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

Znaleziono wyników: 57

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
In this research, nonlinear analysis of composite shear walls (CSWs) with a gap between reinforced concrete wall and steel frame is investigated under cyclic loading by the use of the finite element method (FEM) software ABAQUS. For the purpose of the verification, an experimental test is modelled and comparison of its obtained result with that of the experimental test demonstrates an inconsiderable difference between them; therefore, the reasonable accuracy of the modelling is revealed. Then, effects of different parameters on the behaviour of the CSWs are examined. Gap size between reinforced concrete wall and steel frame, reinforcement percentage, steel sections of beams and columns, and existence of reinforced concrete wall are considered as parameters. It is concluded that change of the parameters affects the ultimate strength, ductility, and energy dissipation of the system. A steel shear wall (SSW) is also modelled and compared with the CSWs. Buckling of the walls is presented as well.
EN
The problem of uniqueness and representativeness of steel frame fire resistance assessment is considered in this paper. The thesis, that the selection of analysis method determines the result in both qualitative and quantitative terms is given scrutiny. It is also shown, that the differences between computed values may be significant. The selection of an appropriate computational model for an analysis of this type seems to be especially important, as the possible overestimation of the fire resistance determined during computation is equivalent to an unjustified optimism of the user with respect to the safety level warranted. In the considerations presented here the critical temperature determined for the whole bearing structure is considered as the measure of sought resistance. The determined temperature is associated with the bearing structure reaching the bearing capacity limit state subject to fire conditions, treated as accidental design situation. Two alternative computational methods have been applied during calculations: the first one - classical, based on 1st order statics and using the buckling length concept for members of the considered frame, and the second one - taking account of 2nd order phenomena via simple amplification of the horizontal loads applied to the frame. Special attention has been paid to the influence exerted on the final fire resistance of the considered structure by the real joint rigidity, decreasing with increasing temperature of the structural members. The obtained results differ not only in the value of determined temperature but also in the indicated location of the weakest frame component, determining its safety.
PL
W pracy rozważa się problem jednoznaczności i reprezentatywności oszacowania odporności ogniowej ramy stalowej. Weryfikacji poddano tezę, że wybór metody analizy determinuje uzyskany wynik zarówno pod względem ilościowym jak i jakościowym, a różnice pomiędzy wyliczonymi wartościami mogą okazać się znaczące. Dobór miarodajnego modelu obliczeniowego w tego typu analizie wydaje się być szczególnie ważny, bowiem ewentualne przeszacowanie wyznaczonej z obliczeń odporności jest równoznaczne z nieuzasadnionym optymizmem użytkownika budynku co do gwarantowanego mu poziomu bezpieczeństwa. W prezentowanych rozważaniach miarą poszukiwanej odporności jest temperatura krytyczna specyfikowana dla całego ustroju nośnego. Nie zależy ona od prognozowanego scenariusza rozwoju pożaru i z tego względu może zostać uznana za pewnego rodzaju charakterystykę samej konstrukcji. Wyznaczana temperatura kojarzona jest z osiągnięciem przez ustrój nośny stanu granicznego nośności w warunkach pożaru traktowanego jako wyjątkowa sytuacja projektowa. Nie oznacza to jednak natychmiastowej katastrofy badanej konstrukcji ale jedynie sytuację, gdy prawdopodobieństwo tego rodzaju zdarzenia staje się już na tyle duże że nie może być dalej akceptowane. Do szczegółowej analizy wykorzystano dwie alternatywne procedury obliczeń: pierwszą - opartą o klasyczną statykę pierwszego rzędu, z wykorzystaniem koncepcji długości wyboczeniowej elementów badanej ramy, i drugą - uwzględniającą efekty drugiego rzędu przez prostą amplifikację przyłożonego do tej ramy obciążenia poziomego.
