Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The application of phenomenological methodology for designing pile foundation in port structures

Więcławski Paweł

Polish Maritime Research

|

2019

|

nr 1

49--54

EN

It is of utmost importance in the design process that a suitable, safe and concurrently economic solution be chosen. Issues connected with foundations require adopting a special approach. Soil is a composite medium, and it is essential to describe as precisely as possible the interaction taking place between the subgrade and the structure. There are many design methods of pile foundation that are based on in-situ test of soils. As a result of incessant development of the pile installation technology, the results obtained with design methods used to date do not assure the required accuracy, and consequently the values of pile load capacity are not sufficiently accurate. A partial solution to this problem may be applying the observation method. Based on assumptions of phenomenology as a science that enable cognition of natural and mathematical phenomena, a procedure has been developed for projecting loading-settlement dependencies for Vibro piles installed in port areas in Poland. Those areas are characterised by similar soil and water conditions, as well as soil genesis and parameters. This procedure enables estimating the limit of load capacity values with much better accuracy than the hitherto used direct methods. The full range of the s(Q) function also enables the possibility of designing structures allowing for stringent criteria of admissible settlements having a specified value.

2

Projektowanie konstrukcji stalowych zgodnie z PN-EN 1993. Wymiarowanie prętów

Biegus A.

Materiały Budowlane

|

2013

|

nr 9

91--93

3

Elastic stresses in thin-walled torsional structures designed with SADSF method

Markiewicz I.

Engineering Transactions

|

2013

|

Vol. 61, iss. 2

137--150

EN

The paper presents general conclusions arising from FEM analyses of elastic properties of thin-walled structures designed with the application version of the statically admissible discontinuous stress ﬁelds (SADSF) method. The analyses have been carried out as a part of a large-scale research program, whose main objective is conclusive veriﬁcation of practical usefulness of the SADSF method in design. The present state of development of the method’s application software is so advanced that it allows one to design even very complicated thinwalled structures composed of plane elements. This is a particular class of structures to which the Saint Venant’s principle is not applicable [3, 4], and the methods based on consecutive iterative improvements should be applied with due caution. In the SADSF method one does not use iterations, and the method can be applied already at the stage when only boundary conditions are known [3, 4]. Unfortunately, the method is an approximate one and does not apply to the elastic range of stress that usually exists in exploitation conditions. On the basis of analyses carried out for several dozen cases of thin-walled structures designed with the SADSF method we can state, among other things, that in these structures there are dominating membrane states, deformations remain small, equivalent stress ﬁelds are well equalized also along free borders, stress concentrations are relatively low, and maximal levels of equivalent stresses are approximately the same in all component elements. It has also been proven that the structures designed with the SADSF method may have strength properties even several dozen times better that those of structures designed traditionally. The obtained conclusions are presented on the basis of three selected examples of original, which in this case have open-section structures (see e.g. [11]) designed to carry torsional load [3, 4].

4

Parcie i odpór w przypadku parametrycznego, zamkniętego warunku stanu granicznego

Kozubal J., Batog A.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2007

|

Vol. 76, nr 42

373-382

PL

W referacie przedstawiono koncepcję zamkniętego warunku stanu granicznego, którego powierzchnię plastyczności opisano za pomocą funkcji parametrycznej w układzie (s, t). Przedstawiono wyniki analizy grupy krzywych parametrycznych pod względem ich przydatności do opisu powierzchni plastyczności oraz podano rozwiązanie zagadnienia parcia i odporu.

EN

Solution task of limited load for closed parametrical soils boundary condition. In an article we suggested a critical state condition considering another way of soil response on extensions while a new parametric closed boundary condition. The condition presented allows picturing parametrers describing conditions of consolidation, which have taken part in the boundary condition, is easy to use in resolving the bounctetry problems. Assigning variable quantity independent materiał parameters is necessary.

