The formation of space bar structures supported by the system reliability theory

• Autorzy: Kowal Z.

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie prętowych struktur przestrzennych wspomagane teorią niezawodności systemów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the estimation of the carrying capacity of space structures with the use of the reliability theory and quantile algebra. Structures with rectangular meshes with every other blank mesh are shown to be economically competitive in relation to traditional full-wall and lattice roof coverings. On the basis of the structure reliability theory it is shown that connections of bars with nodes ought to have a greater carrying capacity than that of bars so that change of mechanisms of destruction from elastic-plastic to elastic-brittle does not occur. Attention is drawn to the fact that structures which are accompanied by geometric invariability resulting from articulated connections of bars with nodes are safer and have a smaller mass than structures whose geometric invariability depends on the spatial stiffness of the connections of bars with nodes. Attention is drawn to the additional advantages of selected economically competitive structures, namely: the possibility of support in any nodes of the structure, a smaller labour outlay in designing, execution and assembly and the ease of the provision of technological equipment in the structural space, including suspension of fire shields.

PL

W pracy pokazano szacowanie nośności struktur przestrzennych wspomagane teoria niezawodności i algebrą kwantyli. Wskazano struktury o oczkach prostokątnych z co drugim oczkiem pustym jako ekonomicznie konkurencyjne w stosunku do pełnościennych i kratowych przekryć tradycyjnych. Z analizy niezawodności konstrukcji wynika, że połączenia prętów z węzłami powinny mieć większą nośność aniżeli pręty, aby nie dochodziło do zmiany mechanizmów zniszczenia ze sprężysto-plastycznego w sprężysto-kruchy. Zwrócono uwagę, że struktury, którym towarzyszy geometryczna niezmienność wynikająca z przegubowych połączeń prętów z węzłami są bezpieczniejsze i mają mniejszą masę aniżeli struktury, których geometryczna niezmienność zależy od przestrzennej sztywności połączeń prętów z węzłami. Zwiększa to zalety struktur ekonomicznych a mianowicie: możliwości podpierania w dowolnych węzłach konstrukcji, mniejszy nakład pracy na projektowanie, wykonanie i montaż oraz łatwość prowadzenie wyposażenia technologicznego w przestrzeni konstrukcyjnej przekrycia w tym podwieszania osłon przeciwpożarowych oraz sieci oświetleniowych i sygnalizacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

space structures; reliability models; determination of reliability; formation of structures

PL

badania modelowe; struktury przestrzenne; struktury prętowe

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 1
• Strony: 115--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kowal Z.

