The lateral buckling of simply supported unrestrained bisymetric I-shape beams

• Autorzy: Bijak R.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2015-0040

Warianty tytułu

PL

Moment krytyczny zwichrzenia niestężonych dwuteowników bisymetrycznych podpartych widełkowo

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The analytical approach is used for checking the stability of laterally unrestrained bisymmetric beams. The stability equations for simply supported beams are solved approximately using the Bubnov–Galerkin method [4]. The lateral buckling moment depends on bending distribution and on the load height effect. Each of applied concentrated and distributed loads, may have arbitrary direction and optional coordinate for the applied force along the cross section’s height. Derived equations allow for simple, yet fast control of lateral buckling moment estimated by FEM [15].

PL

W pracy przedstawiono analityczne oszacowanie momentu krytycznego zwichrzenia niestężonych, bisymetrycznych belek dwuteowych podpartych widełkowo. W metodach analitycznych szacowania momentu krytycznego zwichrzenia można wyróżnić trzy problemy: (1) uwzględnienie warunków brzegowych na końcach rozpatrywanego elementu, (2) oszacowanie wpływu nieliniowego rozkładu momentu zginającego wzdłuż długości elementu oraz (3) poprawnego uwzględnienia miejsca przyłożenia obciążenia poprzecznego po wysokości przekroju poprzecznego dla dowolnego schematu statycznego. Trzeci z wymienionych problemów jest najtrudniejszy i był rozwiązany niepoprawnie w pracy Trahair i inni [7] (2.6), w której przyjęto wzór poprawny jedynie dla przypadku obciążenia poprzecznego bez momentów skupionych.

Słowa kluczowe

EN

unrestrained beam; buckling; lateral buckling moment; simply supported beam; I-shape beam; bisymmetric beam; analytical solution

PL

belka nieutwierdzona; wyboczenie; moment krytyczny zwichrzenia; podparcie widełkowe; belka dwuteowa; belka bisymetryczna; wzór analityczny

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 61, nr 4
• Strony: 127--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Bijak R.

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

Bibliografia

• 1. S.P. Timoshenko, J.M. Gere, “Theory of elastic stability”, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 1961.
• 2. M. Salvadori, “Lateral buckling of eccentrically loaded I-columns”, Translacions of the ASCE, 121:1163–78, 1956.
• 3. D.A. Nethercot, K.C. Rockey, “A unified approach to the elastic lateral buckling of beams”, The Structural Engineer, 49:321–30, 1971.
• 4. F. Mohri, A. Brouki, J.C. Roth, “Theoretical and numerical stability analyses of unrestrained, monosymmetric thin-walled beams”, J. of Constructional Steel Research 59: 63–90, 2003.
• 5. P.A. Kirby, D.A. Nethercot, “Design for structural stability”, Granada Publishing, Suffolk, 1979.
• 6. American Institute of Steel Construction (AISC), “ANSI/AISC 360-05 specification for structural buildings”, Chicago, USA, 2005.
• 7. N.S . Trahair, M.A. Bradford, D.A. Nethercot, L. Gardner, “The behaviour and design of steel structures to EC3”, Furth edition, Taylor & Francis, London and New York, 2008.
• 8. Standards Australia (SA), “Steel structures. AS 4100”, Sydney, Australia,1998.
• 9. M.A. Serna, A. López, I. Puente, D.J. Yong, “Equivalent uniform moment factors for lateral–torsional buckling of steel members”, J. of Constructional Steel Research, 60:566–580, 2006.
• 10. T.A. Helwig, K.H. Frank, J.A. Yura, “Lateral–torsional buckling of singly symmetric I-beams”, J. Struct. Engng., ASCE, 123(9):1172–9, 1997.
• 11. R.Bijak, “Ogólny przypadek zwichrzenia belek o dwuteowym przekroju bisymetrycznym podpartych widełkowo, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej 276, Budownictwo i Inżynieria Środowiska 58: 201-208, 2011 (in polish).
• 12. Stahlbau-Kalender 2009, Herausgegeben von U. Kuhlman, Ernst & Sohn, Berlin 2009 (in deutsch).
• 13. M. Giżejowski, “Zwichrzenie belek stalowych o ograniczonej zdolności do obrotu na podporach”, Inżynieria i Budownictwo, 10/2001 (in polish).
• 14. Y.L. Pi, N.S. Trahair, “Prebuckling deflections and lateral buckling-theory”, J. Struct. Engng., ASCE, 118(11):2949–66, 1992.
• 15. Y. Galéa, “Moment critique de déversement élastique de poutre fléchies – Présentation du logiciel LTBEAM”, Revue Construction Métallique, CTICM, 2/2003 (in french).