Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of failure modes and load-deflection of cold-formed steel connections using sub-assemblage frame tests

Aminuddin Kiagus Muhammad, Saggaff Anis, Tahir Mahmood Md., Firdaus Muhammad

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2025

|

Vol. 34, No. 3

305--323

EN

Cold-formed steel (CFS) is a type of steel manufactured at ambient temperature using bending and rolling methods, enabling enhanced precision in shape and sizing. Its adaptability, resilience, and environmental sustainability render it very beneficial for building. Furthermore, its manufacturing method is more energy-efficient than conventional steel production and decreases emissions. Nonetheless, CFS has several limitations, including vulnerability to buckling owing to its slender profile. This research especially examines beam-column constructions with cold-formed steel connections. The paper discusses an experiment utilizing the sub-assemblage frame test method to improve the connection’s resistance by emphasizing haunched gusset plates, rectangular gusset plates, and a combination of rectangular gusset plates with the top-seat angle. The results demonstrated that the lateral-torsional buckling occurred on the beam. The connection’s bolt hole exhibited a bearing failure, and the flange cleat also experienced buckling. Graphs were employed to examine the load and deflection data, with maximum load and deflection values documented for each specimen. The result shows that the type of gusset plate, the height of the beam, and the utilization of flange cleats have an impact on the performance of the connection.

2

Numerical analysis and experimental studies three-layer slabs of the Hoff

Sadowska-Buraczewska Barbara, Głodkowska Wiesława

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 7

1--9

EN

The paper concerns three-layer slabs of the Hoff in terms of their use as independent slab floor elements. Three variants of the panels were analyzed, differing in the material from which the cladding and the core of the board were made. The result of the analysis was to determine the relationship between the load of the three-layer slab and its vertical displacements (deflections). The practical possibility of using the variational finite difference approach (MRS) and the finite element method (FEM) for the calculation of plate three-layer elements of the Hoff and homogeneous, isotropic plates has been demonstrated. For three variants of the plate, computer simulations were carried out using these methods and experimental verification of one of the variants was carried out. The article presents only a fragment of extensive experimental and analytical research.

PL

W artykule zaprezentowano płyty trójwarstwowe Hoffa w aspekcie zastosowania ich jako samodzielnych płytowych elementów stropowych. Przeanalizowano trzy warianty płyt z różnymi okładzinami i rdzeniem. Wynikiem analiz było określenie zależności pomiędzy wielkością obciążenia płyty trójwarstwowej a jej przemieszczeniami pionowymi (ugięciami). Wykazano praktyczną możliwość stosowania metody wariacyjnego ujęcia różnic skończonych (MRS) i metody elementów skończonych (MES) do obliczania płytowych elementów trójwarstwowych Hoffa oraz izotropowych płyt jednorodnych. Przeprowadzono symulacje komputerowe tymi metodami trzech wariantów płyty oraz dokonano weryfikacji doświadczalnej jednego z wariantów. W artykule przedstawiono tylko fragment szerokich badań doświadczalnych i analitycznych.

3

Wybrane aspekty badań eksperymentalnych stalowych węzłów doczołowych poddanych obciążeniu udarowemu

Kukla Damian

Inżynieria i Budownictwo

|

2025

|

R. 81, nr 3

217--221

PL

W artykule przedstawiono wyzwania, przygotowania i wybrane wyniki przeprowadzonych pierwszych w Polsce badań doświadczalnych śrubowych doczołowych węzłów konstrukcji stalowych poddanych obciążeniu udarowemu. Badania przeprowadzono na próbkach w układzie krzyżowym belka-słup-belka z zastosowaniem śrubowych węzłów doczołowych. Energia uderzenia była generowana przez swobodnie upadający pakiet stalowo-betonowy. Zastosowano specjalne oprzyrządowanie pomiarowe przeznaczone do badań o charakterze dynamicznym. W badaniach skupiono się głównie na pomiarze odkształceń i przemieszczeń. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na wyznaczenie prędkości odkształcenia oraz współczynnika wpływu dynamicznego (DIF) dla wybranych elementów próbki. Węzły doczołowe wykazały znaczną ciągliwość oraz nośność w trakcie badania. Najsłabszym składnikiem węzła okazały się śruby.

