Concrete-filled tubular (CFT) columns have been widely adopted in building structures owing to their superior structural performance, such as enhanced load bearing capacity, compared to hollow tubes. Circular, square and rectangular hollow sections are most commonly used in the past few decades. Elliptical hollow section (EHS) available recently is regarded as a new cross-section for the CFT columns due to its attractive appearance, optional orientation either on major axis or minor axis and improved structural efficiency. The state of the research in terms of elliptical columns, tubular joints between EHSs and connections with CFT columns, etc., are reviewed in this thesis, showing a lack of investigations on EHSs, especially on beam to elliptical column connections which are essential in framed structures. The structural behaviour of elliptical column to I-beam connections under bending is studied in this thesis to fill the research gap. Overall ten specimens with various joint assemblies were tested to failure to highlight the benefits of adopting concrete infill and stiffeners in the columns. A three-dimensional finite element model developed by using ABAQUS software is presented and verified against obtained experimental results, which shows acceptable accuracy and reliability in predicting failure modes of the connections and their moment capacities. Parametric studies were performed to access the main parameters that affecting the bending behaviour of the connections. A simple hand calculation method in terms of ultimate moment capacity is proposed according to experiments conducted for connections with concrete-filled columns.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjami santvarinių konstrukcijų iš kvadratinių vamzdžių tiesioginio jungimo mazgų skaičiavimo ir konstravimo ypatumai. Analizuojama konstrukcinių elementų elgsena mazge ir jos sąlygojamas jungties irties pobūdis. Nagrinėjamos takumo linijos teorijos taikymo galimybės sudarant analitinius modelius. Pateikiami analitiniai modeliai, taikomi mazgų ašinės laikomosios galios skaičiavimo algoritmams sudaryti, pateikiamiems projektavimo norminiuose dokumentuose. Aprašomas mazgą sudarančių konstrukcinių elementų projektavimas pagal STR 2.05.08:2005 ir EN 1993-1-1 reikalavimus, bei mazgų ašinės laikomosios galios nustatymas pagal STR 2.05.08:2005 8-tą priedą, bei EN 1993-1-8. Darbe atlikta skaitinė projektavimo normose pateikiamų santvarinių konstrukcijų tiesioginio jungimo mazgų ašinės laikomosios galios nustatymo lyginamoji analizė. Suprojektuota santvarinė konstrukcija, kurios skaičiuojamoji schema parinkta tokia, kad būtų išanalizuoti visi projektavimo normose pateikiami tiesioginio jungimo mazgų tipai. Įrąžoms konstrukciniuose elementuose nustatyti pasinaudota kompiuterine skaičiavimo programa Staad.pro. Konstrukcinių elementų elgsenos mazge analizei pasinaudota kompiuterine programa CosmosWorks. Ištirta pagrindinių skaičiavimo algoritmuose pateikiamų rodiklių įtaka mazgo laikomąjai galiai. Norint parinkti santvaros konstrukcinius elementus ir nustatyti mazgų skaičiuotinę ašinę laikomąją galią bei atlikti skaitinę analizę buvo pasinaudota... [toliau žr. visą tekstą] / This master thesis considers design and estimation of truss joints between square hollow sections. Behaviuor of joints and its failure modes analyzed. The posibility to apply the yield line theory for analytical models considered. Analytical models used for determining the design capacity of the joint formulae in design guids presented. Truss members design following STR 2.05.08:2005 and EN 1993-1-1 and joint design capacity calculation following STR 2.05.08:2008 8-th annex and EN 1993-1-8 presented. It was made numerical convergence analysis between diferent design guidilines for estimating design capacity of the joint in this study. Truss structure designed, including all most commonly known joint types. Truss member loiding estimated using structural design and analysis software Staad.Pro. The behaviuor of the joint designed using finite element analysis software Cosmos.Works. Also the influence of governing joint parameters for the design capacity equations analysed. For truss structure design, capacity of the joint calculations and numerical analysis the calculation program was made using Microsoft Office Exel software.