Wpływ imperfekcji na techniczne zwichrzenie stalowych belek walcowanych i spawanych

• Autorzy: Giżejowski M. , Szczerba R. , Gajewski M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.137

Warianty tytułu

EN

Influence of imperfections on ltb resistance of steel rolled and welded beams

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie wpływu imperfekcji materiałowych i geometrycznych na techniczne zwichrzenie stalowych belek walcowanych i spawanych poddanych jednokierunkowemu zginaniu względem osi większej bezwładności przekroju y-y. Obliczenia metodą elementów skończonych przeprowadzono w odniesieniu do belek walcowanych na gorąco, wykonanych z kształtowników szerokostopowych HEB i wąskostopowych IPE oraz belek spawanych o takich samych proporcjach przekroju. Analizowano elementy o wstępnym wygięciu odpowiadającym pierwszej formie zwichrzenia oraz pierwszej formie giętnej względem osi mniejszej bezwładności przekroju z-z. Naprężenia resztkowe po walcowaniu i spawaniu elementów modelowano z użyciem wstępnych pól naprężeń. Wykonano geometrycznie i materiałowo nieliniowe analizy GMNIA. Do obliczeń numerycznych wykorzystano program metody elementów skończonych ABAQUS/Standard.

EN

The proposed paper analyzes the influence of geometrical and material imperfections on the LTB resistance of steel rolled and welded I-section beams subjected to uni-directional bending about major principal axis y-y. FEM calculations were conducted in case of rolled beams with wide flange HEB and narrow flange IPE sections and welded beams made of equivalent section dimensions. Imperfection profile corresponding to the lowest eigenmode of lateral-torsional buckling was used in case of equivalent geometric imperfection modelling and the lowest of flexural buckling about minor principal axis z-z in case of separate modelling of geometric and material imperfections. In the latter case, residual stresses were modelled with use of initial stress fields. Geometrically and materially nonlinear analyses of GMNIA type were carried out.

Słowa kluczowe

PL

belka stalowa; belka dwuteowa; belka spawana; belka walcowana; naprężenia rezydualne; imperfekcje geometryczne; zwichrzenie; MES; GMNIA

EN

steel rolled; steel welded; residual stresses; geometrical imperfections; lateral-torsional buckling; FEM; GMNIA

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 3/I
• Strony: 447--460
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Giżejowski M.

• Politechnika Warszawska, al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa, tel.: [phone]

autor

Szczerba R.

• Politechnika Warszawska, al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa, tel.: [phone]

autor

Gajewski M.

• Politechnika Warszawska, al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa, tel.: [phone]

Bibliografia

• [1] PN-EN 1993-1-1: Eurokod 3 – Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [2] Simoes da Silva L., Simoes R., Gervasio H.: Design of Steel Structures, Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings. ECCS Eurocode Design Manual, Ernst & Sohn, 2010.
• [3] Rykaluk K.: Zagadnienia stateczności konstrukcji metalowych, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2012.
• [4] Pasternak H., Launert B., Krausche T.: Welding of girders with thick plates – Fabrication, measurement and simulation, Journal of Constructional Steel Research, 115, 2015, pp. 407-416.
• [5] EN 10034, Structural steel I and H sections- Tolerances on shape and dimensions, CEN, Brussels, 1996.
• [6] PN-EN 1090-2, Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych – Część 2: Wymagania techniczne dotyczące wykonania konstrukcji stalowych, PKN, Warszawa, 2014.
• [7] Giżejowski M., Szczerba R., Gajewski M., Stachura Z.: On the resistance evaluation of lateral-torsional buckling of bisymmetrical I-section beams using finite element simulations, Procedia Engineering 153, 2016, pp. 180-188.
• [8] Giżejowski M., Szczerba R., Gajewski M.: Modele MES i metody symulacji w analizie zwichrzenia zginanych elementów konstrukcji stalowych. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury – Journal of Civil Engineering, Environment And Architecture, JCEEA, Politechnika Rzeszowska, t. XXXIII, 33, 63 (1/I/16), s. 339-346, DOI: 10.7862/rb.2016.40.
• [9] Giżejowski M., Gajewski M., Stachura Z., Szczerba R.: W sprawie oceny zwichrzenia stalowych belek dwuteowych. Inżynieria i budownictwo, 1/2017, s. 13-17.
• [10] Żmuda J.: Problemy niestateczności w projektowaniu dźwigarów stalowych. Studia i Monografie, nr 156, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 2004.
• [11] Kowal Z., Szychowski A.: Nośność graniczna prętów ściskanych pod interakcyjnym obciążeniem poprzecznym, Inżynieria i Budownictwo, 7, 1996.
• [12] Szychowski A.: A theoretical analysis of the local buckling in thin-walled bars with open cross-section subjected to warping torsion, Thin-Walled Structures 76 2014, pp. 42-55.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)