EN

The article presents challenges, preparations and selected results from the first experimental tests in Poland of bolted end-plate joints of steel structures subjected to impact loading. The tests were carried out on specimen in a cross beam-column-beam configuration using bolted end-plate joints. The impact energy was generated by a free falling steel-concrete package. Special measuring equipment dedicated to dynamic tests was used. The tests focused mainly on measuring deformations and displacements. The obtained test results allowed determining the strain rate and the dynamic influence factor (DIF) for selected specimen elements. The end-plate joints showed significant ductility and load-bearing capacity during the test. The weakest component of the joint turned out to be the bolts.

4

Wpływ wadliwych połączeń klinowych w pasach dwuteowych belek drewnianych na ich nośność

Denisiewicz Arkadiusz, Socha Tomasz, Kula Krzysztof

Builder

|

2025

|

R.29, nr 12

72--75

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań belek dwuteowych z drewna, w których analizowano wpływ wadliwych połączeń klinowych w pasach dolnych na ich nośność i sztywność. Pasy wykonano z drewna sosnowego klasy C24 łączonego na mikrowczepy, a środnik z płyty OSB. Próby zginania czteropunktowego przeprowadzono na belkach o długości 540 cm, w których złącza umieszczono w strefie maksymalnych momentów zginających. Wady obejmowały brak pełnego sklejenia, przesunięcie profilu oraz rozwarstwienie w strefie styku. Stwierdzono, że wadliwe połączenia obniżają sztywność giętną o około 12% i nośność o 15–20% w porównaniu z belkami bez wad. Pęknięcia inicjowały się w strefie rozciąganej, prowadząc do gwałtownej utraty nośności. Wnioski wskazują na konieczność unikania lokalizacji złączy w strefach rozciąganych oraz kontroli jakości procesu klejenia. Wyniki badań potwierdzają kluczową rolę jakości połączeń klinowych dla niezawodności belek dwuteowych i stanowią podstawę dalszych analiz optymalizacyjnych.

EN

The paper presents the results of tests on wooden I-beams analysing the effect of defective wedge joints in the lower flanges on their load-bearing capacity and stiffness. The flanges were made of C24 class pine wood joined with finger joints, and the web was made of OSB board. Four-point bending tests were carried out on beams with a length of 540 cm, in which the joints were located in the zones of maximum bending moments. The defects included incomplete bonding, profile misalignment, and delamination in the joint area. It was found that defective joints reduce bending stiffness by approximately 12% and load-bearing capacity by 15–20% compared to defect-free beams. Cracks initiated in the tension zone, leading to a sudden loss of capacity. The conclusions highlight the need to avoid locating joints in tension zones and emphasize the importance of quality control during the bonding process. The results confirm the key role of joint quality for the reliability of wooden I-beams and provide a basis for further optimization studies.

5

Study of the behavior of thin-walled composite structures with closed sections under three-point bending tests

Różyło Patryk

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 6

403--413

EN

Thin-walled composite columns with a closed rectangular cross-section are the subject of this study. The test specimens were made using the autoclave technique and were characterized by constant geometric parameters. Experimental tests were carried out using interdisciplinary techniques within the framework of experimental testing, which enabled an in-depth analysis of the bending behavior of the composite structures. The research analyzed the effect of varying boundary conditions (support spacing) on the load carrying capacity of the structure and the damage state of the composite. In the course of the research, the damage phenomenon was evaluated both quantitatively and qualitatively.

