Numerical models of ABM K-span steelarch panels

• Autorzy: Walentyński R. , Cybulski R. , Kozieł K.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes briefly the ABM (Automatic Building Machine) technology which can be used as a solution for buildings and roofing structures. It is a factory on wheels that makes cold-formed arch steel buildings in a very short time period as self-supporting panels. This technology was commonly used by US army to built temporary buildings and nowadays those structures become popular solution in civilian life. There are two main problems connected with this technology. First one, is lack of proper theoretical model of the structure and second one, that all calculations are made according to American design codes which are not always compatible with European standards. In order to bend ABM panel as an arch, its surfaces become folded. This leads to the cross-section losses in axial and bending stiffness but also gives some positive aspects. The walls of the cross-sections are less vulnerable to local buckling. In this paper the following is investigated: linear and nonlinear analyses of axial, bending and torsional stiffness. Analysis of panel's plastic behavior and buckling analysis are also briefly described. These numerical analyses are made due to better understanding of folding influence on ABM panel. Having this knowledge will give us an idea about spans of the arches made in this technology.

PL

Artykuł ten zwięźle przedstawia technologię ABM wykorzystywaną do budowy hal oraz przykryć dachowych. System ten składa się z mobilnej maszyny, która produkuje zimno gięte, stalowe, samonośne, łukowe panele, które to po złączeniu tworzą gotową konstrukcję. System ten był często wykorzystywany w amerykańskiej armii dla wznoszenia tymczasowych budynków. W dzisiejszych czasach, system ten jest coraz bardziej popularny w budownictwie lądowym. Z technologia tą związane są dwa podstawowe problemy. Pierwszy, to brak modelu teoretycznego opisującego zachowanie elementu ABM. Drugi, to brak algorytmu obliczeniowego według norm europejskich. Większość dotychczas wykonanych obliczeń przeprowadzono zgonie z wytycznymi amerykańskimi, które nie zawsze są kompatybilne z normami obowiązującymi w Europie. Podczas formowania elementu ABM w łuk, powstają na jego powierzchni poprzeczne fałdowania. Fałdowanie te prowadzą do strat w podłużnej i giętej sztywności, ale mogą mieć pozytywny wpływ na stateczność lokalną profilu. W artykule przedstawiono wyniki z analizy liniowej i nieliniowej dla sztywności podłużnej, giętej i skrętnej. Przedstawiono również, analizę w zakresie plastycznych odkształceń oraz analizę wyboczenia profilu ABM. Rozważania te mają pomóc zrozumieć wpływ poprzecznego fałdowania elementu na jego sztywność oraz określić w przyszłości maksymalną rozpiętość stalowych hal łukowych budowanych w opisywanym systemie.

Słowa kluczowe

EN

ABM; K-span; MIC 120; cold-formed; steel; geometry

PL

ABM; MIC 120; formowane na zimno; stal; geometria

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 4, no. 4
• Strony: 105--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Walentyński R.

autor

Cybulski R.

autor

Kozieł K.

• Faculty of Civil Engineering, The Silesian University of Technology, Akademicka 5, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• [1] Abaqus; http://www.simulia.com/
• [2] Arch Construction; http://www.archconstruction.ru/
• [3] Cybulski R., Kozieł K; Introduction to stiffness investigation of ABM K-span arch structures. InterTech 2011 Conference, Poznań, 2011
• [4] European Standard; Eurocode 3 - Design of steel structures- Part 1-3: General rules – Supplementary rules for cold-formed members and sheeting. EN 1993-1-3, 2006
• [5] Konsorcjum Hale Stalowe; http://www.ptech.pl/
• [6] Kowal A.; Dachy dużej rozpiętości z blachy fałdowej w technologii; ABM (Large span corrugated steel roofs made in ABM technology). Materiały Budowlane, Vol.6, No.454, 2010; p.7-8 (in Polish)
• [7] M.I.C. Industries Inc.; http://www.micindustries.com/
• [8] Rolls-Rolls Inc., http://www.rolls.com.pl/
• [9] US Navy Course; Steel Builder. NAVEDTRA 14251, Vol.2,1996
• [10] Walentyński R.; Design problems of cold formed lightweight ark structures. Local seminar of LASS Polish Chapter, 2004
• [11] Węglopol Sp. z o.o., http://www.weglopol.eu/