Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza wpływu skokowej zmiany sztywności w postaci przegubu na projektowanie wybranych układów konstrukcyjnych jednonawowej hali stalowej

Kłos Marzena, Dragan Dawid

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 1-2

46--50

PL

Przedmiotem analiz są wybrane elementy konstrukcyjne hali stalowej: płatew oraz główny układ poprzeczny. W etapie wyjściowym płatew zaprojektowano jako pięcioprzęsłową belkę ciągłą, a główny układ poprzeczny jako dźwigar połączony sztywno ze słupami zamocowanymi na sztywno. W kolejnych krokach w elementach konstrukcyjnych wprowadzano skokowe zmiany sztywności. Analizowano odpowiednio od jednej do czterech zmian sztywności w postaci przegubu. Zbierano wyniki maksymalnych sił przekrojowych i ugięć dla poszczególnych lokalizacji przegubów i porównano je z wartościami wyjściowymi. Przeprowadzona analiza pozwala wskazać najbardziej niekorzystne lokalizacje wystąpienia skokowej zmiany sztywności w analizowanych układach, dając informację, gdzie należy unikać projektowania połączeń przegubowych.

EN

The subject of the analyses are selected structural elements of the steel hall purlin and elements of the main transverse system. An the initial stage, the purlin was designed as a five-span continuous beam and the main transverse system as a girder connected rigidly to rigidly fixed columns. Further in the process, some step changes in stiffness were applied in structural elements. One to four stiffness changes per joint were analysed respectively. The results of maximum cross-sectional forces and deflections for individual joint locations were collected and compared with the initial values. The conducted analysis allows to indicate the most unfavorable locations of the occurrence of a step change in stiffness in the analyzed systems, providing information on where to avoid the design of articulated joints.

2

Wpływ sztywności blach fałdowych poszycia dachu na nośność płatwi

Czepiżak Dariusz, Machowiak Adam

Builder

|

2022

|

R.26, nr 4

56--60

PL

W pracy badano nośność elementów konstrukcji wsporczej lekkiej obudowy hal stalowych z uwzględnieniem sprężystego podparcia bocznego wynikającego ze sztywności tarczowej obudowy (blach trapezowych). Przeprowadzono analizy parametryczne obciążenia granicznego płatwi zginanych jednokierunkowo. W analizach zmieniano schemat statyczny płatwi, przekrój oraz sztywność podparcia sprężystego na przesuw ich pasa górnego. Pominięto przy tym wpływ usztywnienia na obrót elementów, jakie zapewnia sztywność giętna obudowy. Wykazano, że stosowanie uregulowań normowych bez wykorzystania zaawansowanych metod obliczeniowych prowadzi do konserwatywnej oceny nośności granicznej konstrukcji wsporczej lekkiej obudowy.

EN

The study investigated the load-bearing capacity of the supporting structure elements of the lightweight steel hall cladding, considering the elastic lateral support resulting from the stiffness of the trapezoidal steel sheeting acting as diaphragm. Parametric analyses of the load-bearing capacity of purlins acting in major axis bending were performed. In the analyses, the static scheme of the purlins, the cross-section and the stiffness of the elastic translational support of their top flange were changed. This ignores the effect of stiffening on component rotation provided by the flexural rigidity of the cladding. It has been shown that the application of standard regulations without the use of advanced calculation methods leads to a conservative assessment of the limit load-bearing capacity of a cladding support structure.

3

Hale namiotowe – płatew z rury cienkościennej, studium przypadku

Walentyński Ryszard, Siwek Monika

Przegląd Budowlany

|

2020

|

R. 91, nr 3

18--21

PL

W niniejszym artykule poruszono problemy związane z bezpieczeństwem projektowania tymczasowych hal namiotowych wynikających ze specyfiki ich projektowania oraz eksploatacji. Przeprowadzono studium przypadku zastosowania płatwi o profilu rury okrągłej cienkościennej. Pokazano, jak znaczący wpływ na nośność mogą mieć przeróbki niezgodne z wolą projektanta takiego elementu.

EN

This article deals with problems related to the safety of designing temporary tent halls arising from the specifics of their design and exploitation. A case study was carried out of the use of a thin-walled round purlin. It has been shown how significant impact on the load-bearing capacity can have modifications incompatible with the will of the designer of such an element.

