Stalowe konstrukcje ramowe są powszechnie stosowanym rozwiązaniem w budownictwie przemysłowym i użytkowym, gdzie kluczową rolę odgrywają odpowiednio zaprojektowane połączenia prętowe, zapewniające skuteczne przekazywanie sił oraz ciągłość pracy konstrukcji. W artykule przedstawiono klasyfikację połączeń stosowanych w konstrukcjach stalowych oraz omówiono ich wpływ na nośność, sztywność i odkształcalność całego układu nośnego zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 1993-1-8 (EC3). Szczególną uwagę poświęcono zagadnieniu modelowania połączeń belka-słup w ramach portalowych, ze szczególnym uwzględnieniem strefy węzła okapowego, gdzie często stosuje się skosy wzdłużne rygli. Celem opracowania jest analiza wpływu różnych sposobów odwzorowania skosu na rozkład sił wewnętrznych oraz konsekwencje projektowe wynikające z tego faktu. Wskazano również na znaczenie poprawnego modelowania węzłów w kontekście analizy statycznej i projektowania, ze szczególnym uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa, niezawodności oraz efektywności ekonomicznej realizacji konstrukcji.
EN
Steel frame structures are a widely used solution in industrial and commercial construction, where properly designed bar connections play a key role in ensuring effective force transmission and structural continuity. This paper presents a classification of connections commonly used in steel structures and discusses their impact on the load-bearing capacity, stiffness, and deformability of the entire structural system, in accordance with the requirements of the PN-EN 1993-1-8 (EC3) standard. Special attention is given to the modelling of beam-to-column connections in portal frames, with a focus on the eaves joint area, where longitudinal haunches are frequently applied. The aim of this study is to analyse the influence of different modelling approaches for haunches on the distribution of internal forces and the resulting design implications. The importance of accurate joint modelling in the context of structural analysis and design is highlighted, with particular emphasis on safety, reliability, and economic efficiency in the execution of steel structures.
Artykuł prezentuje pewne rozwiązanie konstrukcyjne węzła narożnego, opracowanego dla drewnianego budownictwa modułowego, z uwzględnieniem optymalizacji parametrów mechanicznych oraz wymogów prefabrykacji. W fazie koncepcyjnej opracowano i przeanalizowano różne koncepcje stalowych łączników pod kątem wymagań normowych, montażowych oraz kryteriów ekonomicznych, wybierając rozwiązanie o odpowiedniej nośności i powtarzalności. Wybrany łącznik poddano prefabrykacji i testom laboratoryjnym, badając jego zachowanie w drewnianym węźle narożnym.
EN
The article presents a structural solution for a corner joint developed for modular timber construction, taking into account the optimization of mechanical parameters and prefabrication requirements. During the conceptual phase, various designs of steel connectors were developed and analyzed in terms of code compliance, assembly requirements, and economic criteria. A solution offering adequate load-bearing capacity and repeatability was selected. The chosen connector was prefabricated and subjected to laboratory testing to evaluate its performance within a timber corner joint.
The continuation of a multistage research project based on experimental and numerical analysis is presented, focused on the robustness of the steel frame structure with bolted end-plate joints. An advanced FE model, validated on previously performed experimental tests of steel bolted joints and steel subframe structure, was used. A dynamic numerical analysis of planar steel structures was performed under a sudden internal column loss scenario using Abaqus software. An attempt was made to increase structural robustness in the event of a sudden removal of the internal column at the ground level of the steel frame with flush bolted end-plate joints. The application of a strategy based on the change of types of joints at the selected level of the structure was shown. Two main structural changes were implemented by using bolted extended end-plate joints, instead of flush end-plate, or by using the novel joint with additional rings. To check the behaviour of the structure and assess its robustness, a change of the joints was applied at the lower and upper levels of the structure. The use of bolted extended end-plate joints only in one level of the structure leads to progressive collapse of part of the structure. The application of the novel joint with additional double rings at one level of the frame in both analyses leads to obtain a required level of robustness and mitigates collapse of the structure.