6

Eksperymentalna nośność na ścinanie blachownic z falistym środnikiem o różnym typie fali

Śledziewski Krzysztof, Górecki Marcin

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 9

20--23

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wykonanych na belkach ze środnikami z blachy fałdowej o różnym profilu sinusoidalnym poddanych działaniu czteropunktowego zginania. Przeprowadzone badania wykazały, że kształt fali ma znaczny wpływ na nośność na ścinanie belek dwuteowych ze środnikiem sinusoidalnym. Uzyskane wyniki odniesiono również do wyznaczonej nośności normowej, która była na niższym poziomie, niż wynika to z badań doświadczalnych.

EN

This paper presents the results of laboratory tests performed on beams with corrugated plate webs of different sinusoidal profiles subjected to four-point bending. The conducted tests showed that the parameters of the waveform have a significant effect on the shear strength of I-beams with sinusoidal webs. The obtained results were also related to the determined norm load capacities, which were at a lower level than the experimental results.

7

Energy distribution law of coal–rock combined body under confining pressure effect

Chen Guangbo, Zhang Jing, Li Yuan, Liu Fengxu, Li Tan, Zhang Guohua

Acta Geophysica

|

2023

|

Vol. 71, no. 4

1831--1843

EN

Coal measure strata are composed of many kinds of rock layers with different properties, and the energy accumulation ability of each rock layer is different, which causes the uneven distribution of energy. In order to explore the accumulation layer of rock burst energy in coal–rock system, based on the structural characteristics and mechanical properties of coal and rock, the mechanical model of coal–rock combined body was constructed, and the calculation formula of energy distribution of coal–rock combined body was deduced. The axial compression tests of coal–rock combined body under five confining pressures (0, 5, 10, 15 and 20 MPa) were designed and carried out. The results show that: 1) Under five confining pressures, the average compressive strength of the specimens was 18.74 MPa, 20.75 MPa, 24.68 MPa, 28.02 MPa and 32.05 MPa, respectively. With the increase in confining pressure, the compressive strength also increased linearly; 2) Under the five confining pressures, the pre-peak accumulated energy of the specimens was 0.106 kJ, 0.244 kJ, 0.591 kJ, 0.758 kJ and 1.602 kJ. With the continuous increase in the confining pressure, the pre-peak accumulated energy increased exponentially; 3) With the increase in confining pressure, the coal component accumulation energy increased exponentially, followed by 0.069 kJ, 0.182 kJ, 0.440 kJ, 0.630 kJ and 1.419 kJ, and the proportion of coal component accumulation energy was 65.14%, 71.63%, 76.72%, 82.89% and 87.07%, respectively, which were all greater than 50%. Combined bodies accumulated more energy under loading conditions, most of which were accumulated on coal components, and coal components were the main carriers of energy accumulation, which played a leading role in the destruction of combined bodies; 4) The energy distribution test method was discussed and analyzed. The energy distribution test method of coal–rock combined body based on single specimen method could effectively avoid the influence of size effect and coal–rock individual difference on energy accumulation. At the same time, the test time was shortened, the test workload was reduced, and the calculation accuracy was improved; 5) The rationality and reliability of the two methods for direct and indirect determination of coal–rock component energy were demonstrated. The error rates of the two methods were 2.936%, 1.846%, 3.125%, 3.412% and 0.862%, which were less than 5%. The error had little effect on the test results. The research results have reference significance for exploring the key strata of rock burst energy accumulation and the precise prevention and control of rock burst.

8

Novel self-evacuating electrostatic precipitator (SE-ESP)

Oualid Imene, Flazi Samir, Oussala Naima, Naoui Nacera, Benameur Habib, Boudghene Stambouli Amine

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 3

74--78

EN

n this paper, we presented a novel electrostatic precipitator (ESP) prototype. The operating mode and the components of the prototype were outlined in detail. Subsequently, three versions of the ESP were derived from the initially proposed basic model. These models were tested experimentally, and their method of procedure was validated through established simulations developed using COMSOL Multiphysics Software. Furthermore, the characteristics and efficiency of the electrostatic filtration of the three models were compared.

