Badania doświadczalne nad ściskaniem prętów pryzmatycznych w zakresie odkształceń sprężysto-plastycznych

• Autorzy: Odorowicz J.

Warianty tytułu

EN

Experimental tests of compressed prismatic beam columns in the range of elasto-plastic deformations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca zawiera analizę stateczności ściskanych prętów pryzmatycznych o przekroju kołowym pełnym, w zakresie odkształceń sprężysto-plastycznych. Rozważane są smukłości [wzór] jest granicą proporcjonalności oraz smukłość [lambda] rozdziela zakres odkształceń sprężystych od zakresu sprężysto-plastycznego. Przedstawiono opis badań eksperymentalnych oraz analizę wyników tych badań na podstawie zaproponowanych przez autora wzorów określających parametry statyczne i geometryczne, pręta materialnego oraz wartość energii i pracy sił zewnętrznych stanu krytycznego i nadkrytycznego. Badania uzupełniono obliczeniami współczynnika pewności konstrukcji, który wg zaproponowanej w pracy teorii ma wartości znacznie mniejsze niż te wynikające z normy PN-90/B-03200 dotyczącej obliczeń statycznych i projektowania konstrukcji stalowych. W analizie uwzględniono, wynikający z badań eksperymentalnych przebieg próby ściskania, w której ściskany pręt zachowuje postać prostoliniową tylko w pierwszym etapie próby. Przy sile [wzór] gdzie PE jest wyznaczoną przez Eulera wartością siły krytycznej, występuje krytyczne skrócenie jego osi a pręt staje się nieściśliwy. Powyżej tej siły obserwuje się ugiętą stateczną postać pręta. Pręt osiąga energię potencjalną równą maksymalnej energii sprężystej wynikającej ze struktury materiału i kształtu przekroju poprzecznego pręta. Odkształcenia trwałe pojawiają się przy obciążeniu siłą P > PE, przy której materiał pręta ulega wzmocnieniu.

EN

The paper refers to stability of compressed prismatic beam columns of circular and filled section, in the rangę of elasto-plastic deformation. The slendernesses ratio is taken from [wzór] is Young modulus, [wzór] is the proportional limit and slenderness \. divides elastic and elasto-plastic ranges of deformation. The original experimental test is described and anałysis ofexperimental results is carried out with respect to the proposed by author formulas for determinig both the static and geometrie parameters of beam column as well as the energy and the work of external forces relating to critical and supercritical states. The research is complemented by calculation of safety factor, which due to proposed by author anałysis is much Iower than that proposed by Polish standard PN-76/B-03200, on static anałysis and design of steel structures. The presented approach follows the experimental tests on column buckling, namely the column preseved its straight shape oniy untii the loading reach the value of [wzór], where Pg is the Euler value of critical force. At this level of loading the critical compressing occurs and the column axis becames uncompressible. For higher values of the loading the process goes on with the stable bent shape and at the critical state, determined by the force Pg, the stable bent shape occurs concequently. The potential energy at critical state is equal to the maximum value of the energy of elastic deformation. This value depends on the materiał mechanical properties and the shape ofcross-section. Forthe forces higher than Pg the plastic strains and the materiał strengthening occurs.

Słowa kluczowe

PL

analiza stateczności; pręty pryzmatyczne; odkształcenia sprężysto-plastyczne; parametry statyczne; parametry geometryczne

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Drogi i Mosty
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 3
• Strony: 53--90
• Opis fizyczny: bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Odorowicz J.

Bibliografia

• [1] Bielajew N.M.: Wytrzymałooeæ materiałów. Wyd. MON, Warszawa 1954
• [2] Jasiński F.: Pisma. Warszawa PWN, 1962
• [3] Engesser F.: Schweiz Bauzeitung, 1885
• [4] Karman Th.: Untesuchungen über Knickfestigkeit Dissertation. Götingen, 1909
• [5] Ylinen A.: A method of determining the loading stress and the required cross-sectional area for centrally loaded straight columns in elastic and inelastic range. Pub. Int. Assoc. Bridge Struct. Engng., 16, 529-550, 1927
• [6] Proceedings of the 2nd International Conference on Structural Stability and Dynamics. Singapore, 16 - 18 December 2002
• [7] Proceedings of the 7th International Conference on Steel&Space Structures. 2-3 October 2002, Singapore
• [8] Własow W.: Osnownyie differencjalnyie urawnienia obszcziej tieorii uprugich obołoczek. Prikładnaja Matiematika i Mechanika, t.VIII, 2, 109-140, 1944
• [9] Odorowicz J.: Badania doświadczalne nad statecznością prętów pryzmatycznych o bardzo dużych smukłościach przy eulerowskich obciążeniach krytycznych. Prace naukowe Politechniki Warszawskiej, Budownictwo z. 138, 29-73, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001
• [10] Odorowicz J.: Analiza stanu krytycznego i nadkrytycznego ściskanych prętów pryzmatycznych o bardzo dużych smukłościach. Drogi i Mosty, nr 2/2003, 59-110
• [11] Wasiutyński Z.: Próby wyboczenia stalowych prętów prostych. WTP, Warszawa 1934