W artykule omówiono różne sposoby wyznaczania długości wyboczeniowej słupów stalowych ram portalowych. Rozważania ograniczono do wyboczenia ramy w płaszczyźnie, w której jest ona układem przechyłowym. Przedstawiono i porównano ze sobą łącznie trzy sposoby określania długości wyboczeniowej. Na koniec przeprowadzono uproszczoną ocenę wpływu wielkości długości wyboczeniowej na poziom wytężenia słupa ramy portalowej.
EN
The article discusses various ways of determining the column buckling length of steel portal frames. Considerations were limited to in-plane buckling of the frame in which the frame is characterized as a sway. A total of three methods of determining the buckling length are presented and compared. Finally, a simplified evaluation of the effect of buckling length on the utilization ratio of the column was carried out.
The paper presents the issue of unbraced and semi-rigid steel frames stability with special attention paid to the determination problem of columns buckling length Lcr in these frames. The paper discusses ways of buckling length determination in frames columns with the use of well known, European and American standard procedures, as well as numerical method of stability analysis based on the Finite Element Method (FEM). The presented procedures and analysis methods in calculations of certain steel frames with semi-rigid joints were used. On the basis of obtained results, it has been shown that in many practical cases, the simplified standard procedures of columns buckling length determination can give the results burdened with errors. These errors can have a significant influence on accuracy of columns resistance calculations. The issues presented in the paper are very important from the practical point of view, and according to the author, they can be used in the practical design of unbraced steel frames.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienie stateczności niestężonych ram stalowych o węzłach podatnych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na problem określenia długości wyboczeniowej Lcr słupów tych ram. W pierwszej części pracy przedstawiono trzy metody określania długości wyboczeniowej (Lcr = Lc·μ). Pierwsza metoda bazuje na wytycznych ECCS i jest uzupełnieniem europejskich norm w zakresie projektowania ram stalowych. Z kolei druga metoda opiera się na wytycznych AISC i jest zalecanym sposobem określania długości Lcr przez amerykańskie normy.Obydwa sposoby obliczeń wykorzystują bardzo podobne podejście, polegające na analizie warunków zamocowania rozpatrywanego elementu (słupa), przy czym odbywa się to na podstawie analizy wyizolowanego fragmentu ramy, w którym całkowicie pomija się fakt występowania sił normalnych. Trzecia, prezentowana w pracy metoda obliczeń długości wyboczeniowych słupów wykorzystuje wyniki analizy stateczności w ujęciu MES (Metody Elementów Skończonych). W metodzie tej wymagane jest przeprowadzenie globalnej analizy stateczności ustroju, uwzględniając przy tym odpowiedni model obciążenia, a więc i rozkład sił normalnych w konstrukcji. W drugiej części pracy przedstawiono pewne przykłady liczbowe ram stalowych, w których wyznaczono współczynniki długości wyboczeniowych μ słupów za pomocą wszystkich trzech prezentowanych metod. W pierwszym przykładzie poddano analizie dwunawową, trójkondygnacyjną ramę, uwzględniając w obliczeniach trzy różne przypadki obciążeń. W drugim przykładzie liczbowym wyznaczono poszukiwane wartości współczynników μ słupów dla trójnawowej, trójkondygnacyjnej ramy stalowej, w której węzły wewnętrzne (rygiel-słup), jak również węzły zewnętrzne (podstawy słupów) są węzłami podatnymi.
Omówiono zagadnienie stateczności niestężonych ram stalowych o węzłach podatnych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na problem określenia długości wyboczeniowej Lcr słupów tych ram. Omówiono sposoby wyznaczania długości wyboczeniowej słupów ram przy użyciu procedury uproszczonej, jak również na podstawie numerycznych metod analizy stateczności.
EN
The paper presents the issue of unbraced and semi-rigid steel frames stability with special attention paid to the problem of determining buckling length Lcr of columns in these frames. The paper discusses ways of buckling length determination in frames columns with the use of simplified procedure, as well as numerical method of stability analysis.
Wykazano, że długość wyboczeniowa słupów ramy zależy nie tylko od sztywności węzłów słupów, ale także od rodzaju obciążenia działającego na ramę. Rozwiązano i przeanalizowano kilka przykładów liczbowych potwierdzających ten wniosek.
EN
It has been proved that the buckling length of the steel frame columns depends not only on the stiffness of columns joints but also on the load acting on the frame. Several numerical examples confirming this type of conclusion have been solved and discussed.
Porównano metody stosowane w Polsce i wybranych innych krajach. Wskazano na różnice w zasadach obliczania i wartościach współczynników długości wyboczeniowej słupów. Zamieszczono przykład obliczenia współczynników długości wyboczeniowych słupów na wybranych wielonawowych wielokondygnacyjnych ramach o węzłach nieprzesuwnych.
