Experimental squash load of concrete-filled thin welded cold formed steel stubs with different welding fillets location

Abstract

In the present work, results of tests conducted on thin welded rectangular steel-concrete stubs are presented. The stub section was made from two U shaped cold formed steel plates welded to form box whose dimensions were: 100x70x2mm. The main parameters studied were: stub height (50-500mm), effect of the concrete infill and the weld fillet location. The tests were carried out 28 days after the date of casting the concrete infill under axial compression up to failure. A total of 28 stubs were tested, 14 were empty and 14 filled with concrete made with crushed crystallized slag aggregate. The object of the study was to investigate the failure load of composite sections and the use of crushed slag instead of conventional aggregate. From test results it was confirmed that the length of stubs had a drastic effect on the failure load and resulted from local buckling. It appeared that the location of weld fillets had only a slight effect on the failure load for empty steel stubs and was insignificant for composite stubs.

Keywords: composite structures; concrete filled steel stubs; crystallised slag; failure load.

Le présent travail est une contribution expérimentale sur la capacité portante des tubes minces en acier laminés à froid, soudés et remplis de béton à base de laitier sous chargement axial. La fabrication de la section des tubes a été réalisée en pliant une tôle de 2 mm en forme de U et soudée sur le petit ou grand coté pour former des tubes de section rectangulaire et de dimensions: 100x70x2mm³. Les principaux paramètres étudiés sont: La hauteur du tube variable de 50 à 500 mm, le matériau de remplissage et l’effet de la localisation des soudures sur la capacité portante des tubes vides et remplis. Les essais ont été effectués 28 jours après la date du coulage du béton, Les éprouvettes vides et remplies sont soumises à la compression jusqu’à la rupture. Un total de 28 éprouvettes ont été testées, 14 vides et 14 remplies de béton fabriqué à la base de laitier cristallisé comme agrégat en substitution des agrégats conventionnels. Les résultats obtenus montrent que les tubes vides ont souffert du phénomène de flambement local par cloquage des parois vers l’extérieur et l’intérieur, ce qui explique les capacités portantes faibles obtenues avec l’augmentation de la hauteur des tubes. Les tubes remplis ont une capacité portante plus importante jusqu’ à 2 fois celle des tubes vides. Un résultat qui explique bien l’action composée de l’acier et du béton. La position du cordon de soudure influe uniquement sur la capacité portante des tubes vides. Il ya une augmentation de 13% de celle-ci lorsque la soudure se trouve au milieu du grand coté.

Mots clés: structures mixtes; tubes en acier remplis de béton; laitiers cristallisé; charge de rupture