PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 11 Archives of Civil Engineering
  2. 10 Inżynieria i Budownictwo
  3. 10 Materiały Budowlane
  4. 10 Przegląd Budowlany
  5. 6 Polymer Processing
Więcej...
Autorzy help
  1. 3 Lorenc W.
  2. 3 Mitko M.
  3. 3 Niezgoda T.
  4. 3 Szmigiera E.
  5. 2 Barnat W.
Więcej...
Lata help
  1. 1 2024
  2. 7 2023
  3. 3 2022
  4. 7 2021
  5. 1 2020
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 90

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  composite structure
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
1
Projekt wybranych elementów konstrukcji budynku biurowego z analizą dwóch technologii wykonania - żelbetowej monolitycznej oraz zespolonej stalowo-betonowej
Michalak Adam, Gołdyn Michał
Przegląd Budowlany
|
2024
|
R. 95, nr 4
136--141
PL
W pracy dokonano porównania technologii żelbetowej monolitycznej i zespolonej stalowo-betonowej na przykładzie wielokondygnacyjnego budynku biurowego. Omówiono wybrane aspekty projektowania tego rodzaju konstrukcji. Przedstawiono analizę porównawczą obejmującą siły wewnętrze, nośność, a także deformacje obu rodzajów konstrukcji. Dokonano także oceny przyjętych rozwiązań pod względem ekonomicznym.
EN
The paper compares monolithic reinforced concrete and steel-concrete composite technology on the example of a multi-storey office building. Selected aspects of the design of this type of structure were discussed. A comparative analysis was presented, including internal forces, load-bearing capacity and deformations of both types of structure. An economic assessment of the solutions adopted was also discussed.
2
Content available Ocena nośności wiaduktu kolejowego
Bilko Piotr, Sawczyński Szymon
Przegląd Budowlany
|
2023
|
R. 94, nr 11-12
58--61
PL
Przedmiotem opracowania jest ocena nośności wiaduktu kolejowego. Analizie poddano wiadukt o konstrukcji żelbetowej zbrojony belkami stalowymi. Obiekt znajduje się w okolicach wsi Bukowina w Gminie Dywity, województwo warmińsko-mazurskie. Zasadniczym celem pracy jest ocena nośności mostu, która poprzedzona była przeprowadzeniem inwentaryzacji obiektu. Identyfikacji poddano geometrię konstrukcji oraz zbadano klasę wytrzymałości betonu, z którego wykonano konstrukcję. Przeprowadzono również obliczenia, na podstawie których dokonano oceny nośności badanego wiaduktu. Do obliczeń wykorzystano dwie procedury obliczeniowe: belka obetonowana i przekrój zginany zbrojony wkładkami sztywnymi. W oparciu o przeprowadzoną analizę wykazano, iż pomimo nieestetycznego wyglądu mostu spełnia on wymogi użytkowalności, a jego nośność jest zapewniona.
EN
The subject of the study is the assessment of the loadbearing capacity of a railway viaduct. The analysis involved a viaduct with a reinforced concrete structure, which is strengthened by steel beams. The facility is located near the village of Bukowina in the Dywity Commune, Warmian-Masurian Voivodeship. The main aim of the work is to assess the bridge’s load capacity, which was preceded by an inventory of the facility. The geometry of the structure was identified, and the concrete’s strength class, from which the structure was made, was examined. Calculations were also carried out, based on which the load capacity of the tested viaduct was assessed. Two calculation procedures were used: encased beam and bent cross-section reinforced with rigid inserts. Based on the conducted analysis, it was shown that despite the unattractive appearance of the bridge, it meets usability requirements, and its load-bearing capacity is ensured.
3
Content available Badanie zespolenia betonu zwykłego z lekkim betonem kruszywowym
Gołdyn Michał, Urban Tadeusz
Przegląd Budowlany
|
2023
|
R. 94, nr 5-6
61--67
PL
W artykule przedstawiono badania eksperymentalne dotyczące zespolenia pomiędzy betonem zwykłym a betonem lekkim z kruszywem ze spiekanych popiołów lotnych. Parametry zmienne stanowiły: wytrzymałość betonu nadkładu, sposób przygotowania powierzchni oraz stopień zbrojenia styku. Badania potwierdziły wpływ wytrzymałości betonu nadkładu na siły adhezji. Wykazały jednocześnie, że przygotowanie powierzchni zespolenia poprzez bruzdowanie udarowe może prowadzić do uszkodzenia struktury betonu i ograniczyć nośność połączenia. Zachowanie minimalnego stopnia zbrojenia zespalającego według fib Model Code 2010 pozwoliło na uzyskanie ciągliwego zachowania styku, który po zarysowaniu charakteryzował się pewną nośnością rezydualną.
EN
The paper presents the experimental investigations on the connection between ordinary concrete and lightweight concrete with sintered fly ash aggregate. The variable parameters were the strength of the concrete overlay, the surface preparation method and the interface reinforcement ratio. The study confirmed the effect of the strength of the concrete overlay on the adhesive forces. At the same time, they demonstrated that surface preparation by impact grooving can lead to damage to the concrete structure and limit the load carrying capacity of the connection. Maintaining a minimum shear reinforcement ratio according to the fib Model Code 2010 allowed for a ductile behaviour of the elements, which were still characterised by a residual capacity after cracking.