EN
Aim: This paper examines the responses of load-bearing steel frames to direct fire exposure and the associated impact of the monotonically increasing temperature of its components. For comparative purposes, the authors analysed in detail specific frames with beam-to-column joints differing in rigidity. Depending on whether there are stiffening ribs present and, if so, on where they are located, the fire resistance of the considered structural component is determined by the actual damage patterns. These can be manifested as local instability in the column web or as damage to the column flange or beam flange. The design of the joint is also one of the factors determining the redistribution of internal forces generated in the frame components when subjected to fire conditions. Methods: The authors identified, discussed and compared the dependencies determining the relationships between the temperature of the frame components, and the bending moments and axial forces induced in these components during a fire. These relationships were identified through a detailed analysis of a numerical example, in which the fire behaviour of three similar steel frames, differing in terms of their beam-to-column joint rigidity, was examined. In the first analysed case, a joint without any ribbing was examined, in the second case, a joint with horizontal ribs, and in the third case, a joint with horizontal and diagonal ribs. The relationships listed above are accompanied by corresponding the relationships specifying the dependencies between steel temperature and frame beam deflection. In addition, the analysis considers flexible supports with different rigidity to model the resistance of the columns to horizontal joint displacement. Results: It has been shown that the analysed types of the examined frame exhibit substantial differences in their predicted structural responses if the joints used in them and exposed to fire differ in rigidity. The identification of these differences and their qualitative and quantitative description constitute the main objective of this work. Conclusions: Frame behaviour under fire conditions is determined not only by frame geometry and the size of its structural members, designed to be able to fully bear their respective loads, but also, to the same extent, by the susceptibility to deformation of the bearing structure itself and the joints connecting the component structural members.
PL
Cel: W artykule autorzy analizowali sposób reakcji stalowej ramy nośnej na bezpośrednią ekspozycję ogniową oraz towarzyszący jej monotoniczny wzrost temperatury elementów badanej ramy. W celach porównawczych rozpatrzono ramy z węzłami typu rygiel – słup o różnym stopniu podatności. W zależności od tego, czy węzeł jest użebrowany i jak ewentualne żebra są rozmieszczone, o odporności ogniowej badanego ustroju nośnego decyduje inny sposób zniszczenia. Może to być zarówno lokalna utrata stateczności środnika słupa, jak i zniszczenie pasa rygla lub pasa słupa. Sposób konstrukcji węzła determinuje również schemat redystrybucji sił wewnętrznych generowanych w warunkach pożaru w elementach ramy. Metody: W pracy zidentyfikowano i porównano odpowiednie zależności specyfikujące relacje pomiędzy temperaturą elementów ramy a indukowanymi w tych elementach momentem zginającym i siłami osiowymi. Zależności te uzyskano po szczegółowej analizie przykładu numerycznego, w którym badano zachowanie w warunkach pożaru trzech odpowiadających sobie ram stalowych, przy czym w każdej z tych ram zastosowano węzły o innej sztywności. W pierwszym przypadku były to węzły z nieużebrowanym środnikiem, w drugim – ze środnikiem użebrowanym jedynie przez wykorzystanie żeber poziomych, w trzecim natomiast – węzły z żebrami poziomymi i żebrem ukośnym. W analizie dodatkowo zróżnicowano sztywność podparcia sprężystego modelującego podatność słupów ramy na poziome przemieszczenie węzłów. Wyniki: Uzyskane wyniki potwierdziły oczekiwany wniosek: w początkowej fazie pożaru w ryglach ramy dominuje ściskanie, co przekłada się na rozpychanie węzłów. Ze wzrostem temperatury elementów coraz większego znaczenia nabiera jednak wpływ narastającego ugięcia rygla, co w efekcie generuje postępujący zanik osiowej siły ściskającej. To z kolei powoduje ściąganie węzłów ramy do jej wnętrza. Tego typu ogólny schemat zachowania się ramy w pożarze ma jednak zasadniczo różny przebieg, jeśli tylko węzły ramy wykazują różną sztywność. Specyfikacja tych różnic oraz ich jakościowy i ilościowy opis są podstawowym celem prezentowanej pracy. Wnioski: Zachowanie się w pożarze rozwiniętym stalowej ramy nośnej warunkowane jest przez jej geometrię oraz rozmiary kształtujących ją elementów konstrukcyjnych o przekrojach zaprojektowanych tak, aby elementy te były zdolne do przenoszenia przyłożonych do nich obciążeń. W równym stopniu istotna jest podatność na deformacje zarówno samego ustroju nośnego, jak i poszczególnych węzłów scalających ten ustrój.