5

Strain and stress patterns in the normal cross-sections of bended gypsum elements

Klin S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2005

|

Vol. 5, no 3

69-82

EN

The study presents the results of examining the distribution of strains and stresses in the normal cross-sections of bended gypsum beams, dry prepared, made of building gypsum pastes at water-to-gypsum (W/G) ratios equal to 0.5, 0.6, 0.8, 1.0 and 1.5. The strain was measured by the strain gauge method, whereas deflections of the beams were measured with displacement sensors. Strain distributions were found to be almost linear at the effort level of ógt/fgt = 0.9, which is according to the Bernoulli distribution. The limit values for strains in the cracking zone were determined from the formula . Various patterns of internal forces, i.e. stresses in the bended normal cross-sections, were analyzed. The following calculation schemes were assumed: a triangular one in the compression zone and rectangular one in the cracking zone. The pattern developed on the basis of original test results conforms to the Murashev theory formulated for concrete cross-sections. The formula for the representative tensile strength of bended gypsum elements was proposed as ĺ gtb = 46.24 fg0c.0888 .10-5 f g..t = 0.5ä fgtb = 0.574 f gtb , where fgtb is the standard strength, as for elastic materials. The elastic/plastic bending index for gypsum cross-sections was proposed as W gep =Wge / 0.5ä = 1.7496Wge , where: W, as for elastic materials. The formula for bending capacity of gypsum cross-sections was suggested in the form of Mn=Wgepf".

PL

Przedstawiono wyniki badań rozkładu odkształceń i naprężeń w przekrojach normalnych zginanych belek gipsowych w stanie suchym. Belki te wykonano z zaczynów gipsu budow-lanego o W/G = 0,5; 0,6; 0,8; 1,0 i 1,5. Odkształcenia zmierzono metodą tensooporową, a ugię-cia belek – za pomocą czujników przemieszczeń. Stwierdzono prawie liniowe rozkłady od-kształceń zgodnie z zasadą Bernouliego dla poziomu wytężeń aż do .gt/fgt = 0,9. Określono graniczne wartości odkształceń w strefie rozciąganej w postaci zależności . Dokonano analizy różnych schematów rozkładu sił wewnętrznych, czyli naprężeń w zginanych przekrojach normalnych. Przyjęto obliczeniowy schemat: trójkątny w strefie ściskanej i prostokątny w strefie rozciąganej. Ustalony na podstawie badań własnych rozkład jest zgodny z teorią Muraszewa opracowaną dla przekrojów betonowych. Określono reprezentatywną wytrzymałość gipsu na rozciąganie przy zginaniu =gtb. - 0,0888 -5 [...] f 0,5 f = 0,574 f 1024,46źgcfgtbgtbgt [...] gdzie fgtb oznacza wytrzymałość normatywną jak dla materiałów sprężystych. Ustalono spręży-sto-plastyczny wskaźnik wytrzymałości na zginanie dla przekrojów gipsowych w postaci związku gegegepWWW7496.15,0/==., gdzie: jak dla materiałów sprężystych. Ustalono zależność określającą nośność przekrojów gipsowych na zginanie w postaci . 6/bhWge[...]

6

Metoda szacowania nośności odrzwi obudowy stalowej łukowej w oparciu o teorię nośności granicznej

Domańska D.

