Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 58

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  steel beam
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
PL
Połączenia są nieodzownym elementem każdej konstrukcji stalowej, ponieważ umożliwiają łatwy i szybki montaż prefabrykowanych elementów konstrukcji na budowie. Artykuł obejmuje wstępną analizę niestandardowych połączeń stalowych belek dwuteowych w porównaniu z powszechnie stosowanymi w budowlanych konstrukcjach stalowych, a także badanie dwóch schematów zamocowania belki wspornikowej oraz swobodnie podpartej metodą elementów skończonych. Badanymi parametrami były naprężenia, odkształcenia oraz początkowa sztywność obrotowa połączeń. Wyniki wykazały, że dwa z czterech zaproponowanych niestandardowych połączeń charakteryzowały się dużą efektywnością przenoszenia obciążeń oraz większą sztywnością obrotową w porównaniu z połączeniami standardowymi.
EN
Connections are an indispensable element of every steel structure because they enable easy and quick assembly of prefabricated structural elements on the construction site. The article covers the initial analysis of non-standard connections of steel I-beams in relation to commonly used connections in steel building structures. An analysis of beams with connections was carried out and a finite element test was performed for two beam mounting schemes: cantilevered and simply supported. The parameters tested were stresses, strains and initial rotational stiffness of the connections. The results showed that two of the four proposed non-standard connections were characterized by high load transfer efficiency and greater rotational stiffness compared to standard connections.
PL
W artykule zwrócono uwagę na możliwość wykonania efektywnego wzmocnienia stalowych belek dwuteowych z wykorzystaniem przewiązek skrajnych. Przedstawiono analizy parametryczne, z których wynika, że wzmocnienie elementów może sięgać kilkudziesięciu procent. Zależy to jednak od wielu czynników, jak np. długość czy przekrój poprzeczny wzmacnianych belek, wymiary zastosowanych blach wzmacniających czy ich lokalizacja na długości belki. Jest to sposób nieujęty w obowiązujących normach do projektowania konstrukcji, lecz w niektórych przypadkach może się okazać wyjątkowo efektywną metodą wzmocnienia konstrukcji.
EN
The paper highlights the possibility of performing effective strengthening of steel I-beams using batten plates. Parametric analyses are presented which show that the strengthening of the members can reach several tens of percent. However, this depends on many factors, such as the length or cross-section of the beams to be strengthened, the dimensions of the reinforcing plates used and their location along the length of the beam. This is a method not included in current standards for structural design, but in some cases it can prove to be an extremely effective method of structural strengthening.
3
Content available remote Analiza numeryczna belek ze zmodyfikowanymi połączeniami doczołowymi
PL
Skręcane połączenia doczołowe są nieodzownym elementem każdej konstrukcji stalowej. Umożliwiają szybki i łatwy montaż elementów konstrukcji na budowie. W połączeniach doczołowych mogą wystąpić nierówności podczas spawania blachy czołowej do belki, co może uniemożliwić prawidłowe sprężenie śrub, a w efekcie doprowadzić do nierównomiernego rozkładu w nich sił. Artykuł obejmuje analizę zmodyfikowanych skręcanych połączeń doczołowych stalowych belek dwuteowych z dwuczęściowymi blachami czołowymi w porównaniu z powszechnie stosowanymi połączeniami doczołowymi z pełnymi blachami czołowymi. Przeprowadzono obliczenia analityczne oraz analizę numeryczną belek z połączeniami w przypadku dwóch schematów zamocowania belki: swobodnie podpartej oraz wspornikowej. Badanymi parametrami były: rozkład naprężeń w połączeniach, maksymalne ugięcie belek oraz sztywność obrotowa połączeń. Wyniki wykazały, że zaproponowane zmodyfikowane połączenia doczołowe charakteryzują się dużą efektywnością przenoszenia obciążeń oraz większą sztywnością obrotową w porównaniu ze standardowymi rozwiązaniami połączeń doczołowych.
