Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wstępne założenia do autorskiego systemu konstrukcyjnego budynków z kształtowników giętych z połączeniami na łączniki sworzniowe

Wuwer W., Słowiński K.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2014

|

nr 6

7-18

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania łączników jednostronnych typu BOM w konstrukcjach budynków wykonanych z kształtowników giętych na zimno z blach. Zaletą konstrukcyjną proponowanego systemu prętowego jest możliwość wykorzystania w projektowaniu, kształtowników rurowych o przekrojach prostokątnych oraz racjonalnego kształtowania konstrukcji kratowych, z niewspółśrodkowym połączeniem prętów w węzłach bez blach węzłowych. Zaproponowana technologia połączeń gwarantuje łatwy i szybki montaż konstrukcji na placu budowy, z pojedynczych prętów. Przytoczono publikacje, umożliwiające projektantom zapoznanie się ze wzorami na nośność i sztywność dowolnego podatnego połączenia zakładkowego dwu blach o grubościach 4 i 5 mm – o dowolnych: liczbie łączników i ich rozmieszczeniu – poddanego złożonemu stanowi obciążeń. Omówiono także problematykę projektowania prętów złożonych blisko gałęziowych z podatnymi połączeniami gałęzi. Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych tych prętów, wskazujące na konieczność uwzględniania w procedurze sprawdzania ich stateczności, przemieszczeń zachodzących w połączeniach gałęzi.

EN

The paper presents the possibility of application of blind bolts BOM in constructions of building structures made from cold-formed sections. The advantage of the proposed structural system is the possibility of using in the design process tubular sections with rectangular section and also rational shaping of lattice structures with eccentrically connected bars in the nodes, without gusset plates. The proposed technology ensures easy and quick assembly of the construction on building site, using individual bars. The publications were quoted, which enable designers to familiarize themselves with the formulas for the resistance and stiffness of any flexible, overlap connection of two sheets with thickness of 4 and 5 mm – of any: the number of fasteners and their arrangement – subjected to the complex state of load. The issue of designing built-up closely spaced bars with flexible connection of the branches was also discussed. Presented results of experimental studies indicate the necessity of taking into account displacements occurring in the connections of the branches, in the procedure of checking of stability of the bars under consideration.

2

Wstępne badania nośności na docisk zakładkowych połączeń na sworznie jednostronne

Swierczyna S., Wuwer W.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 2

243--252

PL

W referacie przedstawiono badania doświadczalne, których celem było określenie nośności na docisk jednociętych połączeń sworzniowych ścianek kształtowników giętych na zimno z blach. Złącza wykonano za pomocą sworzni jednostronnych HUCK BOM o wysokiej wytrzymałości, które po osadzeniu szczelnie wypełniają uprzednio wywiercony otwór. Ścianki elementów próbnych o jednakowych grubościach 3, 4 i 5 mm wykonano ze stali tego samego gatunku tj. S235, jednak dla każdej grubości blach ustalono odmienne parametry wytrzymałościowe. Do łączenia ścianek grubości 3 mm użyto sworzni BOM R10 i R16 o średnicach, odpowiednio, 8,5 mm oraz 13,6 mm, a do łączenia ścianek o grubościach 4 i 5 mm użyto sworzni BOM R16. Łącznie przebadano 24 elementy próbne. W referacie przedstawiono przebieg badania oraz sposób zniszczenia połączeń. Wyniki zilustrowano na wykresach zależności między obciążeniem pojedynczego sworznia siłą ścinającą i wzajemnym przemieszczeniem łączonych ścianek. Zachowanie się złączy opisano za pomocą funkcji wykładniczej. Ze względu na znaczną odkształcalność połączeń, jako kryterium nośności przyjęto wartość obciążenia, któremu odpowiada wzajemne graniczne przemieszczenie równe 3,0 mm. Zaproponowano wzory, za pomocą których nośność połączenia na docisk dla dowolnej wartości przemieszczenia granicznego można obliczyć na podstawie wytrzymałości na rozciąganie stali łączonych ścianek ich grubości oraz średnicy łącznika. Uzyskano dobrą zgodność wyników doświadczalnych z wartościami uzyskanymi na podstawie proponowanych wzorów.

EN

The paper presents an experimental investigation, which aim was to determine the bearing resistance of the single cut bolt joint of cold-formed steel sections. Joint were made by means of high strength blind fasteners HUCK BOM, which after embedding tightly fill the previously drilled hole. The walls of test elements with same thicknesses 3, 4 and 5 mm, were made of the same steel grade, ie S235, but for each plate thickness different set of strength parameters were determined. To connect walls 3 mm thick BOM R10 and R16 bolts were used with diameters, respectively, 8.5 mm and 13.6 mm, and to connect walls 4 and 5 mm thick BOM R16 bolt was used. A total of 24 elements were tested. This paper presents the conduct of the tests and failure mode of the joint. The results are illustrated on the diagrams of the relationship between the shearing force acting on a single bolt and mutual displacement of joined walls. The behaviour of the joints was described by an exponential function. Because of the large deformability of connections, as a criterion for the bearing resistance the load corresponding to the mutual deformation equal to 3.0 mm was taken. The formulas was purposed, by which the bearing resistance can be calculated basing on the tensile strength of the steel plates, their thickness and diameter of the fastener for any value of deformation limit. A good consistency of the experimental results with the values obtained on the basis of the proposed formulas was achieved.

