Sensitivity analysis of buckling loads of bisymmetric I-section columns with bracing elements

• Autorzy: Iwicki P.

Warianty tytułu

PL

Analiza wrażliwości siły krytycznej słupa cienkościennego ze stężeniami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The first order variation of critical loads of thin-walled columns with bisymmetric open cross-section due to some variations of the stiffness and location of bracing elements is derived. The considerations are based on the classical linear theory of thin-walled beams with non-deformable cross-section introduced by Vlasov. Both lateral braces and braces that restraint warping and torsion of the cross-section have been taken into account. In the numerical examples dealing with I-column, the functions describing the influence of location of the braces with unit stiffness on the critical load of torsional and flexural buckling are derived. The linear approximation of the exact relation of the critical load due to the variation of the stiffness and location of braces is determined.

PL

Wyznaczono pierwszą wariację siły krytycznej wyboczenia słupa o przekroju bisymetrycznym otwartym przy wariacji sztywności i położenia stężeń. Przyjęto założenia klasycznej teorii prętów cienkościennych o nieodkształcalnym przekroju poprzecznym. Analizowano zarówno stężenia boczne jak i stężenia ograniczające spaczenie oraz skręcenie przekroju poprzecznego. Stężenia modelowano jako podpory sprężyste. W przykładzie numerycznym zbadano wrażliwość siły wyboczenia skrętnego i giętego słupa o przekroju dwuteowym przy wariacji sztywności i położenia stężeń. Wyznaczono funkcje podcałkowe wrażliwości opisujące wpływ wprowadzenia wzdłuż długości pręta dodatkowych stężeń o jednostkowej sztywności na wartość siły krytycznej. Ponadto wyznaczono liniową aproksymację względnej wartości sił krytycznych pręta przy wariacji sztywności i położenia stężeń.

Słowa kluczowe

EN

sensitivity analysis; thin-walled beam; stiffener; stiffness; critical load; buckling

PL

analiza wrażliwości; słup cienkościenny; stężenie; sztywność; siła krytyczna; wyboczenie

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 56, nr 1
• Strony: 69--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il.

Twórcy

autor

Iwicki P.

• Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Structural Mechanics and Bridges, University of Technology, Gdańsk, Poland,

Bibliografia

• 1. V. Z. VLASOV, Thin-walled elastic beams, Israel Program for Scientific Translations. Jerusalem, Israel, 1961.
• 2. C.M. PLUM, S.E. SVENSSON, Simple method to stabilize I - beams against lateral buckling, J. Struct. Eng., ASCE, 119, 10, 2855-2870, 1993.
• 3. C. SZYMCZAK, I. KREJA, T. MIKULSKI, M. KUJAWA, Sensitivity analysis of beams and frames made of thin-walled members, Gdańsk University of Technology Pulishers, 2003.
• 4. B. GOSOWSKI, Spatial stability of braced thin-walled members of steel structures, J. Constr. Steel Res., 59, 839-865, 2003.
• 5. H. GIL, J.A. YURA, Bracing requirements of inelastic columns, J. Constr. Steel Res., 59, 1-19, 1999.
• 6. Z. WASZCZYSZYN, C. CICHOŃ, M. RADWAŃSKA, Metoda elementów skończonych w stateczności konstrukcji, Arkady, Warszawa 1990.
• 7. S. WEISS, M. GIŻEJOWSKI, Stateczność konstrukcji metalowych - Układy prętowe, Arkady, Warszawa 1991.
• 8. N.S. TRAHAIR, Flexural-Torsional Buckling of Structures, CRC Press, Boca Raton 1993.
• 9. K. GIRGIN, G. OZMEN, E. ORAKDOGEN, Buckling lengths of irregular frame columns, J. Constr. Steel Res., 62, 605-613, 2006.
• 10. P. IWICKI, Stability of trusses with linear elastic side-supports. Thin Walled Structures, 45, 10-11, 849-854, 2007.
• 11. G. WINTER, Lateral bracing of columns and beams, Proc. ASCE, 84, 1561-1-22, 1958.
• 12. J.A. YURA, Winter's bracing approach revised, Engineering Structures, 18, 10, 821- 825, 1996.
• 13. E. J. HAUG, K. K. CHOI, V. KOMKOV, Design sensitivity analysis of structural system, Academic Press, Orlando, 1986.
• 14. C. SZYMCZAK, Sensitivity analysis of critical loads of flexural-torsional buckling of thin-walled I-beam, Arch. Civil Eng. 45, 3, 491-503, 1999.
• 15. P. IWICKI, Sensitivity analysis of critical loads of I-columns, Arch. Civil Eng., 53, 4, 591-606, 2007.
• 16. PN-90/B-03200 Steel structures. Design rules (Polish standard).
• 17. C. SZYMCZAK, Torsional buckling of thin-walled beams of bisymmetric open cross-section [in Polish], Engineering Transactions, 26, 2, 323-330, 1978.
• 18. B. GOSOWSKI, Stateczność przestrzenna stężonych podłużnie i poprzecznie pełnościennych elementów konstrukcji metalowych [in Polish], Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej Nr 66, Monografie 29, Wrocław 1992.