4
Content available remote Wpływ podatności węzłów na analizę globalną stalowych ram portalowych
PL
W artykule przedstawiono wpływ sztywności obrotowej węzłów okapowych na rozkład sił wewnętrznych i przemieszczeń w stalowych ramach portalowych. Analiza numeryczna obejmowała jeden układ poprzeczny wydzielony z układu przestrzennego, dla którego przeanalizowano 12 wariantów węzłów okapowych. Każdy z węzłów spełniał warunki nośności, ale charakteryzował się różną sztywnością obrotową, za pomocą której definiowano skończoną sztywność węzła okapowego ramy. Wykorzystano analizę nieliniową dla arbitralnie ustalonego obciążenia zewnętrznego. Otrzymane wyniki porównano z prętowym modelem referencyjnym zawierającym węzły sztywne. Wszystkie obliczenia przeprowadzono w programie AxisVM X4.
EN
The article presents the influence of the rotational stiffness of eaves joints on the distribution of internal forces and displacements in the steel portal frames. The numerical analysis consisted of one transverse system separated from the 3D model, for which 12 variants of eave joints were analyzed. Each of the joints fulfilled the load capacity conditions. The joints were characterized by different rotational stiffness. The tasks were solved using non linear analysis for an arbitrarily determined external load. All calculations were carried out in the AxisVM X4 program.
PL
Praca zawiera jakościowe i ilościowe porównanie proponowanych w EC3 metod oceny stateczności konstrukcji ram. Podstawę stanowi stalowa rama portalowa poddana zróżnicowanemu obciążeniu. Uwzględniono imperfekcję globalną (przechyłową) oraz imperfekcje lokalne w słupach ramy. Przeprowadzono ocenę wrażliwości konstrukcji na efekty II rzędu. Obciążenie krytyczne ramy wyznaczono dla symetrycznej i antysymetrycznej postaci wyboczenia. Efekty II rzędu uwzględniono, wykorzystując metodę elementów skończonych.
EN
In the paper, the qualitative and quantitative comparison of EC3 methods to verify the global stability of the structure is presented. The steel portal frame subjected to varied loads is considered. The initial global sway imperfection and the initial local bow imperfections of member frame are taken into account. The sensitivity of a structure to the 2nd order effects is assessed indirectly using the elastic critical load. The elastic critical load of a frame is calculated according to the buckling mode. The 2nd order effects are taken into account using the finite element method.
PL
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.
EN
The paper concerns a device for testing diagonal anchorages, designed by the author. This device constitutes the basis for the testing equipment used for the performed test. No such research has been conducted so far. The article describes the way the rack was designed and what components it is made of. The possibilities and practical examples of the device are also indicated.
EN
This paper deals with a Continuous Stiffness Degradation (CSD) version of advanced analysis of braced steel framing. It is based on the gradual stiffness degradation concept of frame and truss members. A novelty of the approach presented herein is related to the introduction of the bracing member response in the whole range of its behaviour in tension and compression, including the post-limit range. The validation of the proposed advanced analysis is performed for braced framework with rolled angle section braces. The validation of the brace force-deformation model has been presented in the author’s earlier publication. The basis for the presented CSD advanced analysis is briefly summarized and its difference with regard to the Refined Plastic Hinge (RPH) version of advanced analysis is emphasized. Experimental investigations dealing with tests on portal braced sub-frame specimens are referred to briefly. Results of the experimental investigations are presented in the form of a frame global response and they are used for the validation of the developed computational model.