4
Content available Analiza zespolenia elementów ceramicznych i żelbetowych w murach ściskanych
Mazurek Aleksandra, Piekarczuk Artur, Szulc Jarosław
Przegląd Budowlany
|
2023
|
R. 94, nr 5-6
75--80
PL
W konstrukcjach obiektów budowlanych w szczególnych przypadkach stosuje się betonowe wzmocnienia ścian wykonanych z elementów murowych. Tradycyjny sposób polega na wprowadzeniu zbrojenia i zabetonowaniu (na całej wysokości ściany) pionowej przerwy między fragmentami muru, po uprzednim jej zaszalowaniu. Istnieje również alternatywna metoda, polegająca na zastosowaniu dedykowanych pustaków ceramicznych z otworem, które dodatkowo pełnią funkcję szalunku traconego dla wprowadzonego słupka żelbetowego. W laboratorium Instytutu Techniki Budowlanej (ITB) podjęto próbę doświadczalnej i numerycznej weryfikacji przypadku oraz określenia ilościowych różnic nośności na ściskanie murów wzmocnionych słupkiem żelbetowym w porównaniu do muru bez takiego wzmocnienia. Wyniki badań doświadczalnych i analiz numerycznych wykazały ok. 12% zmniejszenie wygięcia muru ze wzmocnieniem, przy jednoczesnych zmianach jakościowych rozkładu naprężeń w odniesieniu do modelu bez takiego wzmocnienia.
EN
In the construction of buildings, in special cases, concrete reinforcement of walls made of masonry elements is used. The traditional method consists in introducing reinforcement and concreting (over the entire height of the wall) the vertical gap between the fragments of the wall, after prior boarding it. There is also an alternative method involving the use of dedicated ceramic hollow bricks with a hole, which additionally act as permanent formwork for the introduced reinforced concrete post. In the ITB laboratory, an attempt was made to verify the case experimentally and numerically, and to determine the quantitative differences in the compressive load capacity of walls with a reinforced concrete column compared to a wall without such reinforcement. The results of experimental tests and numerical analyzes showed an approx. 12% reduction in the deflection of the wall with reinforcement, with simultaneous qualitative changes in the stress distribution in relation to the model without such reinforcement.
5
Content available Analiza nośności na ścinanie betonowych próbek zespolonych z wrębami w płaszczyźnie zespolenia
Sadowski Grzegorz, Wiliński Piotr, Halicka Anna
Przegląd Budowlany
|
2023
|
R. 94, nr 5-6
87--92
PL
W pracy przedstawiono badania próbek zespolonych z powierzchnią prefabrykatu z wrębami oraz referencyjnych elementów monolitycznych. Na podstawie wyników badań laboratoryjnych wykonano modele numeryczne, które posłużyły do analizy sposobu zniszczenia złącza. Przeprowadzono analizę porównawczą efektywności złącza badanych elementów z modelami numerycznymi oraz wynikami badań dostępnymi w literaturze. Badania i analizy wykazały, że zniszczenie złącza nastąpiło przez ścięcie wrębów, poprzedzone zerwaniem adhezji w styku. Nośność złącza uzależniona jest od geometrii próbek oraz sposobu ich obciążenia.
EN
The paper presents tests of composite specimens with the indented surface element and reference monolithic elements. Based on the results of laboratory tests, numerical models were made, which were used for further analysis of the interface cracking. A comparative analysis of the effectiveness of the notches of the tested elements with numerical models and the results of research available in the literature was carried out. Testing and analysis showed that the failure of the joint occurred by notch shear, preceded by adhesion rupture at the interface. The bearing capacity of interface between the concrete depends on the specimens’ geometry and the way they are loaded.
6
Content available Identification based on a finite element model of an impact force occurring on a composite structure
El-Bakari Abdelali, Khamlichi Abdellatif, Hanafi Issam
International Journal of Applied Mechanics and Engineering
|
2023
|
Vol. 28, no. 1
23--36
EN
Based on the inverse approach and the finite element method, the quality of a reconstructed signal is discussed in this work. The responses caused by a distributed impact on a portion of a composite structure can be recovered using dynamic analysis. The structure is thought to be complex and made up of two different-sized plates made of two different materials. The robustness of the inversion method was studied, as well as the sensitivity of the numerical method compared to modal truncation and sampling of the frequency response function (FRF). Once the FRF had been identified, regularized deconvolution as per generalized singular value decomposition was used to reconstruct the impact signal characteristics. It was revealed that only one mode is required to reconstruct the impact signal.
7
Content available Finite element model updating of steel-concrete composite bridge: A study case of the Ruri bridge in Vietnam
Nguyen Duc Cong, Salamak Marek, Katunin Andrzej, Gerges Michael, Abdel-Maguid Mohamed
Archives of Civil Engineering
|
2023
|
Vol. 69, nr 3
425--443
EN
The study presents the finite element (FE) model update of the existing simple-spans steel-concrete composite bridge structure using a particle swarm optimisation (PSO) and genetic algorithm (GA) approaches. The Wireless Structural Testing System (STS-WiFi) of Bridge Diagnostic, Inc. from the USA, implemented various types of sensors including: LVDT displacement sensors, intelligent strain transducers, and accelerometers that the static and dynamic historical behaviors of the bridge structure have been recorded in the field testing. One part of all field data sets has been used to calibrate the cross-sectional stiffness properties of steel girders and material of steel beams and concrete deck in the structural members including 16 master and slave variables, and that the PSO and GA optimisation methods in the MATLAB software have been developed with the new innovative tools to interface with the analytical results of the FE model in the ANSYS APDL software automatically. The vibration analysis from the dynamic responses of the structure have been conducted to extract four natural frequencies from experimental data that have been compared with the numerical natural frequencies in the FE model of the bridge through the minimum objective function of percent error to be less than 10%. In order to identify the experimental mode shapes of the structure more accurately and reliably, the discrete-time state-space model using the subspace method (N4SID) and fast Fourier transform (FFT) in MATLAB software have been applied to determine the experimental natural frequencies in which were compared with the computed natural frequencies. The main goal of the innovative approach is to determine the representative FE model of the actual bridge in which it is applied to various truck load configurations according to bridge design codes and standards. The improved methods in this document have been successfully applied to the Vietnamese steel-concrete composite bridge in which the load rating factors (RF) of the AASHTO design standards have been calculated to predict load limits, so the final updated FE model of the existing bridge is well rated with all RF values greater than 1.0. The presented approaches show great performance and the potential to implement them in industrial conditions.
