Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stateczność przestrzenna stężonych poprzecznie słupów hal ze skokową zmianą przekroju

Redecki Michał, Gosowski Bronisław

Builder

|

2020

|

R.24, nr 4

128--130

PL

Dokonano oceny przydatności wybranych programów komputerowych do obliczeń nośności krytycznej stateczności przestrzennej dwustopniowych słupów hal przemysłowych. Analizowano przy tym następujące programy komputerowe bazujące na metodzie elementów skończonych: LTBeamN, SOFiSTiK, Abaqus FEA. Wyniki obliczeń komputerowych, zarówno w przypadku słupów z osiową, jak i nieosiową zmianą przekroju, porównano z rozwiązaniami dostępnymi w literaturze. Dokonane porównania wskazują na możliwość wykorzystania komercyjnych programów komputerowych, bazujących na metodzie elementów skończonych, do wyznaczania nośności krytycznej stateczności przestrzennej analizowanych słupów hal przemysłowych. Uzyskanie wyników obliczeń z dokładnością wystarczającą do celów projektowania wymaga jednak rozważnego i umiejętnego stosowania dostępnego oprogramowania. W praktyce projektowej należy również rozważyć możliwości danego biura projektowego w kwestii dostępu do danego oprogramowania, a także czasu niezbędnego na zdefiniowanie odpowiednich modeli obliczeniowych.

EN

An assessment of the suitability of selected computer software’s calculating the critical load-bearing capacity of the spatial stability of the industrial hall columns was conducted. The following computer programs based on the finite element method were analysed: LTBeamN, SOFiSTiK, Abaqus FEA. The results of computer calculations, both in the case of columns with axial and non-axial change of the cross-section, were compared with the solutions available in the literature. The comparisons point out to the possibility of using commercial software based on the finite element method to determine the critical load-bearing capacity of spatial stability for these industrial hall columns. Obtaining calculation results with sufficient accuracy for design purposes requires, however, thoughtful and skilful use of the software available on the market. In practical design, one should also consider the possibilities of the given design office in terms of access to the software, as well as the time necessary to define the appropriate calculation models.

2

Doświadczalna nośność krytyczna wyboczenia giętno-skrętnego słupów o odcinkowo zmiennej sztywności

Gosowski B., Redecki M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 6

325--328

PL

Porównano dwie metody wyznaczania sprężystych sił krytycznych z badań doświadczalnych na wyboczenie giętno-skrętne na przykładzie lokalnie stężonych poprzecznie stalowych słupów dwuteowych z niesymetryczną skokową zmianą przekroju. Do opracowania wyników badań modelowych zastosowano metodę Southwella oraz nową metodę polegającą na nieliniowej aproksymacji ścieżek równowagi statycznej, otrzymanych z badań, specjalnymi krzywymi stanowiącymi modyfikację hiperboli. Metoda ta umożliwia bardziej obiektywne wyznaczanie nośności krytycznej elementów cienkościennych z imperfekcjami.

EN

The article presents the comparison between two methods which are used in obtaining results from experimental investigation of flexural-torsional buckling of locally laterally restrained unsymmetrically stepped steel I-sections columns. Besides Southwell method, the new one used, which is based on nonlinear approximation of load-deflection curve obtained from tests by the special curves which are modification of hyperbole. It allows to more objective determination of load capacity of thin-walled elements with imperfections.

3

Investigations into the resistance of sin girders reinforced with tensioned diagonal braces

Basiński W., Kowal Z.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2017

|

Vol. 10, no. 1

53--64

EN

The study presents the means of increasing resistance of girders with corrugated web by enhancing their shear resistance due to the application of diagonal braces subjected to advantageous tension. Diagonal braces were used in the near-support zones, which increased the shear resistance of the girder. Then, the web carries a greater shear load associated with bending. Experimental investigations on increased shear resistance of girder webs were performed using girders with webs having a height of 500, 1000 and 1500 mm. The shear force divided into the corrugated web and diagonal braces were estimated. Shear load-displacements paths for a corrugated web and diagonal braces were determined. The results of investigations into the resistance of girders reinforced with tension diagonal braces were compared with those for girders without reinforcement and with computations in accordance with Eurocode 3. The paper is the first part of the study. Conclusions were drawn and dimensioning recommendations (part two of the study) for corrugated web girders reinforced with tension diagonal braces were produced. The next part of the study will show the application of FEM numerical analysis to theoretical estimation of the ultimate and critical shear and flexural resistance of corrugated web girders reinforced with tension diagonal braces.

