Badania doświadczalne ramy portalowej do celów walidacji modelu MES doczołowego połączenia belki ze słupem

• Autorzy: Ostrowski K. , Kozłowski A.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.136

Warianty tytułu

EN

Experimental study of the portal frame for the validation of FEM model of beam to column joint

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań czwartego etapu walidacji hierarchicznej modeli MES, wykonanego w celu analizy zdolności do obrotu węzłów stalowych. Program badawczy obejmuje wykonanie testów laboratoryjnych dwóch ram portalowych wykonanych z kształtowników walcowanych oraz porównanie wyników testów z wynikami analiz numerycznych wykonanych metodą elementów skończonych przy użyciu oprogramowania Ansys. Jako kryterium porównawcze przyjęto krzywą odpowiedzi kąta obrotu połączenia rygla ze słupem, którą w teście laboratoryjnym wyznaczono za pomocą zestawu inklinometrów. Dokonano oceny wpływu użebrowania w słupie na zdolność do obrotu węzłów. Układ ramowy bez żeber usztywniających wykonano z kształtowników HEB 260, natomiast układ ramowy z żebrami usztywniającymi wykonano z kształtowników HEA 240. Elementy składowe układów ramowych wykonano ze stali S235 oraz S355. Na elementy złączne zastosowano śruby wysokiej wytrzymałości klasy 10.9 według normy ISO 4014.

EN

The laboratory test results of 4th stage hierarchical validation of FEM model created for analysis of steel joint’s rotation capacity have been presented in the paper. The research program contains performing laboratory tests of two portal frame made of hot rolled profiles and comparison of tests results with results obtained in numerical analysis using FEM by ANSYS software. As a comparative criterion was assumed the response curve of beam to column joint’s rotation angle, which was determined in laboratory test by set of inclinometers. An assessment was done for the impact of ribbing the column for joint rotation capacity. Frame system without stiffening ribs was made of HEB260, while the system with stiffening ribs was made of HEA240. The components of frame systems were made of steel grade S235 and S355. As fixing elements have been used high strength bolts class 10.9 according to ISO 4014.

Słowa kluczowe

PL

zdolność do obrotu; walidacja hierarchiczna; analiza MES; rama portalowa; połączenie słup-belka

EN

rotation capacity; FEM analysis; hierarchical validation; portal frame; beam to column joint

• 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 3/I
• Strony: 437--446
• Opis fizyczny: BIbliogr. 9 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Ostrowski K.

• MTA Engineering Sp. z o.o.

autor

Kozłowski A.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury

Bibliografia

• [1] Díaz C., Martí P., M. Victoria, and O. M. Querin,.: Review on the modelling of joint behavior in steel frames, Journal of Constructional Steel Research 67: pp. 741-758, 2011.
• [2] Faella C., PilusoV., Rizzano G.: Structural steel semi rigid connections: Theory, design and software. CRC Press, Boca Raton, 2000.
• [3] Girao A. M., Silva L., Bijlaard F.: Finite-Element Modeling of the Nonlinear Behavior of Bolted T-Stubs Connections, Journal of Structural Engineering, 132: pp. 918-928, 2006.
• [4] PN-EN 1993-1-8, Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Projektowanie węzłów, PKN, 2006.
• [5] Schwer L.E., Verification and validation in computational solid mechanics and the ASME Standards Committee. WIT Transactions on the Built Environment, Vol 84, 2005.
• [6] PN-EN 1993-1-5, Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-5: Blachownice, PKN, 2008.
• [7] Ostrowski K., Kozłowski A., Walidacja hierarchiczna modeli MES. XIV Międzynarodowa Konferencja Naukowa Rzeszowsko – Lwowsko – Koszycka, Rzeszów, 2015.
• [8] Ostrowski K., Kozłowski A., Analiza czynnikowa zdolności do obrotu użebrowanego połączenia doczołowego belki do słupa. Budownictwo i Architektura, Vol. 13(3) 2014, Lublin, 2014.
• [9] Ostrowski K.: Finite element analysis of the rotation capacity of beam-to-column endplate bolted joints, Eurosteel 2014, 7th European Conference on Steel and Composite Structures, pp. 315-316, September 10-12, Naples, 2014.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)