Zagadnienie niewawodności belek stalowych poddanych zginaniu

• Autorzy: Krauze I. , Kamiński M.

Warianty tytułu

EN

Reliability verification of the steel beams under bending

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszego opracowania było przedstawienie algorytmu wyznaczania współczynnika niezawodności dla zginanych belek stalowych modelowanych przy użyciu Metody Elementów Skończonych. W pracy porównano modele jedno-, dwu- i trójwymiarowe tej samej jednoprzęsłowej równomiernie obciążonej belki swobodnie podpartej, dla której współczynniki niezawodności wyznaczono niezależnie metodą symulacji Monte-Carlo oraz uogólnioną metodą perturbacji stochastycznej. Moduł Younga tej belki został przyjęty jako wejściowa zmienna losowa o rozkładzie Gaussa, dla której zweryfikowano statystyczną zbieżność metody symulacyjnej za pomocą obliczeń symbolicznych przeprowadzonych w programie MAPLE. Modelowanie niezawodności przeprowadzono dla całego zestawu dwuteowników ekonomicznych w celu znalezienia najbardziej optymalnego profilu stalowego dla belki o danej rozpiętości i obciążeniu.

EN

The main purpose of this elaboration was a presentation and application of the reliability index algorithm for the set of simple steel beams under bending using the Finite Element Method. A comparison of 1, 2 and 3-dimensional models of the simply supported and uniformly loaded beam was provided, where the reliability index was determined independently using the Monte-Carlo simulation and the generalized stochastic perturbation technique. Young modulus of the beams is taken as the Gaussian input random variable and statistical convergence of basic probabilistic moments and coefficients for the simulation method is verified using symbolic computer system MAPLE. Reliability modeling has been performed for the entire set of economical I beams to find the most optimal shape for the given span and external load magnitude.

Słowa kluczowe

PL

belka stalowa; metoda elementów skończonych; współczynnik niezawodności; belka dwuteowa; program Maple; zginanie

EN

steel beam; finite element method; reliability factor; flanged beam; programme MAPLE; bending; I-beam

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2010
• Tom: Z. 62
• Strony: 67--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Krauze I.

autor

Kamiński M.

• Zakład Konstrukcji Stalowych Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej

Bibliografia

• [1] Autodesk Robot Structural Analysis 2009. Podręcznik Użytkownika. Autodesk 2008.
• [2] Kamiński M.: Perturbation-based stochastic finite element method using polynomial response function for the elastic beams. Mech. Res. Comm. No. 36(3), 2009, s. 107-116.
• [3] MAPLE v.13, User Manual, Maplesoft, 1996-2009.
• [4] Melchers R.E.: Structural Reliability. Analysis and Prediction. Ellis Horwood Ltd. 1987.
• [5] Murzewski J.: Niezawodność konstrukcji inżynierskich. Warszawa, Arkady 1989.
• [6] Rykaluk K.: Konstrukcje stalowe. Kominy, wieże, maszty. Wrocław, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2004.
• [7] Stocki R., Kolanek K., Jendo S., Kleiber M.: Study on discrete optimization techniques in reliability-based optimization of truss structures. Comput. & Struct. No. 79(22-25), 2001, s. 2235-2247.
• [8] Śniady P., Adamowski R., Kogut G., Zielichowski-Haber W.: Spectral stochastic analysis of structures with uncertain parameters. Prob. Engrg. Mech. No. 23(1), 2007, s. 76-83.
• [9] Woliński S., Wróbel K.: Niezawodność konstrukcji budowlanych. Rzeszów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej 2001.
• [10] Zienkiewicz O.C.: Metoda elementów skończonych, Warszawa, Arkady 1971.
• [11] PN-EN 1990:2004: Eurokod. Podstawy projektowania konstrukcji. Polski Komitet Normalizacyjny 2004.