Archives of Mining Sciences

|

2003

|

Vol. 48, nr 1

37-63

PL

W artykule zaprezentowano nową, uproszczoną metodą szacowania nośności odrzwi obudowy ŁP opartą na teorii nośności granicznej, wiążącą nośność wymienionej konstrukcji ze wzglądu na wytrzymałość kształtownika i wymaganą nośność złącz z wybranymi czynnikami technicznymi, takimi jak: jakość podłoża, rodzaj kształtownika, wielkość odrzwi, zmienność granicy plastyczności stali i sposób przekazywania obciążenia. W ramach rozpatrywanego artykułu przedstawiono: - podstawowe wzory i definicje teorii nośności granicznej (wzory 1-8), sprawdzenie możliwości jej zastosowania przy wyznaczaniu nośności odrzwi stalowych wykonanych z kształtownika typu V (wzory 9-13), założenia przyjęte do obliczeń (rozdz. 2); - dane wejściowe niezbędne do analizy nośności odrzwi w oparciu o metodą nośności granicznej (równanie krzywej granicznej dla kształtowników typu V (wzór 16), charakter rozkładu prawdowpodobieństwa i współczynnik zmienności granicy plastyczności stali stosowanej do produkcji łuków obudowy ŁP (rozdz. 3.1)); - sposób określenia zależności teoretycznych na wartość momentu zginającego i siły podłużnej w odrzwiach w stanie równowagi granicznej, przyjęty tok postępowania przy szacowaniu nośności konstrukcji w oparciu o teorią nośności granicznej oraz weryfikacją przyjętej metody obliczeń na podstawie wyników badań stanowiskowych (rozdz. 3.2); - czynniki wpływające na wartości sił wewnętrznych powstających w odrzwiach - rozdz. 3.3.2 (tzn. moduł ściśliwości podłoża, pole przekroju poprzecznego kształtownika, szerokość odrzwi w świetle kształtownika, zmienność wartości oczekiwanej granicy plastyczności stali, długość obciążonego odcinka odrzwi odniesioną do rozpiętości odrzwi); - plan niezbędnych do realizacji eksperymentów obliczeniowych (tabl. 2), warianty i przypadki obliczeń różniące się sposobem podejścia do zjawisk wyboczenia łuku i zwichrzenia profilu kształtownika oraz uwzględnieniem zmienności granicy plastyczności stali (rozdz. 3.3.2); - model obliczeniowy zastosowany przy konstruowaniu formuł wiążących nośność odrzwi i powstającą w nich siłę podłużną z wybranymi czynnikami technicznymi, sposób i wyniki wyznaczania współczynników funkcji regresji liniowej (rozdz. 3.3.3); - wybór zależności zalecanych do wykorzystania praktycznego, pozwalających na wyznaczenie nośności i sprowadzonej nośności odrzwi ze wzglądu na wytrzymałość kształtownika oraz wymaganej nośności złącz i określenie bezpiecznego zakresu ich stosowania (rozdz. 3.3.4). Wyznaczenie współczynników regresji funkcji opisujących podstawowe parametry wytrzymałościowe odrzwi obudowy łukowej odbyło się po ich zamodelowaniu w stanie usztywnionym (tzn. bez zsuwu złącz), w warunkach działania obciążenia pionowego równomiernie rozłożonego na założonej szerokości: 0,2 sw, 0,6 sw i sw (sw- szerokość odrzwi w świetle kształtownika). Ponieważ rozważając rzeczywiste warunki pracy odrzwi charakteryzujące się możliwością zsuwu łuków wzglądem siebie należałoby je traktować jako konstrukcją podatną, nośność odrzwi rozważono nie tylko pod kątem zdolności do przejęcia obciążeń zewnętrznych przez kształtownik, lecz również w aspekcie wymaganej nośności złącz. Ostatni z wymienionych parametrów oszacowano podając wartość charakterystyczną siły podłużnej powstającej na długości złącza w chwili osiągnięcia przez przekrój kształtownika stanu równowagi granicznej (wzór 32), wychodząc z warunku równości nośności złącz i profilu decydującym o pełnym wykorzystaniu podporności odrzwi podatnych. Wartości otrzymane przy zastosowaniu rozpatrywanej metody są większe od uzyskanych na podstawie cytowanych w artykule normatywnych zasad projektowania. Prowadzi to do wniosku, że uwzględnienie przy projektowaniu konstrukcji własności plastycznych materiału pozwala na jego oszczędność. Pozostałymi cechami opracowanej metody są: - możliwość szybkiego i łatwego oszacowania nośności odrzwi obudowy ŁP w zakresie najczęściej występującej w praktyce zmienności czynników na nią wpływających, - łatwość jej adaptowana w odniesieniu do odrzwi o innej geometrii, wykonanych z innego profilu lub pracujących w innych warunkach.

