Published May 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Experimental investigation of mechanically laminated straight or curved-and-tapered bamboo-concrete T-beams
Creators
- 1. Guangxi University of Science and Technology
- 2. Edinburgh Napier University
- 3. Hong Kong Institute of Vocational Education
- 4. Zhongkai University of Agriculture and Engineering
- 5. National Yang Ming Chiao Tung University
- 6. King Mongkut's University of Technology North Bangkok
Description
This study echoes the rising demand for bio-based material in concrete composite structures in the race to accelerate carbon neutrality in construction. Noticing that most previous studies are focused on straight timber or engineered bamboo-to-concrete composite beams, this study developed straight or curved-and-tapered mechanically laminated bamboo-concrete (LBC) T-beams. Six layers of 26 mm thick laminated bamboo panels were glue laminated together to form the bamboo beams. The curved bamboo beams have three different rises of arch: 50 mm, 100 mm and 150 mm. All specimen beams were tested by four-point bending tests to evaluate their structural performances of the curved and straight LBC T-beams. To monitor the flange-to-web interface shear transfer, a novel interface shear slip calibration method that captures the longitudinal after-slip strain redistribution was developed and validated by strain gauge measurements. This study also highlights the interlayer shear bonding strength of laminated bamboo as the thresholding parameter that determines the composite beams' overall flexural strength, evidenced by detailed failure mode analysis. The proposed interface shear slip calibration method can be extended to the other types of shear connectors such as screws, nails, shear plates and notched connections.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعكس هذه الدراسة صدى الطلب المتزايد على المواد الحيوية في الهياكل الخرسانية المركبة في السباق لتسريع حيادية الكربون في البناء. مع ملاحظة أن معظم الدراسات السابقة تركز على الأخشاب المستقيمة أو العوارض المركبة المصنوعة من الخيزران إلى الخرسانة، طورت هذه الدراسة عوارض T مستقيمة أو منحنية ومرققة ميكانيكيًا من خشب الخيزران الخرساني (LBC). كانت ست طبقات من ألواح الخيزران المغلفة بسماكة 26 مم عبارة عن غراء مغلف معًا لتشكيل عوارض الخيزران. تحتوي عوارض الخيزران المنحنية على ثلاثة ارتفاعات مختلفة للقوس: 50 مم و 100 مم و 150 مم. تم اختبار جميع عوارض العينات من خلال اختبارات الانحناء رباعية النقاط لتقييم أدائها الهيكلي لعوارض LBC T المنحنية والمستقيمة. لمراقبة نقل قص واجهة الشفة إلى الويب، تم تطوير طريقة معايرة انزلاق واجهة جديدة تلتقط إعادة توزيع الانفعال الطولي بعد الانزلاق والتحقق من صحتها من خلال قياسات مقياس الانفعال. تسلط هذه الدراسة الضوء أيضًا على قوة الترابط القصي البيني للخيزران الرقائقي كمعلمة عتبة تحدد قوة الانثناء الكلية للحزم المركبة، كما يتضح من تحليل وضع الفشل التفصيلي. يمكن توسيع طريقة معايرة انزلاق الواجهة المقترحة لتشمل الأنواع الأخرى من موصلات القص مثل البراغي والمسامير وألواح القص والوصلات المحززة.Translated Description (French)
Cette étude fait écho à la demande croissante de matériaux biosourcés dans les structures composites en béton dans la course à l'accélération de la neutralité carbone dans la construction. Remarquant que la plupart des études précédentes se concentraient sur des poutres composites droites en bois ou en bambou contre béton, cette étude a développé des poutres en T droites ou incurvées et coniques en bambou contrecollé mécaniquement (LBC). Six couches de panneaux de bambou laminés de 26 mm d'épaisseur ont été collées ensemble pour former les poutres en bambou. Les poutres incurvées en bambou ont trois hauteurs d'arche différentes : 50 mm, 100 mm et 150 mm. Toutes les poutres échantillons ont été testées par des tests de flexion à quatre points pour évaluer leurs performances structurelles des poutres en T LBC courbes et droites. Pour surveiller le transfert de cisaillement de l'interface bride à toile, une nouvelle méthode d'étalonnage du glissement de cisaillement de l'interface qui capture la redistribution longitudinale des contraintes après glissement a été développée et validée par des mesures de jauges de contrainte. Cette étude met également en évidence la résistance à la liaison par cisaillement intercouche du bambou stratifié en tant que paramètre de seuillage qui détermine la résistance à la flexion globale des poutres composites, mise en évidence par une analyse détaillée du mode de défaillance. Le procédé d'étalonnage de glissement de cisaillement d'interface proposé peut être étendu aux autres types de connecteurs de cisaillement tels que les vis, les clous, les plaques de cisaillement et les connexions crantées.Translated Description (Spanish)
