Analiza numeryczna nośności na zginanie belek zespolonych stalowo-drewnianych z dźwigarami ze środnikami falistymi o różnym stopniu zespolenia

• Autorzy: Twarogowski Grzegorz , Polus Łukasz , Chybiński Marcin

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.2430

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of flexural resistance of steel-timber composite beams with sinusoidal corrugated web girders and different composite action

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule analizowano zachowanie belek zespolonych stalowo-drewnianych z dźwigarami ze środnikami falistymi różniących się rozstawem łączników. W celu wyznaczenia ścieżek równowagi statycznej siła-ugięcie oraz siła-poślizg wykonano analizy numeryczne odwzorowujące próbę czteropunktowego zginania. Drewno klejone warstwowo z fornirów zostało zamodelowane jako materiał ortotropowy, a anizotropowe płynięcie materiału po przekroczeniu granicy plastyczności uwzględniono, stosując funkcję Hilla. Nośność belki zespolonej stalowo-drewnianej o rozstawie łączników 600 mm na długości ścinania była o 8,3% mniejsza od nośności belki o zespoleniu pełnym.

EN

In this paper, the behaviour of steel-timber composite beams with sinusoidal corrugated web girders and different screw spacing were investigated. Four-point bending tests were simulated to study their load versus deflection and load versus slip responses. Laminated veneer lumber was modelled as an orthotropic material and its anisotropic plastic flow after achieving yield strength was captured using the Hill’s function. The bending resistance of the steel-timber composite beam with 600 mm connector spacing in the shear span was 8.3% lower than the bending resistance of the steel-timber composite beam will full composite action.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja zespolona; belka stalowo-drewniana; środnik falisty; analiza numeryczna; nośność na zginanie

EN

composite structure; steel-timber beam; corrugated web; numerical analysis; flexural capacity

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 96, nr 4
• Strony: 108--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Twarogowski Grzegorz

• Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska

autor

Polus Łukasz

• Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-1005-9239

autor

Chybiński Marcin

• Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0003-2539-7764

Bibliografia

• [1] Szumigała M., Chybiński M., Polus Ł., Innowacyjne konstrukcje zespolone, Przegląd Budowlany 9/2017, str. 108-110
• [2] Chybiński M., Polus Ł., Szymkuć W., Zastosowanie drewna klejonego warstwowo z fornirów LVL w budownictwie, Przegląd Budowlany 5-6/2021, str. 44-50
• [3] Polus Ł., Chybiński M., Belki zespolone stalowo-drewniane – przegląd rozwiązań, Przegląd Budowlany 4/2024, str. 34-37
• [4] Strzelecka J., Polus Ł., Chybiński M., Theoretical and numerical analyses of steel-timber composite beams with LVL slabs, Civil and Environmental Engineering Reports 33(2)/2023, str. 64-84
• [5] Abramowicz M., Chybiński M., Polus Ł., Szewczyk P., Wróblewski T., Dynamic Response of Steel–Timber Composite Beams with Varying Screw Spacing, Sustainability 16/2024, str. 3654, https://doi.org/10.3390/su16093654
• [6] Romero A., Yang J., Hanus F., Odenbreit C., Numerical Investigation of Steel-LVL Timber Composite Beams, ce/papers 5(2)/2022, str. 21-30, https://doi.org/10.1002/cepa.1694
• [7] Hassanieh A., Valipour H. R., Bradford M. A., Experimental and numerical study of steel-timber composite (STC) beams, Journal of Constructional Steel Research 122/2016, str. 367-378
• [8] Hassanieh A., Valipour H. R., Bradford M. A., Experimental and numerical investigation of short-term behaviour of composite beams, Engineering Structures 144(1)/2017, str. 43-57
• [9] Kyvelou P., Gardner L., Nethercot D. A., Design of composite cold-formed steel flooring systems, Structures 12/2017, str. 242-252
• [10] Twarogowski G., Ocena zachowania przy zginaniu belek zespolonych stalowo-drewnianych z dźwigarami ze środnikiem falistym, praca magisterska, Politechnika Poznańska, 2025
• [11] Śledziewski K., Górecki M., Gajewski J., Rogala M., Parametric Study of Girders with Sinusoidal Corrugated Web. Materials 17(24)/2024, 6079, https://doi.org/10.3390/ma17246079
• [12] PN-EN 1995-1-1: Eurokod 5: Projektowanie konstrukcji drewnianych, Część 1-1: Postanowienia ogólne, Reguły ogólne i reguły dotyczące budynków
• [13] Chybiński M., Polus Ł., Structural Behaviour of Aluminium-Timber Composite Beams with Partial Shear Connections, Applied Sciences 13(3)/2023, 1603, https://doi.org/10.3390/app13031603
• [14] Abramowicz M., Chybiński M., Polus Ł., Wróblewski T., Free vibrations of sustainable Laminated Veneer Lumber Slabs, Sustainability 16/2024, str. 166
• [15] Kawecki B., Podgórski J., 3D Abaqus Simulation of Bent Softwood Elements, Archives of Civil Engineering 66(3)/2020, str. 323-337, https://doi.org/10.24425/ace.2020.134400
• [16] Różyło P., Stateczność i stany graniczne ściskanych cienkościennych profili kompozytowych, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2019
• [17] Kawecki B., Dobór parametrów modeli obliczeniowych pełnych dźwigarów z kompozytów drewno-polimerowych zbrojonych włóknami, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2021
• [18] Deklaracja właściwości użytkowych nr 03-0006-03, STEICO LVL X
• [19] Profile SIN, Tabele, Parametry geometryczne przekrojów, Zekon
• [20] PN-EN 1993-1-1 (2006): Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków