Metody uwzględniania imperfekcji geometrycznych w kratownicach stalowych

• Autorzy: Piątkowski M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.208

Warianty tytułu

EN

Methods for taking into account geometrical imperfections in steel truss

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Aktualne wytyczne normowe oraz badania zalecają aby przy projektowaniu złożonych układów konstrukcyjnych, szczególnie układów ramowych, uwzględniać wpływ imperfekcji geometrycznych. W przypadku kratownicy imperfekcje mogą występować niezależnie w każdym pręcie co prowadzi do dużej różnorodności możliwych konfiguracji imperfect. W niniejszej pracy przedstawiono, znane z analizy ram, metody uwzględniania imperfekcji geometrycznych oraz możliwości ich zastosowania w przypadku kratownic. Wykonano obszerną analizę numeryczną pewnego modelu kratownicy w celu porównania przedstawionych metod oraz wpływu jednocześnie występujących poprzecznych imperfekcji geometrycznych obu pasów na nośność kratownicy. Rozpatrywano imperfekcje łukowe na długości całego pasa jak również pomiędzy punktami jego sztywnego podparcia bocznego. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano ścieżki równowagi ściskanego pasa kratownicy. Opisane i wykorzystane, w analizie numerycznej, metody uwzględniania imperfekcij oceniono pod względem pracochłonności i możliwości ich stosowania w układach kratowych.

EN

Current normative guidelines and research suggest that the design of complicated structures, especially frame systems, should take into account the influence of geometric imperfections. In case of trusses, imperfections can occur independently of each chord, which leads to a large variety of possible imperfect configurations. In this paper the author presents a different methods of taking in to account geometric imperfections, known from frame analysis, and the possibility of using them in the case of trusses. An extensive numerical analysis of a certain truss model was made to compare the presented methods and the effect of simultaneous transverse geometrical imperfections of both chords on the limit load of the truss. Out-of-straightness imperfections were considered throughout the entire length of the chord as well as between the points of the rigid side support. Based on the obtained results, the author developed equilibrium paths of the compressed chord. Described and used in the numerical analysis, methods of taking into account imperfections were evaluated in terms of labor intensity and their applicability in truss systems.

Słowa kluczowe

PL

model imperfect; kratownica; analiza; obciążenie graniczne

EN

imperfect model; trusses; analysis methods; limit load

• 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 4/I
• Strony: 229--243
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Piątkowski M.

• Politechnika Koszalińska, Zakład Konstrukcji Metalowych, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin; tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Alvarenga Arthur R., Silveria Ricardo A. M.: Second-order plastic-zone analysis of steel frames- part II: effects of initial geometric imperfection and residual stress. Latin Americas Journal of Solid and Structures, 6/2009: 323-342.
• [2] Biegus Antoni: Obciążenie imperfekcyjne poziomych stężeń poprzecznych dźwigarów wspornikowych i wieloprzęsłowych. Inżynieria i Budownictwo, 11/201: 578-581.
• [3] Biegus Antoni: Probabilistyczna analiza konstrukcji stalowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa - Wrocław 1999.
• [4] Chen Wai-Fah: Structural stability: from theory to practice. Engineering Structures. 22/2000: 116-122.
• [5] Chen Wai-Fah, Kim Seung-Eock: LRFD Steel design using advanced analysis. CRC Press, New York 1997.
• [6] Chen Wai-Fah, Lui Eric M.: Principles of structural design. Taylor and Francis, 2006.
• [7] Jankowska-Sandberg Joanna, Kołodziej Jarosław: Experimental study of steel truss lateral-torsional buckling. Engineering Structures. 46/2013: 165-172.
• [8] Kala Zdenek: Sensitivity analysis of steel plane frames with initial imperfections. Engineering Sturctures, 33/2011: 2342-2349.
• [9] Krajewski Marcin, Iwicki Piotr: Analysis of brace stiffness influence on stability of the truss. Journal of Applied Mechanics and Engineering, 20(1)/2015: 97-108.
• [10] Niewiadomski Lesław: Wady stalowej konstrukcji dachu zmodernizowanej hali przemysłowej. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 2011. XXV Konferencja Naukowo-Techniczna "Awarie Budowlane 2011".
• [11] PN-EN-1993-1-1:2006 Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. PKN, Warszawa 2006.
• [12] PN-EN-1090-2:2012 Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych, Część 2: Wymagania techniczne dotyczące konstrukcji stalowych. PKN, Warszawa 2012.
• [13] Piątkowski Michał: Zwichrzenie sprężyste kratownicy z imperfekcjami. Materiały Budowlane, 8/2016:82-83.
• [14] Shabnam Shayan, Kim Jr Rasmussen, Hao Zhang: On the modeling of initial geometric imperfections and residual stress of steel frames. Research report R935. Sydney 2012, School of Civil Engineering, The University of Sydney.
• [15] Smak Milan., Straka Bohumil.: Geometrical and structural imperfections of steel member system. Procedia Engineering, 40/2012:434-439.

Uwagi

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