3

Podatność połączeń zakładkowych w konstrukcjach stalowych z kształtowników giętych

Słowiński K., Swierczyna S., Wuwer W., Zamorowski J.

Inżynieria i Budownictwo

|

2010

|

R. 66, nr 5-6

327-331

PL

Zamieszczono wyniki doświadczalnych, analitycznych i numerycznych badań zakładkowych połączeń na sworznie jednostronne kształtowników giętych z blach. Oceniono wpływ podatności takich połączeń (również metodą składnikową wg EC3) na redystrybucję sił wewnętrznych i przemieszczeń w konstrukcjach z kształtowników cienkościennych.

EN

The paper presents the results of experimental, analytical and numerical investigations concerning connections with blind bolts of sheet metal sections. The effect of flexibility of such joints (assessed also by means of component method according to EC3) on the redistribution of internal forces and displacements in structures consisting of thin-walled sections.

4

Analysis of a lap-joint in a thin-walled structure under combined bending and shearing load

Wuwer W., Walentyński R.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

Vol. 3, no. 2

71-81

EN

Basing on an experimentally verified mathematical nonlinear model describing the statical behavior of an arbitrary joint of thin-walled profiles a numerical analysis of a five-blind-bolt lap-joint has been carried out. Diagrams of three cases of limit curves: I – limit load bearing capacity, II – limit displacements and III – limit of the mathematical model have been plotted. Additionally, two limit surfaces of the joint have been presented. The main aim of the contribution is an analysis of the mutual influence of the shearing force and the moment on the corresponding rigidities. To show this, the interaction relations between rotation, transverse and axial rigidities have been expressed in terms of rigidity reduction coefficients. Their diagrams are presented in form of contour plots. The analysis has been carried out for different angles of the direction of the shearing force. Contour plots of displacements and the corresponding forces are shown for selected bolts, too. It has been shown that the coefficients of rigidity reduction are not sensitive to changes of the angle of transverse forces direction, whereas some forces in the bolts change considerably with this angle.

PL

Bazując na doświadczalnie zweryfikowanym nieliniowym modelu opisującym statyczne zachowanie się dowolnego połączenia cienkościennych profili przeprowadzono numeryczną analizę połączenia zakładkowego na pięć łączników. Zostały narysowane wykresy trzech przypadków krzywych granicznych: I – granicy nośności, II – granicy przemieszczeń i III – granicy modelu matematycznego. Głównym celem pracy jest analiza wzajemnego wpływu siły ścinającej i momentu na odpowiadające sztywności. Aby to pokazać, relacje interakcyjne pomiędzy obrotem, a sztywnościami poprzecznymi i osiowymi zostały wyrażone poprzez współczynniki redukcji sztywności. Zostały one pokazane w postaci map konturowych, Te analizy zostały przeprowadzone dla różnych kątów kierunku siły ścinającej. Dla wybranych łączników przestawiono też mapy konturowe przemieszczeń i odpowiadających im sił. Pokazano, że współczynniki redukcji sztywności nie są wrażliwe na zmiany kąta kierunkowego sił poprzecznych, natomiast niektóre siły w łącznikach zmieniają się istotnie wraz z tym kątem.

5

Tarcie w sworzniowych 1-ciętych połączeniach ścianek kształtowników giętych na zimno

Swierczyna S., Wuwer W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2008

|

z. 50 [256]

241-250

PL

Przedstawiono wyniki badania tarcia posuwistego oraz obrotowego, występującego w równocześnie ścinanych i zginanych 1-ciętych połączeniach ścianek kształtowników giętych na zimno z blach, wykonanych za pomocą sworzni jednostronnych BOM R16-4. Tarcie posuwiste uwzględnia uzyskana doświadczalnie wynikowa krzywa zależności zachodzącej między obciążeniem pojedynczego sworznia w połączeniu tylko ścinanym, a wzajemnym w jego osi przemieszczeniem łączonych ścianek. Wpływ tarcia obrotowego na sztywność połączenia ścinanego i zginanego badano na przykładzie elementów próbnych, w postaci dwu blach łączonych za pomocą jednego sworznia, zabudowanych w stanowisku badawczym umożliwiającym pomiar wzajemnego przemieszczania się tych blach w kierunku działania siły ścinającej, oraz kąta obrotu spowodowanego momentem skrętnym. Przedstawiono następnie układ równań opisujący zachowanie się połączenia 3-sworzniowego, poddanego jednoczesnemu działaniu siły ścinającej i momentu zginającego, a także wyniki badań doświadczalnych czterech takich połączeń. Autorzy zamierzają wykonać obliczenia numeryczne, które pozwolą porównać wyniki teoretyczne z rzeczywistym zachowaniem się połączenia.

