem su obuhvaćene skoro sve osobenosti u ponašanju pritisnutih elemenata: ispitana su mehanička svojstva materijala, sagledan nivo asimetrije i anizotropije materijala, sagledan uticaj hladnog oblikovanja na poboljšanje mehaničkih svojstava materijala, utvrđen kapacitet nosivosti poprečnog preseka, izmerene početne geometrijske imperfekcije i određena nosivost elemenata na fleksiono izvijanje oko nematerijalne ose. Napredni numerički modeli na bazi metode konačnih elemenata su napravljeni da simuliraju ispitivanje pri fleksionom izvijanju a kalibrisani su na osnovu eksperimentalnih rezultata. Korištena je kvazi-statička analiza primenom eksplicitnog dinamičkog solvera softverskog paketa Abaqus. Ovako kalibrisani modeli na bazi MKE korišćeni su dalje za parametarsku analizu... Although the centenary of the invention of stainless steel was celebrated in 2013, its more significant implementation in construction industry was not established until the beginning of this century. Austenitic stainless steel is characterized by a number of features which justify its use in construction for special purposes: durability and corrosion endurance, high plastification capacity and ductility, improved characteristics of materials when subjected to deformation, resistance to high and low temperatures, superior surface appearance without protective coating, environmental safety. The main limiting factor for its wider application is the high unit price, as well as the incompleteness of technical regulations which are not taking into account properly all the specifics of this material. The purpose of the research presented in this doctoral dissertation is to enable wider application of stainless steel in conventional structures through detailed analysis of the behaviour of cold-formed built-up compression members. The base material used in this research is austenitic stainless steel grade 1.4301. Object research are built-up members composed of two C sections in contact, connected by weld or bolts. Experimental works included all the major behaviour characteristics of the compression member: mechanical properties of the material were measured, the level of asymmetry and material anisotropy was assessed, as well as the effects of the process of cold forming on improvement of the mechanical properties of the materials. Initial geometric imperfections, ultimate resistance of cross-section, ultimate resistance members to the flexural buckling around intangible axis, were also considered in experimental works. Advanced numerical models based on the finite element method were built to simulate behaviour under flexural buckling and they were calibrated with respect to the experiment data. Quasi-static analysis with the explicit dynamic solver software package Abaqus was engaged for the buckling analysis...

Применом префабрикованих бетонских плоча време изградње спрегнутих носача мостова или у зградарству се значајно смањује. Уколико се као средства за спрезање користе заврњеви убетонирани у префабриковану бетонску плочу, могуће је постићи већи степен префабрикације у поређењу са решењем са груписаним можданицима са главом и отворима у бетонским плочама. Такође, завртњеви као средства за спрезање нуде несумњиву предност по питању утицаја конструкције на животну околину, тиме што омогућују лако уклањање конструкције или замене њених делова. Ипак, завртњеви се ретко користе као средства за спрезање, углавном због недостатка потребних истраживања и правила за пројектовање. Циљ истраживања приказаног у овој докторској дисертацији је омогућавање шире употребе завртњева као средства за спрезање кроз детаљну анализу њиховог понашања. Прво је анализирана оправданост примене завртњева као средства за спрезање у подужном смичућем споју спрегнутих конструкција, узимајући у обзир техничке захтеве, анализу исплативости и утицај на животну околину. Завртњеви са једном убетонираном навртком су се показали као најпогоднији за практичну примену. Пример упоредног прорачуна спрегнутог носача распона дванаест метара, са завртњевима и можданицима као средствима за спрезање показао је да услед непотпуне интеракције (услед почетног клизања завртња у рупи) у случају спрезања помоћу завртњева долази до увећања угиба носача и напона у челичној греди (10-20%). Овакво понашање се сматра прихватљивим, поготово ако се током градње примене привремени ослонци и надвишење челичног носача. Даља детаљна анализа понашања звртњева као средства за спрезање извршена је поређењем са завареним мождницима са главом у тесту смицања (push-out test). Експерименти су вршени користећи завртњеве M16 i M24 (класа 8.8). Поређене су основне карактеристике средства за спрезање: носивост на смицање, крутост на смицање и дуктилност. Завртњеви су достигли скоро једнаку носивост као и можданици са главом док су крутост и дуктилност редуковане. Напредни модели на бази методе коначних елемената су направљени да одговарају тесту смицања и калибрисани користећи експерименталне резултате. Коришћена је квази-статичка анализа применом експлицитног динамичког солвера софтверског пакета Abaqus... Prefabrication of concrete slabs reduces construction time for composite steel-concrete buildings and bridge decks. Casting of bolted shear connectors in prefabricated concrete slabs offers the higher level of prefabrication when compared to a technique with grouped headed studs in envisaged pockets of concrete slabs. Additionaly, bolted shear connectors offer some sustainability advantages, such as ability of the structure to be easily removed or replaced. However, bolted shear connectors are rarely used in composite structures due to the lack of detailed research and design rules. The aim of the research presented in this thesis is to promote the application of bolted shear connectors through detailed examination of their behaviour. Firstly, feasibility of their application in the longitudinal shear connection of composite decks is examined considering requirements for application, technical aspects, cost effectiveness and environmental impacts. Bolted shear connectors with single embedded nut was found to be the most appropriate for practical application. A case study considering incomplete interaction on a 12 m span composite beam with bolted shear connectors and welded headed studs showed that deflections and stresses in steel are increased (10-20%) in case of bolted shear connectors due to initial slip in hole. This is acceptable, especialy in the case where propped construction and propper camber are used. Further, detailed examination of their behaviour is made through comparison to welded headed studs in push-out tests on M16 and M24 bolted shear connectors (grade 8.8). Basic shear connector properties are observed: shear resistance, stiffness and ductility. Bolted shear connectors achieved similar shear resistance, while stiffness and ductility are reduced when compared to the headed studs. Advanced FE models of push-out tests are built and calibrated with regards to the experimental results. Abaqus/Explicit dynamic solver and damage material models for steel and concrete were used with realistic bolt and nut geometry, allowing the beyond-state-of-the-art failure analysis of push-out tests...