EN
Bolted end-plate joints are an indispensable element of any steel structure. They enable quick and easy assembly of structural elements on the construction site. In end-plate joints irregularities may occur during the welding of the end plate to the beam, which may prevent proper prestressing of the bolts and, as a result, may lead to uneven distribution of forces in the bolts. The article includes an analysis of modified bolted end-plate joints with two-part end-plates in comparison to commonly used full end-plate end-plate joints. An analytical and numerical analysis of beams with connections was carried out for two beam attachment schemes: simply supported and cantilevered. The parameters tested were stress distribution in the connections, maximum beam deflections and rotational stiffness of the connections. The results have shown that the proposed modified end-plate joints are characterized by high load transfer efficiency and greater rotational stiffness compared to standard end-plate joint solutions.
EN
The main aim of the study is an assessment of models suitability for steel beams made of thin-walled cold-formed sigma profiles with respect to different numerical descriptions used in buckling analysis. The analyses are carried out for the sigma profile beam with the height of 140 mm and the span of 2.20 m. The Finite Element (FE) numerical models are developed in the Abaqus program. The boundary conditions are introduced in the form of the so-called fork support with the use of displacement limitations. The beams are discretized using S4R shell finite elements with S4R linear and S8R quadratic shape functions. Local and global instability behaviour is investigated using linear buckling analysis and the models are verified by the comparison with theoretical critical bending moment obtained from the analytical formulae based on the Vlasow beam theory of the thin-walled elements. In addition, the engineering analysis of buckling is carried out for a simple shell (plate) model of the separated cross-section flange wall using the Boundary Element Method (BEM). Special attention was paid to critical bending moment calculated on the basis of the Vlasov beam theory, which does not take into account the loss of local stability or contour deformation. Numerical shell FE models are investigated, which enable a multimodal buckling analysis taking into account interactive buckling. The eigenvalues and shape of first three buckling modes for selected numerical models are calculated but the values of critical bending moments are identified basing on the eigenvalue obtained for the first buckling mode.
PL
Głównym celem pracy jest ocena przydatności modeli numerycznych belek stalowych wykonanych z cienkościennego profilu sigma formowanego na zimno z uwzględnieniem różnych opisów numerycznych pod kątem analizy wyboczenia. Analizy prowadzone są dla belki o profilu sigma o wysokości 140 mm i rozpiętości 2,20 m. Modele numeryczne Metody Elementów Skończonych (MES) są opracowywane w programie Abaqus. Warunki brzegowe modelowane są w postaci tzw. podpory widełkowej z wykorzystaniem ograniczeń przemieszczeń. Belki modelowane są przy użyciu powłokowego elementu skończonego S4R z liniową lub kwadratową funkcją kształtu. Utrata stateczności lokalnej i globalnej jest badana za pomocą liniowej analizy wyboczeniowej i jest weryfikowana przez porównanie z teoretycznym krytycznym momentem zginającym uzyskanym z analitycznych wzorów opartych na tzw. teorii belek Własowa, dedykowanej dla elementów cienkościennych. Dodatkowo dla prostego modelu powłokowego (płytowego), dla wydzielonej części przekroju w postaci ścianki (pas lub środnik) przeprowadzana jest analiza wyboczeniowa z wykorzystaniem Metody Elementów Brzegowych (MEB). Prowadzona jest również dyskusja dotycząca uproszczeń geometrycznych w przekroju sigma zgodnie z założeniami teoretycznymi. Szczególną uwagę zwrócono na krytyczny moment zginający obliczony na podstawie belkowej teorii Własowa, która nie uwzględnia utraty stateczności lokalnej ani deformacji konturu. Z drugiej strony badane są numeryczne modele powłokowe MES i MEB, które umożliwiają multimodalną analizę wyboczeniową z uwzględnieniem wyboczenia interaktywnego. W artykule wartość własna i kształt postaci wyboczeniowych dla wybranych modeli numerycznych są obliczane dla trzech pierwszych postaci wyboczeniowych, natomiast wartości krytyczne momentów zginających są identyfikowane na podstawie wartości własnej otrzymanej dla pierwszej postaci wyboczeniowej.