PL

W pracy pokazano sposób zwiększenia nośności dźwigarów o falistym środniku w drodze zwiększenia ich postaciowej nośności poprzez zastosowanie korzystnie rozciąganych krzyżulców. Zastosowano krzyżulce w strefach przypodporowych zwiększające postaciową nośność dźwigara. Środnik przenosi wówczas większe obciążenie poprzeczne stowarzyszone ze zginaniem. Badania doświadczalne zwiększonej nośności postaciowej środnika dźwigarów przeprowadzono na dźwigarach o wysokości środnika 500, 1000 i 1500 mm. Oszacowano rozdział siły poprzecznej na falisty środnik oraz krzyżulce. Wyznaczono ścieżki postaciowej równowagi statycznej falistego środnika oraz krzyżulców. Wyniki badań nośności dźwigarów wzmocnionych krzyżulcami rozciąganymi porównano z badaniami dźwigarów bez wzmocnienia i z wynikami obliczeń wg Eurokodu 3. Artykuł stanowi pierwszą część opracowania. Sformułowano wnioski i zalecenia (w drugiej części opracowania) do wymiarowania dźwigarów o falistych środnikach, wzmocnionych krzyżulcami rozciąganymi. W drugiej części zostanie pokazane zastosowanie analizy numerycznej MES do teoretycznego oszacowania postaciowej i giętnej nośności granicznej oraz krytycznej dźwigarów o falistym środniku wzmocnionych krzyżulcami rozciąganymi.

4

Doświadczalna nośność krytyczna wyboczenia giętno-skrętnego dwugałęziowych słupów bramek trakcyjnych

Gosowski B., Lorkowski P., Redecki M.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 5

54--55

PL

W artykule przedstawiono, opracowane w nowy sposób, wyniki badań doświadczalnych na wyboczenie giętno-skrętne stalowych słupów dwugałęziowych stosowanych w bramkach trakcyjnych. Sposób ten, u podstaw którego leży nieliniowa aproksymacja ścieżek równowagi statycznej otrzymanych z badań doświadczalnych specjalnymi krzywymi stanowiącymi modyfikację hiperboli, umożliwia bardziej obiektywne wyznaczanie nośności krytycznej elementów cienkościennych obarczonych imperfekcjami. Stosowana do tego celu metoda Southwella, w ujęciu tradycyjnym lub jej modyfikacje, okazała się w tym przypadku mniej wiarygodna.

EN

The article presents the new method for getting results of experimental investigation of flexural-torsional buckling of double chords steel built-up columns used as support for overhead lines. This method, which is based on nonlinear approximation of load-displacement curve obtained from experimental investigations by the special curves which are modification of hyperbole, allows more objective determination of load capacity of thin-walled elements with initial imperfections. The traditional Southwell method approach or its modification which are usually used for those purposes is in this case less reliable.

5

Computation of thin-walled cross-section resistance to local buckling with the use of the critical plate method

Szychowski A.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 2

229--264

EN

Thin-walled bars currently applied in metal construction engineering belong to a group of members, the cross-section resistance of which is affected by the phenomena of local or distortional stability loss. This results from the fact that the cross-section of such a bar consists of slender-plate elements. The study presents the method of calculating the resistance of the cross-section susceptible to local buckling which is based on the loss of stability of the weakest plate (wall). The "Critical Plate" (CP) was identified by comparing critical stress in cross-section component plates under a given stress condition. Then, the CP showing the lowest critical stress was modelled, depending on boundary conditions, as an internal or cantilever element elastically restrained in the restraining plate (RP). Longitudinal stress distribution was accounted for by means of a constant, linear or non-linear (acc. the second degree parabola) function. For the critical buckling stress, as calculated above, the local critical resistance of the cross-section was determined, which sets a limit on the validity of the Vlasov theory. In order to determine the design ultimate resistance of the cross-section, the effective width theory was applied, while taking into consideration the assumptions specified in the study. The application of the Critical Plate Method (CPM) was presented in the examples. Analytical calculation results were compared with selected experimental findings. lt was demonstrated that taking into consideration the CP elastic restraint and longitudinal stress variation results in a more accurate representation of thin-walled element behaviour in the engineering computational model.