8
Content available Behaviour of soil-steel composite structures during construction and service: a review
Legese Alemu Mosisa, Sobótka Maciej, Machelski Czesław, Różański Adrian
Archives of Civil Engineering
|
2023
|
Vol. 69, nr 4
263--292
EN
In this paper, existing knowledge on the behaviour of soil-steel composite structures (SSCSs) has been reviewed. In particular, the response of buried corrugated steel plates (CSPs) to static, semistatic, and dynamic loads has been covered. Furthermore, the performance of SSCS under extreme loading, i.e., loading until failure, has been studied. To investigate the behaviour of the type of composite structures considered, numerous full-scale tests and numerical simulations have been conducted for both arched and box shapes of the shell. In addition, researchers have examined different span lengths and cover depths. Furthermore, to enhance the load-bearing capacity of the composite structures, various stiffening elements have been applied and tested. The review shows that the mechanical features of SSCSs are mainly based on the interaction of the shell with the soil backfill. The structures, as a composite system, become appropriately stiff when completely backfilled. For this reason, the construction phase corresponds to the highest values of shell displacement and stress. Moreover, the method of laying and compacting the backfill, as well as the thickness of the cover, has a significant impact on the behaviour of the structure at the stage of operation in both the quantitative and qualitative sense. Finally, a limited number of studies are conducted on the ultimate bearing capacity of large-span SSCS and various reinforcing methods. Considerably more works will need to be done on this topic. It applies to both full scale tests and numerical analysis.
PL
W artykule podsumowano dotychczasową wiedzę na temat zachowania się mostowych konstrukcji gruntowo-powłokowych. W szczególności przeprowadzony przegląd dotyczy mechanicznej odpowiedzi obiektów z blach falistych na obciążenia statyczne, quasi-statyczne i dynamiczne. Ponadto, studium literaturowe obejmuje badania konstrukcji gruntowo-powłokowych przy ich ekstremalnym obciążeniu, tj. do poziomu obciążenia niszczącego. W tym zakresie zachowanie rozpatrywanego typu konstrukcji badano w licznych testach obciążeniowych w pełnej skali jak również na drodze symulacji numerycznych zarówno dla kształtów łukowych, jak i skrzynkowych powłoki. Analizom takim poddano obiekty o różnych rozpiętościach I przy różnych grubościach zasypki. Ponadto, w celu zwiększenia nośności obiektów inżynierskich z blach falistych zastosowano i przetestowano różnego rodzaju elementy usztywniające. Z przeprowadzonego przeglądu wynika, że najważniejsze cechy mechanicznego zachowania się konstrukcji gruntowo-powłokowych opierają się głównie na wzajemnej współpracy powłoki z gruntową zasypką inżynierską. Obiekty takie, jako swego rodzaju układy zintegrowane, nabierają odpowiedniej sztywności dopiero po całkowitym zasypaniu powłoki. Z tego powodu największe deformacje oraz wytężenie powłoki występują w fazie budowy. Sposób układania i zagęszczania zasypki oraz jej minimalna wysokość ponad powłoką mają ponadto istotny wpływ na zachowanie się konstrukcji pod obciążeniem użytkowym na etapie eksploatacji, zarówno w sensie ilościowym, jak i jakościowym. Podsumowując przegląd, wskazano na fakt, że liczba badań, w których określano nośność graniczną, jest ograniczona w przypadku obiektów o dużej rozpiętości i przy zastosowaniu różnych sposobów wzmocnienia konstrukcji. W tym zakresie temat badań obiektów inżynierskich z blach falistych powinien zostać rozszerzony. W opinii autorów w najbliższych latach pojawią się nowe prace w tym zakresie. Dotyczy to zwłaszcza pełnoskalowych testów obciążeniowych ale także analiz numerycznych.
9
Content available remote Influence of graphite as a filler on selected mechanical and structural properties of layered composites with polyester-glass recyclate
Wieczorska Agata, Panasiuk Katarzyna, Bazychowska Sylwia
Journal of KONBiN
|
2022
|
Vol, 52, iss. 2
1--22
EN
The search for recycling methods of composite materials indicated the possibility of using composites with polyester-glass recyclate as structural elements. The main aim of the article was to analyse the influence of the graphite percentage content on the mechanical and structural properties of such composites. Composite materials were made by hand laminating with 10% polyester-glass recyclate and graphite nano-additive. Samples for the static tensile test were prepared, which was carried out in accordance with the applicable standard on a universal testing machine. The obtained results showed that with the increase in the amount of graphite, the properties of the composite decrease; however, dispropor-tionately to the % of its content.