4

Generalized model of imperfection forces for design of transverse roof bracings and purlins

Biegus A., Czepiżak D.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 1

267--279

EN

The EN 1993-1-1 calculation model of initial, equivalent bow imperfection forces qd acting on the bracing system assumes that the stabilized member is uniformly compressed within his length. But this assumption is incorrect. The distribution of the axial compression force in the restrained roof rafter varies along its length and usually has a parabolic shape. This paper proposes refined generalized models for identifying the imperfection forces in members to be restrained, having an initial bow imperfection with maximum amplitude e0. The models were derived on the basis of the real parabolic shape of the axial forces distribution in restrained roof girders. The effect of lateral imperfection amplitude e0 of the restrained girder is accompanied by twist imperfection ϕ0 measured as the angle of rotation of the webbed girder plane or the plane passing through the truss top and the bottom chords. The latter imperfection profile component generates additional horizontal imperfection forces H1,i not included in the current design codes. Analytical relations for calculating imperfection force qdi and force H1,i are provided in order to evaluate the state of stress in both the purlins and the bracings. The considered problem is illustrated with a calculation example.

5

Obciążenie imperfekcyjne elementów wytężonych znakozmienną wzdłużnie siłą osiową

Biegus A., Czepiżak D.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

371--386

PL

W modelu oceny obciążeń imperfekcyjnych qd stężeń i płatwi w PN-EN 1993-1-1 przyjęto jako bezpieczne założenie, że stężany element jest ściskany siłą stałą na jego długości. Założenie to nie jest poprawne, gdyż rozkład siły osiowej zmienia się na długości stężanego elementu - jest on paraboliczny i znakozmienny (występuje ściskanie i rozciąganie). Powoduje to generowanie przez stężany pręt oddziaływań imperfekcyjnych odmiennych od obciążenia qd wg PN-EN 1993-1-1. Przedmiotem pracy są badania obciążeń imperfekcyjnych stężanego pasa górnego dźwigarów dachowych połączonych sztywno ze słupami. Siła osiowa w stężanym pasie zmienia się parabolicznie na jego długości, z rozciągającej w strefie podporowej, w ściskającą w strefie środkowej. Jest to znakozmienne wzdłużnie obciążenie paraboliczne. Wartości sił osiowych rozciągających w strefie przypodporowej Nhog i ściskających w strefie środkowej Nsag zależą m.in. od charakterystyk sztywnościowych rygla dachowego, słupów i ich połączeń ze sobą. W pracy wykonano analizy parametryczne obciążeń imperfekcyjnych oraz wytężenia płatwi i stężeń w funkcji sił osiowych Nhog i Nsag w stężanym elemencie. Celem prezentowanych analiz jest określenie rzeczywistego obciążenia imperfekcyjnego i jego wpływu na wytężenia płatwi i stężeń w różnych, realnych sytuacjach projektowych.

EN

In the calculation model of equivalent stabilizing force qd (shorter – imperfection force) for both bracing system and purlins consistent with PN-EN 1993-1-1 it has been conservatively assumed that the member to be restrained is uniformly compressed within its length by an axial force. This is incorrect when the actual distribution of the axial force is considered as non – uniform, having a parabolic shape and sign – variable characteristic (compression and tension). Thus a different imperfection force is generated in comparison with this given in PN-EN 1993-1-1. The actual imperfection loads of the upper flange of the restrained roof rafter being fully fixed to columns have been analyzed. The axial force in the restrained member changes parabolically along its length from tension at the support zone to compression at the central part. Values of tension axial forces Nhog and compression axial forces Nsag depend, among others, on the rigidity of the roof rafter, rigidity of columns and stiffness classification of the rafter to column connection. Parametrical analyzes of the imperfection forces together with evaluation of strains of purlins and bracing system versus axial forces Nhog, Nsag acting in the restrained member have been done. The result of presented analyzes is determination of the safe imperfection force and the strain of purlins and bracing system in different, real design situations and a comparison of obtained results with these based on the conservative model given by PN-EN 1993-1-1.

