Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prawidłowość wykonywania wycięć w strunobetonowych płytach kanałowych oraz konsekwencje błędów w tym zakresie i sposoby naprawy

Błaszczyński Tomasz Z., Gwozdowski Błażej, Sinacki Dawid

Builder

|

2020

|

R.24, nr 9

36--40

PL

Stosowanie prefabrykowanych płyt strunobetonowych stało się tak powszechne, że zajmują się nimi już wszyscy, uważając te elementy za nieskomplikowane. Dotyczy to również wykonawstwa oraz modernizacji już zrealizowanych obiektów budowlanych. Pomimo szczegółowych wytycznych producentów i projektantów tego rodzaju płyt problemem wciąż jest zbyt duża dowolność w ich wycinaniu i wykonywaniu otworów, zwłaszcza na etapie realizacji lub zmian sposobu użytkowania w trakcie istnienia obiektów budowlanych. W pracy przedstawiono ogólne zasady bezpiecznego wycinania i otworowania prefabrykowanych płyt strunobetonowych oraz przypadki błędów popełnionych przy projektowaniu i realizacji stropów płytowych, prowadzące do stanów awaryjnych.

EN

The usage of prefabricated prestressed hollow-core slabs has become so widespread that everyone is already considering these elements as simple. This also concerns the execution and modernization of already realized buildings. Despite the detailed guidelines for designers of this type of slabs, still is a problem with incorrectly make cut-offs and holes, especially at the stage of implementation or changes in the way of use during the existence of buildings. The paper presents general principles for safe cutting and opening of prefabricated prestressed hollow-core slabs and cases of errors made in the design and implementation of slab floors, leading to emergency conditions.

2

Design of rectangular composite plates with circular holes

Barski M., Kędziora P., Chwał M.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 1

52--57

EN

The presented work is devoted to the problem of the optimal design of a multilayered composite structure. A square composite plate of geometrical dimensions 250x250x3 mm with a circular hole of diameter d = 100 mm is investigated. The structure is made of composite material, which consists of N = 12, 16 or 20 layers. Each layer is made of the same material, namely carbon fibers with epoxy resin (CFRP, fibers T300, matrix N5208). It is also assumed that the feasible fiber orientation angles are 0º, ±45º, 90º. The layer stacking sequence is symmetric with respect to the middle surface of the studied plate. The structure is subjected to uniform tension in the horizontal and vertical directions. Calculations are performed for the following load ratios, namely: ph/pv = 0, 0.5, 0.75, 1.0, where ph and pv denote the load in the horizontal and vertical directions, respectively. The optimization problem is stated as follows: we look for the stacking sequence (the number of layers with fiber orientation angle equal to 0º, ±45º, 90º, respectively), which ensures the maximal value of the load multiplier. In order to find the solution to the optimization problem, the advanced concept of the discrete design variable is introduced. The use of these variables significantly simplifies the optimization process. In consequence, a very simple optimization procedure can be utilized. All the necessary computations are carried out with the use of the commercial finite element package ANSYS 12.1. The analyzed plate is modeled as a shell structure. The optimal solution mainly depends on ph/pv. The total number of layers also has a slight influence on the obtained solution. The results are presented in graphs and collected in tables.

PL

Praca poświęcona jest zagadnieniu optymalnego projektowania wielowarstwowych struktur kompozytowych. Analizie poddano kwadratową płytę o wymiarach 250x250x3 mm. Rozważana konstrukcja posiada w geometrycznym środku kołowy otwór o średnicy 100 mm. Zastosowany materiał kompozytowy składa się z N = 12, 16 lub 20 warstw. Każda warstwa wykonana jest z włókna węglowego oraz żywicy epoksydowej (CFRP, włókna T300, żywica N5208). Przyjęto także, że dopuszczalne kąty orientacji włókien w warstwach to 0º, ±45º, 90º. Rozważano jedynie konfiguracje symetryczne względem powierzchni środkowej. Analizowana płyta poddana jest równomiernemu, proporcjonalnemu rozciąganiu, zarówno w kierunku poziomym, jak i pionowym. Jako kryterium optymalizacji przyjęto maksymalną wartość mnożnika obciążenia. Optymalnej konfiguracji laminatu poszukiwano dla następujących proporcji obciążenia: ph/pv = 0, 0.5, 0.75, 1.0, gdzie ph oznacza obciążenie działające w kierunku poziomym, zaś pv w kierunku pionowym. W celu wyznaczenia rozwiązania zastosowano dyskretne zmienne decyzyjne. Podejście takie umożliwia znaczne uproszczenie procedury optymalizacji. Wszystkie niezbędne obliczenia wykonano przy wykorzystaniu komercyjnego systemu opartego na metodzie elementów skończonych - ANSYS 12.1. W wyniku przeprowadzonej analizy uzyskano optymalne konfiguracje laminatów. Rozwiązania te wyraźnie zależą od proporcji obciążenia. Niewielki wpływ na rozwiązanie ma również przyjęta liczba warstw. Uzyskane wyniki przedstawiono na wykresach oraz zebrano w odpowiednich tabelach.

3

Simplified procedure for the free vibration analysis of rectangular plate structures with holes and stiffeners

Cho D. S., Vladimir N., Choi T. M.