PL
W ramach poszukiwania metod recyklingu materiałów kompozytowych zauważono możliwość zastosowania kompozytów z recyklatem poliestrowo-szklanym jako elementów konstrukcyjnych. Celem zasadniczym artykułu była analiza wpływu zawartości procentowej grafitu na właściwości mechaniczne i strukturalne takich kompozytów. Wykonano materiały kompozytowe metodą laminowania ręcznego z recyklatem poliestrowo-szklanym w ilości 10%, a także nanododatkiem grafitu. Przygotowano próbki do statycznej próby rozciągania, którą przeprowadzono zgodnie z obowiązującą normą na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej. Uzyskane wyniki wykazały, iż wraz ze wzrostem ilości grafitu właściwości kompozytu maleją, jednakże nieproporcjonalnie do jego procentowej zawartości.
10
Content available Application of the generalized nonlinear constitutive law in numerical analysis of hollow-core slabs
Staszak Natalia, Garbowski Tomasz, Ksit Barbara
Archives of Civil Engineering
|
2022
|
Vol. 68, nr 2
125--145
EN
The non-linear analysis of hollow-core concrete slabs requires the use of advanced numerical techniques, proper constitutive models both for concrete and steel as well as particular computational skills. If prestressing, cracking, crack opening, material softening, etc. are also to be taken into account, then the computational task can far exceed the capabilities of an ordinary engineer. In order for the calculations to be carried out in a traditional design office, simplified calculation methods are needed. They should be based on the linear finite element (FE) method with a simple approach that takes into account material nonlinearities. In this paper the simplified analysis of hollow-core slabs based on the generalized nonlinear constitutive law is presented. In the proposed method a simple decomposition of the traditional iterative linear finite element analysis and the non-linear algebraic analysis of the plate cross-section is used. Through independent analysis of the plate cross-section in different deformation states, a degraded plate stiffness can be obtained, which allows for iterative update of displacements and rotations in the nodes of the FE model. Which in turn allows to update the deformation state and then correct translations and rotations in the nodes again. The results obtained from the full detailed 3D nonlinear FEM model and from the proposed approach are compared for different slab cross-sections. The obtained results from both models are consistent.
PL
Nieliniowa analiza kanałowych płyt stropowych wymaga zastosowania zaawansowanych technik numerycznych, odpowiednich modeli konstytutywnych zarówno dla betonu jak i stali oraz konieczności posiadania odpowiednich umiejętności obliczeniowych. W przypadku nieliniowych analiz należy wziąć pod uwagę również sprężenie, pękanie, rysy, zmiękczenie materiału itp., co powoduje że zadanie obliczeniowe może znacznie przekroczyć możliwości zwykłego inżyniera. W celu wykonania obliczeń w tradycyjnym biurze projektowym potrzebne są uproszczone metody obliczeń. Najlepiej w oparciu o liniową metodę elementów skończonych (MES) z prostym podejściem uwzględniającym nieliniowości materiałowe. W artykule przedstawiono uproszczoną analizę kanałowych płyt w oparciu o uogólnione prawo konstytutywne. W proponowanej metodzie prosty rozkład tradycyjnej iteracyjnej liniowej analizy elementów skończonych oraz nieliniowej analizy algebraicznej przekroju poprzecznego płyty. Poprzez niezależną analizę przekroju płyty w różnych stanach odkształcenia, można uzyskać zdegradowaną sztywność płyty, co pozwala na iteracyjną aktualizację przemieszczeń oraz obrotów w węzłach modelu MES. To z kolei pozwala zaktualizować stan deformacji, a następnie skorygować translacje i obroty w węzach jeszcze raz. Proponowana tutaj metoda ma zastosowanie do analizy betonu zbrojonego cięgnami oraz sprężonych płyt kanałowych. Wyniki uzyskane z pełnego szczegółowego nieliniowego modelu 3D MES oraz z proponowanego podejścia są porównywane dla różnych przekrojów płyt. Uzyskane wyniki dają dobrą zbieżność.
11
Content available remote Performance of circular stainless‑carbon steel tube confned concrete stubs under axial compression
Gao Shan, Guo Lanhui, Zhang Sumei
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2022
|
Vol. 22, no. 3
art. no. e104
EN
To increase the usage cost-efectiveness of stainless steel in structural members, a bimetallic tube composed of an external thin-walled stainless steel tube and an internal relatively thick-walled carbon steel tube is proposed. Fifteen stub specimens including nine stainless-carbon steel tube confned concrete (SCTCC) stubs and six concrete-flled stainless-carbon steel tubes (CFSCT) were tested and analyzed in detail. The results show that both SCTCC stubs and CFSCT stubs exhibit good mechanical performance and shear failure modes. The axial strength of SCTCC stubs is higher than that of CFSCT stubs. Regarding SCTCC stubs, the exterior stainless-steel tube would yield before the interior carbon-steel one. The parametric analysis shows that the rising in the thickness ratio of stainless steel tube would decrease the axial capacity of SCTCC model, but also cause the decrease in the axial resistance of the model beyond the peak to become more subtle. The predicting method regarding the capacity of SCTCC stub under axial compression is proposed based on the current design standard and test results.
12
Content available Zastosowanie drewna klejonego warstwowo z fornirów LVL w budownictwie
Chybiński Marcin, Polus Łukasz, Szymkuć Wojciech
Przegląd Budowlany
|
2021
|
R. 92, nr 5-6
44--50
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie drewna klejonego warstwowo z fornirów LVL w budownictwie. Opisano konstrukcje drewniane, drewniano-betonowe, stalowo-drewniane oraz aluminiowo-drewniane, w których zastosowano elementy z drewna klejonego warstwowo z fornirów LVL.