PL

Stosowane obecnie w budownictwie metalowym pręty cienkościenne należą do grupy elementów, których nośność przekroju jest warunkowana zjawiskami lokalnej lub dystorsyjnej utraty stateczności. Przekrój poprzeczny klasy 4. jest na ogół złożony ze smukło – płytowych ścianek, które w analizie można modelować wprost jako płyty. W aktualnie obowiązującej normie europejskiej EC3, zjawiska wyboczenia lokalnego i wyboczenia dystorsyjnego, pomimo różnic w długościach wyboczeniowych, uwzględnia się poprzez redukcję nośności przekroju. Stosuje się tutaj metodę szerokości efektywnej (dla wyboczenia lokalnego) oraz grubości zredukowanej (dla wyboczenia dystorsyjnego). Po uwzględnieniu obu zjawisk, otrzymujemy przekrój efektywny służący do obliczania odpowiednich charakterystyk geometrycznych (np. Aeff, Weff). Natomiast ogólną utratę stateczności pręta uwzględnia się za pomocą współczynnika redukcyjnego obliczanego na podstawie smukłości względnej ogólnej utraty stateczności. W związku z tym, poprawne wyznaczenie naprężeń krytycznych wyboczenia lokalnego (w zakresie sprężystym) nabiera szczególnego znaczenia. Stanowi bowiem podstawę do wyznaczenia: 1) szerokości efektywnych poszczególnych płyt (ścianek), 2) naprężeń krytycznych wyboczenia dystorsyjnego (zastępczy przekrój poprzeczny usztywnienia składa się z odpowiednich szerokości efektywnych), oraz 3) ogólnej smukłości względnej elementu. W normach EC3 dotyczących projektowania elementów cienkościennych (o przekroju klasy 4.) przyjęto koncepcję separacji płyt składowych przekroju przy założeniu ich swobodnego podparcia na podłużnych krawędziach łączenia. Ponadto pominięto, często występujący w praktyce, efekt wzdłużnej zmienności naprężeń. Takie założenia upraszczające odbiegają od rzeczywistego zachowania się elementu cienkościennego pod obciążeniem. Liczne badania doświadczalne oraz symulacje numeryczne (np. MES) wykazują, że w rzeczywistych przekrojach cienkościennych występuje wzajemne sprężyste zamocowanie ścianek składowych. Ponadto, w wielu technicznie ważnych przypadkach, występuje wzdłużna zmienność naprężeń. W pracy przedstawiono metodę obliczeń nośności przekroju cienkościennego wrażliwego na wyboczenie lokalne na podstawie utraty stateczności najsłabszej płyty (ścianki). Punktem wyjścia jest założenie, że w przekroju cienkościennym można wyróżnić ściankę „najsłabszą”, która jest sprężyście zamocowana w sąsiedniej ściance usztywniającej (RP). „Płytą krytyczną” (CP) nazwano tę ściankę kształtownika cienkościennego, która w danym stanie naprężenia charakteryzuje się najniższymi naprężeniami krytycznymi. Założono, że połączenie płyty krytycznej z płytą podpierającą jest sztywne, tzn. na podłużnej krawędzi ich łączenia zachowane są warunki ciągłości przemieszczeń (kątów obrotu) i sił (momentów zginających). Dalej ściankę krytyczną modelowano, w zależności od warunków brzegowych, jako sprężyście zamocowaną przeciw obrotowi płytę przęsłową lub wspornikową. Oznacza to, że naprężenia krytyczne dla płyty krytycznej są wyższe niż przy normowym założeniu jej swobodnego podparcia. Stopień sprężystego zamocowania opisano za pomocą wskaźnika utwierdzenia κ, zmieniającego się od 0 dla swobodnego podparcia, do 1 dla pełnego utwierdzenia. Wskaźnik ten oszacowano w oparciu o założoną postać wymuszonego odkształcenia płyty usztywniającej, przy uwzględnieniu wpływu naprężeń ściskających w jej płaszczyźnie. Współczynniki wyboczeniowe (k) dla tak sprężyście zamocowanych i zmiennie obciążonych na długości płyt krytycznych zamieszczono w cyklu artykułów autora [31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42]. W pracach tych uwzględniono wzdłużny rozkład naprężeń wg funkcji stałej, liniowej lub nieliniowej (wg paraboli 2. stopnia). Dla tak obliczonych naprężeń krytycznych wyznaczono „lokalną” nośność krytyczną przekroju, która ogranicza zakres ważności teorii prętów cienkościennych Własowa (o nieodkształcalnym konturze przekroju). Przekroje, w których (dla określonych proporcji geometrycznych) ścianki ściskane ulegają jednoczesnej utracie stateczności (pod danym rozkładem naprężeń), nazwano przekrojami „zerowymi”. W ich przypadku nie występuje wzajemne sprężyste zamocowanie płyt sąsiednich i spełnione jest normowe założenie separacji przegubowo podpartych płyt składowych przekroju pręta.