EN
Girders with corrugated steel web are preferred and widely used in recently constructed bridges and industrial buildings. Sandwich core girders with corrugated web are constructed by adding two plates (skins) to the corrugated web. This study aims to investigate the shear span-to-depth ratio impact on the performance of sandwich core steel girders with corrugated web. Three span-to-depth ratios (a/d): 1.0, 1.833 and 2.5, were examined. The test includes three girders with sandwich web thickness of 30 mm, three girders with 60 mm sandwich web thickness, and three girders with conventional flat webs. A total of nine simply supported steel girders subjected to a concentrated load were fabricated and tested up to failure. The responses of the examined girders are presented in term of the load deflection curves, the ultimate load, and the maximum displacement. Among the conclusions drawn in this study that girders with sandwich core thickness of 30 mm demonstrate higher ultimate load capacity than girders with sandwich core of 60 mm, the maximum difference in the ultimate load capacity was about 20% and can be seen at a/d equals to 1.0. The results also pointed out that the behavior of the beams was noticeably impacted by the shear span-to-depth ratio.
EN
Elastic lateral-torsional buckling of double-tee section structural steelworks has been widely investigated with regard to the major axis bending of single structural elements as a result of certain loading conditions. No specific attention has been paid to the general formulation in which an arbitrary span load pattern was associated with unequal end moments as a result of the moment distribution between structural members of the load bearing system. A number of analytical solutions were developed on the basis of the Vlasov theory of thin-walled members. Since the accurate closed-form solutions of lateral-torsional buckling (LTB) of beams may only be obtained for simple loading and boundary conditions, more complex situations are treated nowadays by using numerical finite element methods (FEM). Analytical and numerical methods are frequently combined for the purpose of: a) verification of approximate analytical formulae or b) presentation the results in the form of multiple curve nomograms to be used in design practice. Investigations presented in this paper deal with the energy method applied to LTB of any complex loading condition of elements of simple end boundary conditions, bent about the major axis. Firstly, a brief summary of the second-order based energy equation dealt with in this paper is presented and followed by its approximate solution using the so-called refined energy method that in the case of LTB coincides with the Timoshenko’s energy refinement. As a result, the LTB energy equation shape functions of twist rotation and minor axis displacement are chosen such that they cover both the symmetric and antisymmetric lateral-torsional buckling modes. The latter modes are chosen in relation to two lowest LTB eigenmodes of beams under uniform major axis bending. Finally, the explicit form of the general solution is presented as being dependent upon the dimensionless bending moment equations for symmetric and antisymmetric components, and the in-span loads. Solutions based on the present investigations are compared for selected loading conditions with those obtained in the previous studies and verified with use of the LTBeam software. Conclusions are drawn with regard to the application of obtained closed-form solutions in engineering practice.
PL
Dotychczasowe badania w zakresie rozpatrywania sprężystej utraty stateczności giętno-skrętnej jako liniowego zadania wartości własnych sformułowano podstawy teoretyczne umożliwiające podjęcie studiów w zakresie nieliniowego problemu wartości własnych (NEA). W artykule przedstawiono zagadnienia sprężystego zwichrzenia stalowych belek o przekrojach dwuteowych bisymetrycznych, zginanych względem osi większej bezwładności przekroju. Badania przedstawione w pracy dotyczą analitycznej metody energetycznej odniesionej do dowolnego złożonego przypadku obciążenia, który traktuje się jako superpozycję symetrycznej i antysymetrycznej części obciążenia. Wyprowadzono nieklasyczne równanie energetyczne, które uwzględnia wpływ przemieszczeń w stanie przedkrytycznym na moment krytyczny.
PL
Przedstawiono wyniki badań zrealizowanych w ramach pracy dyplomowej magisterskiej pierwszej autorki w zakresie zwichrzenia belek o dwuteowym przekroju bisymetrycznym. Wynikowe wzory na momenty oraz elementarne współczynniki konwersji odnoszące się do stanów symetrii i antysymetrii zestawiono w tablicach. Umożliwiają one wykorzystanie arkusza kalkulacyjnego do wyznaczenia wartości współczynnika równoważnego momentu do wyznaczenia momentu krytycznego w wypadku obciążenia złożonego z momentów podporowych oraz obciążenia przęsłowego. Przedstawiono algorytm postępowania oraz przykład liczbowy ilustrujący sposób wykorzystania zamieszczonych wzorów i tablic.
