Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza głowicy słupa żelbetowego metodą S-T w celu ustalenia przyczyn zarysowania

Musiał Michał

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 3

23--26

PL

W artykule opisano przypadek zarysowania głowicy prefabrykowanego słupa żelbetowego. Głowica stanowi podparcie kratownicy stalowej stropodachu hali produkcyjnej z jednej strony i belki żelbetowej stropodachu z drugiej. Kratownica stalowa opiera się na wykształtowanej półce, natomiast belka żelbetowa na prostokątnym wsporniku. Ze względu na zarysowanie głowicy (o szerokości przekraczającej 0,5 mm) przeprowadzono analizę jego przyczyn. Stwierdzono, że błędnie obliczono i ukształtowano zbrojenie. Na podstawie metody S-T zaproponowano poprawny sposób zbrojenia elementu.

EN

In the paper the case of cracking of the precast reinforced concrete column’s head was described. The head is the support for a roof steel truss of a production hall on the first side and a roof reinforced concrete beam on the second side. The steel truss is supported on the detailed shelf where as the beams is supported on the rectangular corbel. Because of the head’s cracking (the width of more than 0,5 mm) the reasons’ analysis was carried out. It was stated that the reinforcement was calculated and detailed wrongly. On the basis of S-T method the correct way of the element’s reinforcing was proposed.

2

Perspektywy zastosowania optymalizacji topologicznej w projektowaniu konstrukcji żelbetowych na przykładzie naroży ram

Szczecina Michał, Winnicki Andrzej

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 11-12

709--711

PL

W artykule przedstawiono możliwości stosowania optymalizacji topologicznej w przypadku obszarów typu "D" konstrukcji żelbetowych. Perspektywy dotyczą zarówno optymalizacji kształtu obszaru, jak i schematu Strut-and-Tie. Dokonano również przeglądu aktualnego stanu wiedzy o optymalizacji topologicznej obszarów typu "D". Na koniec autorzy zaproponowali plan dalszych badań nad omawianym zagadnieniem.

EN

The paper present prospects of applying topological optimization in the case of the "D" regions of reinforced concrete structures. The prospects relates optimization of both geometry and the Strut-and-Tie scheme. The current state of knowledge on topological optimization of "D" regions was also reviewed. Finally, the authors proposed a plan for further research on the discussed issue.

3

Reliability of beams subjected to torsion designed using STM

Buda-Ożóg L., Sieńkowska K., Skrzypczak I.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

555--573

PL

W pracy analizowano niezawodność wspornikowych belek żelbetowych. Obiektem badań były belki skręcane i zginane, w których zbrojenie zaprojektowano metodą ST, przedstawione na rys. 1. Zbrojenie analizowanych belek uzyskano na podstawie trzech modeli Strut i Tie. Model 1 stanowiła kratownica przestrzenna, w której ściskane krzyżulce betonowe wydzielone rysami ukośnymi są na każdym boku pionowym i poziomym nachylone do osi pręta pod kątem 45°. Pręty pionowe kratownicy to rozciągane zbrojenie w postaci strzemion. Pas górny i pas dolny kratownicy to odpowiednio zbrojenie rozciągane i ściskane pasy betonowe. W modelu 2 kratownicy przestrzennej, ściskane krzyżulce betonowe przyjęto nachylone do osi pręta pod kątem 37°, natomiast w modelu 3 nachylone pod kątem 27°. Ocenę niezawodności belek skręcanych poprzedziły badania doświadczalne przeprowadzone na elementach w skali naturalnej. Badania miały na celu obserwację złożonego charakteru zjawiska skręcania w konstrukcjach żelbetowych, a uzyskane wyniki posłużyły do walidacji modeli numerycznych. Z uwagi na statystyczną reprezentatywność i wiarygodność otrzymanych wyników badań każda seria zawierała po 4 belki o takich samych parametrach tj. klasie betonu i zbrojeniu. Otrzymane z pomiarów wyniki podano ocenie statystycznej. Na podstawie przeprowadzonych badań doświadczalnych zauważono, że średnie obciążenie niszczące w zależności od modelu wynosiło od 121 kN dla modelu 1 do 97 kN dla modelu 3. Belki o zbrojeniu ukształtowanym na podstawie różnych modeli ST charakteryzuje też inne ugięcie oraz kąt obrotu płaszczyzny bocznej. W następnym kroku przeprowadzono analizę numeryczną belek w ATENA 3D - Studio. Do nieliniowej analizy belek żelbetowych wykorzystano modele betonu opisujące zależność δ - ε w złożonym stanie naprężenia o parametrach materiałowych zmodyfikowany zgodnie z wynikami badań wytrzymałościowych zastosowanego betonu. Zbrojenie zamodelowano dyskretnie wykorzystując wbudowany w programie ATENA model zbrojenia zapewniający przyczepność między betonem i zbrojeniem.

