Analysis of ledger-stand joints in the aluminum modular scaffold

• Autorzy: Błazik-Borowa E. , Pieńko M. , Robak A. , Borowa A. , Jamińska-Gadomska P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2017-0002

Warianty tytułu

PL

Analiza połączenia rygla ze stojakiem w aluminiowym rusztowaniu modułowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper concerns an approach to model the ledger-stand joints of modular scaffolds. Based on the analysis of the working range of the ledger (represented by a linear relationship between load and displacement), two models of the ledger-stand joint are analysed: first – with flexibility joints and second – with rigid joints and with a transition part of lower stiffness. Parameters are selected based on displacement measurements and numerical analyses of joints, then they are verified. On the basis of performed research, it can be stated that both methods of joint modelling recommended in this paper, can be applied in engineering practices.

PL

Jednym z typów rusztowań budowlanych jest rusztowanie modułowe. Rusztowania tego typu cechują się tym, że są składane z pojedynczych elementów, takich jak podstawki, rygle, stojaki, stężenia i pomosty. Dodatkowo rusztowania te są tak zaprojektowane, aby można było z nich montować konstrukcje przestrzenne o dowolnym kształcie. Pozwala to na budowę rusztowań wokół obiektów o skomplikowanym kształcie, np. obiektów zabytkowych, w obiektach przemysłowych. Obecnie rozwój rusztowań modułowych opiera się na wprowadzaniu aluminium jako materiału do budowy elementów konstrukcji rusztowania. Dzięki zastosowaniu aluminium rusztowanie jest lżejsze niż w przypadku typowych rusztowań stalowych. Jednak z drugiej strony powoduje to problemy technologiczne, polegające na przykład na łączeniu różnych rodzajów materiałów a później na modelowaniu tych połączeń. W przypadku rusztowań aluminiowych należy również zbadać czy można w modelu numerycznym korzystać z materiału liniowo-sprężystego, w jakim zakresie obciążenia i oczywiście tak, jak w każdym rusztowaniu, określić podatność węzłów.

Słowa kluczowe

EN

modular scaffolding; laboratory testing; flexible joint; statistical analysis; static scheme; ledger

PL

rusztowanie modułowe; badanie laboratoryjne; połączenie podatne; analiza statystyczna; schemat statyczny; rygiel

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 63, nr 1
• Strony: 17--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Błazik-Borowa E.

• Faculty of Civil Engineering and Architecture, University of Technology, Lublin, Poland

autor

Pieńko M.

• Faculty of Civil Engineering and Architecture, University of Technology, Lublin, Poland

autor

Robak A.

• Faculty of Civil Engineering and Architecture, University of Technology, Lublin, Poland

autor

Borowa A.

• Faculty of Mathematics and Computer Science, Jagiellonian University, Kraków, Poland

autor

Jamińska-Gadomska P.

• Faculty of Civil Engineering and Architecture, University of Technology, Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. R.G. Beale, “Scaffold research — A review”, Journal of Constructional Steel Research 98: 188–200, 2014.
• 2. E.Błazik-Borowa, A. Borowa, A. Robak, M. Pieńko, “The choice of function set for laboratory tests results of scaffolding components”, The proc. of XXIX Conf. Problems of Development Working Machines, Poland, 2015, in polish.
• 3. D. Concepcion, M. Pascual, V. Mariano, M.Q. Osvaldo, “Review on the modelling of joint behavior in steel frames”, Journal of Constructional Steel Research 67: 741-758, 2011.
• 4. EN 12811-3:2003: Temporary works equipment – Part 3: Load testing.
• 5. Feng Fu, Dennis Lam, Jianqiao Ye, “Parametric study of semi-rigid composite connections with 3-D finite element approach”, Engineering Structures 29: 888–898, 2007.
• 6. M. A. Gizejowski, W. Barcewicz, W. Salah, “Finite Element Modelling of the Behaviour of a Certain Class Oof Composite Steel-Concrete Beam-To-Column Joints”, Archives Of Civil Engineering LVI, 1: 19–56, 2010.
• 7. Hongbo Liu, Li Jia, Suolin Wen, Qun Liu, Gang Wang, Zhihua Chen, “Experimental and theoretical studies on the stability of steel tube–coupler scaffolds with different connection joints”, Engineering Structures 106: 80–95, 2016.
• 8. M. Javad Haji Rajabi, M. Saeed Karimi, M. Ali Kafi, “A new model for beam rigid connection to double I-shaped column's web”, Journal of Constructional Steel Research 127: 204–220, 2016.
• 9. E. S. Kameshki, M. P. Saka, “Optimum design of nonlinear steel frames with semi-rigid connections using a genetic algorithm”, Computers and Structures 79: 1593–1604, 2001.
• 10. A. Kozłowski, “A Review of Models of Semi-Rigid Steel Column-Beam Connections”, Archives of Civil Engineering vol. XLII, issue 1: 65-82, 1996.
• 11. A. Misztela, “Influence of Process Parameters on the Results of Numerical Analysis of Nonlinear Computational Scaffolding”, International Journal of Applied Mechanics and Engineering vol.17 (3): 931–940, 2012.
• 12. Li Jia, Hongbo Liu, Zhihua Chen, Qun Liu, SuolinWen, “Mechanical properties of right-angle couplers in steel tube–coupler scaffolds”, Journal of Constructional Steel Research 125: 43–60, 2016.
• 13. M. Pieńko, A. Robak, E. Błazik-Borowa, “Scaffoldings Used During the Renovation of The Metropolitan Cathedral of St. John the Baptist and St. John the Evangelist In Lublin, Civil And Environ. Eng. Rep. 19(4): 79–86, 2015.
• 14. M. Pieńko, A. Robak, Stand for testing deformation of horizontal elements evenly loaded, Patent No. (11) 222699 (21) 410025, Wiadomości Urzędu Patentowego 8: 2221, 2016.
• 15. U. Prabhakaran, R. G. Beale, M. H. R. Godley, “Analysis of scaffolds with connections containing looseness”, Computers and Structures 89: 1944–1955, 2011.
• 16. A. Robak, M. Pieńko, E. Błazik-Borowa, “Examples of unusual construction scaffoldings used for renovation works of historic buildings”, Civil And Environmental Engineering Reports 18(3): 115–120, 2015.
• 17. A. Saritas, A. Koseoglu, “Distributed inelasticity planar frame element with localized semi-rigid connections for nonlinear analysis of steel structures”, International Journal of Mechanical Sciences 96-97: 216–231, 2015.
• 18. Tayakorn Chandrangsu, Kim J.R. Rasmussen, “Investigation of geometric imperfections and joint stiffness of support scaffold systems”, Journal of Constructional Steel Research 67: 576–584, 2011.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).