Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Obciążenie krytyczne niestężonych ram stalowych

Krystosik Przemysław

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 5-6

232--234

PL

Omówiono zagadnienia dotyczące stateczności ram stalowych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na problem określania obciążenia krytycznego w tych ramach. Przedstawiono propozycję algorytmu wyznaczania obciążenia krytycznego. Zamieszczono przykłady liczbowe.

EN

The paper presents the stability issue of unbraced steel frames with special attention paid to the problem of determining the value of critical load in these frames. In the paper was presented an algorithm of the critical load determination, and then it was used to calculate of certain steel frames.

2

On the columns buckling length of unbraced steel frames with semi-rigid joints

Krystosik Przemysław

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

539--556

EN

The paper presents the issue of unbraced and semi-rigid steel frames stability with special attention paid to the determination problem of columns buckling length Lcr in these frames. The paper discusses ways of buckling length determination in frames columns with the use of well known, European and American standard procedures, as well as numerical method of stability analysis based on the Finite Element Method (FEM). The presented procedures and analysis methods in calculations of certain steel frames with semi-rigid joints were used. On the basis of obtained results, it has been shown that in many practical cases, the simplified standard procedures of columns buckling length determination can give the results burdened with errors. These errors can have a significant influence on accuracy of columns resistance calculations. The issues presented in the paper are very important from the practical point of view, and according to the author, they can be used in the practical design of unbraced steel frames.

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie stateczności niestężonych ram stalowych o węzłach podatnych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na problem określenia długości wyboczeniowej Lcr słupów tych ram. W pierwszej części pracy przedstawiono trzy metody określania długości wyboczeniowej (Lcr = Lc·μ). Pierwsza metoda bazuje na wytycznych ECCS i jest uzupełnieniem europejskich norm w zakresie projektowania ram stalowych. Z kolei druga metoda opiera się na wytycznych AISC i jest zalecanym sposobem określania długości Lcr przez amerykańskie normy.Obydwa sposoby obliczeń wykorzystują bardzo podobne podejście, polegające na analizie warunków zamocowania rozpatrywanego elementu (słupa), przy czym odbywa się to na podstawie analizy wyizolowanego fragmentu ramy, w którym całkowicie pomija się fakt występowania sił normalnych. Trzecia, prezentowana w pracy metoda obliczeń długości wyboczeniowych słupów wykorzystuje wyniki analizy stateczności w ujęciu MES (Metody Elementów Skończonych). W metodzie tej wymagane jest przeprowadzenie globalnej analizy stateczności ustroju, uwzględniając przy tym odpowiedni model obciążenia, a więc i rozkład sił normalnych w konstrukcji. W drugiej części pracy przedstawiono pewne przykłady liczbowe ram stalowych, w których wyznaczono współczynniki długości wyboczeniowych μ słupów za pomocą wszystkich trzech prezentowanych metod. W pierwszym przykładzie poddano analizie dwunawową, trójkondygnacyjną ramę, uwzględniając w obliczeniach trzy różne przypadki obciążeń. W drugim przykładzie liczbowym wyznaczono poszukiwane wartości współczynników μ słupów dla trójnawowej, trójkondygnacyjnej ramy stalowej, w której węzły wewnętrzne (rygiel-słup), jak również węzły zewnętrzne (podstawy słupów) są węzłami podatnymi.

3

Assessment of stresses in reinforcement in the area of joints in composite steel-concrete slabs

Niedośpiał Marcin

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

403--414

EN

The article draws attention to certain aspects of calculating the width of cracks and stresses in composite elements under bending, in which the slab is located in the tension zone. If semi-rigid joints are used in the element, in which the beam is attached to the column by bolts, two types of areas should be distinct in which the reinforcement stresses will be calculated in a different way. The method of calculating stresses in reinforcement will depend on the type of a used joint or on the distance of the considered cross-section from the semi-rigid joint. In order to distinguish the method of calculating stresses in the paper, two areas were introduced: specifically area B and area D. Area B will be the area where the principle of flat sections can be applied, and stresses in the reinforcement are determined using the classical theory by adding the component responsible for the tension stiffening phenomenon. Area D is the area in the vicinity of the semi-rigid joint, where the principle of flat sections cannot be applied. To calculate stresses, consider the balance of joints using the available models of the semi-rigid joint, in particular the spring model. The paper presents the formulas for calculating stresses in the D area for two types semi-rigid joints: joint with a flush end-plate with 2 rows of bolts are used and joint with an extended end-plate with 3 rows of bolts are used.