EN

This paper presents probabilistic assessment of load-bearing capacity and reliability for different STM of beams loaded with a torsional and bending moment. Three beams having different reinforcement arrangement obtained on the basis of STM but the same overall geometry and loading pattern were analysed. Stochastic modelling of this beams were performed in order to assess probabilistic load-bearing capacity. In the analysis, the random character of input data - concrete and steel was assumed. During the randomization of variables the Monte Carlo simulation with the reduce the number of simulations the Latin Hypercube Sampling (LHS) method was applied. The use of simulation methods allows for approximation of implicit response functions for complex in description and non-linear reinforced concrete structures. On the basis of the analyses and examples presented in the paper, it has been shown that the adoption of different ST models determines the different reliability of the analysed systems and elements.

4

Zagadnienia kształtowania konstrukcji w ujęciu współczesnej mechaniki

Bołbotowski K., Czarnecki S., Czubacki R., Dzierżanowski G., Lewiński T., Łukasiak T., Sokół T.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 8

437--441

PL

Przedstawiono współczesne kierunki rozwoju teorii optymalizacji topologii konstrukcyjnej dźwigarów płaskich, przestrzennych oraz rusztów. Omówiono metody konstrukcji bazowych prowadzące do kratownicowych lub belkowych aproksymacji dźwigarów Michella, metodę strut and tie w wersji wspomaganej przez metodę konstrukcji bazowych, metodę interpolacji materiałowej oraz metodę projektowania materiału. Każda z tych metod łączy w sobie optymalizację kształtu i materiału.

EN

The paper concerns the contemporary trends of the theory of optimization of structural topology of planar and spatial girders as well as grillages. The following methods discussed are the ground structure method leading to truss-like or beam-like approximations of Michell structures, the strut and tie method supported by the ground structure method, the method of material interpolation schemes and the free material design method. Each of these methods combines the shape design and the material design.

5

Numerical models and analyses of RC frame corners under opening moment

Winnicki A., Szczecina M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2015

|

Vol. 8, no. 4

67--72

EN

In the frame corners under opening bending moment there is a complex and non-linear distribution of stress. In such parts of structure the Bernoulli's principle is not fulfilled and the choice of a proper reinforcement is quite difficult. The authors of this paper suggest the use of Strut-and-Tie and FEM analysis as recommendable methods for the corners under opening bending moment. In this paper a few typical reinforcement details are considered: reinforcement detail only with loop-shaped main bars, detail with one diagonal stirrup, detail with three parallel diagonal stirrups, detail with two fan-shaped stirrups and detail with three fan-shaped stirrups. The other corner parameters are the same for all cases. The authors considered two different cases: section heights of column and beam are the same and section heights of column and beam are different, namely the beam is higher. The first step of these analyses is to establish the required reinforcement using Strut-and-Tie method. The next step is FEM analysis performed in Abaqus software. In this step ULS and SLS are checked and yielding, history of load, cracking and non-linear behaviour of each corner detail are recreated. Thanks to corner efficiency factor, the most reasonable reinforcement detail is established.