PL

W tym artykule przedstawiliśmy nowy prototyp elektrofiltru (ESP). Szczegółowo nakreślono tryb pracy i komponenty prototypu. Następnie z pierwotnie proponowanego modelu podstawowego powstały trzy wersje ESP. Modele te zostały przetestowane eksperymentalnie, a ich metoda postępowania została zweryfikowana za pomocą ustalonych symulacji opracowanych przy użyciu oprogramowania COMSOL Multiphysics Software. Ponadto porównano właściwości i skuteczność filtracji elektrostatycznej trzech modeli.

9

Approximation of flow characteristics of steam traps based on experimental research

Ziemiański Paweł, Grzebielec Andrzej, Szelągowski Adam, Śmiechowicz Mateusz

Modern Engineering

|

2022

|

1

20--35

EN

This study aimed to approximate the operating characteristics of steam traps through experimental research and mathematical analysis. The research presented the phenomena leading to the development of steam traps, their relevance to power engineering and production plants, and the energy properties of water vapor for heat transport and exchange. The study also discusses problems that can occur in steam systems and how steam traps can prevent adverse phenomena. The experimental studies allowed the researchers to determine the operating characteristics of steam traps, and mathematical analysis extended the results to other cases.

10

Parametric analysis of mast guys within the elastic and inelastic range

Matuszkiewicz Monika, Pigoń Renata

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 1

169--187

EN

The paper concerns the computations of mast guys taking into account both geometric and physical nonlinearities. Experimental studies have been conducted, the aim of which was to determine δ - ε (stress - deformation) relation for steel rope and to determine the value of modulus of elasticity after its pre-stretching. Results of the research were used to create appropriate computational cable models within the elastic and inelastic range in SOFiSTiK software, based on FEM. The computational cable models were then used to perform parametric analyses of single cables with horizontal and diagonal chords and computations of a lattice guyed mast. The computational single cables results obtained in the SOFiSTiK software were confronted with the results obtained by the analytical method, based on the cable equation. The FEM analyses performed for single cables have proven usefulness of presented analytical procedure for computation of structures with cable elements (e.g. guyed masts) taking into account both the geometric and physical nonlinearity of the cables. It has been shown that while using steel ropes without pre-stretching, permanent deformations in the cables may occur, which affect the shape of the cable and may significantly reduce values of forces in the cables. This phenomenon can be particularly dangerous in the case of guyed masts, as it may affect the reduction in rigidity of the mast structure.

