Buckling of the stiffened flange of the thin-walled member at longitudial stress variation

• Autorzy: Szychowski A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2015-0031

Warianty tytułu

PL

Wyboczenie półki usztywnionej elementu cienkościennego przy wzdłużnej zmienności naprężeń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Buckling of the stiffened flange of a thin-walled member is reduced to the buckling analysis of the cantilever plate, elastically restrained against rotation, with the free edge stiffener, which is susceptible to deflection. Longitudinal stress variation is taken into account using a linear function and a 2nd degree parabola. Deflection functions for the plate and the stiffener, adopted in the study, made it possible to model boundary conditions and different buckling modes at the occurrence of longitudinal stress variation. Graphs of buckling coefficients are determined for different load distributions as a function of the elastic restraint coefficient and geometric details of the stiffener. Exemplary buckling modes are presented.

PL

Współcześnie stosowane elementy cienkościenne o przekroju otwartym charakteryzują się dużymi smukłościami ścianek. W związku z tym są wrażliwe na zjawiska lokalne związane z ich wyboczeniem. Z tego punktu widzenia, krawędź swobodną ściskanej ścianki wspornikowej wzmacnia się często usztywnieniem krawędziowym, powodując wzrost naprężeń krytycznych i zmianę miarodajnej postaci wyboczenia. Usztywniona ścianka wspornikowa jest w większości przypadków sprężyście zamocowana przeciw obrotowi w ściance przęsłowej (np. w środniku kształtownika cienkościennego) i często występuje w niej wzdłużna zmienność naprężeń.

Słowa kluczowe

EN

thin-walled member; local buckling; distortional buckling; edge; elastic restraint; longitudinal stress variation

PL

kształtownik cienkościenny; wyboczenie lokalne; wyboczenie dystorsyjne; krawędź; utwierdzenie sprężyste; zmienność naprężeń wzdłużna

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 61, nr 3
• Strony: 149--168
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Szychowski A.

• Kielce University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Architecture

Bibliografia

• 1 Bulson P.S. The Stability of Flat Plates. Chatto and Windus. London 1970.
• 2 Dinis PB., Camotim D. Local/distortional mode interaction in cold-formed steel lipped channel beams. Thin-Walled Structures 2010; 48 (10-11): 771-785.
• 3 Szychowski A. The stability of eccentrically compressed thin plates with a longitudinal free edge and with stress variation in the longitudinal direction. Thin-Walled Structures 2008; 46 (5): 494-505.
• 4 Szychowski A. Buckling of elastically restrained cantilever wall with free edge stiffening (in Polish). Budownictwo i Architektura Vol.13(3) 2014: 291-298.
• 5 Lau S.C.W., Hancock G.J. Distortional buckling formulas for channel columns. J. Struct. Engng ASCE, 113(5); 1987:1063-1078.
• 6 Hancock G.J. Design for Distortional Buckling of Flexural Members. Thin-Walled Structures 1997; 27 (1): 3-12.
• 7 Schafer B., Peköz T. Laterally braced cold-formed steel flexural members with edge stiffened flanges. Journal of Structural Engineering 1999, Vol. 125, No 2, 118 – 126.
• 8 Li L-y., Chen J-k. An analytical model for analyzing distortional buckling of cold-formed steel sections. Thin- Walled Structures 46 (2008): 1430–1436.
• 9 PN-EN 1993-1-3. Eurocode 3. Design of steel structures. Part 1-3: General rules - Supplementary rules for coldformed members and sheeting.
• 10 Szychowski A. Stability of unsymmetrical elastically restrained internal plates with longitudinal stress variation (in Polish). Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej No. 283, Series: Budownictwo i Inżynieria Środowiska, Vol. 59, No. 3/2012/II, 429-436.
• 11 Wiśniewski L. Local stability loss of the metal bar web with the participation of flanges (in Polish). Archiwum Inżynierii Lądowej 11, 2/1965, 253-276.
• 12 Rykaluk K. Residual welding stresses in chosen ultimate bearing capacity (in Polish). Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej, 29, series: Monografie 11, Wrocław 1981.
• 13 Szychowski A. Stability of cantilever walls of steel thin-walled bars with open cross-section. Thin-Walled Structures 94 (2015): 348-358.
• 14 Timoshenko S.P., Gere J.M. Theory of Elastic Stability. Part II. McGraw-Hill, New York, N.Y. 1961.
• 15 Kowal Z. The stability of compressed flange of plate girder with a box section (in Polish). Zeszyty Naukowe Politechniki Wrocławskiej, Budownictwo 1965;122: 73-85.
• 16 Jakubowski S., The matrix analysis of stability and free vibrations of walls of thin-walled girders (in Polish). Archiwum Budowy Maszyn (1986), Vol. XXXIII, Z.4, 357-375.