Nośność wyboczeniowa żeber wzmacniających ściany stalowego silosu na zboże

• Autorzy: Błażejewski P. , Marcinowski J.

Warianty tytułu

EN

Buckling resistance of vertical stiffeners of steel silos for grain storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Siły południkowe w silosie stalowym, którego ściany są wykonane z blachy profilowanej poziomo są przenoszone przez żebra pionowe. Elementy te są zazwyczaj wykonywane z cienkościennych kształtowników zimnogiętych wrażliwych na miejscową utratę stateczności. W pracy przedstawiono numeryczną procedurę oszacowania nośności wyboczeniowej rodziny żeber wykonanych z blach o różnej grubości. Uwzględniono imperfekcje w postaci pierwszej formy wyboczenia i amplitudach do wartości 4t włącznie. Wyniki porównano z bardzo zachowawczymi wartościami nośności wyboczeniowej takich elementów proponowanymi w zapisach normy PN-EN1993-4-1.

EN

In steel silos fabricated from horizontally corrugated sheets, the vertical stiffeners (columns) sustain vertical forces as a result of friction of a bulk material against the silo wall. Columns are usually of cold formed steel sections. Due to the fact that stiffener failures are the most frequent cause of silos collapses, it is important to estimate accurately their resistance. The paper deals with numerical modelling of the elastic-plastic collapse of columns. Geometrically and materially nonlinear analyses (GMNIA) were carried out in which imperfections were taken into account. The imperfection forms were taken as a first buckling mode obtained in the linear buckling analysis (LBA). Amplitudes of imperfections were assumed as a =t, 2t, 3t, 4t, where t is the thickness of the stiffeners wall. It was revealed that the buckling resistance is very sensitive to the imperfection amplitude. All numerical analyses were performed by the COSMOS/M system based on FEM. Buckling resistance of all analysed stiffeners was calculated also by means of formulae inserted in Eurocode PN-EN1993-4-1. Buckling resistances obtained by the proposed numerical approach were greater than their counterparts being the result of provisions inserted in PN-EN1993-4-1 and appear to be more realistic.

Słowa kluczowe

PL

silos stalowy; żebra pionowe; stalowe elementy zimnogięte; nośność wyboczeniowa; imperfekcja; procedura numeryczna

EN

steel silo; vertical stiffeners; cold formed section; buckling resistance; imperfections; numerical procedure

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, nr 2
• Strony: 189--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Błażejewski P.

• Zakład Konstrukcji Budowlanych, Instytut Budownictwa, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Uniwersytet Zielonogórski

autor

Marcinowski J.

• Zakład Konstrukcji Budowlanych, Instytut Budownictwa, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Uniwersytet Zielonogórski

Bibliografia

• 1 Iwicki P., Wójcik M., Tejchman J., Failure of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns and repair methods using a sensitivity analysis, Engineering Failure Analysis 18 (2011) 2064–2083.
• 2 Iwicki P., Wójcik M., Tejchman J., 3D buckling analysis of a cylindrical metal bin composed of corrugated sheets strengthened by vertical stiffeners, Thin-Walled Structures 49 (2011) 947–963.
• 3 Marcinowski J., Numeryczne modelowanie zniszczenia żeber pionowych stalowego silosu na zboże z uwzględnieniem ich zespolenia z płaszczem, W: Problemy naukowo-badawcze budownictwa / red. A. Łapko, M. Broniewicz, J. A. Prusiel . T. 6 : Badawczo-projektowe zagadnienia w budownictwie .- Białystok : Wydaw. Politechniki Białostockiej, 2008, s. 327—334.
• 4 Marcinowski J., Błażejewski P., Nośność wyboczeniowa walcowego płaszcza silosu w świetle zapisów normy PN-EN 1993-4-1, W: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska .- 2012, Nr 283, z. 59, s. 152—160.
• 5 Łubiński M., Żółtowski W., Konstrukcje metalowe Cz. II, Arkady, Warszawa 2004.
• 6 Rusiński E., Metoda elementów skończonych- system Cosmos/M. WKŁ, Warszawa 1994.
• 7 COSMOS/M, Finite Element Analysis System, Version 2.9, Structural Research and Analysis Corporation, Electronic Manual, Los Angeles, California 2002.