• Kielce Technological University, Al. Tysiąclecia P.P. 7, 25-314 Kielce, Poland

Bibliografia

• [1] Biegus A., Kowal Z.: Badania modelowe struktury przestrzennej o oczkach warstwy górnej obróconych o 45° względem konturu, XXI KN-KILW PAN i KN PZITB, Kraków-Krynica, 1975, T. II, pp. l25-135.
• [2] Biegus A., Kowal Z.: Badania modelowe sił wewnętrznych w prętach struktur z płytową warstwą zewnętrzną, VII Symp. Mechaniki Ciała Stałego PTMTS, Warszawa, 1976, pp. 43-53.
• [3] Biegus A., Kowal Z.: Badania modelowe struktury przestrzennej z oczkami pustymi, PN Instytutu Budownictwa PWr., No. 20, 1976.
• [4] Biegus A., Kowal Z., Woźniak J.: Prętowe przestrzenne przekrycie czterospadkowe hal o dużych rozpiętościach, XXII KN KILiW PAN i KN PZITB, Krynica, 1976, Referaty, T. II, pp. 493-503.
• [5] Biegus A., Kowal Z.: Badania modelowe losowych sił wewnętrznych w "zerowych" prętach struktur przestrzennych, XXIII KN KILiW PAN i KN PZITB, Krynica, 1977, pp. 29-35.
• [6] Biegus A., Kowal Z.: Badania modelowe sił wewnętrznych w strukturze prętowo płytowej, Rozprawy Inżynierskie (Engineering Transactions) Vol. 27, No. 1, 1979, pp. 69-80.
• [7] Biegus A., Kowal Z.: Strukturalne przekrycie hali lokomotywowni, Przegląd Budowlany, 8/79.
• [8] Bogucki W., et al.: Poradnik projektanta konstrukcji metalowych, Arkady, 1980, T. 2.
• [9] Chodor L., Dziubdziela W., Kowal Z.: Współczynnik bezpieczeństwa konstrukcji poddanej wielookresowym obciążeniom stochastycznym, XXXV KN KILW PAN i KN PZITB, Krynica, 1989, pp. 19-24.
• [10] Dziubdziela W., Kopociński B., Kowal Z.: Ultimate bearing capacity of structural systems with minimal critical sets having joint elements in pairs, Archives of Mechanics, Vol. 25, No. 5, 1973, pp. 719-731.
• [11] Dziubdziela W., Kopociński B., Kowal Z.: Losowa nośność graniczna konstrukcji o trzech minimalnych zbiorach krytycznych mających elementy wspólne, AIL 1/1974, pp. 123-134.
• [12] Dziubdziela W., Kowal Z.: Evaluation of the reliability of structural systems with critical sets having joint elements in common, Rozprawy Inżynierskie Vol. 26, No. 3, 1978, pp. 553-559.
• [13] Dudziak-Owca H., Kowal Z.: Koncepcja systemu przekryć walcowych postaci zredukowanych struktur prętowych, Przegląd Budowlany, No. 1/80.
• [14] Dziubdziela W., Kowal Z.: Oszacowanie kwantyli ciągów wielookresowych maksymalnych obciążeń konstrukcji, Archiwum Inż. Lądowej, 1/1989, pp. 299-311.
• [15] Dziubdziela W., Kowal Z.: Estimation of life time quantiles of structures under loading with random number of cycles, 3rd International Conference Innovation and Reliability In Automotive Design and Testing, Firenze, Italy, April 8-10, 1992, Vol. 2, pp. 1223-1229.
• [16] Dziubdziela W., Kowal Z.: Safety of structures subjected to multi-periodical wind loads, EECWE-94, East European Conference on Wind Engineering, July, 1994, Warsaw, Vol. 1, pp. 179-188.
• [17] Dziubdziela W., Kowal Z.: Quantils of random limit load capacity and reliability of systems characterized by binarily correlated critical sets, Construction Safety and Loss Control, U. of Florida, 12-14 October 1994.
• [18] Kopociński B., Kowal Z.: Losowa nośność graniczna konstrukcji o dwóch minimalnych krytycznych zbiorach elementów mających elementy wspólne, Arch. Inż. Ląd., 4/1972, pp. 103-115.
• [19] Kowal Z., Seidel W.: An attempt of measurement of random internal forces in bars of a regular space structure, 2nd International Conference on Space Structures, University of Surrey, Guildford, Great Britain, 1975, Raports, pp. 762-766.
• [20] Kowal Z., Seidel W.: Doświadczalna analiza losowych sił wewnętrznych w strukturze o diagonalnych prętach warstwy dolnej, AIL 3/1976, pp. 428-436.
• [21] Kowal Z.: Zuverlassigkeit von Konstruktionssystemen, Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Universitat Dresden, 25/1976, H. 1/2, pp. 265-270.
• [22] Kowal Z., Polak M., Szpila E., Wydra S.: System przekryć przestrzennych "ZACHÓD", Inż. i Bud., 11/1976, pp. 421-424.
• [23] Kowal Z., Surkont B.: Wyznaczanie losowych przemieszczeń i sił wewnętrznych w lepkosprężystych strukturach przestrzennych, VII Sympozjum poświęcone reologii PAN I PTMTS, PWr. Wrocław, 1978, pp. 146-156.
• [24] Kowal Z., Paczkowski W., Poluchowska B.: Losowe przemieszczenia węzłów i siły wewnętrzne w prętowych strukturach przestrzennych obciążonych w węzłach siłami losowymi, AIL 2/1978, pp. 191-204.
• [25] Kowal Z.: Parametry losowej wytrzymałości krytycznej prętów ściskanych i współczynniki wyboczenia, AIL 1/1981, pp. 79-88.
• [26] Kowal Z.: O szacowaniu bezpieczeństwa konstrukcji, Konwersatorium Mechanika Stochastyczna, Szklarska Poręba-Wrocław, maj 1994, pp. 17-30.
• [27] Kowal Z.: Statystyczne osłabienie i wzmocnienie konstrukcji, Inż. i Bud., 7-8/1995, pp. 392-394.
• [28] PN-EN 1993. Projektowanie konstrukcji stalowych.