EN
The authors of this paper present an application of laminated veneer lumber (LVL) in civil engineering. Timber, timber-concrete, steel-timber, and aluminium-timber structures with LVL elements are described.
13
Kierunki rozwoju konstrukcji zespolonych na podstawie prac badawczych prowadzonych na Politechnice Wrocławskiej
Kozioł Piotr
Inżynieria i Budownictwo
|
2021
|
R. 77, nr 5-6
203--205
PL
Przedstawiono prace naukowe, badawcze i wdrożeniowe prowadzone na Wydziale Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej. Podsumowano ich zakres oraz wskazano przewidywane, dalsze kierunki rozwoju stalowo-betonowych konstrukcji zespolonych, w tym konstrukcji hybrydowych z nową generacją łączników typu SRCD.
EN
The following paper discusses scientific, research and implementation works carried out at the Faculty of Civil Engineering, Wrocław University of Science and Technology. The scope of the research is summarised and further directions of development of steel-concrete composite structures are indicated, including hybrid structures with a new generation of SRCD connectors.
14
Content available Tensile validation tests with failure criteria comparison for various GFRP laminates
Wiczenbach Tomasz, Ferenc Tomasz
Archives of Civil Engineering
|
2021
|
Vol. 67, nr 3
525--541
EN
The paper studies the mechanical properties of glass fibre reinforced polymers (GFRP) with various types and orientation of reinforcement. Analyzed specimens manufactured in the infusion process are made of polymer vinyl ester resin reinforced with glass fibres. Several samples were examined containing different plies and various fibres orientation [0, 90] or [+45, –45]. To assess the mechanical parameters of laminates, a series of experimental tests were carried out. The samples were subjected to the uniaxial tensile tests, which allowed us to obtain substitute parameters, such as modulus of elasticity or strength. After all, results from experiments were used to validate the numerical model. A computational model was developed employing ABAQUS software using the Finite Element Method (FEM). The analysis was performed to verify and compare the results obtained from numerical calculations with the experiments. Additionally, the following failure criteria were studied, based on the index of failure IF Maximum Stress, Maximum Strain, Tsai-Hill, and Tsai-Wu. The results confirmed the assumptions made for the footbridge's design purpose, which is made using examined material. Moreover, comparing the experimental and numerical results found that in the linear-elastic range of the material, they are consistent, and there is no significant difference in results.
PL
W artykule zbadano właściwości mechaniczne polimerów wzmocnionych włóknem szklanym (GFRP) o różnych typach i orientacji zbrojenia. Analizowane próbki, wytworzone w procesie infuzji, wykonane są z polimerowej żywicy winyloestrowej wzmocnionej włóknem szklanym. Zbadano kilka próbek zawierających różną liczbę warstw, a także różną orientację włókien [0/90] lub [+45/–45]. Aby ocenić parametry mechaniczne laminatów, przeprowadzono szereg badań eksperymentalnych. Próbki poddano testom jednoosiowego rozciągania, co pozwoliło uzyskać parametry zastępcze, takie jak moduł sprężystości czy wytrzymałość. Wyniki eksperymentów posłużyły do walidacji modelu numerycznego. Model obliczeniowy opracowano za pomocą oprogramowania ABAQUS z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). Analizę przeprowadzono w celu zweryfikowania i porównania wyników otrzymanych z obliczeń numerycznych z wynikami eksperymentów. Dodatkowo zbadano następujące kryteria zniszczenia, w oparciu o wskaźnik zniszczenia IF: Maksymalne naprężenie, Maksymalne odkształcenie, Tsai-Hill i Tsai-Wu. Wyniki potwierdziły założenia przyjęte przy projektowaniu kładki, którą wykonano z badanego materiału. Ponadto porównując wyniki eksperymentalne i numeryczne stwierdzono, że w zakresie liniowo-sprężystym materiału są one spójne i nie ma istotnych różnic w wynikach.
15
Content available Influence of soil backfill parameters on culvert load capacity with accordance to Eurocodes and Sundquist-Pettersson calculating method
Bakalarz Michał, Kossakowski Paweł Grzegorz, Wciślik Wiktor
Archives of Civil Engineering
|
2021
|
Vol. 67, nr 3
77--91
EN
The paper presents analysis of effect of structural soil backfill parameters on load capacity of culvert made as buried flexible steel structure. The work is divided into two parts. The first part is devoted to the assumptions of the Sundquist-Pettersson method. The principles of the analysis of the structure in terms of ultimate limit strength, serviceability and fatigue in permanent and temporary calculation situations are described. The second part presents a design example of a soil steel composite bridge in the form of a closed profile culvert made of MulitiPlate-type corrugated sheet. The static and strength calculations were conducted according to the Sundquist-Pettersson method and the guidelines presented in the Eurocodes. According to the guidelines, the value of the backfill tangent modulus was determined using the simplified (A) and precise (B) methods. It was found that the modulus values determined by the simplified method were about three times lower than for the exact method, leading to very conservative, uneconomical results. The structural calculations using the tangent modulus determined by the simplified method, indicated that the load capacity of the structure was exceeded, regardless of the thickness of the backfill used (in the range from 0.5 to 5 m). The use of the tangent modulus determined using the precise method resulted in a significant reduction in stress to bearing capacity ratio of analysed parameters. Similar reduction was observed with the increase in the thickness of the backfill.