Este estudio se hace eco de la creciente demanda de material de base biológica en estructuras compuestas de hormigón en la carrera por acelerar la neutralidad de carbono en la construcción. Al darse cuenta de que la mayoría de los estudios anteriores se centran en vigas de madera recta o vigas compuestas de bambú y hormigón diseñadas, este estudio desarrolló vigas en T de bambú y hormigón laminadas mecánicamente (LBC) rectas o curvas y cónicas. Seis capas de paneles de bambú laminado de 26 mm de espesor se laminaron con pegamento para formar las vigas de bambú. Las vigas curvas de bambú tienen tres elevaciones de arco diferentes: 50 mm, 100 mm y 150 mm. Todas las vigas de muestra se probaron mediante pruebas de flexión de cuatro puntos para evaluar sus rendimientos estructurales de las vigas en T LBC curvas y rectas. Para monitorear la transferencia de cizallamiento de la interfaz de brida a banda, se desarrolló un nuevo método de calibración de deslizamiento de cizallamiento de la interfaz que captura la redistribución de la deformación longitudinal posterior al deslizamiento y se validó mediante mediciones del medidor de deformación. Este estudio también destaca la resistencia a la unión por cizallamiento entre capas del bambú laminado como el parámetro de umbral que determina la resistencia a la flexión general de las vigas compuestas, evidenciada por el análisis detallado del modo de falla. El método de calibración de deslizamiento de cizallamiento de interfaz propuesto se puede extender a otros tipos de conectores de cizallamiento, como tornillos, clavos, placas de cizallamiento y conexiones con muescas.Files
Experimental%20Investigation%20Of%20Mechanically%20Laminated%20Straight%20Or%20Curved-and-tapered%20Bamboo-concrete%20T-beams.pdf
Files
(31.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a9fc1cd1dbf27423f2e28fe1a1a14497
|
31.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التحقيق التجريبي في عوارض T - الخرسانية المصنوعة من الخيزران المغلفة ميكانيكياً أو المستقيمة والمنحنية والمستدقة
- Translated title (French)
- Étude expérimentale de poutres en T en béton bambou rectiligne stratifié mécaniquement ou incurvé et conique
- Translated title (Spanish)
- Investigación experimental de vigas en T de hormigón de bambú rectas o curvas y cónicas laminadas mecánicamente
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4323052064
- DOI
- 10.1016/j.engstruct.2023.115896
References
- https://openalex.org/W2018265140
- https://openalex.org/W2054446237
- https://openalex.org/W2120735466
- https://openalex.org/W2132129277
- https://openalex.org/W2137754881
- https://openalex.org/W2300581415
- https://openalex.org/W2322903802
- https://openalex.org/W2461946943
- https://openalex.org/W2781767062
- https://openalex.org/W2782438493
- https://openalex.org/W2784893129
- https://openalex.org/W2788103078
- https://openalex.org/W2799684908
- https://openalex.org/W3013351715
- https://openalex.org/W3015988554
- https://openalex.org/W3043608643
- https://openalex.org/W3117274698
- https://openalex.org/W3118432318
- https://openalex.org/W3126096919
- https://openalex.org/W3128721856
- https://openalex.org/W3146205358
- https://openalex.org/W3159295119
- https://openalex.org/W3165846412
- https://openalex.org/W3168090689
- https://openalex.org/W3186753577
- https://openalex.org/W3193612572
- https://openalex.org/W3198406038
- https://openalex.org/W3201908605
- https://openalex.org/W3205802056
- https://openalex.org/W3212649116
- https://openalex.org/W4214521692
- https://openalex.org/W4220900382
- https://openalex.org/W4223644544
- https://openalex.org/W4235789237
- https://openalex.org/W4254329420
- https://openalex.org/W4256469950
- https://openalex.org/W4280548169
- https://openalex.org/W4281740453
- https://openalex.org/W4288825729
- https://openalex.org/W4293796418