EN

A new simplified method for estimating load capacity of steel arch support based on the limit load capacity theory was presented in the article. In particular, the article contains: - main formulas and definitions of the limit load capacity theory (form. 1-8), verifying the possibility of using this theory for determining load capacity of steel arches made of section V (form. 9-13) and assumptions for calculations (ch. 2), - input data for the analysis of the load capacity of steel arches with regard to the limit load capacity method (limiting curve equation for sections V; kind of the probability distribution and value of variation coefficient of yield point of steel using for arches' ŁP production) (p. 3.1), - determination of the theoretical dependences of bending moment on longitudinal force in steel arches in the state of limit equilibrium, procedure of estimating the load capacity construction being accepted with regard to the limit load capacity theory and verification of the calculation method on the basis of stand tests results (p. 3.2), - factors influencing the values of the internal forces appearing in steel arches (p. 3.3.2): modulus of ground compressibility; cross-sectional area of section V; the width of steel arches clear section, the variability of the mean value of the yield point of steel, the length of the loaded steel arch segment referred to the arch span, - the calculation experiments' design (Table 2), variants and calculations cases varying in approach to arch buckling effects and section's plane surface stability in bending with regard to the variability of the yield point of steel (p. 3.3.2), - the calculation model used to create the formulas binding the load capacity of a steel arch and the longitudinal force arising in it with the selected technical factors; method and results of estimating linear regression coefficients (p. 3.3.3), - the selection of dependences for practical usage for estimating the load capacity and the reduced load capacity of steel arch with regard to the strength of the section and the required load capacity of joints and determining a safe range of their application (p. 3.3.4). Determination of the regression coefficients of the functions describing the basic strength parameters of the steel sets of the arch support was done by their modelling in the stiffened state (i.e. without the slide down of joints), in the action conditions of vertical load uniformly distributed on the width being assumed: 0,2 sw; 0,6 sw and sw (sw — width of the steel arch clear section). When taking into consideration the real working conditions of the steel arch, which are characterized by the possibility of the slide down of the arches to each other, the steel arch should be treated as a flexible structure. Therefore, the load capacity of steel arch was considered not only as the ability to carry the external loads by a section, but also as the required load capacity of joints. The load capacity of joints was determined by the characteristic value of the longitudinal force arising on the joint length at the moment of reaching the state of limit equilibrium by the section (form. 32). The values obtained with the use of the considered method are higher than the ones based upon the standard design principles cited in the article. Thus, when designing the steel arch support, taking into account the plastic properties of material makes the use of material more economical. Other features of the carried out method are: - the possibility of quick and easy estimating the load capacity of steel arch support ŁP in the range of the most common variability of the factors influenced it, - adaptation facility with respect to the steel arch sets with another geometry, made of another section and working under different conditions.

7

Design methods of machine elements of non-classical materials (in examples)

Dudziak M., Mielniczuk J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2002

|

Nr 54

83-97

EN

The paper describes important methods of designing of construction characteristics: material characteristics, geometrical, stress - strain, and rheological properties. They can be helpful in designing machine elements of non-classical materials. The examples present designing taking into account the theory of nonlinear elasticity, limit load capacity and the theory of deformation of high-molecular materials.

8

Nośność graniczna połączeń ze spoinami czołowymi i pachwinowymi

Ślęczka L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2001

|

z. 33 [187]

17-29

PL

Praca przedstawia analizę nośności granicznej osiowo rozciąganych połączeń dwuteowników z blachą węzłową. W połączeniu zastosowano spoinę czołową łączącą środnik dwuteownika i podłużne spoiny pachwinowe łączące półki kształtownika z blachą węzłową. W pracy za pomocą modelowania metodą elementów skończonych określano współczynniki nośności granicznej, rozkłady sił wewnętrznych na poszczególne odcinki spoin, a także rozkłady naprężeń i odkształceń. Jako czynniki zmienne w analizie przyjmowano rodzaj mocowanego dwuteownika, stosunek pola przekroju spoin czołowych do pola przekroju spoin pachwinowych, grubość spoin pachwinowych oraz gatunek stali.

EN

This paper presents the numerical research on limit analysis of axially tensioned connections I-shape with gusset plate, with a butt weld of the web and longitudinal fillet welds along its flanges. The distribution of internal forces between particular welds, strain and stress distribution and coefficients of limit analysis has been analysed by means of finite element program ADINA. Following parameters were taken into account: type of rolled sections (IPE and HEB), the ratio of cross-sectional area of fillet weld, the thickeness of fillet weld, steel grades St3S and 18G2A and related to them electrodes.