PL
Nośność konstrukcji zespolonych stalowo-gruntowych określana jest przy założeniu współpracy powłoki z otaczającą ją zasypką inżynierską. Wynikiem tej współpracy jest powstanie zjawiska przesklepienia, czyli redukcji nacisku gruntu na powierzchnię ścianki. Aktualnie wiodącą metodą obliczania i wymiarowania tego typu konstrukcji jest metoda Sundquista-Petterssona, w pełni przystosowana do wymagań stawianych przez Eurokody. Przedmiotem pracy jest wykorzystanie metody Sundquista-Petterssona do oceny nośności przepustu o konstrukcji zamkniętej, wykonanego z blachy falistej typu MultiPlate, ze stali gatunku S235J2G3. Określono wpływ wysokości zasypki inżynierskiej oraz modułu stycznego gruntu na wytężenie konstrukcji. Analizie poddano: • w stanach granicznych nośności: mechanizm powstania przegubu plastycznego, przekształcenia konstrukcji w łańcuch kinematyczny, nośność konstrukcji w dolnej części oraz nośność złączy śrubowych ze względu na: ścinanie, rozciąganie, interakcję ścinania i rozciągania; • w stanach granicznych użytkowalności: uplastycznienie ścianki konstrukcji w fazie eksploatacji obiektu; • w stanach granicznych zmęczenia: blachy falistej, złączy śrubowych, ze względu na ścinanie, rozciąganie i ich interakcję. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem programów Excel i MathCad. Analiza zmęczenia konstrukcji została przeprowadzona na podstawie uproszczonej metody tzw. współczynników lambda. Zakres zmienności naprężeń od pojedynczego przejazdu uproszczonego modelu obciążenia zmęczeniowego wyznaczono na podstawie metody Sundquista-Petterssona. Następnie zakres ten został zmodyfikowany, poprzez sumowanie składowej rozciągającej oraz 60% składowej ściskającej. Współczynnik równoważności uszkodzeń dla mostów drogowych wyznaczono przy założeniu, że: kategoria ruchu na obiekcie to droga główna z małym udziałem potoku samochodów ciężarowych; czas użytkowania mostu przyjęto jak dla klasy konstrukcji S5 równy 100 lat. Zgodnie z wytycznymi wyznaczono wartość stycznego modułu sztywności zasypki metodą uproszczoną (A) i dokładną (B). Stwierdzono, że wartości modułu wyznaczone metodą uproszczoną były około trzykrotnie niższe niż w przypadku metody dokładnej, prowadząc do bardzo konserwatywnych, nieekonomicznych wyników wymiarowania. W analizowanym przypadku wyniki wymiarowania z zastosowaniem modułu wyznaczonego zgodnie z metodą uproszczoną każdorazowo wskazywały na przekroczenie nośności konstrukcji, niezależnie od zastosowanej grubości zasypki (w zakresie od 0.5 do 5m). Wykorzystanie do wymiarowania modułu stycznego, określonego za pomocą metody dokładnej, powodowało znaczne ograniczenie obliczonego wytężenia konstrukcji. Przepust już dla grubości naziomu nieznacznie przekraczającej 1 m został zaprojektowany poprawnie. Zwiększająca się grubość zasypki inżynierskiej powodowała zazwyczaj zmniejszenie wytężenia - na skutek zmniejszania wartości momentów zginających od obciążeń ruchomych. Wyjątek stanowią warunek nośności dolnej części konstrukcji i nośność na ścinanie złączy śrubowych, których wartości w dużej mierze zależne są od wielkości siły normalnej. Zauważyć należy również, że dla niektórych krzywych po początkowym spadku wytężenia następuje jego wzrost. Przyczyną takiego zachowania jest zmiana znaku maksymalnego momentu zginającego, którego wartość była coraz bardziej zależna od ciężaru warstw gruntu zalegających powyżej klucza konstrukcji. W stanach granicznych nośności dla analizowanego obiektu kluczowymi elementami wpływającymi na zapewnienie nośności przepustu są warunki uwzględniające możliwości powstania mechanizmu przegubu plastycznego w przekroju najbardziej wytężonym oraz przekształcenia konstrukcji w łańcuch kinematyczny. Uplastycznienie ścianki konstrukcji w stanie granicznym użytkowalności stało się istotne w przypadku, gdy moduł styczny gruntu wyznaczono za pomocą metody uproszczonej.
16
Content available Experimental and numerical investigations of laminated veneer lumber panels
Chybiński Marcin, Polus Łukasz
Archives of Civil Engineering
|
2021
|
Vol. 67, nr 3
351--372
EN
This paper presents a study of laminated veneer lumber panels subjected to bending. Laminated veneer lumber (LVL) is a sustainable building material manufactured by laminating 3-4-mm-thick wood veneers, using adhesives. The authors of this article studied the behaviour of type R laminated veneer lumber (LVL R), in which all veneers are glued together longitudinally - along the grain. Tensile, compressive and bending tests of LVL R were conducted. The short-term behaviour, load carrying-capacity, mode of failure and load-deflection of the LVL R panels were investigated. The authors observed failure modes at the collapse load, associated with the delamination and cracking of veneer layers in the tensile zone. What is more, two non-linear finite element models of the tested LVL R panel were developed and verified against the experimental results. In the 3D finite element model, LVL R was described as an elastic-perfectly plastic material. In the 2D finite element model, on the other hand, it was described as an orthotropic material and its failure was captured using the Hashin damage model. The comparison of the numerical and experimental analyses demonstrated that the adopted numerical models yielded the results similar to the experimental results.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań zginanych paneli wykonanych z drewna klejonego warstwowo z fornirów (LVL). Materiał zgodny z ideą zrównoważonego budownictwa powstaje przez połączenie 3-4 mm fornirów za pomocą kleju. Autorzy badali zachowanie drewna klejonego warstwowo z fornirów, w którym wszystkie forniry są sklejone wzdłużnie - wzdłuż włókien (LVL R). Wyznaczono wytrzymałość materiału LVL R na rozciąganie, ściskanie i zginanie. Określono zachowanie, nośność, formę zniszczenia paneli LVL R oraz zależność siła-przemieszczenie. Autorzy zaobserwowali formę zniszczenia paneli związaną z rozwarstwianiem warstw materiału oraz z pękaniem fornirów w rozciąganej strefie panelu. Przygotowano dwa modele numeryczne panelu LVL R i porównano ich zachowanie z laboratoryjną próbą zginania. W trójwymiarowym modelu numerycznym, zachowanie LVL R opisano za pomocą modelu sprężysto-idealnie plastycznego. W dwuwymiarowym modelu numerycznym materiał LVL R opisano, wykorzystując model ortotropowy a jego zniszczenie uwzględniono, biorąc po uwagę kryterium Hashin’a. Wyniki otrzymane z analiz numerycznych były zbliżone do rezultatów badań.
