Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  efekt drugiego rzędu
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W projektowaniu konstrukcji parterowych hal istotne jest uwględnienie sztywności posadowienia, która wpływa na wartość momentów zginających w słupach. W artykule przedstawiono metodę i przykłady obliczeń drugiego rzędu uwzględniające wpływ sztywności podpory na rozkład momentów zginających w słupach wspartych na stopach oraz palach fundamentowych. Przedstawiona metoda pozwala na bardziej precyzyjne, bezpieczne i optymalne projektowanie smukłych słupów żelbetowych.
EN
In the design of single-story frame structures, it is important to consider the foundation stiffness, which affects the value of bending moments in columns. The article presents a method and examples of second-order calculations that take into account the effect of support stiffness on the distribution of bending moments in columns supported on footings and foundation piles. The presented method allows more precise, safe and optimal design of slender reinforced concrete columns.
EN
The problem of optimal design of a steel plated girder according to the Eurocode 3 is considered. Code regulations admit the Finite Element Analysis (FEA) in designing plated structures with variable cross-sections. A technique of determining an approximate solution to the optimization problem is presented. It is determined a solution of a control theory optimization task, in which Eurocode requirements regarding the Ultimate Limit State (bearing capacity, local and global stability) as well as Serviceability Limit State (flexural rigidity) are used as appropriate inequality constraints. Static analysis is performed within the framework of linear elasticity and Bernoulli-Euler beam theory making an account for second-order effects due to prescribed imperfections. Obtained solutions, after regularization, may be used for direct verification with the use of FEA or as the first guess for iterative topology optimization algorithms. Code requirements governing the determination of optimal shape are visualized in the constraint activity diagram, which is a proposed tool for analysis of optimization process.
PL
Rozważany jest problem optymalnego projektowania blachownicy stalowej zgodnie z Eurokodem 3. Zapisy normowe dopuszczają stosowanie Metody Elementów Skończonych (MES) w projektowaniu blachownic o zmiennym przekroju poprzecznym. Przedstawiono metodę wyznaczania przybliżonego rozwiązania zagadnienia optymalizacji. Jest ono wyznaczane jako rozwiązanie problemu optymalizacyjnego teorii sterowania, w którym wymagania Eurokodu dotyczące Stanu Granicznego Nośności (nośność, lokalna i globalna stateczność) i Stanu Granicznego Użytkowalności (sztywność giętna) wykorzystane są jako ograniczenia nierównościowe. Analiza statyczna przeprowadzona jest w ramach liniowej teorii sprężystości dla modelu belki Bernoulliego - Eulera z uwzględnieniem efektów drugiego rzędu z uwagi na zadane imperfekcje. Uzyskane rozwiązania, po stosownych modyfikacjach, mogą podlegać weryfikacji z wykorzystaniem MES lub mogą zostać wykorzystane jako pierwsze przybliżenie w iteracyjnych algorytmach optymalizacji topologicznej. Wymagania normowe rządzące wyznaczaniem optymalnego kształtu zostały zwizualizowane na schemacie aktywności ograniczeń, który proponowany jest jako narzędzie analizy procesu optymalizacji.
EN
Standard PN-EN 1992-1-1 for designing reinforced concrete structures gives a major priority to the issues relating to second-order effects, but presents in detail only two approximate calculation methods: the nominal stiffness method and the nominal curvature method. As regards the general method, only certain requirements and suggestions are provided. In typical situations, when the appropriate assumptions are satisfied, the approximate methods yield satisfactory results. However, in engineering practice one can come across several cases (e.g. very tall columns, columns with a cantilever for a gantry girder, and floor joists) in which the approximate methods will prove unreliable. This paper presents and discusses a procedural algorithm for analysing second-order effects using the general method. The algorithm is employed to perform exemplary calculations and their results are compared with the results yielded by the approximate methods commonly used by engineers. Moreover, areas in which the approximate methods can be unreliable are indicated. The analyses have confirmed the significant advantage of the general method over the approximate methods. Therefore it is worth popularizing this method, the more so that its calculation procedures can be to a large extent automated and dedicated computer programs can be developed.