Savremenu primenu spregnutih konstrukcija od armiranobetonskih i čeličnih elemenata prate intenzivna istraţivanja njihovih meĎusobnih veza. Istovremeno, nova tehnološka rešenja, vezana za pojednostavljenje oplate i povećanje brzine betoniranja, donose sve širu upotrebu armaturnih mehaničkih spojnica, pre svega za nastavljanje armature, ali i kao jedan od načina za vezu armiranobetonskih i čeličnih elemenata. Osnovni cilj istraţivanja u okviru ove teze je da se ispita mogućnost i način primene konektora formiranih od mehaničke spojnice sa armaturnim ankerom, ugraĎenih u armiranobetonski element, i čeličnog zavrtanja, za prenos sila smicanja u okviru spoja čeličnog i armiranobetonskog elementa u spregnutoj konstrukciji. Posebno se kod ovakvih spojeva ističu problemi lokalnog naprezanja betona u zoni spoja, kao i problemi vezani za prenos sila smicanja, odnosno sila upravnih na pravac mehaničkih spojnica. Nakon izvršenog detaljnog istraţivanja savremene naučnoistraţivačke i stručne literature u oblasti smičućih veza u spregnutim konstrukcijama, u okviru ove teze su izvršena eksperimentalna, numerička i teorijska istraţivanja granične nosivosti i ponašanja smičućih konektora sa mehaničkom spojnicom i armaturnim ankerom. Eksperimentalna ispitivanja su sprovedena na 18 uzoraka, rasporeĎenih u 5 serija. Numerička nelinearna analiza u programu ABAQUS sprovedena je na 28 numeričkih modela u konačnim elementima, prethodno kalibrisanih prema rezultatima eksperimentalnih isptivanja. U okviru ovih istraţivanja je pokazano da se smičući konektori sa mehaničkom spojnicom i armaturnim ankerom, sa aspekta nosivosti, mogu koristiti kao elementi smičućih spojeva u spregnutim konstrukcijama, i da se njihovo ponašanje moţe uporediti sa ponašanjem naknadno ugraĎenih ankera i ostalih ankera koji se ne sidre glavom. Na osnovu rezultata istraţivanja je zaključeno da granična nosivost ispitivanog smičućeg konektora po betonu u blizini ivice, moţe biti odredjena korišćenjem izraza za odreĎivanja iste nosivosti za naknadno ugraĎene ankere, opterećene paralelno sa betonom, uz prethodno odreĎivanje efektivne duţine zamenjujućeg konektora sa mehaničkom spojnicom konstantnog poprečnog preseka... Contemporary structures composed from reinforced concrete and steel elements use is followed by intensive research of their interconnection. Simultaneously, new technologies, regarding the simplification of formwork and concreting speed increase, are bringing mechanical couplers into the wider use, firstly as rebar splices, than as a mean of the connection between reinforced concrete and steel elements in composite structures. The main research goal within the theses is to investigate the possibilities and ways of use of the connectors composed from mechanical couplers with rebar anchors, embedded in concrete, and steel bolts, as a mean of shear transfer in composite structures connections. Specific issues related to this type of connections are local concrete pressure in the connector vicinity, as well as the sear flow along the connector axes. After detailed reviewing of the state of the art regarding shear connectors in composite structures, experimental, numerical and theoretical research on the shear connectors composed from mechanical couplers and rebar anchors resistance and behavior were conducted within this theses. The experimental research was conducted on 18 specimens, arranged in 5 series. Nonlinear numerical analyses, using ABAQUS software, was conducted on 28 numerical models in finite elements, after calibration with the experimental research results. The research resulted in conclusion that the shear connectors composed from mechanical couplers and rebar anchors have sufficient capacity to be used as shear connectors in composite structures, and that their behavior is similar to behavior of post installed anchors, as well as other types of connectors anchored without the head. Based in the research results, it can be concluded that the concrete edge breakout capacity of the investigated connectors subjected to the shear load parallel to the edge can be calculated using the formula for post installed anchors, after determining the effective length of the corresponding constant diameter shear connector with mechanical coupler. The original formula for determining of this length, as a function of coupler and rebar anchor diameter, as well as the concrete compression strength, was developed within this thesis...