17
Content available Assessment of stresses in reinforcement in the area of joints in composite steel-concrete slabs
Niedośpiał Marcin
Archives of Civil Engineering
|
2021
|
Vol. 67, nr 4
403--414
EN
The article draws attention to certain aspects of calculating the width of cracks and stresses in composite elements under bending, in which the slab is located in the tension zone. If semi-rigid joints are used in the element, in which the beam is attached to the column by bolts, two types of areas should be distinct in which the reinforcement stresses will be calculated in a different way. The method of calculating stresses in reinforcement will depend on the type of a used joint or on the distance of the considered cross-section from the semi-rigid joint. In order to distinguish the method of calculating stresses in the paper, two areas were introduced: specifically area B and area D. Area B will be the area where the principle of flat sections can be applied, and stresses in the reinforcement are determined using the classical theory by adding the component responsible for the tension stiffening phenomenon. Area D is the area in the vicinity of the semi-rigid joint, where the principle of flat sections cannot be applied. To calculate stresses, consider the balance of joints using the available models of the semi-rigid joint, in particular the spring model. The paper presents the formulas for calculating stresses in the D area for two types semi-rigid joints: joint with a flush end-plate with 2 rows of bolts are used and joint with an extended end-plate with 3 rows of bolts are used.
PL
W artykule zwrócono uwagę na pewne aspekty obliczania szerokości rys i naprężeń w zginanych elementach zespolonych w których płyta znajduje się w strefie rozciąganej. W przypadku zastosowania połączeń podatnych w elemencie, w którym belka mocowana jest do słupa za pomocą śrub, należy wyróżnić dwa rodzaje obszarów, w których inaczej obliczane będą naprężenia w zbrojeniu. Sposób ich obliczania będzie zależał od rodzaju zastosowanego połączenia lub od odległości rozpatrywanego przekroju od węzła podatnego. W celu wyróżnienia metody obliczania naprężeń w artykule wprowadzono dwa obszary: obszar B i obszar D. Obszar B będzie takim obszarem, w którym można zastosować zasadę płaskich przekrojów, a naprężenia w zbrojeniu wyznacza się korzystając z klasycznej teorii dodając składnik odpowiedzialny za zjawisko tension stiffening. Obszar taki znajdowaś się będzie na całej długości nad słupem, gdy zastosowano przegubowe oparcie belki ostatniej kondygnacji na słupie (Rys. 3a) czy węzeł sztywny (Rys. 3b) oraz w pewnej odległości od węzła podatnego (Rys. 3c). Obszar D jest to obszar w bezpośrednim sąsiedztwie węzła podatnego (Rys. 3c), gdzie zasada płaskich przekrojów nie ma zastosowania. Aby obliczyć naprężenia należy rozważyc równowagę węzła korzystając z dostępnych modeli węzła podatnego. W artykule przedstawiono wzory do obliczania naprężeń w obszarze D dla dwóch typów węzłów podatnych: gdy blacha jest zlicowana z górną powierzchnią belki i zastosowano 2 rzędy śrub oraz gdy blacha jest wypuszczona powyżej górnej powierzchni belki i zastosowano 3 rzędy śrub. W tablicy 2 zamieszczono wyniki obliczeń, dla momentu zginającego równego 200 kN·m (zbliżonego do wartości granicznej w SGU). Obliczenia przeprowadzono przy założeniu, że belka połączona jest ze słupem wykonanym z kształtownika HEB200 fyk = 235 MPa za pomocą blachy zlicowanej i 4 śrub M20. Przyjęto dwa warianty grubości blachy: 10 mm i 20 mm. Sztywność początkową węzła Sj,ini oraz współczynniki sztywności części składowych węzła wyznaczono ze wzorów zamieszczonych w [12, 13] przy założeniu, że na długości belki w strefie ujemnego momentu zginającego znajduje się 15 sworzni łączących płytę betonową z belką, a sztywność pojedynczego sworznia wynosi, zgodnie z zaleceniami normy [13], 100 kN/mm.