6

Nieliniowość geometryczna oraz odkształcalność postaciowa w analizie układów prętowych

Obara P., Szczecina M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/II

405-412

PL

W pracy przeprowadzona została nieliniowa analiza uwzględniająca duże gradienty przemieszczeń, ale małe gradienty odkształceń, przy założeniu liniowych związków konstytutywnych dla materiału jednorodnego i izotropowego. Wyprowadzone zostało nieliniowe, ścisłe w ramach przyjętych założeń, wyrażenie na odkształcenie podłużne włókna położonego w dowolnej odległości od osi pręta. W rozważaniach uwzględniono wpływ odkształcalności postaciowej, czyli bazowano na klasycznej teorii Timoshenki [1]. Podano wzory na macierze: sztywności liniowej, naprężeń wstępnych oraz początkowych odkształceń elementu prętowego. Przeprowadzono również ścisłą i przybliżoną analizę stateczności początkowej mającą na celu określenie wpływu smukłości prętów na nośności krytyczne.

EN

The nonlinear analysis, which takes into account large gradients of displacements but small gradients of deformation, assuming linear constitutive relations for homogeneous and isotropic material, was carried out. The nonlinear, exact in its assumptions formula for deformation of the longitudinal fibre, located at any distance from the axis of the rod was derived. The discussion includes the influence of non-dilatational strain, based on the classical theory of Timoshenko [1]. The matrices of linear stiffness, initial stress and initial deformation of a rod element were given. Exact and approximate analyses of initial stability were performed to determine the influence of rod slenderness on the value of critical load.

7

Wpływ degradacji matrycy na nośność krytyczną ściskanych prętów drewnianych

Misztal B.

Wiadomości Konserwatorskie

|

2009

|

Nr 26

336-344

PL

W artykule wykazano, że termomechaniczna i chemiczna obróbka hamująca korozję biologiczną wpływa na degradację pozakomórkowej matrycy. Degradacja zmniejsza moduł sprężystości drewna i zmienia mechanizm niszczenia drewna. Powyższe zjawiska były włączone do teoretycznego oszacowania krytycznej nośności ściskanej belki drewnianej, poddanej traktowaniu termomechanicznemu. Efekt odkształcenia postaciowego był uwzględniony w analizie.

EN

It was indicated in the paper that thermo-mechanical and chemical bio-corrosion inhibiting treatment influences on the extracellular matrix degradation. The degradation decreases the modulus of elasticity of wood and changes the mechanism of wood destruction.The above phenomena were included in the theoretical estimation of the critical carrying capacity of compressed thermo-mechanically treated timber beams. Non-dilatational strain effect was included in the analysis.

8

Wpływ sił poprzecznych na pokrytyczne przemieszczenie poprzeczne kompozytowych prętów ściskanych

Kowal Z.

Przegląd Mechaniczny

|

2002

|

nr 6

16-20

PL

Zreferowano wyniki wieloletnich badań nad wyznaczaniem nadkrytycznych przemieszczeń poprzecznych kompozytowych prętów ściskanych, wskazano, że konieczność uwzględnienia wpływu sił poprzecznych na przemieszczenia odróżnia kompozytowe pręty ściskane od prętów ze stali sprężystoplastycznych oraz od prętów z materiałów jednorodnych o nieograniczonej sprężystości, wyprowadzono wzory do oszacowania pokrytycznych przemieszczeń poprzecznych nieograniczenie sprężystych prętów kompozytowych z uwzględnieniem wpływu sił poprzecznych stowarzyszonych z wyboczeniem i sztywności poprzecznej prętów; teoretyczne oszacowanie pokrytycznych przemieszczeń poprzecznych kompozytowych prętów ściskanych pozwala na obiektywne, obarczone małym błędem wyznaczanie nośności krytycznej prętów kompozytowych.