PL
W aktualnej normie do projektowania konstrukcji żelbetowych PN-EN 1992-1-1 problemom związanym z efektami drugiego rzędu nadano znaczącą rangę, ale ograniczono się do szczegółowego omówienia jedynie dwóch przybliżonych metod obliczeniowych - nominalnej sztywności i nominalnej krzywizny. W odniesieniu do metody ogólnej przedstawiono jedynie pewne wymagania i sugestie. W typowych sytuacjach, gdy spełnione są odpowiednie założenia, metody przybliżone dają zadawalające rezultaty. W praktyce inżynierskiej można jednak napotkać szereg przypadków, w których metody przybliżone będą zawodne - np. bardzo wysokie słupy i słupy ze wspornikami pod belki podsuwnicowe lub belki stropowe. W artykule przedstawiono i omówiono algorytm postępowania dla analizy problemu metodą ogólną. Według tego algorytmu wykonano przykładowe obliczenia a ich rezultaty porównano z rezultatami uzyskanymi z wykorzystaniem powszechnie stosowanych przez inżynierów metod przybliżonych. Wskazano ponadto obszary, w których metody przybliżone mogą zawodzić. Przeprowadzone analizy potwierdziły istotną przewagę metody ogólnej nad przybliżonymi. Warto ją propagować, tym bardziej że można jej procedury obliczeniowe zautomatyzować i opracować programy komputerowe.
EN
The paper presents a numerical analysis of deformability and load-bearing capacity of lightweight aggregate concrete (LWAC) elements subjected to bending with axial force. The nonlinear material model of LWAC presented in Eurocode 2 (EC2) was assumed. Several different densities and compressive strengths of concrete were taken into account. The investigations included the comparison of the sectional capacity and the behaviour of slender elements made with normal and lightweight aggregate concrete. It was observed that density-dependent mechanical properties of concrete affect the obtained values of the maximum axial force and the bending moment despite the same mean compressive strength. In every case, the capacity of the RLWAC section was lower than the one of normal weight, which was caused by a linear characteristic of the LWAC. Other important factors were the modulus of elasticity and the ultimate strain of concrete. LWAC with the higher density and the lower ultimate strain gave greater stiffness to slender columns but reduced the cross-sectional capacity. It was concluded that the elastic modulus and the peak strain of LWAC which are applied in columns calculations should be verified experimentally.
PL
W artykule przedstawiono analizę numeryczną odkształcalności i nośności elementów żelbetowych z betonu lekkiego kruszywowego (LWAC) poddanych działaniu siły osiowej oraz momentu zginającego. Przyjęto nieliniowy model materiałowy LWAC przedstawiony w Eurokodzie 2. Uwzględniono kilka różnych gęstości i wytrzymałości betonu na ściskanie. Analiza obejmowały porównanie nośności przekroju i zachowania smukłych elementów wykonanych z betonu o różnych gęstościach. Zaobserwowano, że właściwości mechaniczne betonu zależne od gęstości wpływają na uzyskiwane wartości maksymalnej siły osiowej i momentu zginającego pomimo tej samej średniej wytrzymałości na ściskanie. W każdym przypadku nośność przekroju z LWAC była niższa od tej uzyskanej przy zastosowaniu parametrów betonu normalnego. Było to związane z przyjęciem prawie liniowej charakterystyki wytrzymałościowej LWAC. Innymi ważnymi czynnikami był moduł sprężystości i graniczne odkształcenie betonu. Zastosowanie LWAC o większej gęstości i niższym granicznym odkształceniu oznaczało redukcję nośności przekroju poprzecznego, ale jednocześnie ograniczenie przemieszczeń drugiego rzędu i stosunkowo mniejszy spadek maksymalnej sił w elementach smukłych. W związku z tym stwierdzono, że moduł sprężystości i odkształcenie graniczne LWAC stosowane w obliczeniach słupów należy weryfikować eksperymentalnie.
PL
Wychylenie budynków znajdujących się na terenach górniczych usuwa się przez nierównomierne podnoszenie nadziemnej części obiektu za pomocą podpór składających się z tłokowego siłownika hydraulicznego i stosu elementów podbudów. Tymczasowe podpory mogą ponadto stanowić same stosy drewnianych elementów. W artykule przedstawiono prętowy model tymczasowej podpory składającej się ze stosu elementów. Model, który jest opisany równaniem różniczkowym drugiego rzędu, umożliwia obliczeniowe wyznaczanie przemieszczeń w kierunku poziomym. Wykazano, że na przemieszczenia te mają wpływ mimośród niezamierzony oraz wstępna krzywizna elementu. Istotny jest także wpływ występowania obciążenia przekazywanego przez odkształcone podpory sąsiednie. Za pomocą przedstawionego modelu można określać nośność graniczną tymczasowych podpór ze względu na niezamierzone przemieszczenia obiektu w kierunku poziomym. Model umożliwia zatem bezpieczne projektowanie usuwania wychyleń obiektów budowlanych.