PL
Artykuł dotyczy analizy zaawansowanej – Continuous Stiffness Degradation (CSD) stalowych stężonych układów szkieletowych Pionowe stężenia ram składają się z elementów kratownicowych połączonych z elementami ramowymi. Technika modelowania oparta jest na koncepcji stopniowej degradacji sztywności elementów ramy i kratownicy. Nowatorstwo podejścia przedstawionego w niniejszym artykule związane jest z wprowadzeniem odpowiedzi elementu stężającego w całym zakresie jego zachowania przy rozciąganiu i ściskaniu, w tym w zakresie po osiągnięciu nośności na wyboczenie. Walidacja proponowanej zaawansowanej analizy jest przeprowadzana dla podsystemu ramowego składającego się z dwuteowników stanowiących ramę podstawową i jednego pręta stężającego z kątownika walcowanego, dla którego walidacja zależności siła-przemieszczenie została przedstawiona we wcześniejszej publikacji autora, cytowanej w artykule. Przedstawiono krótki przegląd propozycji analizy konstrukcji ram stalowych z uzasadnieniem wyboru zaawansowanej analizy CSD i określeniem jej odmienności w stosunku do zaawansowanej analizy udoskonalonego przegubu plastycznego (RPH). Zamieszczono wzory analityczne do wyznaczania współczynników redukcji sztywności i na wykresach pokazano przebieg ich zmienności przy obciążeniu momentem zginającym i siłą osiową w przypadku elementów ramowych, a w przypadku elementów kratowych tylko siłą osiową. Krótko omówiono program badań doświadczalnych stężonych podsystemów ram portalowych, który przedstawiany był szczegółowo we wcześniejszych publikacjach. Zamieszczono wyniki badań doświadczalnych w postaci ścieżek równowagi ram badanych doświadczalnie F–δF, z zaznaczonymi punktami granicznymi i charakterystycznymi, za które uznano osiągnięcie nośności wyboczeniowej przez pręt stężenia ramy. Wyniki te wykorzystano do walidacji opracowanego modelu obliczeniowego ram stężonych. Porównano przebieg ścieżek równowagi w zakresie sztywności i nośności układów oraz pokazano przebieg degradacji sztywności pręta stężenia i najbardziej obciążonego elementu rygla ramy. Porównano otrzymane analitycznie i numerycznie przebiegi zależności siła-odkształcenie oraz współczynnik redukcji sztywności w funkcji odkształcenia osiowego pręta stężenia. Wnioski sformułowano w odniesieniu do zastosowania zwalidowanego modelu w bezpośrednim projektowaniu stężonych stalowych konstrukcji szkieletowych.
EN
This paper is entirely devoted to practical aspects of direct design and assessment of safety and serviceability of steel planar framework using advanced analysis. The development of advanced analysis has been driven by a desire for a more accurate representation of the behaviour of planar framework by considering the beam and spring numerical modelling technique together with plasticity and geometrically nonlinear effects as well as structural imperfections accounted for. The validated 2D version of CSD advanced analysis developed by the author is used in this paper for its practical application towards the resistance and serviceability assessment of existing simple construction framework. This steel braced frame was a subject of technical expertise. The same structure geometry but with different joint detailing is then considered to show how the effect of joint properties may affect the braced frame performance. Results of investigations are presented in the form of frame global response at both the ultimate limit state and the serviceability limit state, and also in the form of member local responses. Conclusions with regard to general design and assessment practice are drawn.