Diskontinualni podužni smičući spoj ostvaren grupama moždanika je jednostavno i široko rasprostranjeno rešenje za sprezanje čeličnih nosača i montažnih armiranobetonskih ploča. Ovaj rad analizira mogućnost primene grupa moždanika sa redukovanim rastojanjima između susednih moždanika u grupi. Osnovni cilj rada je da se istraži mogućnost smanjenja rastojanja između susednih moždanika u grupi u odnosu na minimalno propisana rastojanja. Smanjenje rastojanja između moždanika u grupi i dimenzija grupe, omogućava izvođenje manjeg otvora u armiranobetonskoj montažnoj ploči potrebnog za smeštaj moždanika. Prikazano je sopstveno eksperimentalno istraživanje nosivosti grupa moždanika, sprovedeno na Građevinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu. Eksperimentalnim istraživanjem analizirana je mogućnost primene grupe moždanika kod spregnutih greda u zgradarstvu. Ispitana je nosivost, deformabilnost i ponašanje, podužnog smičućeg spoja ostvarenog grupama moždanika. Glavni parametri analizirani u radu su: raspored moždanika u grupi, orijentacija grupe moždanika u odnosu na pravac podužne sile smicanja i međusobno rastojanje moždanika. Istraživanjem je obuhvaćeno pet različitih dispozicija grupa od četiri elastična moždanika sa glavom, kod kojih su međusobna rastojanja manja od minimalno propisanih rastojanja u Evrokodu 4. Cilj istraživanja je i da se utvrdi kako smanjenje minimalnih propisanih rastojanja između moždanika utiče na ponašanje, odnosno nosivost, duktilnost i ukupne deformacije podužnog smičućeg spoja. Korišćeni materijali, polazne pretpostavke i postupak ispitivanja su u skladu sa Evrokodom 4. Metodom konačnih elemenata simulirano je eksperimentalno istraživanje a kalibrisan numerički model sa eksperimentom je poslužio za izvođenje zaključaka o ponašanju veze ostvarene grupom moždanika sa glavom. Uočeni su i definisani modeli loma koji se mogu javiti u podužnim smičućim spojevima, formiranim grupama moždanika. Na uočenim modelima loma definisana su granična stanja nosivosti grupe moždanika. iv Pomoću numeričkih modela urađena je i parametarska analiza koja je obuhvatila različite prečnike i grupe moždanika... Discontinuous shear connection with groups of headed studs is simple and widespread solution for connection between steel beam and precast concrete element. This thesis analyzes the possible applications of headed studs group with reduced distances between adjacent headed studs in the group. The main objective of this study was to investigate the possibility of reducing the spacing between adjacent headed studs in the group compared to the minimum required in Eurocode 4. Reducing the distance between the headed studs in the group and the dimensions of the group, would allow construction of a smaller hole in the reinforced concrete precast plate needed to accommodate the headed studs. The paper presents the results of the experimental research conducted on push-out tests at the Faculty of Civil Engineering at the University of Belgrade. Throughout the experiment there has been analyzed the possibility of using the headed studs group in composite beams for buildings. The capacity, deformability and behavior of shear connection with grouped headed studs was investigated (analyzed). A shape of group arrangement along with its orientation to the applied load and distance between the studs were variables considered. The study includes five different groups of four headed studs, with the distance between headed studs less than the minimum distances required in Eurocode 4. The aim of the research is to determine how the reduce of the minimum required distance between the headed studs affects to the behavior, shear capacity, ductility and total longitudinal shear deformation of the shear connection. The materials, initial assumptions and test set up are in accordance with Eurocode 4. The FEM model is used to simulate the experiment. Calibrated FEM models with push-out tests were used to draw conclusions about the behavior of shear connection with group of headed studs. The fracture models which can occur in longitudinal shear connection with headed studs group were identified and defined in the paper. Ultimate limit state for headed stud group based on the fracture models is defined. Parametric analysis, which included a models with different diameters of headed studs and layout of groups were performed by numerical models. vi Based on the results, the recommendations were derived for determining the shear capacity of the headed studs group, when the distance between studs is less than required by Code. The reduction coefficient was suggested to determine the shear capacity of the headed studs group. Derived recommendations can be applied to shear connections in composite steel-concrete beams applied in buildings...