6

Uściślony model imperfekcyjnych obciążeń płatwi i stężeń

Biegus A., Czepiżak D.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

307--314

PL

Przedstawiono uściślone modele identyfikacji obciążeń imperfekcyjnych stężanych kratownic swobodnie podpartych. Wyznaczono je uwzględniając rzeczywisty paraboliczny rozkład sił w stężanym elemencie oraz skręcenie płaszczyzny głównej kratownicy. Podano zależności analityczne służące do obliczania obciążeń imperfekcyjnych w analizie wytężenia płatwi i stężeń. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników.

EN

Refined modes of identification of loads from imperfections on braced free supported trusses have been presented. The loads have been determined according both their real parabolic distribution along the braced members and the torsion of the main plane of the truss. The analytic relationships for calculation of the loads from imperfections in the strain analysis of purlins and bracings have been given and obtained results have been discussed.

7

Podatność podparcia płatwi na podporze a jej moment krytyczny

Górski M., Kozłowski A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 2

99--116

PL

Przedstawiono analizę podatności trzech najczęściej stosowanych w praktyce rodzajów połączeń płatwi z dźwigarem oraz wpływ tych podatności na moment krytyczny płatwi. Badania dotyczyły płatwi wykonanych z kształtowników dwuteowych, o schemacie statycznym belki ciągłej. Każde z połączeń analizowane było w trzech wariantach, różniących się między sobą wysokością zamocowania łączników płatwi do dźwigara. Otrzymane wyniki porównano z teoretycznym założeniem tzw. podparcia widełkowego, stosowanego w obliczeniach projektowych. Podatność połączeń określano na dwa sposoby: za pomocą badań doświadczalnych oraz poprzez analizę modeli połączeń metodą elementów skończonych. Wartości momentu krytycznego również wyznaczano kilkoma drogami. Wykorzystano w tym celu zarówno podstawowy wzór wyprowadzony z teorii sprężystości, jak również programy MES: LTBeam i Autodesk Simulation Multiphysics. Programy te różniły się między sobą stopniem zaawansowania, a także sposobem modelowania płatwi oraz uwzględniania podatności połączeń w obliczeniach momentu krytycznego. Badania doświadczalne i analizy obliczeniowe pozwalają stwierdzić jak zmienia się wartość momentu krytycznego w zależności od zastosowanego typu połączenia. Badania wykazują wzrost odporności na zwichrzenie wraz ze zwiększaniem wysokości zamocowania łączników płatwi do dźwigara. Jednocześnie różnice w wartościach momentu krytycznego dla różnych rodzajów połączeń nie przekraczają 10%. Analiza wykazuje również, że wzór analityczny, stosowany powszechnie w projektowaniu, znacząco zaniża rzeczywiste wartości momentu krytycznego płatwi wieloprzęsłowej, co może powodować niepotrzebne przewymiarowanie konstrukcji.

EN

Analysis of the support flexibility of the three most frequently used in practice types of connections purlins with the girder and their influence on the critical moment of the purlins has been presented. The study focused on I-beam purlins with static scheme of continuous beam. Each connection was analyzed in three options, differing in height of purlin connector attachment to the girder. The results were compared with the theoretical assumption of the fork support which is used in design calculation. Connections flexibility was obtained in two ways: by experimental research and by analysis of connection model using finite element method. The values of critical moment were also determined in several ways. A basic formula derived from the theory of elasticity and programs LTBeam and Autodesk Simulation Multiphysics were used. These programs differed in advancement and the modeling process and also in the way of including the connections’ flexibility in calculation of a critical moment. The analysis leads to the observation how the value of a critical moment is changing according to adopted type of connection. Studies show an increase in resistance to lateral-torsional buckling with increasing of height of purlin connector attachment to the girder. Simultaneously the differences in the values of a critical moment for various types of connections do not exceed 10%. Moreover the analysis shows that analytical formula significantly underestimated the actual value of a critical moment for multi–span purlins which may result in unnecessary oversizing of the construction.

8

Experimental research and integrated FEM modelling for sheet roof covering with thermal insulation

Ciurej H., Piekarczyk M., Pięciorak E.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. 14, nr 2

183-192

EN

FEM numerical analysis of the behaviour under loading was conducted for a coupled set elements, i.e. cold-formed Z purlins, thermal insulation and trapezoid sheets forming a roof covering. The: results gained for an integrated model built with FEM program MSC.Marc were compared with the values obtained for the true model in loading tests. A sufficient adequacy of numerical simulation was achieved.