PL
Artykuł dotyczy projektowania z wykorzystaniem analizy zaawansowanej. Przedstawiono krótki przegląd aktualnego stanu badań w tym zakresie i wkład autora w rozwój bezpośredniego projektowania i oceny konstrukcji stalowych przy użyciu zaawansowanej analizy CSD, która jest najbardziej zbliżona do rzeczywistego zachowania się stalowych szkieletowych systemów nośnych. Zaproponowano schemat oceny projektu przy użyciu analizy CSD dla układów płaskich, uwzględniający możliwość oceny stanów granicznych nośności i użytkowania w jednym przebiegu analizy. Do zaprezentowania różnic w modelowaniem struktury za pomocą zaawansowanej metody klasycznego udoskonalonego przegubu plastycznego (RPH) i proponowanej metody ciągłej degradacji sztywności (CSD) wykorzystano kratownicę Misesa wrażliwą na wyboczenie sprężyste. Przykład pokazuje różnice między obu podejściami analitycznymi w przypadku, gdy elementy kratownicy są wykonane z kątowników połączonych z konstrukcją za pomocą spoin lub śrub. Główny cel tego artykułu, ocenę projektu przy użyciu analizy CSD, zilustrowano praktycznym zastosowaniem zaproponowanego schematu oceny w szczegółowych badaniach stanów granicznych nośności i użytkowalności (ULS i SLS) prostej konstrukcji o schemacie ramy stężonej. Konstrukcja ta była przedmiotem ekspertyzy technicznej wykonywanej w Politechnice Warszawskiej w odniesieniu do wersji pierwotnie zbudowanej, a także wersji zmodyfikowanej, uwzględniającej wzmocnienie części elementów. Zbadano stan pierwotnie zaprojektowanej ramy, dokonując oceny ULS i SLS w zgodnie z proponowanym algorytmem. Przedstawiono wyniki obliczeń ramy, a następnie skutki wzmocnień jej elementów i porównano obie sytuacje projektowe. Następnie rozważono tę samą geometrię ramy, ale z uwzględnieniem półsztywnych i nominalnie sztywnych połączeń rygli ze słupami. Porównano stopnie wykorzystania kryteriów stanów granicznych i wpływ degradacji sztywności elementów na ich wartości. Ukazano przydatność prezentowanego podejścia w ocenie stanu istniejącego i projektowaniu ramowych konstrukcji stalowych.
EN
This paper presents an improved method to analyze the collapse mechanism of steel moment frames based on structural vulnerability theory (SVT), in which the failure processes of the essential components are defined according to the damage characteristics of their ductile and brittle members. The improved method can accurately identify possible collapse modes of steel moment frames, because the transformation processes of such connections as beam-column joints and support joints from rigid connections to pinned ones were considered. Structural vulnerability analysis is performed on a 4-story steel frame structure by using the improved method, the results show that the collapse caused by joint failure in the first story had the maximum vulnerability index, so that the weakness of the steel frame may be located in the first story; while the collapse behaving as a “beam plastic hinge” failure, as an expected failure mode, had the minimum value. Moreover, the improved method was validated by a shaking table test due to the consistence between the experimental results and the collapse modes calculated to have the maximum vulnerability index, which demonstrates that such improved method could be effectively to predict the collapse modes of steel frame structures.
PL
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.
PL
Przeanalizowano wpływ sztywności początkowej i nośności podstawy słupów na zachowanie się ramy oraz wpływ wymiarów geometrycznych podstawy słupa na jej sztywność początkową i nośność.
EN
In the paper, the influence of initial stiffness of base plates on the behavior of steel frames and the influence of geometrical parameters of base plate on the initial stiffness and strength have been investigated and summarized.
13
Content available Stateczność ram stalowych z węzłami podatnymi
PL
Dotychczasowa praktyka projektowa związana z zagadnieniami stateczności opiera się na wyznaczeniu długości wyboczeniowej elementów ściskanych. Zastosowanie węzłów podatnych prowadzi często do wzrostu znaczenia stateczności, ze względu na obniżenie sztywności układu. Możliwe jest wówczas wykorzystywanie metody współczynnika długości wyboczeniowej, np. w oparciu o prace Giżejowskiego [1], analiza stateczności piętra ramy [2] lub analiza ogólna, wykorzystująca metodę elementów skończonych. Artykuł przedstawia przykład obliczeń stateczności dla kilku wariantów zastosowanych połączeń elementów, w celu określenia wpływu ich charakterystyk na stateczność konstrukcji. W obliczeniach uwzględniono chwilową sztywność połączeń uzyskaną z analizy nieliniowej dla podstawowego układu obciążeń. Uzyskane wyniki podkreślają znaczenie zagadnień stateczności w przypadku zamiany połączeń sztywnych na połączenia podatne.
