Analiza porównawcza metod zwiększania nośności i sztywności stalowych, doczołowych węzłów śrubowych

• Autorzy: Deniziak P.

Warianty tytułu

EN

Comparative analysis of resistance and rotational stiffness increasing methods in steel end plate joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Innowacyjna, w porównaniu z dotychczas stosowanym sposobem, metoda obliczania nośności stalowych węzłów została wdrożona wraz z normami europejskimi. Pozwala ona dokładniej odwzorować rzeczywistą pracę poszczególnych części węzła, gdyż wynik obliczeń uzależniony jest od znacznie większej liczby zmiennych. Dzięki postępowi technologicznemu w zakresie metalurgii oraz badaniom naukowym możliwe jest obecnie wzmacnianie połączeń dwuteowych słupów z ryglami nie tylko za pomocą często do tej pory wykorzystywanych żeber poprzecznych, ale także za pomocą dodatkowych nakładek, które spawane lokalnie wzdłuż środnika słupa zwiększają jego nośność. Artykuł stanowi analizę porównawczą wymienionych metod wzmacniania środnika opartą o procedury opisane w Eurokodzie 3. Otrzymane wyniki zestawiono również z połączeniami, które pozbawione są wszelkich dodatkowych blach, gdyż jest to coraz częściej obserwowany - ze względu na uniknięcie czasochłonnego spawania na placu budowy - zabieg projektowy. Celem poszukiwań jest wskazanie optymalnej, w zakresie prowadzonych obliczeń, metody wzmacniania węzłów stalowych ze względu na efektywność oraz pracochłonność zastosowanych rozwiązań.

EN

Method presented in EN 1993-1-8 [7] is a result of long-term studies focused on calculating moment resistance and stiffness of joints. Design calculations shown in this article are based on resistance and stiffness growth analysis applying supplementary web plates and traditional transverse web stiffeners extending beam flanges. Author considers validity of those solutions due to construction effort and building durability remembering about minimization of the costs. A connection of beam and column is usually a critical point in steel frames made of H or I sections where beam height is decisive. Designing full-strength joints (it means that joint design moment resistance M j, Rd, is higher than plastic moment resistance of beam Mb, pl, Rb) is not possible applying joints bereft reinforcements. There is also a possibility to increase the number of bolts in each rows from two to four. This increase is available only when width of the H or I section beams reaches at least 300 mm. This article shows exact designs examples which are inviting construction engineers to apply supplementary web plates or transverse web stiffeners increasing the resistance and rotational stiffness of column panel in shear, transverse compression and tension. Applying such supplementary web plates is nearly as laborious as welding transverse web stiffeners so it's contrary to the basic semi-rigid joints assumption focused mainly on production costs minimization. Taken parametric analysis explicitly confirms high effectiveness of applying supplementary web plates reinforcing the column web panel. This effect is impossible to attain using traditional transverse web stiffeners extending beam flanges.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja stalowa; czterośrubowe króćce teowe; sztywność obrotowa węzłów

EN

steel structure; four-screw T-stubs; rotational stiffness of joints

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Inżynieria Lądowa i Wodna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 3 (637)
• Strony: 33--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Deniziak P.

• Katedra Konstrukcji Metalowych i Zarządzania w Budownictwie

Bibliografia

• [1] Bródka J., Kozłowski A., (1996), Sztywność i nośność węzłów podatnych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów-Białystok.
• [2] Bródka J., Kozłowski A., Ligocki L, Laguna J., Sieczka L., (2009), Projektowanie i obliczanie połączeń i węzłów konstrukcji stalowych, Polskie Wydawnictwo Techniczne, Rzeszów.
• [3] Kozłowski A., Pisarek Z., Wierzbicki S., (2010), Metoda składnikowa określania według PN-EN 1993-1-8 strukturalnych właściwości spawanych węzłów ramowych konstrukcji stalowych, Inżynieria i Budownictwo, No. 2, 2010, ss. 74-81.
• [4] Kozłowski A., Pisarek Z., (2009), Projektowanie doczołowych połączeń śrubowych według PN-EN 1993-1-1 i PN-EN 1993-1-8, Inżynieria i Budownictwo, No. 4, 2009, ss. 193-204.
• [5] Kozłowski A., Pisarek Z., (2008), Resistance and stiffness of T-stub with four bolts, Archives of Civil Engineering, Vol. 54, No. l, 2008, pp. 167-191.
• [6] Pisarek Z., Kozłowski A., (2006), End plate steel joint with four bolts in the row, In: Progress in Steel, Composite and Aluminium Structures, Ed.: Giżejowski, Kozłowski, Sieczka & Ziółko, Taylor & Francis Group, London.
• [7] PN-EN 1993-1-8 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Cz. 1-8: Projektowanie węzłów, PKN, 2006.