Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Parametric analysis of mast guys within the elastic and inelastic range

Matuszkiewicz Monika, Pigoń Renata

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 1

169--187

EN

The paper concerns the computations of mast guys taking into account both geometric and physical nonlinearities. Experimental studies have been conducted, the aim of which was to determine δ - ε (stress - deformation) relation for steel rope and to determine the value of modulus of elasticity after its pre-stretching. Results of the research were used to create appropriate computational cable models within the elastic and inelastic range in SOFiSTiK software, based on FEM. The computational cable models were then used to perform parametric analyses of single cables with horizontal and diagonal chords and computations of a lattice guyed mast. The computational single cables results obtained in the SOFiSTiK software were confronted with the results obtained by the analytical method, based on the cable equation. The FEM analyses performed for single cables have proven usefulness of presented analytical procedure for computation of structures with cable elements (e.g. guyed masts) taking into account both the geometric and physical nonlinearity of the cables. It has been shown that while using steel ropes without pre-stretching, permanent deformations in the cables may occur, which affect the shape of the cable and may significantly reduce values of forces in the cables. This phenomenon can be particularly dangerous in the case of guyed masts, as it may affect the reduction in rigidity of the mast structure.

PL

Praca dotyczy obliczen odciagów masztu z uwzgędnieniem zarówno nieliniowości geometrycznej, jak i fizycznej. Przeprowadzono badania doświadczalne pewnej liny spiralnej. Celem badań było określenie zależności δ - ε liny (naprężenia - odkształcenia) oraz ustalenie modułu sprężystości liny po jej wstępnym przeciągnięciu. Wyniki badań wykorzystano do utworzenia odpowiednich modeli obliczeniowych cięgien w zakresie spreżystym i pozaspreżystym w środowisku programu SOFiSTiK, opartym o FEM. Modele obliczeniowe cięgna posłużyły do przeprowadzenia parametrycznej analizy porównawczej cięgna płaskiego, cięgna ukośnego oraz kratowego masztu z odciągami. Rezultaty obliczeń pojedynczych cięgien uzyskane w programie SOFiSTiK skonfrontowano z wynikami uzyskanymi metodą analityczną, na podstawie równania cięgna (techniczna teoria cięgna). Uzyskane wyniki okazały się zadowalające - różnice w obliczonych wartościach sił naciągu cięgna S w obu przykładach dla E = const nie przekraczały 1%. Dla E ≠ const różnice były nieco większe (około 2%), co można uzasadnić różnymi iteracyjnymi metodami przybliżonego rozwiązania. Niezależnie od kąta nachylenia cięciwy cięgna do poziomu, wyniki obliczeń cięgien w zakresie liniowo sprężystym i pozasprężystym różnią się istotnie. W pierwszym przypadku cięgna charakteryzują się mniejszymi odkształceniami i większymi siłami naciągu, a w drugim - większymi odkształceniami i mniejszymi siłami naciągu. Ponadto w linach pojawiają się trwałe odkształcenia (im większe obciążenie, tym większe wartości tych odkształceń), które nie znikają po odciążeniu. W przypadku masztów z odciągami zjawisko to może być na tyle niebezpieczne, że może spowodować znaczne zmniejszenie sztywności konstrukcji i utratę jej pionowości, a tym samym niekorzystnie wpłynąć na właściwości użytkowe masztu. Jak pokazuje praktyka projektowa, wstępne rozciąganie nowych lin o dużych długościach i średnicach jest często trudne do wykonania. Dlatego uzasadnione jest przeprowadzenie analiz konstrukcji masztów z uwzględnieniem nieliniowości fizycznej odciągów w przypadku, gdy odciągi wykonano z lin bez wstępnego przeciągnięcia. Przedstawione w artykule wyniki obliczeń dotyczą określonego typu lin stalowych, które były badane w warunkach laboratoryjnych i nie należy ich uogólniać. W przypadku lin stalowych o innej konstrukcji efekty nieliniowe mogą być inne - im więcej drutów w linie, tym charakterystyka naprężenia - odkształcenia jest bardziej nieliniowa. Uniwersalny charakter ma natomiast przedstawiona w pracy metoda postępowania w przypadku wykorzystania do konstrukcji lin bez wstępnego przeciągnięcia.

2

Analiza wybranych metod obliczania odciągów masztów

Pałkowski S.

Inżynieria i Budownictwo

|

2015

|

R. 71, nr 4

187--189

PL

Omówiono kilka praktycznych metod obliczania odciągów masztu od ciężaru własnego. Metody te porównano z metodą ścisłą opartą na krzywej łańcuchowej. Na podstawie analizy parametrycznej wykazano, że proste metody obliczania odciągów masztów mogą mieć zastosowania praktyczne w projektowaniu masztów z odciągami.

EN

Some practical methods for calculation of mast guys under self-weight have been discussed in the paper. These methods were compared with the exact method based on the catenary curve. On the basis of parametric analysis has been shown that the simple methods for calculation of mast guys may have practical applications in the design of guyed masts.

3

Stalowe konstrukcje cięgnowe. Cz.3 Obliczenia statyczne

Pałkowski Szymon

Builder

|

2014

|

R.18, nr 11

68--72

4

O obliczaniu odciągów masztu

Pałkowski S.

Inżynieria i Budownictwo

|

2013

|

R. 69, nr 10

536--538

PL

Omówiono praktyczne metody obliczania odciągów masztu z uwzględnieniem parcia wiatru według normy PN-EN 1993-3-1. Podane równanie odciągu ma prostą postać i uwzględnia wszystkie istotne czynniki mające wpływ na wartość siły w odciągu, takie jak ciężar własny, parcie wiatru oraz przemieszczenia trzonu masztu. Rozwiązano przykład liczbowy oraz przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników. Przedstawione równanie odciągu masztu może znaleźć bezpośrednie zastosowanie w obliczaniu masztów.

EN

The practical methods of calculation of mast guys according to PN-EN 1993-3-1 have been discussed in this article. The given equation of mast guy has a simple form and takes into account all relevant factors affecting the value of the guy force, such as self-weight, wind load and displacements of the mast shaft. A numerical example has benn solved and discussed. The presented mast guy equation can find a direct application in the design of the masts.