EN
The design practices implemented so far, within the area of stability, is based on determination of the buckling length of the elements which are pressed against one another. Using the bolted joints often leads to an increase in stability, since rigidity of the structure is being reduced. In such case it is possible to implement the methodology based on the buckling length coefficient, based e.g. on the studies developed by Giżejowski [1], analysis of stability of the frame floor [2] or general analysis, using the finite elements method. The article presents an example of stability calculations for several variants of the utilized joints between the individual elements of the structure. The aim of the calculations is to define the impact of the characteristics of those elements on the structural stability. The calculations took into account the rigidity of the joints, achieved via a non-linear analysis for the basic load imposition layout. The obtained results emphasize the meaning of the stability issues, when it comes to change of the rigid joints to the bolted ones.
PL
Zaprezentowano algorytm wyznaczania temperatury eksponowanej ogniowo stalowej nośnej ramy portalowej, skojarzonej z aktywowaniem się w niej krytycznego mechanizmu zniszczenia plastycznego. Zaproponowano zastosowanie uogólnionego podejścia kinematycznego z wykorzystaniem identyfikacji chwilowego środka obrotu. Miarodajna temperatura jest najniższą spośród uzyskanych ze szczegółowej analizy poszczególnych kinematycznie dopuszczalnych mechanizmów zniszczenia.
EN
Calculation algorithm helpful in the specific temperature assessment for steel load-bearing portal frame exposed to fire, being associated with the activation in such a structure of critical plastic failure mechanism, is presented and discussed in detail. It is proposed to apply to do this a generalized kinematic approach using the identification of the instantaneous centre of rotation. The lowest of the values obtained from a detailed study of all kinematically admissible collapse mechanisms can be recognized to be the conclusive temperature value related to the whole considered frame.
15
Content available remote Issues of alternating load in design of cold-formed steel frames with lap joints
EN
The paper raises the issues of alternating loads in designing of cold-formed steel frames with blind bolt lap joints. Based on own research and information found in the literature pointed out the need to develop the procedures for calculating such connections, taking into account their actual behaviour, i.e. according to proper hysteresis loops. Presented also the method of determining of nonlinear force-displacement (F- δ) and moment-rotation (M- ϕ) characteristics describing the behaviour of a single-cut connections of cold-formed sections with blind fasteners of the type BOM [1], loaded in one direction. The proposed formulas are based on previously unpublished research results and allow for determination of mentioned dependencies on the basis of selected physical parameters of such connections. The curves of the relationships F- δ and M- ϕ obtained from the proposed formulas were compared in graphs with experimental curves obtained during the tests of elements in which connections has been loaded in both one direction and alternately. As a conclusion, the predicted directions for further research are presented.
PL
Artykuł przedstawia kwestie obciążeń zmiennych w projektowaniu ram z zimnogiętych kształtowników stalowych, łączonych na zakryte połączenia zakładkowe śrubowe. Na podstawie badań własnych i informacji literaturowej wskazano potrzebę udoskonalenia procedury dla obliczania takich połączeń, biorąc pod uwagę ich rzeczywiste zachowanie, t.j. zgodnie z właściwymi pętlami histerezy. Przedstawiono również metodę określania nieliniowej charakterystyki siła - odkształcenie (F- δ) i moment - obrót (M- ϕ) opisujących zachowanie się jednociętych złączy kształtowników zimnogiętych na zakryte łączniki typu BOM [1], obciążone jednokierunkowo. Zaproponowane formuły oparto na wcześniejszych niepublikowanych wynikach badań i pozwalają na określenie zależności na podstawie wybranych parametrów fizycznych takich połączeń. Krzywe zależności F- δ i M- ϕ uzyskane z proponowanych wzorów porównano z krzywymi otrzymanymi z badań doświadczalnych, w których połączenia były obciążone zarówno jednokierunkowo jak i naprzemiennie. Na zakończenie zaprezentowano kierunki dalszych badań.