EN

Results of many years' investigations on determination of supercritical transverse shifts of compressed composite bars. It has been found that the need of taking into account the influence of transverse forces upon the shifts distinguishes the compressed composite bars from the bars of elastoplastic steels and from bars of homogeneous materials of an unlimited elasticity. Formulae for estimating after-critical transverse shifts of unlimitedly elastic composite bars, including the influence of transverse forces associated with buckling, and also the transverse rigidity of the bars. The theoretical estimation of the after-critical transverse shifts of the compressed composite bars, permits an objective low-error determination of the critical load capacity of the composite bars.

9

Doświadczalne wyznaczanie nośności krytycznej kompozytowych prętów ściskanych na podstawie pokrytycznych przemieszczeń

Kowal Z.

Przegląd Mechaniczny

|

2002

|

nr 10

35-38

EN

There are discussed the results of investigations on the experimental determination of the critical load capacity on the basis of large supercritical transverse displacements of the compressed composite bars. Formulae are derived for the estimation of the postcritical load capacity on the basis of measurement of large postcritical transverse displacements of the composite bars, including the influence of the transverse rigidity and transverse forces associated with a buckling of the bars. It has ben found that the estimation of the critical load capacity of the bars, made on the basis of the derived formulae, is safe and burdened with a small error. It has also been proved that taking into account the influence of the transverse rigidity and transverse forces upon the displacements and the critical load capacity permits to distinguish the compressed composite bars from compressed bars of solid materials of an unlimited elasticity and from elastoplastic metal bars.

10

Nośność słupów dwugałęziowych wzmacnianych pod obciążeniem

Kowal Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Budownictwo

|

2001

|

Z. 39

261-268

PL

W pracy wyznaczono metodą energetyczną nośność graniczną i krytyczną słupów dwugałęziowych połączonych sztywnymi przewiązkami, wzmocnionych pod obciążeniem za pomocą stężeń kratowych. Wyprowadzono wzór (3) na nośność graniczną z warunku stanu granicznego użytkownika. Wyprowadzono wzór na minimalną sztywność wzmocnienia potrzebną do maksymalnego wzmocnienia słupa. Wyprowadzono efektywne wzory (17), (19) do wyznaczania minimalnego przekroju dodatkowego wykratowania. W tablicy 1 zamieszczono współczynniki wytrzymałości oraz smukłości wzmocnionego słupa.

EN

This paper determines the critical bearing capacity and limit bearing capacity of two-branch columns connected by stiff lacings and strengthend under loading with additional gridding. Formulas (3) for limit bearing capacity is derived from the condition of the state of limit use. Formulas (17), (19), are derived for minimum section of grids, necssary for maximum stregthening of a column. Effective formulas are derived for local and global critical bearing capacity of the column strengthened under loading. The equation of nonlinear interaction (20) for the determination of global critical bearing capacity is shown. Table 1 contains coefficients of strength and slenderness of a column strengthened under loading, which is illustrated in a diagram.

11

Analiza stateczności wzmacnianych współczesnych konstrukcji inżynierskich

Obara P., Sendkowski J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Budownictwo

|

2001

|

Z. 39

293-302

PL

W pracy omówiono praktyczne przykłady wykorzystania teorii stateczności w analizie pracy konstrukcji inżynierskich. Wykazano możliwość zastosowania tych metod w ocenie wzmacniania i modernizacji współczesnych obiektów.

EN

Methods and techniques of stability analysis of structures applicable in the work of building the expert are discussed by the example of stability analyses of selected engineering structures and their elements. Cases of stability analysis of both bar and surface structures are illustrated and discussed. Attention is drawn, amongst others, to the proper modeling of the performance of structures susceptible loss. Conclusions for applications are made.

12

O nośności krytycznej słupów dwugałęziowych

Kowal Z.

Inżynieria i Budownictwo

|

2001

|

R. 57, nr 10

580-582