EN
Outcomes of the investigations carried out in the MSc diploma thesis of the first author and concerned with the lateral-torsional buckling of steel beams of bisymmetric I-sections are presented in this paper. Resultant equations for moments and elementary conversion factors with regard to symmetric and antisymmetric cases are shown in tables. The equations presented in tables are suitable for the calculation of critical moments of beams under combined loading composed of end moments and span loads. The flow chart and computational example are included that illustrate the way the flow chart and tables are utilized in practical applications.
PL
Omówiono problematykę oceny technicznej utraty stateczności stalowych elementów zginanych w płaszczyźnie większej bezwładności. Przedstawiono sposoby modelowania nośności belek z imperfekcjami w programie ABAQUS. Imperfekcyjne modele numeryczne zbudowano z wykorzystaniem profilu imperfekcji otrzymanego z analizy LBA i przeniesionego do modułu obliczeniowego umożliwiającego analizę GMNIA. Podano zalecenia praktyczne.
EN
Problems related to the technical lateral-torsional buckling resistance of members bent in the plane of section greater moment of inertia are presented. Various methods for the evaluation of imperfect beams modeling in ABAQUS were discussed. The imperfect numerical models were built using the imperfection profile obtained from LBA analysis and transferred to a computational module that allows GMNIA analysis. Practical recommendations are presented.
EN
The study presents an analysis of steel I-beam warping. The calculations were made for hot-rolled IPE200 hinged beams with different lengths. After determining load-bearing capacity using the GMNIA method, the beams were strengthened with bimoment restraints at each end. The changes in critical moment and load-bearing capacity were then evaluated. The study presents the manner in which the material and geometric imperfections have been determined. The GMNIA calculations were conducted using the Finite Element Method in Abaqus software. The results were then compared to results obtained with traditional methods and acquired from LT Beam software.
EN
The article analyses the method of enhancing a steel beam by adding additional steel members like ribs. They are rigidly connected with both flanges in a plane parallel to the web. That plates reduces warping during in-plane bending of steel beam under lateral-torsional bucking. Different thicknesses of steel plates used as ribs and different cross sections were taken into account. Calculations were conducted using FEM and ABAQUS CAE environment. The outcomes were compared with ones from previous studies which concerned an influence of endplates on load-bearing capacity of an I-beam.
11
Content available Belki z okrągłymi otworami. Cz.2
PL
Celem artykułu jest porównanie różnych sposobów analizy nośności belki stalowej z otworami okrągłymi w aspekcie projektowania konstrukcji. Zwrócono uwagę na model zniszczenia związany z mechanizmem Vierendeela oraz utratą stateczności słupka międzyotworowego. W pierwszym modelu porównano trzy metody analizy, a drugim dwie. Otrzymane wyniki metod porównano z wynikami MES dla dwóch zestawów belek – belek ażurowych i z pojedynczymi otworami.
EN
Second part of this article shows known ways to analyze web-post buckling of steel beams with circular openings. Theoretical methods of analyzing such beam capacity were compared with results of FEM for two types of beams – cellular beams and beams with single openings.
12
Content available O belkach stalowych niewrażliwych na zwichrzenie
PL
W artykule przedstawiono metody wyznaczania długości belek stalowych wolnych od zwichrzenia w ujęciu normy PN-EN 1993–1-1. Zwrócono uwagę na niekonsekwencje i niespójności w zapisach norm PN-EN 1993–1-1 i PN-EN 1993–2 w zakresie wyznaczania nośności belek na zwichrzenie. Wskazano również, że łatwe w stosowaniu zalecenia wycofanej normy PN-B-03200:1990, dotyczące szacowania maksymalnych rozstawów stężeń bocznych zabezpieczających belkę przed zwichrzeniem, mogą być w pewnych przypadkach nadal wykorzystywane podczas projektowania konstrukcji stalowych. Oryginalną część artykułu stanowią autorskie nomogramy umożliwiające szacowanie długości belek wolnych od zwichrzenia zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 1993–1-1. Sposób wykorzystania nomogramów zilustrowano praktycznym przykładem obliczeniowym.