Polish Maritime Research

|

2015

|

nr 2

71--78

EN

Thin and thick plates, plates with holes, stiffened panels and stiffened panels with holes are primary structural members in almost all fields of engineering: civil, mechanical, aerospace, naval, ocean etc. In this paper, a simple and efficient procedure for the free vibration analysis of such elements is presented. It is based on the assumed mode method and can handle different plate thickness, various shapes and sizes of holes, different framing sizes and types as well as different combinations of boundary conditions. Natural frequencies and modes are determined by solving an eigenvalue problem of a multi-degree-of-freedom system matrix equation derived by using Lagrange’s equations. Mindlin theory is applied for a plate and Timoshenko beam theory for stiffeners. The applicability of the method in the design procedure is illustrated with several numerical examples obtained by the in-house developed code VAPS. Very good agreement with standard commercial finite element software is achieved.

4

Stress state of plate with incisions under the action of oscillating concentrated forces

Shvabyuk V., Sulym H., Mikulich O.

Acta Mechanica et Automatica

|

2015

|

Vol. 9, no. 3

140--144

EN

This paper proposes the novel technique for analysis of dynamic stress state of multi-connected infinite plates under the action of oscillating forces. Calculation of dynamic stresses at the incisions of plates is held using the boundary-integral equation method and the theory of complex variable functions. The numerical implementation of the developed algorithmis based on the method of mechanical quadratures and collocation technique. The algorithm is effective in the analysis of the stress state caused by steady-state vibrations of plates.

5

Static and fatigue strength composite plates with holes

Barski M.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 1

3--7

EN

The number of structures made from multi-layered composite materials increases every year. Some of these structures include different cutouts, which result from the manufacturing process or are needed for maintenance. This kind of discontinuities are the source of stress concentrations, which cause the nucleation and evolution of various forms of damages in composite materials. The problem of the damage becomes particularly important when the structure is subjected to cyclic loads. The present work concentrates on the investigation of the strength evaluation for rectangular composite plates with internal holes of different shapes. Numerical results are presented for circular, elliptic and square (with rounded corners) holes placed in the centre of a plate, which is subjected to bi-directional tension pressure imposed along the outer edges. It is assumed that the stacking sequence is symmetric with respect to the middle surface of the structure. The considered plates are made from an angle-ply laminate, which consists of the twelve layers with a fiber orientation angle ±θ, for example [±5°, ±5°, ±5°, ±5°]s, where 's' denotes the symmetry. The fiber orientation angle θ is studied in order to find the maximum strength of the considered plate. The solution is sought from the following discrete values, namely [0°, 5°, 10°, 15°, ... , 90°]. The numerical calculations are performed with the use of the multipurpose finite element code ANSYS 12.1. In order to estimate the static strength of the structure, the linear (admissible stress) first ply failure criteria are applied. The influence of the geometry of the plate and the cutout on the optimal solution (fiber orientation angle ±θ) is also investigated. It is assumed that the ratio of the area of the analyzed plate and the hole is constant for the different shapes of holes. Simulations are performed for the two different materials, where the ratio of Young's modulus E1, E2 equal, respectively, E1/E2 << 1 (anisotropy) and E1/E2 ≈ 1 (quasi-isotropy).

PL

Obecnie z wielowarstwowych materiałów kompozytowych wykonywanych jest coraz więcej elementów konstrukcji. Wiele z tych elementów posiada rozmaite otwory niezbędne w procesie montażu, a następnie w procesie eksploatacji. Tego typu nieciągłości stanowią główną przyczynę powstawania koncentracji naprężeń. Zjawisko to z kolei jest przyczyną powstawania i narastania uszkodzeń, szczególnie przy obciążeniach zmiennych w czasie. Z tego też powodu niezwykle istotne staje się zagadnienie optymalnego projektowania tychże materiałów z punktu widzenia wytrzymałości zmęczeniowej. W pracy rozważano płaski, prostokątny element kompozytowy z centralnie zlokalizowanym kołowym, eliptycznym lub kwadratowym otworem. Element ten poddany jest działaniu ciśnienia przyłożonego na krawędziach zewnętrznych. Obciążenie to ma charakter proporcjonalny i zawarte jest w płaszczyźnie elementu. Założono symetryczną względem powierzchni środkowej konfigurację laminatu typu angle-ply, złożoną z ośmiu warstw wykonanych z identycznego materiału. Celem optymalizacji jest wskazanie takiej wartości kąta orientacji włókien ±θ, która gwarantuje największą możliwą wytrzymałość konstrukcji statyczną konstrukcji, a co za tym idzie, również zmęczeniową. Rozwiązanie poszukiwane jest w zbiorze wartości dyskretnych [0°, 5°, 10°, 15°, … , 90°]. Do wykonania niezbędnych obliczeń wytrzymałościowych wykorzystano komercyjny system oparty na metodzie elementów skończonych ANSYS 12.1. Do oszacowania nośności konstrukcji wykorzystano liniowe (naprężeniowe) kryterium zniszczenia typy first ply failure. Analizie poddano również wpływ zarówno wymiarów geometrycznych płyty, jak i otworu na optymalne wartości kąta orientacji włókien, przy czym założono, że pole powierzchni rozważanych płyt oraz otworów jest stałe. Symulacje przeprowadzono dla dwóch materiałów, dla których stosunek wartości modułów Younga wynosi odpowiednio E1/E2 << 1 oraz E1/E2 ≈ 1.