Zdolność do obrotu doczołowych węzłów konstrukcji stalowych - podejście numeryczne

• Autorzy: Ostrowski Krzysztof , Kozłowski Aleksander

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.2660

Warianty tytułu

EN

Rotation capacity end-plate steel structure joints - numeric approach

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest przedstawienie metodologii wyznaczania zdolności do obrotu wybranych węzłów doczołowych konstrukcji stalowych z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych. Walidację modeli MES wykorzystanych w analizie oparto na wynikach badań laboratoryjnych. Przeprowadzono wieloetapową walidację hierarchiczną modeli MES. Zaproponowana w artykule definicja zdolności do obrotu węzła, zbudowana na podstawie kontrolowanego rozkładu sił w śrubie górnego rzędu, pozwala na wyznaczenie bezpiecznych wartości zdolności obrotowej węzłów. W celu ilościowego określenia osiągalnej zdolności do obrotu zastosowano teorię projektowania eksperymentu do komputerowej symulacji analizowanych węzłów, wykorzystując plan Hartleya PS/DS-P:Ha5. Zamieszczono również rekomendacje dla praktyki projektowej.

EN

The aim of the paper is to present a methodology for determining the rotation capacity of selected end-plate joints of steel structures with the use of the Finite Element Method. The validation of FEM models used in the analysis was based on the results of the laboratory tests. Multi-stage hierarchical validation of FEM models was conducted. The definition of the rotation capacity of the joint proposed in the paper, built on the controlled force distribution in the bolt of the top row, allows for determination of the safe values of the joint rotation capacity. In order to quantify the achievable rotation capacity, theory of experiment design for computer simulation of the analysed joints was applied, using Hartley's plan PS/DS-P:Ha5. The recommendation for design practice was also included.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja stalowa; węzeł konstrukcyjny; węzeł śrubowy; węzeł doczołowy; zdolność do obrotu; modelowanie MES

EN

steel structure; structure joint; end-plate joint; bolted joint; rotation capacity; FEM modelling

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 1-2
• Strony: 65--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Ostrowski Krzysztof

• MTA Engineering Sp. z o.o.

• https://orcid.org/0000-0003-1416-1019

autor

Kozłowski Aleksander

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury

• https://orcid.org/0000-0003-0920-6681

Bibliografia

• [1] Beg D., Zupancic E., Vayas I.: On the rotation capacity of moment connections. Journal of Constructional Steel Research, 2004. 60, pp. 601-620.
• [2] Beg D., Zupancic E.: Statistical evaluation of rotation capacity of moment connections, in: Connections in Steel Structures V, Amsterdam, 2004.
• [3] Kuhlmann U., Fürch A.: Rotation Capacity of Steel Joints, COST Project C1 Meeting,1997.
• [4] Ostrowski K., Kozlowski A.: FEM based assessment of rotation capacity of bolted joints, Proceedings of the XIII International Conference on Metal Structures (ICMS2016), Zielona Góra, Poland, 15-17 June, 2016.
• [5] Ostrowski K., Kozłowski A.: Hierarchical validation of FEM models of bolted joints, 2015, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury. Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, t XXXII, 62 (4/15), pp. 357-367, ISBN/ISSN: 2300-5130.
• [6] Ostrowski K.: Zdolność do obrotu śrubowych węzłów doczołowych konstrukcji stalowych, rozprawa doktorska, Politechnika Rzeszowska, 2021.
• [7] Silva S., Borges L., Garvasio H.: A probabilistic evaluation of the rotation capacity of end-plate beam-to-column steel joints, in: Connections in Steel Structures V, Amsterdam, 2004.
• [8] Silva S., Girao A.: A ductility model for steel connections, Journal of Constructional Steel Research, 2001, 57, pp. 45-70.
• [9] PN-EN 1993-1-8. Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Projektowanie węzłów. PKN, 2006.