EN
The paper presents methods for calculating the effective length factors of reinforced concrete columns in non-sway frames, used in the United States of America, India and some European countries. Paper shows differences in approaches and values of the effective length factors of columns calculated according to those documents. The calculation was carried out on some examples of multi-span, multi-storey, non-sway frames.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono wpływ warunków podparcia i sztywności przestrzennej konstrukcji na przemieszczenia i siły krytyczne w słupach układów słupowo-ryglowych. Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych konstrukcji przestrzennej w przypadku 133, 90, 50, 24, 12 i 6 słupów. Wyznaczono siły wewnętrzne, siły krytyczne w najbardziej wytężonym słupie oraz przemieszczenia poziome jako wpływy II rzędu. Uwzględniano układy jednokondygnacyjne o węzłach przegubowo-sztywnych oraz usztywnienie stropem pośrednim.
EN
Paper presents the influence of support conditions and global structural stiffness on longitudinal displacements and critical forces in RC columns of beam – column structures. Some numerical results for 3D structures with various number of columns – 133, 90, 50, 24, 12, 6 were presented. Internal forces, buckling forces and longitudinal displacements were included as second order influences. Under investigations were one storey structures having upper end hinged, lower clumped and additionally stiffened by intermediate floors.
Główny problem jest skupiony na wyznaczeniu długości wyboczeniowej w kierunku prostopadłym do ściany wieży, gdy obydwa pręty są ciągłe. W artykule został rozwiązany za pomocą wyznaczenia obciążenia bifurkacyjnego krzyżulca ściskanego, który jest sprężyście stabilizowany przez krzyżulec rozciągany lub ściskany siłą mniejszą niż krzyżulec pierwszy. Przedstawiono przykłady obliczeniowe.
EN
The main problem is focused on determination the buckling length in a direction perpendicular to the wall of the tower when both members are continuous. The paper have been solved by a designation of the load bifurcation for the largest compressive diagonal, which is elastically stabilized by a second diagonal. The second member can be stretched or compressed less force than the first member. Example calculations are presented.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zawarto analizę numeryczną zwichrzenia sprężystego kratownic jedno- i dwuprzęsłowych. Określono wpływ sztywności skratowania i rodzaju przyłożonego obciążenia na długość wyboczeniową ściskanych pasów kratownic. Wskazano również na istotne różnice między zwichrzeniem kratownic jedno- i dwuprzęsłowych.
EN
Numerical analysis of elastic lateral buckling of single and double-span trusses has been presented in the paper. The influence of the lacing stiffness and type of the applied load on the buckling length of compression chords of trusses have been determined. It also indicated the significant differences between lateral buckling of single and double-span trusses.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszej pracy przedstawione są wyniki badań eksperymentalnych i analiz numerycznych typowej kratownicy. Przeprowadzono analizę stateczności i nieliniową analizę statyczną dla modelu prętowego konstrukcji. Przedstawione zostały zależności między sztywnością stężeń, a siłą normalną w pasie ściskanym kratownicy odpowiadającą obciążeniu wyboczeniowemu. Wyznaczone zostały również siły w stężeniu powstające na skutek przyrostu obciążenia oraz długości wyboczeniowe pasa w zależności od sztywności stężeń.
EN
The present research shows the results of experimental and numerical analyses of a model of a typical truss. The stability analyses and non-linear static analyses are investigated for the bar model of a structure. For different stiffnesses and location of braces, the critical load and effective buckling length of the truss chord are calculated and the threshold bracing stiffness is found. The reactions in braces in the function of load increases are found. Some problems that appeared in the experimental verification of the truss model are discussed.
Rozważania dotyczą głównie otwartych mostów kratowych o pasach równoległych. Określono długości efektywne (wyboczeniowe) ściskanego pasa kratownicy mostu otwartego i sztywności podporowe półram. Podano przykład obliczeń otwartej konstrukcji kładki dla pieszych.
EN
Truss-girder bridges with parallel chords and an open cross-section are generally considered. The prediction of the buckling length of compression chord members and support stiffness conditions of semi-frames is considered. A numerical example of the open cross-section footbridge structure calculations is presented.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The purpose of this work is to verify the possibility of using an Instron tensile tester for evaluating those mechanical properties of flat textile fabrics which are responsible for their handle properties. A method of evaluating the bending rigidity of woven fabrics was developed. The method consists in axially compressing samples fixed at both ends and placed in a vertical position, which leads to their buckling. The bending rigidity was determined on the basis of the critical maximum force occurring at buckling, and the curvature of the buckled sample which appears as result of the action of this force. The results obtained by this method were compared with those obtained with the use of the FAST system. The good compatibility of both these methods was proved by the correlation coefficients.
PL
Przedstawiana praca miała na celu sprawdzenie możliwości wykorzystania maszyny wytrzymałościowej firmy Instron do oceny właściwości mechanicznych, odpowiedzialnych za chwyt płaskich wyrobów włókienniczych. Opracowano metodę oceny sztywności zginania tkanin, polegającą na ściskaniu osiowym pasków tkaniny, prowadzącym do wyboczenia próbek zamocowanych w położeniu pionowym. Zaproponowano sposób określenia długości wyboczeniowej próbek na podstawie kształtu wykresu siły w funkcji długości skrócenia próbki. Sztywność zginania określono na podstawie maksymalnej siły przy ściskaniu oraz kształtu krzywizny próbki, powstałej pod wpływem tej siły. Otrzymane wyniki porównano z wynikami otrzymanymi za pomocą systemu FAST. Wykazano dobrą zgodność obydwu metod, o czym świadczy współczynnik korelacji.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.