PL
Przedstawiono kontynuację wieloetapowego projektu badawczego, opartego na analizie eksperymentalnej i numerycznej, skupiającego się na odporności konstrukcji ramy stalowej z węzłami śrubowymi z blachą doczołową. Zastosowano zaawansowany model MES, zweryfikowany na podstawie wcześniej przeprowadzonych badań eksperymentalnych stalowych połączeń śrubowych i stalowej podkonstrukcji ramowej. Przeprowadzono dynamiczną analizę numeryczną płaskich konstrukcji stalowych w scenariuszu nagłej utraty słupa wewnętrznego przy użyciu oprogramowania Abaqus. Podjęto próbę zwiększenia odporności ram stalowych z węzłami śrubowymi z blachą doczołową zlicowaną na wypadek nagłego usunięcia słupa wewnętrznego na poziomie posadowienia. Zaprezentowano zastosowanie strategii polegającej na zmianie rodzaju połączeń na wybranym poziomie konstrukcji. Wprowadzono dwie główne zmiany konstrukcyjne poprzez zastosowanie połączeń z wystającą blachą czołową zamiast wpuszczonej blachy czołowej lub poprzez zastosowanie nowatorskiego połączenia z dodatkowymi pierścieniami. Aby sprawdzić zachowanie konstrukcji i ocenić jej odporność, zastosowano zmianę węzłów na dolnym i górnym poziomie konstrukcji. Zastosowanie śrubowych doczołowych węzłów z blachą wystającą tylko na jednym poziomie konstrukcji prowadzi do postępującego zawalenia się części konstrukcji. Zastosowanie nowatorskiego połączenia z dodatkowymi podwójnymi pierścieniami na jednym poziomie ramy w obu analizach prowadzi do uzyskania wymaganego poziomu odporności i zatrzymuje zawalenie się konstrukcji.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wznoszone w Polsce w latach 1960-1980 konstrukcje budynków wielkopłytowych były oparte na systemach centralnych otwartych i zamkniętych oraz na systemach regionalnych. Specyfika technologii prefabrykacji, w tym systemów wielkopłytowych, polega m.in. na łączeniu wcześniej wyprodukowanych gotowych elementów w układ tworzący przestrzenną konstrukcję budynku. Złącza są miejscami, w których następuje połączenie prefabrykatów. Autor przedstawił charakterystyki złączy w dominujących wówczas systemach Wk-70, W-70, OWT, WUF-T i Systemie Szczecińskim. Artykuł zawiera także analizę obecnego stanu technicznego złączy na postawie źródeł literaturowych oraz badań makroskopowych autora. W artykule zawarto również wybrane aspekty diagnostyki elementów konstrukcyjnych budynków wielkopłytowych.
EN
Large-plate building structures erected in Poland between 1960 and 1980 were based on central open and closed systems and regional systems. The specificity of prefabrication technology, including large-panel systems, consists, among other things, in joining previously manufactured prefabricated elements to form a spatial building structure. Joints are the places where the prefabricated elements are connected. The author presented the characteristics of joints in Wk-70, W-70, OWT, WUF-T and Szczecin System, which were dominant at that time. The article also contains an analysis of the present technical condition of joints on the basis of literature sources and the author's macroscopic research. The article also contains selected aspects of diagnostics of structural elements of large-plate buildings.
The mechanical properties and failure characteristics of joined rocks have an important impact on the disaster prevention of underground engineering and the sustainable development of mineral resources. The effects of confining pressure, joint location, and joint thickness on the mechanical properties of rock-like specimens under triaxial test have been studied. Furthermore, using the "DFN-age" function of PFC numerical simulation, the stress characteristics, and failure characteristics of rock specimens under different confining pressure, joint location and joint thickness are analyzed. The research results indicate that as the thickness of the joint increases and the joint position approaches the center of the specimen, the compressive strength of the specimen decreases. As the confining pressure increases, the compressive strength increases and failure modes of rock like specimens with different joint types also tend to be similar. The specimens manifest complex shear-tensile composite failures. In addition, the initiation cracks and main control cracks at the joint terminus can be classified as reverse tensile wing cracks, reverse shear cracks, shear cracks and tensile wing cracks. When the joint thickness of the specimen is 1.0 mm and the distance from the joint position to the center of the specimen is 10-20 mm, the crack evolution characteristics and stress distribution law of the specimen will undergo a transformation.
