Identyfikacja cech sprężystych węzła konstrukcyjnego na podstawie wyników testu dynamicznego

• Autorzy: Pawlak Z.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.51

Warianty tytułu

EN

Identification of the stiffness parameters of the structural joint based on the results of the dynamic test

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano cechy sprężyste węzłów konstrukcji prętowych. Połączenie węzłowe uważa się za podatne, gdy relacja pomiędzy momentem zginającym a kątem obrotu przekroju nie pozwala na traktowanie połączenie jako sztywne, ani jako nominalnie przegubowe. Głównym celem pracy była próba określenia współczynnika sprężystości obrotowej na podstawie cech dynamicznych wyznaczonych eksperymentalnie. W analizie wykorzystano relację pomiędzy parametrami sprężystości wyznaczonymi odpowiednio dla konstrukcji podatnej i konstrukcji sztywnej oraz częstościami drgań własnych tych układów. Częstości drgań własnych węzła konstrukcyjnego zostały wyznaczone analitycznie z wykorzystaniem modelu sztywnego węzła. W teście dynamicznym zmierzono odpowiedź konstrukcji wzbudzanej impulsem, a po wykonaniu szybkiej transformacji Fouriera wyznaczono częstości drgań własnych układu traktowanego jako podatny. Porównanie odpowiednich częstości drgań własnych umożliwiło określenie wartości współczynnika sprężystości obrotowej, który można wykorzystać do opisu modelu węzła podatnego. Wyniki przykładu numerycznego dla wybranego węzła potwierdziły poprawność zaproponowanej metody określenia współczynnika sprężystości obrotowej na podstawie charakterystyk dynamicznych wyznaczonych w teście dynamicznym.

EN

In the work the stiffness parameters of structural nodes were analyzed. The main purpose of the study was to determine the rotational stiffness of a joint. The joint is considered as a semirigid when the relationship between the bending moment and the angle of the cross-section rotation excludes the treatment of the joint as a rigid one or as a nominally pinned. The relationship between the ratio of stiffness coefficients ant the ratio of the natural frequencies derived for a flexible and a rigid structure was used. The natural frequencies for considered joint were determined analytically using the rigid model. In the dynamic test the response of the system induced by an impulse load was measured. The natural frequencies for a system regarded as a flexible one were derived using the Fast Fourier Transform. After determination of the rotational stiffness the natural frequencies were derived for the joint applying the semirigid model. For considered joint the 3D analysis was also carried out using an advanced program based on the finite element method. The numerical example confirmed the possibility of determining of the rotational stiffness by the dynamic characteristics obtained in a dynamic test.

Słowa kluczowe

PL

podatność węzła; charakterystyka dynamiczna; badania eksperymentalne; konstrukcja prętowa

EN

semirigid node; dynamic characteristic; experimental investigation; bar structure

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 2/I
• Strony: 49--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Pawlak Z.

• Politechnika Poznańska, Instytut Konstrukcji Budowlanych, ul. Piotrowo 5, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Faella C., Piluso V., Rizzano G.: Structural steel semirigid connections. Theory, Design and Software. CRC Press, 2000.
• [2] Ślęczka L: Kształtowanie i analiza wybranych węzłów ram stalowych poddanych oddziaływaniom zmiennym. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2013.
• [3] Giżejowski M., Standardowe modele połączeń podatnych w szkieletowych konstrukcjach stalowych. Inżynieria i Budownictwo, nr 10, 1997.
• [4] PN-EN 1993-1-1 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1.1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. PKN, Warszawa 2006.
• [5] PN-EN 1993-1-8 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Projektowanie węzłów. PKN, Warszawa 2006.
• [6] Malesza J.: Wpływ zmian sztywności i odkształcalności węzłów na redystrybucję sił wewnętrznych w wielokondygnacyjnej konstrukcji ramowej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, 2, 2011.
• [7] Bródka J., Kozłowski A.: Projektowanie i obliczanie połączeń i węzłów konstrukcji stalowych, tom 2, PWT, Rzeszów 2009.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)