EN
Deflection of buildings located in the mining area is removed by uneven lifting of the above-ground part of the object. During the removal of building deflections temporary supports, consisting of a stack of repeatable elements, are used. Hydraulic jacks which force the vertical displacement of the building are used, as well. The article presents a bar model of a temporary support consisting of stack of repeatable elements. The model, described by the second order differential equation, let to compute the value of its displacements in the horizontal direction. It has been shown that these displacements are influenced by the unintended eccentricity and the geometrical imperfections. In addition, the impact of the load transmitted from the deformed neighboring supports is significant. The presented method allows to determine the load carrying capacity of temporary supports due to unintentional displacement of the object in the horizontal direction. Therefore the method allows for safe design of the removal of building’s deflections.
6
Content available remote Metody analizy nośności słupów żelbetowych z uwzględnieniem pełzania betonu
PL
Zgodnie z Eurokodem 2 nośność smukłych słupów żelbetowych można obliczać, stosując uproszczone metody uwzględniania efektów drugiego rzędu lub stosując metodę ogólną. W obliczeniach istotną rolę odgrywa wpływ obciążeń długotrwałych, a tym samym pełzanie betonu. Wpływ zjawisk reologicznych uważa się za najmniej rozpoznany. Postanowiono więc zająć się zagadnieniem nośności słupów żelbetowych głównie w aspekcie pełzania betonu. Opracowano modele numeryczne słupów żelbetowych. Pierwszy z modeli jest oparty na modyfikacji zależności σ-ε dotyczącej betonu przez pomnożenie odkształceń przez współczynnik (1 + φ(∞, t0)). W drugim modelu zastosowano prawo pełzania zgodnie z teorią ageing coefficient z modyfikacją współczynnika pełzania φ(∞, t0) (wg wzoru (3.7) Eurokodu 2) do wartości φnl(∞, t0). Porównano wartości nośności obliczone tymi metodami. Uzyskano zgodność wyników.
EN
According to Eurocode 2 load bearing capacity of reinforced concrete columns can be calculated using the simplified methods taking into account second-order effects, or using the general method. In these calculations, the impact of long-term loads and, thus, creep of concrete, is important. The impact of rheological phenomena is considered to be the least known. Therefore, it was decided to consider the problem of bearing capacity of reinforced concrete columns mainly in the aspect of creep of concrete. Numerical models of reinforced concrete columns were developed. The first of the models is based on modification of σ-ε relationship for concrete by multiplying strain by factor (1 + φ(∞, t0)). The second model uses the ageing coefficient creep law with the modification of the creep coefficient φ(∞, t0) (according to formula (3.7) of Eurocode 2) to the value of φnl(∞, t0). Results of calculations of load bearing capacity according to the developed methods were compared. Good results were obtained.
7
Content available remote Efekty drugiego rzędu – porównanie metod obliczeniowych
PL
W artykule omówiono wyniki porównania metod uwzględniania efektów drugiego rzędu. Praktyczne znaczenie mają jedynie metody przybliżone. Metoda nominalnej sztywności prowadzi do bardziej konserwatywnych wyników niż metoda nominalnej krzywizny.
EN
The results of comparisons of the methods for calculations of secondary effects are presented. Only approximate methods have practical use. The nominal stiffness method leads to more conservative results than the nominal curvature one.
PL
Porównano, na przykładzie konkretnego masztu, wyniki analizy statyczno-wytrzymałościowej z wykorzystaniem zastępczego i dokładnego modelu obliczeniowego masztu. W celu oszacowania wpływu rodzaju skratowania na wytężenie elementów konstrukcji uwzględniono trzy różne warianty skratowania trzonu masztu. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano pewne uwagi i wnioski praktyczne.
EN
The paper compares the results of the static-strength analysis with using an equivalent and an accurately computational model of the mast structure, on the example of a specific guyed mast structure. In order to estimate the influence of the type of lacing on the effort of the structure elements, three different variants of the mast shaft lacing have been included. The obtained results have been led to the formulation of some practical remarks and conclusions.