EN
This article presents methods for determining the lengths of steel beams which may be treated as unsusceptible to lateral buckling in terms of PN-EN 1993-1-1. It is pointed out that in the provisions of PN-EN 1993-1-1 and PN-EN 1993-2 there are some inconsistencies with regard to determining the design buckling resistance moment of the beam. It is also indicated that easy to use formula for estimation of the maximum distance of lateral bracings, given in Polish standard PN-B-03200:1990, can be – in some cases – still used in the design of steel structures. The original part of the article constitutes authorial nomograms to estimate the steel beam lengths which may be treated as unsusceptible to lateral buckling in accordance with the requirements of PN-EN 1993-1-1. The use of the nomograms is illustrated by the practical example.
13
Content available remote Experimental validation of a novel thin-walled beam prototype
EN
In this paper, an experimental validation of a novel beam prototype is performed. Tensile tests, both until rupture and on the elastic domain were done in order to determine the material properties. They were used then in Finite Element Analysis model built in ANSYS Mechanical APDL. Three experimental tests were done to the prototype, and, in order to minimize errors, the average value of the three tests determined, and compared with results obtained from the numerical model. It was shown that it was possible to manufacture the beam by the presented manufacturing methodology. An acceptable correlation between the numerical an experimental results was found.
14
Content available Belki z okrągłymi otworami. Cz.1
PL
Celem artykułu jest porównanie różnych sposobów analizy nośności belki stalowej z otworami okrągłymi w aspekcie projektowania konstrukcji. Zwrócono uwagę na model zniszczenia związany z mechanizmem Vierendeela oraz utratą stateczności słupka międzyotworowego. W pierwszym modelu porównano trzy metody analizy, a drugim dwie. Otrzymane wyniki metod porównano z wynikami MES dla dwóch zestawów belek – belek ażurowych i z pojedynczymi otworami.
EN
The purpose of this article is comparison of varies ways of analyzing capacity of a steel beam with circular openings in terms of designing construction. Attention was paid to a failure model related to Vierendeel mechanism and web-post buckling. First model was compared to three methods of analysis and the second one to two. Given method results were compared with results of FEM for two groups of beams – cellular beams and beams with single openings.
EN
The article presents the problem of the lateral-torsional buckling steel beam of linearly variable widths belts and webs, where the webs and belts are reinforced further by transverse ribs. The proposed analytical solution determines the critical moments of the beam, which determines the loss of stability of the beam. Analysis was carried out on the basis of current knowledge of the country and from abroad.
PL
W artykule przedstawiono wpływ długich żeber poprzecznych na wartość lokalnych naprężeń ściskających σz, x w środniku stalowej belki podsuwnicowej w przypadku przejazdu koła po szynie ciągłej oraz w obszarze styku szyn. Zaprezentowano analizy numeryczne i porównano wyniki uzyskanych wartości naprężeń z sytuacją przejazdu koła suwnicy po szynie ciągłej leżącej na belce bez żeber poprzecznych.
EN
The paper presents results of the influence of transverse long ribs on the value of local compressive stresses σz, x in the webs of steel crane beams. Two situations were analyzed where the crane wheel is moving on the continuous rail and moving through the connection of rails. Numerical analysis were compared with the value of local stresses in situation where the crane wheel is moving on the continuous rail without long ribs.