Diskontinualni podužni smičući spoj ostvaren grupama moždanika jejednostavno i široko rasprostranjeno rešenje za sprezanje čeličnih nosača i montažniharmiranobetonskih ploča. Ovaj rad analizira mogućnost primene grupa moždanika saredukovanim rastojanjima između susednih moždanika u grupi. Osnovni cilj rada je dase istraži mogućnost smanjenja rastojanja između susednih moždanika u grupi u odnosuna minimalno propisana rastojanja. Smanjenje rastojanja između moždanika u grupi idimenzija grupe, omogućava izvođenje manjeg otvora u armiranobetonskoj montažnojploči potrebnog za smeštaj moždanika. Prikazano je sopstveno eksperimentalnoistraživanje nosivosti grupa moždanika, sprovedeno na Građevinskom fakultetuUniverziteta u Beogradu. Eksperimentalnim istraživanjem analizirana je mogućnostprimene grupe moždanika kod spregnutih greda u zgradarstvu. Ispitana je nosivost,deformabilnost i ponašanje, podužnog smičućeg spoja ostvarenog grupama moždanika.Glavni parametri analizirani u radu su: raspored moždanika u grupi, orijentacija grupemoždanika u odnosu na pravac podužne sile smicanja i međusobno rastojanjemoždanika. Istraživanjem je obuhvaćeno pet različitih dispozicija grupa od četirielastična moždanika sa glavom, kod kojih su međusobna rastojanja manja od minimalnopropisanih rastojanja u Evrokodu 4. Cilj istraživanja je i da se utvrdi kako smanjenjeminimalnih propisanih rastojanja između moždanika utiče na ponašanje, odnosnonosivost, duktilnost i ukupne deformacije podužnog smičućeg spoja. Korišćenimaterijali, polazne pretpostavke i postupak ispitivanja su u skladu sa Evrokodom 4.Metodom konačnih elemenata simulirano je eksperimentalno istraživanje a kalibrisannumerički model sa eksperimentom je poslužio za izvođenje zaključaka o ponašanjuveze ostvarene grupom moždanika sa glavom. Uočeni su i definisani modeli loma kojise mogu javiti u podužnim smičućim spojevima, formiranim grupama moždanika. Nauočenim modelima loma definisana su granična stanja nosivosti grupe moždanika.ivPomoću numeričkih modela urađena je i parametarska analiza koja je obuhvatilarazličite prečnike i grupe moždanika... Discontinuous shear connection with groups of headed studs is simple andwidespread solution for connection between steel beam and precast concrete element.This thesis analyzes the possible applications of headed studs group with reduceddistances between adjacent headed studs in the group. The main objective of this studywas to investigate the possibility of reducing the spacing between adjacent headed studsin the group compared to the minimum required in Eurocode 4. Reducing the distancebetween the headed studs in the group and the dimensions of the group, would allowconstruction of a smaller hole in the reinforced concrete precast plate needed toaccommodate the headed studs. The paper presents the results of the experimentalresearch conducted on push-out tests at the Faculty of Civil Engineering at theUniversity of Belgrade. Throughout the experiment there has been analyzed thepossibility of using the headed studs group in composite beams for buildings. Thecapacity, deformability and behavior of shear connection with grouped headed studswas investigated (analyzed). A shape of group arrangement along with its orientation tothe applied load and distance between the studs were variables considered. The studyincludes five different groups of four headed studs, with the distance between headedstuds less than the minimum distances required in Eurocode 4. The aim of the researchis to determine how the reduce of the minimum required distance between the headedstuds affects to the behavior, shear capacity, ductility and total longitudinal sheardeformation of the shear connection. The materials, initial assumptions and test set upare in accordance with Eurocode 4. The FEM model is used to simulate the experiment.Calibrated FEM models with push-out tests were used to draw conclusions about thebehavior of shear connection with group of headed studs. The fracture models whichcan occur in longitudinal shear connection with headed studs group were identified anddefined in the paper. Ultimate limit state for headed stud group based on the fracturemodels is defined. Parametric analysis, which included a models with differentdiameters of headed studs and layout of groups were performed by numerical models.viBased on the results, the recommendations were derived for determining the shearcapacity of the headed studs group, when the distance between studs is less thanrequired by Code. The reduction coefficient was suggested to determine the shearcapacity of the headed studs group. Derived recommendations can be applied to shearconnections in composite steel-concrete beams applied in buildings...