PL

Praca dotyczy obliczen odciagów masztu z uwzgędnieniem zarówno nieliniowości geometrycznej, jak i fizycznej. Przeprowadzono badania doświadczalne pewnej liny spiralnej. Celem badań było określenie zależności δ - ε liny (naprężenia - odkształcenia) oraz ustalenie modułu sprężystości liny po jej wstępnym przeciągnięciu. Wyniki badań wykorzystano do utworzenia odpowiednich modeli obliczeniowych cięgien w zakresie spreżystym i pozaspreżystym w środowisku programu SOFiSTiK, opartym o FEM. Modele obliczeniowe cięgna posłużyły do przeprowadzenia parametrycznej analizy porównawczej cięgna płaskiego, cięgna ukośnego oraz kratowego masztu z odciągami. Rezultaty obliczeń pojedynczych cięgien uzyskane w programie SOFiSTiK skonfrontowano z wynikami uzyskanymi metodą analityczną, na podstawie równania cięgna (techniczna teoria cięgna). Uzyskane wyniki okazały się zadowalające - różnice w obliczonych wartościach sił naciągu cięgna S w obu przykładach dla E = const nie przekraczały 1%. Dla E ≠ const różnice były nieco większe (około 2%), co można uzasadnić różnymi iteracyjnymi metodami przybliżonego rozwiązania. Niezależnie od kąta nachylenia cięciwy cięgna do poziomu, wyniki obliczeń cięgien w zakresie liniowo sprężystym i pozasprężystym różnią się istotnie. W pierwszym przypadku cięgna charakteryzują się mniejszymi odkształceniami i większymi siłami naciągu, a w drugim - większymi odkształceniami i mniejszymi siłami naciągu. Ponadto w linach pojawiają się trwałe odkształcenia (im większe obciążenie, tym większe wartości tych odkształceń), które nie znikają po odciążeniu. W przypadku masztów z odciągami zjawisko to może być na tyle niebezpieczne, że może spowodować znaczne zmniejszenie sztywności konstrukcji i utratę jej pionowości, a tym samym niekorzystnie wpłynąć na właściwości użytkowe masztu. Jak pokazuje praktyka projektowa, wstępne rozciąganie nowych lin o dużych długościach i średnicach jest często trudne do wykonania. Dlatego uzasadnione jest przeprowadzenie analiz konstrukcji masztów z uwzględnieniem nieliniowości fizycznej odciągów w przypadku, gdy odciągi wykonano z lin bez wstępnego przeciągnięcia. Przedstawione w artykule wyniki obliczeń dotyczą określonego typu lin stalowych, które były badane w warunkach laboratoryjnych i nie należy ich uogólniać. W przypadku lin stalowych o innej konstrukcji efekty nieliniowe mogą być inne - im więcej drutów w linie, tym charakterystyka naprężenia - odkształcenia jest bardziej nieliniowa. Uniwersalny charakter ma natomiast przedstawiona w pracy metoda postępowania w przypadku wykorzystania do konstrukcji lin bez wstępnego przeciągnięcia.

11

Mechanical and hygrothermal performance of fly-ash and seashells concrete: in situ experimental study and smart hygrothermal modeling for Normandy climate conditions

Bouasria Manal, Benzaama Mohammed-Hichem, Pralong Valéry, El Mendili Yasmin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e100, 1--22

EN

The aim of this study is to investigate the effect of partial substitution of cement by a smart mixture of waste materials, fly ash and Crepidula shells. The cement is replaced by fly ash and Crepidula accordingly in the range of 5, 10 and 15% by weight. This study focuses on three steps: (i) find the best formulation in terms of compression and hygrothermal behavior, (ii) build a prototype and follow the hygrothermal behavior with sensors, (III) data collection and development of a neural network model to predict the hygrothermal behavior of the prototype. The results showed that for a fly ash-Crepidula incorporation rate up to 10%, the mechanical properties are higher than the control mortar. Furthermore, the cement substitution by fly ash and Crepidula improves the thermal conductivity of concrete. With the cement replacement of 30%, a prototype was built to monitor the hygrothermal behavior. The data collected from the wireless sensors placed in the prototype are used to train and validate the artificial neural network model. The model used in this study is conducted with eight inputs and two outputs data. The investigation of the condensation risk and the mould growth shows that the chosen concrete mixture can avoid the condensation phenomenon. Indeed, the smart fly ash-Crepidula mixture provides high silica, aluminate, and calcium contents, which react with water originating from humid ambient air to form additional hydrates as a result of pozzolanic reaction and lead to a continuous strengths enhancement.

12

Self-preservation Effect of Gas Hydrates

Pavlenko Anatoliy

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2021

|

Tom 23

346--355

EN

This work was performed to improve the storage and transportation technology of gas hydrates in nonequilibrium conditions. At atmospheric pressure and positive ambient temperature, they gradually dissociate into gas and water. Simulation of the gas hydrate dissociation will determine optimal conditions for their transportation and storage, as well as minimize gas loss. Thermodynamic parameters of adiabatic processes of forced preservation of pre-cooled gas hydrate blocks with ice layer were determined theoretically and experimentally. Physical and mathematical models of these processes were proposed. The scientific novelty is in establishing quantitative characteristics that describe the gas hydrates thermophysical parameters thermophysical characteristics influence on the heat transfer processes intensity on the interphase surface under conditions of gas hydrates dissociation. Based on the results of experimental studies, approximation dependences for determining the temperature in the depths of a dissociating gas hydrate array have been obtained. Gas hydrates dissociation mathematical model is presented.