PL
W przypadku, gdy wymiaruje się smukłe słupy, może zachodzić konieczność uwzględnienia w obliczeniach statycznych efektów drugiego rzędu. Oznacza to, że siły wyznaczone przy założeniu zesztywnienia konstrukcji należy powiększyć o wartości wynikające z przemieszczeń. W praktyce sprowadza się to do wyznaczenia przyrostu momentu lub mimośrodu działania siły. Inżynier projektant ma do dyspozycji trzy metody obliczeniowe i staje przed problemem wyboru i oceny zastosowanej metody. W pracy omówiono ogólnie te metody i przedstawiono porównania otrzymywanych wyników. Okazało się, że w wielu sytuacjach różnice pomiędzy rezultatami są znaczne. Ogólnie można stwierdzić, że zastosowanie metody nominalnej sztywności prowadzi do przyjmowania znacząco większych wartości przyrostów momentu. Szczególnie ma to miejsce, gdy smukłość słupa jest duża i towarzyszy temu wysokie wytężenie betonu w przekroju. Do podobnych konkluzji dochodzi się uwzględniając wpływ pełzania na efekty drugiego rzędu.
EN
It is necessary to take into account the secondary effects during dimensioning of slender columns. It means that forces in a structure must by increased by values caused by its displacements. In practice it leads to calculations of additional bending moment or eccentricity. There are three methods in the code and an engineer must choose one of them and be able to check the results. In this paper these methods were generally described and compared. It is possible to state that the use of the nominal stiffness methods leads to significantly higher results for additional moments. It is particularly valid for high values of slenderness and of relative axial forces. Similar conclusions may be drawn when influence of creep is taken into account.
10
Content available remote Effect of some factors on second order effects in reinforced concrete columns
EN
This paper presents the results of an analysis of reinforced concrete columns in which there are differences in the value of the second order effects obtained from the method of nominal stiffness (MNS) and the method of nominal curvature (MNC) based on Eurocode 2. Some of the factors such as cracking, ratio of reinforcement, cross-section of a column, and relation of an axial force NEd to a design axial resistance of section NRd, were analysed. It was shown that the choice of the method for calculating the second order effect is crucial and can impact the design of columns significantly.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac i własne analizy dla żelbetowych słupów, w których widoczne są różnice wartości efektów II rzędu, określonych metodami nominalnej sztywności i nominalnej krzywizny wg EC2. Analizując wpływ zarysowania elementów, stopnia zbrojenia, przekroju słupa i stosunku siły podłużnej do siły krytycznej na efekty II rzędu, pokazano, że dobór metody obliczeń efektów II rzędu może znacząco wpływać na wyniki wymiarowania słupów.
EN
When the Polish norm for designing concrete constructions will be replaced in 2010 by the Eurocode, its limits referring to columns' slenderness will no longer bide. While designing reinforced slender columns in single-storey buildings, it is vital to consider all the factors which may influence the bearing capacity, one of which is the increment of the bending moment caused by the rotation of foundations supported by susceptible soils. The following article presents examples of the second order calculations taking into account the influence of subsoil susceptibility and columns' nominal stiffness, as defined in the Eurocode.
PL
Po wycofaniu (w 2010 r.) polskiej normy projektowania konstrukcji z betonu i zastąpieniu jej przez Eurokod przestaną obowiązywać zawarte w tej normie ograniczenia smukłości słupów. Projektując smukłe żelbetowe słupy w halach, trzeba rozpatrzyć wszystkie czynniki, które mogą mieć wpływ na nośność - jednym z nich jest przyrost momentu zginającego wywołany obrotem fundamentu na podatnym podłożu. W artykule przedstawiono przykłady obliczeń według teorii II rzędu z uwzględnieniem wpływu podatności podłoża i nominalnych sztywności słupów, zdefiniowanych w Eurokodzie.
EN
In the following article we present the application of the Eurocode rules for calculating the effective length of columns in single-storey buildings. Assuming the same effective lengths for cantilevers (i.e. l0 = 2lcol) and the construction columns, as in the example, will not always be correct. The problem of calculating the effective length mostly presents itself when using the simplified method. In the exact method it is not required to determine the effective lengths. This is why it is advisable while designing to use the exact method based on second order analysis and taking into account the nominal stiffness.
PL
Rozpatrzono zastosowanie zasad Eurokodu do wyznaczania długości obliczeniowych słupów w jednokondygnacyjnych budynkach halowych. Przyjmowanie długości obliczeniowych l0 jak dla wsporników (tzn. l0 = 2lcol) dla słupów w takich halach, jak w przykładzie, nie zawsze będzie prawidłowe. Problem wyznaczania długości obliczeniowej dotyczy przede wszystkim metody uproszczonej. Zastosowanie metody ścisłej nie wymaga określania długości obliczeniowych, dlatego do projektowania zaleca się stosowanie metody ścisłej polegającej na analizie II rzędu z uwzględnieniem sztywności nominalnych.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.