Analiza długości współpracujących króćców teowych

• Autorzy: Ostrowski K. , Kozłowski A.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the effective length of t-stubs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój metod teorii plastyczności i ich zastosowanie w modelach analitycznych oszacowania charakterystyk węzłów spowodował zasadniczą zmianę w metodach projektowania połączeń stalowych. Metoda składnikowa zawarta w normie PNEN 1993-1-8 stosowana jest do określania nośności i sztywności węzłów. Procedury metody składnikowej nie definiują dokładnie zasad określania zdolności węzłów do obrotu. Ilościowa ocena tej wielkości zależy od kilku czynników, z których długość efektywna króćca teowego jest elementem którego dalsza walidacja jest konieczna. W artykule przedstawiono wyniki analizy MES w odniesieniu do połączeń rozciąganych oraz obciążonych momentem zginającym. Dla nieużebrowanych rozciąganych połączeń doczołowych opracowano plan eksperymentu numerycznego oparty na planie Hartleya (PS/DSP:Ha3). Zakresy zmienności czynników badanych przyjęto następująco: grubość blachy czołowej tp (6-16 mm), rozstaw śrub p (80-140 mm), odległość śrub od krawędzi środnika m (30-50 mm). Wpływ usztywnienia blachy czołowej na sposób kształtowania się linii załomów plastycznych sprawdzono w odniesieniu do połączeń usztywnionych jednym i dwoma żebrami. Analizę połączeń doczołowych obciążonych momentem zginającym przeprowadzono dla połączeń z jednym, dwoma oraz trzema szeregami śrub. Zbadano sposób kształtowania się załomów plastycznych połączeń sprężanych i niesprężanych. Opracowany zakres badawczy połączeń jest materiałem pozwalającym na określenie zależności pomiędzy długością efektywną króćca teowego a jego stanem odkształcenia. Długość efektywna króćców teowych jest czynnikiem decydującym w ocenie zdolności węzłów do obrotu.

EN

Development of plastic theory and software supporting analysis in steel structure joints caused fundamental change in steel structure connection design methods. Component method included in PN-EN 1993-1-8 is used to define resistance and stiffness of the joints. Procedures of component method do not define exactly rules how to assess rotation capacity of the joints. Quantitative assessment of this parameter depends on many factors, from which T-stub effective length is the one which requires further validation. In the paper, results of analysis by finite elements method in relation to tensioned and bending moment connection are shown. In the executed by finite element method analyses impact of bolt spacing and end plate thickness on forming plastic mechanism has been checked. For tensioned connection without stiffeners plan of numerical experiment based on Hartley’s plan (PS/DS-P:Ha3) has been prepared. Range of studied factor was established as follows: front plate thickness tp (6-16 mm), bolts spacing p (80-140 mm) and distance of bolts from the the edge of web m (30-50 mm). Effect of end plate stiffening on forming of plastic mechanism has been checked for connections stiffened by one and two ribs. Analysis of end plate connections loaded by bending moment has been executed for connections with one, two and three rows of bolts. The way of forming plastic mechanism for prestressed and not prestressed connections has been investigated. Developed scope of research allows to define relation between collaboration length of T-stub and state of deformation. Effective length of t-stubs is determining factor in assessing the rotation capacity of the joints.

Słowa kluczowe

PL

długość współpracująca; połączenie doczołowe; połączenie sprężane; króciec teowy

EN

effective length; end-plate connection; prestressed connection; T-stub

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 60, nr 2
• Strony: 203--217
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Ostrowski K.

• MTA Engineering Sp. z o.o., Rzeszów

autor

Kozłowski A.

• Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] PN-EN 1993-1-8 Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Projektowanie węzłów. PKN, 2006.
• [2] Hodge P.G., and Prager W., “A Variational Principle for Plastic Materials with Strainhardening”, Journal of Mathematics and Physics, 27(1), 1948, pp 1-10.
• [3] Drucker, D.C. „Some Implications of Work Hardening and Ideal Plasticity”, Quarterly of Applied Mathematics, 7, 1950, pp 411-418.
• [4] Hill, R., The Mathematical Theory of Plasticity, Clarendon, Oxford, 1950, 356 pp.
• [5] Ingerslev A., „The strength of rectangular plates.”, J. Inst. Estruct. Eng., 1923
• [6] Zoetemeijer P., A design method for the tension side of statically loaded bolted beam-to-column connections, Heron, vol. 20, 1974.
• [7] Thomas M. Murray, W. Lee Shoemajer, Flush and Extended Multiple-Row Moment End-Plate Connections, Steel Design Guide Series
• [8] J. Bródka, A. Kozłowski, I. Ligocki, J. Łaguna, L. Ślęczka, Projektowanie i obliczanie połączeń i węzłów konstrukcji stalowych, Polskie Wydawnictwo Techniczne, 2009
• [9] Polański Z., Planowanie doświadczeń w technice, PWN, Warszawa, 1995.