13

Numerical Modeling and Experimental Studies of the Operational Parameters of the Earth-To-Air Heat Exchanger of the Geothermal Ventilation System

Basok Boris, Bozhko Ihor, Novitska Maryna, Nedbailo Aleksandr, Tkachenko Myroslav

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2021

|

Tom 23

42--64

EN

This article is devoted to the analysis of the heat engineering characteristics of the operation of an Earth-to-Air Heat Exchanger, EAHE, with a circular cross-sectional shape, which is a component of the geothermal ventilation system. The authors analyzed literature sources devoted to the research of heat exchangers of the soil-air type of various designs and for working conditions in various soils. Much attention is paid to the issues of modeling the operation of such heat exchangers and the distinctive features of each of these models. Also important are the results of experimental studies carried out on our own experimental bench and with the help of which the numerical model was validated. The results of these studies are the basis for the development of a method for determining the optimal diameter of an EAHE under operating conditions for soil in Kyiv, Ukraine.

14

Investigation of the influence of the physicochemical characteristics of waste on the quality of liquid fuel products from them, obtained by multi-loop recirculation pyrolysis

Markina L. M., Zholobenko N. Yr., Ushcats S. Yr.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2021

|

Vol. 106, nr 1

20--33

EN

Purpose: To study the properties of MSW generated in Ukraine in order to ensure their most efficient processing using the multi-loop recirculation pyrolysis technology in order produce a liquid fuel product. Design/methodology/approach: The problem' study of MSW accumulation in the world countries was carried out on the basis scientific databases PubMed, ScienceDirect, Mendeley, ResearchGate, Google Scholar for the corresponding keywords. The MSW properties generated in Ukraine were determined in accordance with the current standards to determine the specific properties of materials. For the experimental study, 3 types of solid organic waste mixtures were compiled, the composition of which characterizes the variable data on the accumulation of household and industrial waste of Ukraine. The quantity and quality of the liquid product obtained was determined using certified equipment. Findings: The tests revealed that the composition of the solid organic waste mixture when disposing of them by the multi-loop recirculation pyrolysis method has little effect the composition and properties of the obtained liquid hydrocarbon product; the total time of complete degradation for different mixtures of composite materials (mixtures of polymeric substances) is 180-250 min; the correct selection of the temperature of the circulation system makes it possible to produce a gaseous or liquid product which can then be used as an alternative fuel. Research limitations/implications: Current study of solid organic waste degradation was carried out by the multi-loop recirculation pyrolysis method. The experimental waste mixtures did not contain very wet waste of small fractions. Practical implications: The technology of circulating pyrolysis makes it possible to change the qualitative and quantitative composition of the obtained liquid hydrocarbon product, which is a potential fuel, irrespective of the composition of the solid organic waste mixture. Originality/value: It has been experimentally established that the quality of the liquid hydrocarbon product obtained by the multi-loop recirculation pyrolysis process does not depend on the composition of the solid organic waste mixture, but depends on the process' duration and the third circuit' temperature of the multi-loop recirculation system.

15

Wyzwania badawcze związane z realizacją stalowych konstrukcji podpór linii elektroenergetycznych

Labocha Sławomir, Barcewicz Wioleta, Wierzbicki Stanisław, Giżejowski Marian

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 4

155--163

PL

Przedstawiono zakres projektów badawczych prowadzonych przez firmę Enprom Sp. z o.o. we współpracy z jednostkami naukowymi. Zaprezentowano badania doświadczalne całych obiektów w skali naturalnej oraz badania niszczące wyizolowanych elementów konstrukcyjnych i połączeń, wykonanych na Politechnice Warszawskiej. Wyniki tych badań posłużyły do oceny normowych procedur projektowych.

