Experimental critical load capacity of eccentrically loaded two-chords steel poles with a lacing in a single plane

• Autorzy: Lorkowski Paweł , Gosowski Bronisław

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.09.06

Warianty tytułu

PL

Doświadczalna nośność krytyczna stalowych słupów dwugałęziowych z pojedynczą płaszczyzną skratowań obciążonych mimośrodowo

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experimental investigations into the critical load-bearing capacity of spatial stability, of steel double-chords pole laced in one plane. The research was carried out on eight semi-technical scale models based on railway traction poles. The load was applied at head level with the load applied at the eccentric in the plane of the lattice. The aim was to determinate static equilibrium paths between the longitudinal force on the eccentric and the torsional angle of the section at mid-height of the pole and the displacement of its head. Models were tested up to failure. Forms of failure were observed in the form of flexural-torsional buckling of the column as well as local flexural buckling of the flat bar diagonals. Critical load capacity for elastic torsional buckling of poless were determined using the Southwell method. The physical models in question were also subjected to numerical investigations in ABAQUS software.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nośności krytycznej stateczności przestrzennej, stalowych słupów dwugałęziowych skratowanych w jednej płaszczyźnie. Badano osiem modeli wykonanych w skali półtechnicznej, wzorowanych na słupach trakcji kolejowej. Obciążenie realizowano na poziomie głowicy, przykładając je na mimośrodzie w płaszczyźnie skratowania. Celem było wyznaczenie ścieżek równowagi statycznej między siłą podłużną na mimośrodzie a kątem skręcenia przekroju w połowie wysokości słupa i przemieszczeniem jego głowicy. Modele badano aż do zniszczenia. Zaobserwowano formy zniszczenia w postaci wyboczenia giętno-skrętnego słupa i lokalnego wyboczenia giętnego krzyżulców z płaskowników. Korzystając z metody Southwella, wyznaczono siły krytyczne sprężystego wyboczenia giętno-skrętnego słupów. Omawiane modele fizyczne poddano także badaniom numerycznym w programie ABAQUS.

Słowa kluczowe

EN

steel column; two-chord column; eccentric compression; flexural-torsional buckling; model test; failure

PL

słup stalowy; słup dwugałęziowy; ściskanie mimośrodowe; wyboczenie giętno-skrętne; badanie modelowe; zniszczenie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 9
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Lorkowski Paweł

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0002-4457-0422

autor

Gosowski Bronisław

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0003-3217-2280

Bibliografia

• [1] Biegus A. Stalowe budynki halowe. Warszawa: Arkady; 2004.
• [2] Kucharczuk W., Labocha S. Hale o konstrukcji stalowej. Poradnik projektanta. Polskie Wyd. Tech.; 2012.
• [3] Guide for the Design and Construction of mill buildings. Pittsburgh, Pennsylvania: AISE Technical Report No. 13; 2013.
• [4] Hasheela P.F. Behaviour of single laced columns versus double laced columns. Master thesis. University of the Witwatersrand, 2013.
• [5] Lorkowski P., Gosowski B. Experimental and numerical research of the torsion problem of built-up steel columns laced in a single plane. Eng Struct 2018;160:566-80. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.01.049.
• [6] Lorkowski P., Gosowski B. Experimental and numerical research of the lateral buckling problem for steel two-chord columns with a single lacing plane. Thin-Walled Structures 2021;165:107897. https://doi.org/10.1016/J.TWS.2021.107897.
• [7] Lorkowski P. Nośność krytyczna stalowych elementów dwugałęziowych z pojedynczą płaszczyzną skratowań. Praca doktorska, Raporty Inst. Bud. PWroc., Ser. PRE, nr 5/2014. Politechnika Wrocławska, 2014.
• [8] PN-EN 1090-2+A1:2012 Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych – Część 2: Wymagania techniczne dotyczące konstrukcji stalowych.
• [9] Bogucki W., Żyburtowicz M. Tablice do projektowania konstrukcji metalowych. Warszawa: Arkady; 2006.
• [10] Gosowski B. Spatial buckling of thin-walled steel-construction beam-columns with discrete bracings. J Constr Steel Res 1999; 52:293-317. https://doi.org/10.1016/S0143-974X(99)00021-8.
• [11] ABAQUS 6.12. 2012 Online Documentation. Dassault Systèmes.