9

Mechanizmy zniszczenia zginanych dźwigarów cienkościennych o ścianach izo- i ortotropowych

Kotełko M.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 273

3-117

PL

Przedmiotem rozprawy jest nośność graniczna i nośność w fazie zniszczenia cienkościennych dźwigarów skrzynkowych poddanych czystemu zginaniu. Zagadnienie nośności w fazie zniszczenia rozpatrzono na gruncie teorii sztywno-plastycznej, której założenia zaadoptowano i zmodyfikowano dla potrzeb rozwiązania uwzględniającego wzmocnienie plastyczne i ortotropię materiału. Rozważono dwa przypadki charakterystyk materiałowych dźwigara: materiału izotropowego o charakterystyce sztywno-plastycznej ze wzmocnieniem liniowym po uplastycznieniu oraz materiału ortotropowego o podobnej charakterystyce. Opracowano (na podstawie badań doświadczalnych) teoretyczne modele plastycznych mechanizmów zniszczenia w dźwigarach o różnym zarysie przekroju poprzecznego. Analizą nośności dźwigara w fazie zniszczenia przeprowadzono przy zastosowaniu metody energetycznej, formułując wyrażenia opisujące całkowitą, dysypowaną energię odkształcenia plastycznego dla poszczególnych, rozważanych charakterystyk materiałowych dźwigarów oraz różnych modeli rozkładu naprężeń w przekrojach uplastycznionych. Zagadnienie rozwiązano w sposób analityczno-numeryczny, stosując metodą przyrostową. Dokonano przybliżonego oszacowania od góry nośności granicznej dźwigarów poprzez łączne zastosowanie analizy nieliniowej stanu zakrytycznego sprężystego i analizy plastycznego mechanizmu zniszczenia. Przeprowadzono szczegółowe obliczenia numeryczne nośności dźwigarów o różnym zarysie przekroju poprzecznego i różnych parametrach materiałowych. Wyniki obliczeń przedstawiono na wykresach w postaci krzywych zniszczenia dźwigarów, a także krzywych opisujących zachowanie się konstrukcji w pełnym zakresie obciążeń, od zera do wartości granicznej oraz w fazie zniszczenia. Wyniki analizy numerycznej dotyczącej dźwigarów zbudowanych z materiału izotropowego porównano z wynikami badań doświadczalnych. Przeprowadzono analizą porównawczą oszacowania dolnego i górnego nośności granicznej dźwigarów. Przedstawiono również wykresy ilustrujące wpływ własności ortotropowych materiału dźwigara na jego pracą w pełnym zakresie obciążeń. Sformułowano wnioski dotyczące wpływu wzmocnienia plastycznego oraz własności ortotropowych materiału dźwigara na jego nośność graniczną i nośność w fazie zniszczenia.

EN

The thesis deals with the load-carrying capacity and the post-failure behaviour of thin-walled, box-section girders subjected to pure bending. The problem of post-failure behaviour is solved on the basis of the rigid-plastic theory adopted and modified for the purposes of the solution taking into consideration strain-hardening and orthotropic properties of the girder material. Two material characteristics are considered: an isotropic rigid-plastic material with strain-hardening as well as an orthotropic material of the similar behaviour. On the basis of experimental investigations theoretical models of plastic mechanisms of failure are produced for different girder cross-sections. Analysis of post-failure behaviour is conducted using the energy method so that the total energy of plastic deformation is formulated for all considered material characteristics and also for different models of stress distribution at yield-lines The problem is solved in an analytical-numerical way, using an incremental method. The upper-bound estimation of the load-carrying capacity is performed by combining results of non-linear, elastic post-buckling analysis with the results of plastic mechanism analysis. Detailed numerical calculations of load-carrying capacity for girders of different cross-sections and different material parameters are conducted. Results are presented in diagrams showing post-failure curves as well as curves representing structural behaviour in the whole range of loading up to and beyond the ultimate load. Results concerning girders made from an isotropic material are compared with experimental results. A comparison of lower and upper bound estimation of the load-carrying capacity is discussed. Also diagrams showing influence of material orthotropic properties upon the girder's structural behaviour are presented. Some conclusions dealing with an influence of strain-hardening phenomenon and also orthotropic properties displayed by the material upon the load-carrying capacity and post-failure behaviour of examined girders are derived.