18
Content available Application of the generalized nonlinear constitutive law in 2D shear flexible beam structures
Mrówczyński Damian, Gajewski Tomasz, Garbowski Tomasz
Archives of Civil Engineering
|
2021
|
Vol. 67, nr 3
157--176
EN
The paper presents a modified finite element method for nonlinear analysis of 2D beam structures. To take into account the influence of the shear flexibility, a Timoshenko beam element was adopted. The algorithm proposed enables using complex material laws without the need of implementing advanced constitutive models in finite element routines. The method is easy to implement in commonly available CAE software for linear analysis of beam structures. It allows to extend the functionality of these programs with material nonlinearities. By using the structure deformations, computed from the nodal displacements, and the presented here generalized nonlinear constitutive law, it is possible to iteratively reduce the bending, tensile and shear stiffnesses of the structures. By applying a beam model with a multi layered cross-section and generalized stresses and strains to obtain a representative constitutive law, it is easy to model not only the complex multi-material cross-sections, but also the advanced nonlinear constitutive laws (e.g. material softening in tension). The proposed method was implemented in the MATLAB environment, its performance was shown on the several numerical examples. The cross-sections such us a steel I-beam and a steel I-beam with a concrete encasement for different slenderness ratios were considered here. To verify the accuracy of the computations, all results are compared with the ones received from a commercial CAE software. The comparison reveals a good correlation between the reference model and the method proposed.
PL
W artykule przedstawiono zmodyfikowaną metodę elementów skończonych do nieliniowej analizy płaskich konstrukcji belkowych. Aby wziąć pod uwagę wpływ podatności na ścinanie, zastosowano belkowy element Timoshenki. Zaproponowany algorytm umożliwia stosowanie złożonych praw materiałowych bez konieczności implementacji zaawansowanych modeli konstytutywnych w procedurach elementów skończonych. Metoda jest łatwa do wdrożenia w powszechnie dostępnym oprogramowaniu CAE do liniowej analizy konstrukcji belkowych. Pozwala to na rozszerzenie funkcjonalności tych programów o nieliniowości materiałowe. Wykorzystując odkształcenia konstrukcji, obliczone z przemieszczeń węzłów oraz przedstawione tutaj uogólnione nieliniowe prawo konstytutywne, możliwe jest iteracyjne zmniejszanie sztywności konstrukcji na zginanie, ściskanie/rozciąganie i ścinanie. Stosując model belkowy z przekrojem wielowarstwowym oraz uogólnionymi odkształceniami i naprężeniami w celu uzyskania reprezentatywnego prawa konstytutywnego, łatwo jest modelować nie tylko złożone przekroje wielomateriałowe, ale także zaawansowane nieliniowe prawa konstytutywne (np. osłabienie materiału przy rozciąganiu). Zaproponowana metoda została zaimplementowana w środowisku MATLAB, a jej działanie pokazano na kilku przykładach numerycznych. Przeanalizowano przekroje dwuteownika stalowego oraz dwuteownika stalowego obetonowanego dla różnych wartości smukłości. Aby zweryfikować dokładność obliczeń, wyniki porównano z wartościami otrzymanymi z komercyjnego oprogramowania CAE. Porównanie pokazało dobrą korelację między modelem referencyjnym a proponowaną metodą.
19
Content available Analytical study on the behaviour of composite space truss structures with openings in a concrete slab
Sangeetha Palanivelu
Civil and Environmental Engineering Reports
|
2020
|
Vol. 30, no. 3
265--280
EN
A space truss structural system is a three-dimensional arrangement of linear elements in a pyramid pattern forming a Double Layer Grid (DLG) system. Space trusses are an elegant and economical means of covering larger areas such as roof systems, in a wide variety of applications such as a stadium, aircraft-hanger, assembly hall, etc. The major problem encountered in using the space truss as a roofing system is the sudden failure of the whole structure due to critical buckling of the top chord member. Earlier research has shown that the optimal solution to overcome such a failure is by providing a small thickness of concrete slab over the space truss, so that the space truss with concrete slab (Composite Space Truss) will act as a floor system for the multi-storey building. For better ventilation and lighting in the building, the need for openings in the composite space truss is unavoidable; however, providing an opening in the concrete slab will reduce the load carrying capacity of the structure. The analysis of a composite space truss of size 30m x 30m with all possible locations of openings for four different support conditions was carried out using ANSYS in order to study the load - deflection behaviour. Further, the ductility factor and energy absorption capacity of the composite space truss with different locations of slab openings were compared.
20
Content available remote Nowy system stropów zespolonych typu slim floor
Lewiński Paweł, Derysz Jerzy
Materiały Budowlane
|
2019
|
nr 4
35--36
PL
Nowo projektowane stropy typu slim floor składają się z belki zespolonej stalowo-betonowej połączonej z płytami prefabrykowanymi lub monolitycznymi. Płyty zostały oparte na dolnych półkach belki zespolonej tak, aby zapewnić płaską dolną powierzchnię stropu. Zespalające trzpienie żelbetowe zbrojone są prętami poziomymi przechodzącymi przez perforowane środniki belki i zakotwionymi w otworach płyt kanałowych. Przedmiotem badań w skali naturalnej wykonanych we współpracy z laboratorium badań wytrzymałościowych ITB były dwa typy stropów slim floor składających się z belki zespolonej i prefabrykowanych płyt stropowych. Wyniki doświadczalne i obliczeniowe wykazały zadowalającą zgodność.
EN
This type of the slim floor slab consists of newly constructed steel and concrete composite beam connected together with prefabricated or cast in situ floor slab. The slabs have been supported on lower flanges of the composite beam to provide a flat lower surface of finished floor slab. The studs have been devised as the set of horizontal rebars passing through the perforated webs of the beam and anchored in the circular openings of the hollowcore slabs. Two types of structures, each consisting of composite beam and the prefabricated floor slabs, have been the subject of full scale tests performed in cooperation with ITB strength tests laboratory. Experimental and computational results showed satisfactory consistence.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.