17
Content available remote Nośność sprężysto-plastyczna belek stalowych o przekroju monosymetrycznym
PL
Norma PN-EN 1993-1-1 ogranicza nośność przekrojów klasy 3 do wartości wynikającej z początku uplastycznienia strefy ściskanej. Przy zginaniu przekroju monosymetrycznego (z większym pasem ściskanym) naprężenia normalne osiągają w pierwszej kolejności granicę plastyczności w strefie rozciąganej. W takim przypadku przekrój posiada pewien zapas nośności, wynikający z nieosiągnięcia granicy plastyczności w najbardziej wytężonych włóknach ściskanych. W artykule przedstawiono sposób określenia nośności oparty na sprężysto-plastycznym rozkładzie naprężeń w przekroju monosymetrycznym i budowie odpowiednich warunków równowagi.
EN
PN-EN 1993-1-1 limits the carrying capacity of sections of class 3 to a value which results from the beginning of the plasticizing compression zone. During the bending of monosymmetrival cross section (with compression flange greater than tension flange) normal stresses reaches as first the yield strength in the tension zone. In this case, cross section has a some reserve of capacity, resulting from the failure to achieve the yield strength in the most intensive compression fibers. This article describe how to determine the resistance based on the elastic-plastic stress distribution in monosymmetrical cross section and using the appropriate equilibrium conditions.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i analiz numerycznych belek cienkościennych typu sigma wzmocnionych taśmą CFRP. Badaniom laboratoryjnym poddano sześć belek typu sigma [3] o wysokości 140 mm, grubości ścianki 2,5 mm i długości 3 m obciążonych w sposób równomiernie rozłożony. Cztery belki wzmocniono taśmami z włókien węglowych Sika CarboDur S. Modele numeryczne badanych belek opracowano w programie Abaqus z zastosowaniem modelu powłokowego MES, który poddano walidacji i weryfikacji na podstawie wyników badań laboratoryjnych. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość zwiększenia nośności belek przez odpowiednie umiejscowienie wzmocnienia taśmą CFRP.
EN
In the paper the results of laboratory tests and numerical analyzes of thin-walled CFRP-reinforced beams are presented. Full scale laboratory tests included six sigma [3] beams 140 mm high and 2.5 mm wall thickness, 3 meters long. The laboratory specimens were assumed as simply supported, single-span beams subjected to a uniformly distributed load. Four of tested beams were reinforced with carbon fiber tapes. Numerical models of the considered beams were developed in the program Abaqus and subjected to validation and verification based on laboratory results. Special attention was paid to the evaluation of the possibility of increase the load capacity of the beams by appropriate position of CFRP tape.
PL
Przedstawiono zagadnienia sprężystej i sprężysto-plastycznej niestateczności ogólnej belek stalowych poddanych jednokierunkowemu zginaniu w płaszczyźnie większej bezwładności przekroju. Wskazano na potrzebę uogólnienia podejścia eurokodowego oraz zaproponowano metodę weryfikacji zwichrzenia belek stalowych o przekroju dwuteowym. Wyniki postulowanego podejścia analitycznego porównano z rezultatami nieliniowych analiz numerycznych.
EN
Elastic and elastic-plastic overall instability problems of steel I-section beams subjected to bending about major principal axis are dealt with in the paper. A need for the revision of the Eurocode approach is indicated and the relevant proposal for a new method of the lateral-torsional buckling resistance evaluation of steel I-section beams is presented. Results of postulated analytical formulation are compared with those derived from nonlinear analyses.
PL
Zaprezentowano i przedyskutowano specyficzny w sytuacji pożaru przebieg redystrybucji siły osiowej i momentów zginających w stalowej belce dwuteowej z podatnymi węzłami krępującymi swobodę deformacji. Omówiono typowe etapy tej redystrybucji i skojarzono je z generowaniem się w belce kolejnych przegubów plastycznych. Pokazano mechanizm uaktywniania się tzw. efektu cięgna decydującego o odporności ogniowej belki.
EN
The redistribution of axial force and bending moments generated in a restrained steel I-beam with flexible joints, specific for fire situation, was presented and widely discussed. The typical stages of such a redistribution were identified, corresponding to the generation in a beam the consecutive plastic hinges. The mechanism of the activation of the so-called catenary effect was explained as well determining the fire resistance of the considered beam.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.