PL

W ramach żelbetowych w narożach poddanych działaniu momentu otwierającego panuje złożony i nieliniowy rozkład naprężeń. W takich fragmentach konstrukcji nie jest spełniona zasada Bernoulliego i dobór właściwego zbrojenia jest utrudniony. Autorzy tego referatu proponują użycie metody Strut-and-Tie i metody elementów skończonych jako skutecznych metod analizy naroży pod działaniem momentu otwierającego. W referacie rozważa się kilka typowych detali zbrojenia takich naroży: detal tylko z głównym zbrojeniem w kształcie pętli, detal z dodatkowym strzemieniem ukośnym, detal z trzema dodatkowymi równoległymi strzemionami ukośnymi oraz detale z dwoma i trzema strzemionami ukośnymi ułożonymi wachlarzowo. Pozostałe dane geometryczne i materiałowe są identyczne dla wszystkich detali. Autorzy rozważają ponadto dwa różne przypadki: gdy wysokości przekrojów poprzecznych belki i słupa tworzących naroże są te same oraz gdy wysokości te są różne, a ściślej wysokość przekroju belki jest większa niż przekroju słupa. Pierwszym krokiem tych analiz jest ustalenie wymaganego pola przekroju poprzecznego zbrojenia używając metody Strut-and-Tie. Następnym krokiem jest analiza w MES przeprowadzona w programie Abaqus. W tym drugim kroku sprawdzane są stany graniczne nośności oraz użytkowania, a także odtworzona jest historia obciążenia, zarysowanie oraz nieliniowe zachowanie naroża dla każdego z detali zbrojenia. Dzięki określeniu współczynnika efektywności naroża zostaje dobrany najbardziej racjonalny detal zbrojenia.

6

Innovative analysis methods of reinforced concrete structures: the strut and tie method

Krówczyński M. M.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 5-B

143--148

EN

The paper is devoted to the strut-and-tie method (STM) which is used for analysis and design of reinforced concrete structures. The most important and valuable information about the STM has been gathered and the example that applies to the method has been presented.

PL

Metoda strut-and-tie służy do lokalnych analiz konstrukcji żelbetowych dla obszarów z silnymi nieciągłościami, w których założenie o liniowym rozkładzie naprężeń nie jest spełnione. Innowacyjność metody polega na wykorzystaniu zasad teorii plastyczności oraz założeń odnoszących się do transferu sił z prętów zbrojeniowych na beton. W artykule zaprezentowano aspekty teoretyczne metody oraz przedstawiono przykład jej zastosowania do wymiarowania krótkich wsporników. Otrzymane rezultaty porównano z wynikami analizy alternatywną metodą belkową.

7

Strumienie sił w teorii Wacława Zalewskiego jako narzędzie projektanta w kształtowaniu architektury konstrukcji. Podstawowe zasady, metody dydaktyczne, przykłady realizacji

Pelczarski M.

Architectus

|

2014

|

Nr 4(40)

93--104

PL

Celem artykułu jest przybliżenie metody strumieni sił – fragmentu warsztatu prof. Wacława Zalewskiego, służącego do jednoczesnego tworzenia atrakcyjnych form architektonicznych wraz z ich systemem konstrukcyjnym, kształtowanym odpowiednio do zadanych warunków projektowych, zgodnym z warunkami naturalnego przepływu sił oraz zasadami minimum energii. Metoda ta może lepiej przemówić do młodego projektanta i rozbudować w nim intuicyjne „czucie konstrukcji” oraz wzmocnić możliwości przeprowadzenia samodzielnej analizy wytworów własnej wyobraźni.

EN

The article focuses on a method of streams of forces – a fragment of Professor Wacław Zalewski’s work aimed at simultaneous creation of attractive architectural forms along with their constructional system which is shaped in accordance with given design conditions and according to conditions of a natural flow of forces and energy minimum principles. This method can appeal to young designers and help them develop an intuitive “feeling of a construction” as well as enhance possibilities to carry out an independent analysis of products of their own imagination.