EN

The article reports the scope of research projects conducted by Enprom Ltd. in cooperation with scientific institutions. Experimental tests of entire objects on a natural scale are presented, as well as destructive tests of isolated structural members and connections, carried out at the Warsaw University of Technology. The results of the tests were used to evaluate standard design procedures.

16

Badania eksperymentalne na docisk lekkiego betonu kruszywowego wzmocnionego stalowym zbrojeniem rozproszonym

Krawczyk Łukasz, Urban Tadeusz

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 8

386--390

PL

Zaprezentowano wyniki badań walców o wymiarach 150 × 300 mm. Elementy były wykonane z betonu lekkiego oraz betonu lekkiego z włóknami stalowymi. Zostały obciążane przez walce stalowe o różnej średnicy. Otrzymane wyniki porównano z wartościami obliczonymi zgodnie z normą PN-EN-1992-1-1. Ze względu na rozbieżności zaproponowano autorskie wzory opisujące wyniki otrzymane z badań.

EN

The article presents the results of the tests of cylinders 150 × 300 mm. The elements were made of plain and fiber reinforced lightweight aggregate concrete. They were loaded by steel cylinders of various diameters. The obtained results were compared with the values calculated in accordance with the PN-EN-1992-1-1 code. Due to the discrepancies, own formulas describing the results obtained from the research were proposed.

17

Deflections of steel plate-concrete composite beams in the light of experimental studies

Kisała Dawid, Furtak Kazimierz

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

673--688

EN

A method of calculating the deflections of steel plate-concrete composite beams is proposed. In the hybrid work of such beams the properties of reinforced concrete and composite structures are combined. This convention should be followed in considering their ultimate capacity and serviceability limit state. The proposed solution has been verified in experimental studies performed by the authors. Good compatibility of theoretical calculations and experimental results has been obtained. It allows the theoretical solution to be used in the analysis of other cases with parameters different than those of the discussed beams. In the experiments done by the author six beams of total length of 5.20 m and theoretical length of 5,00 m were used. The cross section was rectangular, 0.24 m in width and 0.49 m in height. The steel plate 4.74 m long was 6.10 and 16 mm thick. The diameter of the flexible connectors was 13 mm. Their spacing varied between 80 and 200 mm. Owing to the flexibility of the connectors the interface slip between the steel and concrete parts was included in the theoretical solutions. The results of an in-depth analysis indicate that the deflections of steel plate-concrete composite beams are affected by the compressive strength of concrete and the yield point of steel as well as connectors’ diameter and spacing. This impact varies, that of the yield point of the steel from which the plate is made being the highest.

PL

Zaproponowano metodę obliczania ugięć belek kompozytowych z płyt stalowych i betonu. W pracy hybrydowej takich belek łączy się właściwości konstrukcji żelbetowej i zespolonej. Tej konwencji należy przestrzegać przy rozważaniu ich ostatecznej nośności i stanu granicznego użytkowalności. Zaproponowane rozwiązanie zostało zweryfikowane w badaniach eksperymentalnych autorów. Uzyskano dobrą zgodność obliczeń teoretycznych i wyników eksperymentalnych. Pozwala to na zastosowanie rozwiązania teoretycznego w analizie innych przypadków o parametrach innych niż omawiane belki. W eksperymentach wykonanych przez autora wykorzystano sześć belek o łącznej długości 5,20 mi teoretycznej 5,00 m. Przekrój był prostokątny, miał 0,24 m szerokości i 0,49 m wysokości. Blacha stalowa o długości 4,74 m miała 6,10 i 16 mm grubości. Średnica elastycznych łączników wynosiła 13 mm. Ich rozstaw wahał się od 80 do 200 mm. Ze względu na elastyczność łączników w rozwiązaniach teoretycznych uwzględniono poślizg między elementami stalowymi i betonowymi. Wyniki dogłębnej analizy wskazują, że na ugięcia belek zespolonych stalowo-płytowych ma wpływ wytrzymałość betonu na ściskanie oraz granica plastyczności stali, a także średnica i rozstaw łączników. Wpływ ten jest różny, przy czym granica plastyczności stali, z której wykonana jest blacha, jest najwyższa.