PL
Praca dotyczy optymalnego kształtowania portalowej ramy stalowej. W artykule skupiono się na optymalnym doborze wysokości środnika przekroju poprzecznego przy ustalonych parametrach geometrycznych pasów oraz przy określonych obciążeniach zewnętrznych. Formułując zagadnienie za pomocą prostych funkcji oraz stosując pętle obliczeniowe możliwe było precyzyjne i szybkie znalezienie rozwiązania optymalnego dla określonego zagadnienia optymalizacyjnego.
EN
The paper concerns the optimal modeling of portal steel frame with I-cross-section. It focuses on the selection of the optimal height of the cross-section at a fixed flanges and the set of external loads. The article describes the gradient-iterative optimization method and outlines the method’s basic assumptions and illustrates its general use. The method makes it possible to quickly obtain optimal results using universally-available programming. In addition, the method makes it possible to find optimal solutions without the use of complicated mathematical formulas. On the one example was shown the efficacy of the presented optimization method. By formulating the task with the help of simple functions and carrying out calculation loops it was possible to find quickly and precisely an optimal solution.
PL
W pracy porównano dwie alternatywne techniki obliczeniowe pozwalające na wiarygodną specyfikację miarodajnych do warunków pożaru rozwiniętego charakterystyk moment – obrót. Charakterystyki tego typu są obiektywną miarą zmieniającej się wraz z rozwojem pożaru podatności stalowego węzła konstrukcji nośnej. Analizę przeprowadzono na przykładzie typowego węzła rygiel – słup. W pierwszym przypadku relacje skojarzone z zadaną temperaturą elementów budowano zgodnie ze znaną a priori charakterystyką odpowiadającą temperaturze pokojowej, w drugim zaś poprzez uogólnienie klasycznej metody składnikowej, aby ewentualne wpływy termiczne zostały uwzględnione w każdym potencjalnym modelu zniszczenia składników węzła. Wykazano, że porównywane metody nie są równoważne. Pierwsza z nich nie uwzględnia bowiem niezależnej redukcji wytrzymałości śrub w temperaturze pożarowej, co staje się szczególnie istotne, gdy temperatura węzła osiąga wartość większą od Θ = 400°C.
EN
Two alternative calculation techniques are compared in detail in the presented article. Both of them deal with the specification of moment – rotation characteristics, related to the fully developed fire conditions. Characteristics of this type are accepted as the objective measure of steel structural joint flexibility, increasing with the fire development. The analysis made on an example is related to the typical beam-to-column joint. The first approach allows to construct the relations being suitable for the assumed joint temperature if only the appropriate characteristic is known in advance, specified for the room temperature conditions; whereas the second one, based on the generalization of the classical component methodology, is connected to the consideration of potential temperature influence on each conclusive failure mode being identified for particular joint members specified previously. As a conclusion it is shown that the compared techniques are not equivalent because the reduction of bolts resistance under fire conditions is neglected if only the first of these algorithms is used in practice. The quantitative difference between obtained results becomes particularly significant when the joint temperature exceeds the value Θ = 400°C.
EN
Steel frame wind bracing systems are usually made of hot rolled profiles connected to frame elements directly or through a gusset plate. The behaviour of angle bracing members is generally complex since controlled by tension or compression, bending and torsion. The common practice is to transform the problem of complex behaviour into the buckling strength of a truss member. This paper deals with an analytical formulation of the force-deformation characteristic of a single angle brace subjected to compression. A strut model takes into consideration the effect of brace end connections and softening effect of its force-deformation characteristic. Two different boundary conditions, typical for engineering practice, are dealt with. Experimental program of testing the behaviour of angle brace in portal sub-frame specimens is described. Results of experimental investigations are presented. They are used for the validation of developed model. Conclusions are formulated with reference to the application of validated brace model in the analysis of braced steel frameworks.