EN

The paper presents the results of investigations concerning sliding and journal friction occurring in simultaneously sheared and bent single-cut joints of cold-bent angle bars, executed by means of blind bolts type BOM R16-4. Sliding friction is taken into account by the experimentally obtained resulting curve of the relation between the load of a single bolt in a merely cut joint and its mutual axial displacement of the joined walls. The effect of journal friction on the rigidity of the sheared and bent joint was tested on the example of experimental elements in the form of two steel sheets connected by means of only one bolt, which were placed in test stand permitting to measure the mutual displacements of these steel sheets in the direction of the shearing force and the angular displacement caused by torque moment.

6

Experimental verification of the method of calculation lap-joints in thin-walled constructions

Wuwer W.

Archives of Civil Engineering

|

2007

|

Vol. 53, nr 4

663-681

EN

The paper presents the results of the experimental verification of the method of calculation of an m-bolt single-cut joint between two walls of cold-bent profiles, described in [2] and [3]. The author of [2] compared the numerical results, obtained by using this method, with the results of experimental investigations of a symmetrical 5-blind-bolt joint of walls 5.0 mm thick, made with blind-bolts BOM-R16 [1]. The paper contains a diagram illustrating the behaviour of a symmetrical 8-blind-bolt joint, loaded alternately by the bending moment šM, and the behaviour of a asymmetrical 4-blind-bolt joints, subjected simultaneously to bending and shearing. Also here the experimental results have been compared with the numerical results. It has been found out that in both investigated cases the rigidity was actually higher in the joints than calculated by means of the equations concerning this method. In both tested joints the loads were reiterated cyclically on stabilized levels. For the 4-blind-bolt joint the boundary curve of the load-carrying capacity was determined.

PL

Artykuł przedstawia wyniki doświadczalnej weryfikacji metody obliczania m-sworzniowego połączenia 1-ciętego ścianek kształtowników giętych na zimno, opisanej w pracach [2] i [3]. Porównano tam wyniki numeryczne uzyskane tą metodą z rezultatami badań doświadczalnych na przykładzie symetrycznego połączenia 5-sworzniowego ścianek o grubości 5,0 mm, wykonanego za pomocą sworzni jednostronnych BOM-R16 [1]. W niniejszym artykule zilustrowano na wykresach zachowanie się symetrycznego połączenia 8-sworzniowego, obciążonego naprzemiennie momentem zginającym šM, a także niesymetrycznego połączenia 4-sworzniowego, które poddano równoczesnemu zginaniu i ścinaniu. Porównano także wyniki doświadczalne z numerycznymi, stwierdzając w obu badanych przypadkach większą sztywność rzeczywistą połączeń w stosunku do sztywności obliczonej na podstawie równań sprawdzanej metody. Obciążenia obu badanych połączeń powtarzano cyklicznie na ustalonych poziomach. Dla połączenia 4-sworzniowego sporządzono krzywą graniczną nośności.

7

Investigations and calculation of lap joints with special blind bolts

Wuwer W.

Archives of Civil Engineering

|

2005

|

Vol. 51, nr 2

253-280

EN

In order recognize the behavior of joints joined by means of special blind bolts, in thin-walled structures, the author has tried to solve this problem analytically in connection with an experimental verification of exemplary calculations. Basing on his own investigations he has set up a regression curve for one single blind bold, describing the relation between load and displacement. The regression function was introduced into a set of equations, which permits to calculate any arbitrary multi-bolt joint, simultaneously loaded with the bending moment and the shearing force. The results of numerical calculations concerning a five-blind-bolt joint in the case of a proportional increment of partial loads, were checked experimentally. Thus, a good agreement of both numerical and experimental results has been obtained. By means of the suggested set of equations the interactive influence of the shearing force on the load-bearing capacity and rigidity of the investigated joint has been illustrated. Besides that, boundary curves of the load-bearing capacity of the joint have been plotted.

PL

Celem rozeznania zachowania się w konstrukcjach cienkościennych połączeń na łączniki sworzniowe podjęto w artykule próbę rozwiązania tego zagadnienia na drodze analitycznej, z doświadczalną weryfikacją obliczeń przykładowych. Na podstawie badań własnych ustalono dla pojedynczego sworznia jednostronnego krzywą regresji, opisującą zależność obciążenie-przemieszczenie. Funkcję regresji wprowadzono do układu równań, pozwalającego obliczać dowolne połączenie wielo sworzniowe, równocześnie obciążone momentem zginającym i siłą ścinającą. Wyniki obliczeń numerycznych uzyskane dla połączenia 5. sworzniowego, w przypadku proporcjonalnego narastania obciążeń składowych, sprawdzono doświadczalnie. Uzyskano dobrą zgodność wyników numerycznych i doświadczalnych. Przy wykorzystaniu zaproponowanego układu równań zilustrowano graficznie wpływ interakcyjny siły ścinającej na nośność i sztywność połączenia. Sporządzono także krzywe graniczne nośności połączenia.