18

Analytical, FEM-numerical and experimental studies of bending of a sandwich plate-strip with metal foam core

Magnucki Krzysztof, Alsdorf Dennis, Lewiński Jerzy, Kowalski Michał, Richter Alexander, Zbierski Andrzej

Pojazdy Szynowe

|

2020

|

Nr 3

1--10

EN

The subject of the study is a sandwich plate-strip subjected to a four-point load. An analytical model of the strip was developed, taking into account the classical zig-zag theory, namely the broken line hypothesis. Three parts of the plate-strip are distinguished: two of them are the edge parts, where bending and the shear effect is considered, the third one is the middle part subjected to pure bending. The total maximum deflection of the plate-strip and the maximum deflection of the selected middle part of the plate-strip are calculated. The FEM-numerical study is carried out similarly to the analytical approach. The experimental study was carried out on the test stand in the Institute of Rail Vehicles TABOR. The analytical, numerical and experimental results are compared each with other. The sandwich panels can be used as parts of the floor or rail vehicle paneling.

19

Analityczne, numeryczne (MES) i doświadczalne badanie zginania trójwarstwowego pasma płytowego z rdzeniem z pianki metalowej

Magnucki Krzysztof, Alsdorf Dennis, Lewiński Jerzy, Kowalski Michał, Richter Alexander, Zbierski Andrzej

Pojazdy Szynowe

|

2020

|

Nr 3

11--19

PL

Przedmiotem badań jest trójwarstwowe pasmo płytowe poddane czteropunktowemu zginaniu. Opracowano analityczny model tego pasma, korzystając z klasycznej teorii linii łamanej nazywanej teorią Zig-Zag. W paśmie tym wyróżniono trzy przedziały: dwa brzegowe, w których występuje zginanie i ścinanie oraz jeden środkowy, w którym występuje czyste zginanie. Wyznaczono całkowite ugięcie maksymalne pasma płytowego oraz maksymalne ugięcie odcinka środkowego. Przeprowadzono obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych (MES) dla takiego samego modelu pasma, jak wyżej wspomniany model analityczny. Próbę doświadczalną przeprowadzono na stanowisku badawczym w Instytucie Pojazdów Szynowych. Porównano wyniki badań analitycznych, numerycznych i doświadczalnych. Analizowane płyty warstwowe mogą być stosowane, m. in. jako części podłogi lub poszycia pojazdu szynowego.

20

Badania doświadczalne stalowych kształtowników giętych na zimno jako nośnych elementów hal

Budziński Rafał, Górski Marcin, Sieńkowska Katarzyna, Kiełbasa Zbigniew, Pisarek Zdzisław, Wojnar Andrzej, Ślęczka Lucjan, Kozłowski Aleksander

Inżynieria i Budownictwo

|

2020

|

R. 76, nr 4-5

240--245

PL

Dokonano przeglądu badań doświadczalnych kształtowników stalowych giętych na zimno. Badania były wykonywane przez Katedrę Konstrukcji Budowlanych Politechniki Rzeszowskiej w ramach umowy przemysłowej nr RB-U-18218 pt. "Wykonanie badań przemysłowych w zakresie profili giętych na zimno, stosowanych w konstrukcjach hangarów lotniczych dla firmy KOBEX".

EN

The article presents a review of experimental tests of cold-formed steel profiles carried out by the Department of Building Structures at the Rzeszów University of Technology under industrial contract No. RB-U-18218 entitled "Pertorming industrial research in the field of cold-formed profiles used in the construction of aircraft hangars for the company KOBEX".