19
Content available remote Rama stalowa wypełniona murem z autoklawizowanego betonu komórkowego
PL
Celem pracy było wyznaczenie sztywności bocznej, wytrzymałości i modelu histerezy ram stalowych wypełnionych autoklawizowanym betonem komórkowym (ABK). W pierwszym etapie stalowa rama została poddana cyklicznym obciążeniom od monotonicznie wstępujących przemieszczeń. Następnie ramę wypełniono murem z ABK i poddano takiej samej serii obciążeń. Porównanie uzyskanych w obu etapach wyników umożliwiło określenie modelu histerezy dla wypełnienia z ABK. Te informacje były pomocne przy weryfikacji projektu sposobu określania sztywności i wytrzymałości ścian wypełniających opracowanego przez Komitet ds. Norm Murowych (MSJC) w Stanach Zjednoczonych, a także umożliwiają kalibrację analitycznego modelu dla wypełnień z muru z ABK opartego na założeniu równoważnej rozpory.
EN
The objective of the work was to determine in-plane lateral stiffness, strenght and hysteric behavior of steel moment frames infilled with AAC. In the first step steel frame was tested under cycles of reversed loading to monotonically displacements. The frame was then infilled withACC and was subjected to the same loading history. Comparision of the results on both steps enabled to extract hysteric model of the AAC infill. These informations were useful to verify draft equations for stiffness and strenght of infills developed by theMasonry Standard Joint Committee (MSJC) in the United States. It is also used to calibrate an analitical model for ACC infills based on equivalent strut approach.
EN
Aspects related to robustness of steel frameworks with semi-rigid steel and steel-concrete composite joints are dealt with. Experimental investigations were carried out for sub-frames fabricated in technical scale. Pushdown tests for steel subframes simulated the joint ability to transfer the bending moment and axial force under a column loss scenario. Tests on composite sub-frames were arranged in two stages. The first one was related to a service stage when the slab was under a gravity load and the column to be removed supported. The gravity load was sustained in the second stage when a column loss scenario was simulated. Experiments have shown that composite flush end-plate joints may not be robust enough since their low strength under sagging bending, despite of good ductility, does not allow for the redistribution of internal forces in order to achieve the equilibrium in the residual state after static column removal. Contrary, symmetrical steel and composite joints with extended end-plates on both sides of beam flanges seem to be more robust, despite of their lesser ductility. Robust bending behaviour is possible because extended end-plate joints exhibit a better balance between the strength and rotation capacity that allows to achieve the equilibrium state in case of a static column loss event.
PL
W pracy rozważano zagadnienia odporności na zagrożenie katastrofą postępującą stalowych konstrukcji ramowych z podatnymi węzłami stalowymi i zespolonymi stalowo-betonowymi. Przeprowadzono badania doświadczalne podukładów ramowych w skali naturalnej. Badania dotyczyły zachowania się węzłów ram stalowych pod wpływem oddziaływania wymuszonego przemieszczeniem, symulującego zdolność węzłów do przeniesienia obciążeń przez zginanie z udziałem sił rozciągających pojawiających się w wyniku utraty nośności słupa ramy. Badania doświadczalne ram z węzłami zespolonymi stalowo-betonowymi przeprowadzono w dwóch etapach. Etap pierwszy dotyczył zachowania się podukładu w stanie użytkowania poprzedzającym zdarzenie wyjątkowe, gdy słup pełnił rolę elementu nośnego, stropy zaś były obciążone kombinacją oddziaływań grawitacyjnych stałego i trwałej części użytkowego. W drugim etapie, podukład z obciążeniem grawitacyjnym jak w etapie pierwszym poddano oddziaływaniom wymuszonym przemieszczeniem słupa symulującym statyczną utratę jego nośności. Na podstawie badań stwierdzono, że zespolone węzły ze zlicowanymi blachami czołowymi nie są wystarczająco odporne na postępującą katastrofę ze względu na niską wytrzymałość przy zginaniu momentem dodatnim i mimo dobrej ciągliwości, nie pozwalają na redystrybucję sił wewnętrznych po statycznej utracie słupa. Natomiast węzły stalowe i zespolone z symetrycznie wystającą blachą czołową wykazują zadowalający poziom odporności na katastrofę postępującą, mimo niższej ciągliwości. Węzły te wykazują lepszy balans pomiędzy nośnością a zdolnością do obrotu, który pozwala uzyskać stan równowagi w przypadku utraty słupa.
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.