W wielu polskich miastach jeziora i stawy (naturalne bądź sztuczne) od wielu lat podnoszą jakość krajobrazu aglomeracji, służą celom rekreacyjnym oraz stanowią siedlisko życia licznych gatunków flory i fauny. Stają się bardzo cenne zarówno przyrodniczo, jak i społecznie ze względu na stale zmieniające się warunki klimatyczne i brak stabilności pogodowej.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Due to its properties, glass is a material that is increasingly used in technical practices including construction and architecture. Products that combine both glass and metal are often used in the construction industry. Nowadays, modern methods of joining these materials are being sought, which include gluing. Bonding is a multi-step process that is affected by both internal and external factors. The resulting quality of the joint, which can be evaluated by destructive and non-destructive tests, is important for the application of a glued joint that is exposed to external stress. The presented article deals with the analysis of the effect of pre-treatment on selected properties of the bonded glass-metal pair using selected methods of destructive testing.
This paper presents the design assumptions, 3D model, electronics, control and actual implementation of a programmable model of an industrial robotic arm used to transport parts with small masses. The arm communicates via Wi-Fi, has a user interface, keyboard and alphanumeric display. The necessary calculations were made for the torques of the arm's drives used, and its mechanical design and electronics schematic are presented. Tests to verify the operation of the arm were carried out.
The prefabricated hollow-core slab bridge is a common bridge. In prefabricated hollow-core slab bridges, joints play an important role in connecting prefabricated slabs and ensuring the integrity of the bridge. However, as the service time of the bridge increases, conventional joints have a large number of typical diseases that affect the safety and durability of bridges. In this study, a three-dimensional finite element model of the entire construction phase is established to investigate the development difference of shrinkage and creep between joints and hollow-core slabs. The effects of vehicle load and temperature gradient on joints were analysed, the failure mechanism of joints was explored, and a novel joint was proposed. The results of a nonlinear analysis showed that the novel joint can effectively improve the mechanical performance of joints and cracks can be effectively controlled. Moreover, the novel joint solves the problem in that the conventional novel joint cannot be vibrated effectively.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono ogólną charakterystykę łączenia stalowych elementów cienkościennych oraz rozwiązania węzłów ram portalowych z kształtowników profilowanych. Omówiono czynniki wpływające na ich właściwości strukturalne oraz wskazano różnice w podejściu obliczeniowym względem węzłów doczołowych stosowanych w konstrukcjach z kształtowników walcowanych.
EN
General characteristics of joining thin-walled steel members were described and typical examples of joints in portal frames composed of cold-formed sections were presented. Factors influencing their structural properties were discussed and differences in the analytical approach comparing to endplate connections used for joining hot-rolled sections were mentioned.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Carbon fiber-reinforced carbon composite (CFC)/Ti6Al4V alloy brazing has been performed with Ag–Cu–Ti braze and Nb (or W) foil. Satisfactory bonding is achieved at the interfaces among substrates, refractory metal layer and fillers. The joining region consists of filler I, refractory metal layer and filler II. The fillers I and II are composed of Ag-based solid solution, TiCu and Cu-based solid solution. A diffusion layer (comprising Ti-based solid solution and Ti2Cu) and a thin TiC reaction layer develop adjacent to Ti6Al4V and CFC substrates, respectively. Regarding the joining with Nb foil, slight dissolution and diffusion occur between Nb and Ti in the fillers upon brazing. However, neither inter-diffusions nor reactions between W and fillers are involved in CFC/Ti6Al4V joining with W foil. The average shear strengths of joints with Nb and W foils are about 200% higher than those without refractory metal foil, indicating that the thermal mismatch in the joint can be relieved by the introduced refractory metal foils with appropriate coefficients of thermal expansion. Moreover, Nb foil with high ductility is beneficial for the inhibition of both the micro-crack propagation and the brittle-phase formation in the joint. W foil can act as a hard barrier to adjust the joint stress distribution and to decrease the joint stress concentration.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW