Research of multi-span thin-walled structures accounting their plastic load-bearing capacity

• Autorzy: Biegus A. , Czepiżak D. , Mądry D.

Warianty tytułu

PL

Badania wieloprzęsłowych konstrukcji cienkościennych z uwzględnieniem ich nośności plastycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A new method of assessment of the both load-bearing capacity and deflections of multi-span elements with thin-walled 4 class cross-section has been presented herein. The method is based on the consideration of the plastic redistribution of internal forces in statically undetermined structures at their supporting and span critical cross-sections. In the analysis, the bending moment resistance of the quasi-plastic hinge (plastic collapse) at the supporting cross-section is utilized. The latter, decrease after the load-bearing capacity is reached. This method of the assessment of plastic resistance differs from that used for the analysis of the elements with cross-sections belonging to the 1 class. In the case of elements having thin-walled cross-sections, the load-bearing capacities of the span critical cross-sections has to be known as well as the characteristic bending moment - rotation angle of the supporting cross-section at the stress stage after the load-bearing capacity has been reached. The procedure of determination of the plastic carrying capacity of thin-walled elements has been proposed as well as the rationalization of these calculations. The both experimental and numerical way of identification of the relationship bending moment - plastic rotation angle have been introduced. The way of assessment of the strength of double-span corrugated sheet due to the plastic resistance has been supported by an example.

PL

Zaprezentowano nową metodę szacowania nośności granicznej oraz ugięć wieloprzęsłowych konstrukcji o przekrojach cienkościennych (klasy 4). Polega ona na uwzględnieniu w takich statycznie niewyznaczalnych konstrukcjach plastycznej redystrybucji sił wewnętrznych ich podporowych i przęsłowych przekrojów krytycznych. W analizie nośności wykorzystuje się momentową nośność quasi-przegubu plastycznego (załomu plastycznego) przekroju podporowego, która maleje po osiągnięciu nośności granicznej. Ta metoda oceny nośności plastycznej konstrukcji różni się od sposobu stosowanego w analizie ustrojów o przekrojach klasy l. W przypadku ustrojów o przekrojach cienkościennych niezbędna jest znajomość nośności granicznej przęsłowych przekrojów krytycznych konstrukcji, a także zależności moment zginający - plastyczny kąt obrotu przekroju podporowego w fazie wytężenia po osiągnięciu nośności granicznej. W pracy podano procedury wyznaczania plastycznej nośności granicznej konstrukcji cienkościennych, a także zaproponowano usprawnienia tych obliczeń. Przedstawiono doświadczalny i numeryczny sposób identyfikowania zależności moment zginający - plastyczny kąt obrotu. Podano także przykład szacowania wytrzymałości dwuprzęsłowej blachy fałdowej z uwzględnieniem jej nośności plastycznej.

Słowa kluczowe

EN

multi-span structure; thin-walled structure; plastic load-bearing capacity; experimantal investigation; numerical investigation

PL

konstrukcja cienkościenna; konstrukcja wieloprzęsłowa; nośność plastyczna

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 54, nr 1
• Strony: 41--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Biegus A.

autor

Czepiżak D.

autor

Mądry D.

• University of Technology, Wrocław,

Bibliografia

• 1. A. BIEGUS, J. GIERCZAK, Load bearing capacity and safety of thin-walled steel beams in bending, Proceedings of an Interuniversity Research Seminar Eindhoven University, Wrocław University Technology, vol l, 45-53, Eindhoven 1992.
• 2. A. BIEGUS, D. CZEPIŻAK, T. STOJEWSKI, Design of multi-bay corrugated sheets with regard to its plastic resistance [in Polish], Inżynieria i Budownictwo, l, 2006.
• 3. A. BIEGUS, D. CZEPIŻAK, Research on the interactive resistance of corrugated sheets under combined bending and contact pressure, Thin-Walled Structures, 44, 8, 2006.
• 4. D. CZEPIŻAK, Load-bearing capacity of locally strengthened multi-span corrugated sheets [in Polish], Dissertation, Wrocław University of Technology, Department of Civil Engineering, Wrocław 2006.
• 5. J. M. DAVIES, C. JIANG, Design procedures of profiled metal sheeting and decking, Thin-Walled Structures, 27, l, 43-53, 1997.
• 6. PN-EN 1993-1-1:2006 Eurocode 3, Design of steel structures. Part 1-1: General rules for buildings, 2006.
• 7. Eurocode 3, EN 1993-1-3: Design of steel structures. Part 1-3: Supplementary rules cold-formed thin gauge members and sheeting, Brussels CEN 2007.
• 8. Polish Standard Steel Structures. Structural Analysis and Design [in Polish], PN-90/B-03200, 1990.
• 9. L. SOKOL, Some specific aspects of elastic-plastic behaviour of profiled steel sheeting and decking, Thin-Walled Structures, 29, 1-4, 101-112, 1997.