PL

W artykule zwrócono uwagę na pewne aspekty obliczania szerokości rys i naprężeń w zginanych elementach zespolonych w których płyta znajduje się w strefie rozciąganej. W przypadku zastosowania połączeń podatnych w elemencie, w którym belka mocowana jest do słupa za pomocą śrub, należy wyróżnić dwa rodzaje obszarów, w których inaczej obliczane będą naprężenia w zbrojeniu. Sposób ich obliczania będzie zależał od rodzaju zastosowanego połączenia lub od odległości rozpatrywanego przekroju od węzła podatnego. W celu wyróżnienia metody obliczania naprężeń w artykule wprowadzono dwa obszary: obszar B i obszar D. Obszar B będzie takim obszarem, w którym można zastosować zasadę płaskich przekrojów, a naprężenia w zbrojeniu wyznacza się korzystając z klasycznej teorii dodając składnik odpowiedzialny za zjawisko tension stiffening. Obszar taki znajdowaś się będzie na całej długości nad słupem, gdy zastosowano przegubowe oparcie belki ostatniej kondygnacji na słupie (Rys. 3a) czy węzeł sztywny (Rys. 3b) oraz w pewnej odległości od węzła podatnego (Rys. 3c). Obszar D jest to obszar w bezpośrednim sąsiedztwie węzła podatnego (Rys. 3c), gdzie zasada płaskich przekrojów nie ma zastosowania. Aby obliczyć naprężenia należy rozważyc równowagę węzła korzystając z dostępnych modeli węzła podatnego. W artykule przedstawiono wzory do obliczania naprężeń w obszarze D dla dwóch typów węzłów podatnych: gdy blacha jest zlicowana z górną powierzchnią belki i zastosowano 2 rzędy śrub oraz gdy blacha jest wypuszczona powyżej górnej powierzchni belki i zastosowano 3 rzędy śrub. W tablicy 2 zamieszczono wyniki obliczeń, dla momentu zginającego równego 200 kN·m (zbliżonego do wartości granicznej w SGU). Obliczenia przeprowadzono przy założeniu, że belka połączona jest ze słupem wykonanym z kształtownika HEB200 fyk = 235 MPa za pomocą blachy zlicowanej i 4 śrub M20. Przyjęto dwa warianty grubości blachy: 10 mm i 20 mm. Sztywność początkową węzła Sj,ini oraz współczynniki sztywności części składowych węzła wyznaczono ze wzorów zamieszczonych w [12, 13] przy założeniu, że na długości belki w strefie ujemnego momentu zginającego znajduje się 15 sworzni łączących płytę betonową z belką, a sztywność pojedynczego sworznia wynosi, zgodnie z zaleceniami normy [13], 100 kN/mm.

4

Wpływ podatności węzłów na analizę globalną stalowych ram portalowych

Studziński Robert, Ordziniak Paweł

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 2

16--19

PL

W artykule przedstawiono wpływ sztywności obrotowej węzłów okapowych na rozkład sił wewnętrznych i przemieszczeń w stalowych ramach portalowych. Analiza numeryczna obejmowała jeden układ poprzeczny wydzielony z układu przestrzennego, dla którego przeanalizowano 12 wariantów węzłów okapowych. Każdy z węzłów spełniał warunki nośności, ale charakteryzował się różną sztywnością obrotową, za pomocą której definiowano skończoną sztywność węzła okapowego ramy. Wykorzystano analizę nieliniową dla arbitralnie ustalonego obciążenia zewnętrznego. Otrzymane wyniki porównano z prętowym modelem referencyjnym zawierającym węzły sztywne. Wszystkie obliczenia przeprowadzono w programie AxisVM X4.

EN

The article presents the influence of the rotational stiffness of eaves joints on the distribution of internal forces and displacements in the steel portal frames. The numerical analysis consisted of one transverse system separated from the 3D model, for which 12 variants of eave joints were analyzed. Each of the joints fulfilled the load capacity conditions. The joints were characterized by different rotational stiffness. The tasks were solved using non linear analysis for an arbitrarily determined external load. All calculations were carried out in the AxisVM X4 program.

5

Experimental tests of steel unstiffened double side joints with flush and extended end plate

Kozłowski Aleksander, Kukla Damian

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 4

127--154

EN

Experimental tests of steel unstiffened double side bolted end-plate joints have been presented. The main aim of the conducted tests was to check the behavior of joints in an accidental situation and possibility of creating secondary mechanism, i.e. catenary action in the scenario of column loss. Two types of end plate joints were tested: flush end-plate (FP) and extended end-plate (EP) with different thickness and different number of bolt rows in each. The tests were carried out on an isolated cross beam-column-beam type system until joint failure. During tests the available moment resistance and rotation capacity of bending joints and also values of tension forces in the beam were determined. The joints with extended end-plate have demonstrated higher bending and rotational capacity than flush end-plate. Significant deformation of column flanges, web and end plate were observed. The fracture of bolts was the failure mode of joints. Obtained results of axial force values in beam exceeded standard requirement what confirmed that the joints with unstiffened web column, flush or extended end-plate possess the ability of development the catenary action.

PL

W artykule przedstawiono badania doświadczalne śrubowych doczołowych nieużebrowanych węzłów obustronnych. Głównym celem badań było sprawdzenie możliwości utworzenia mechanizmu wtórnego, tzw. akcji cięgnowej w scenariuszu utraty słupa. Badaniu poddano dwa typy wezłów doczołowych: z blachą wpuszczoną (FP) i z blachą wystającą (EP) o różnej grubości oraz różnej liczbie rzędów śrub. Badania wykonano na wyizolowanym układzie krzyżowym belka-słup-belka do momentu zniszczenia połączenia. Wynikiem badań było określenie nośności połączeń przy zginaniu, ustalenie zdolności do obrotu tego typu połączeń oraz ustalenie wartości sił rozciągających w belkach. Połączenia z blachą wystającą wykazały większą nośność na zginanie oraz zdolność do obrotu niż węzły z blachą wpuszczoną. Miejscami znacznych odkształceń węzła były pasy i środnik słupa oraz blacha czołowa. Modelem zniszczenia węzłów było zerwanie śrub. Uzyskane w badaniach wartości siły osiowej w belkach przekroczyły wartości normowe, co potwierdza, że połączenia z nieużebrowanym środnikiem słupa, z blachą wpuszczoną lub blachą wystającą posiadają zdolność rozwoju akcji cięgnowej.

6

Stateczność niestężonych ram stalowych z węzłami podatnymi

Krystosik P.

Inżynieria i Budownictwo

|

2018

|

R. 74, nr 2

95--98

PL

Omówiono zagadnienie stateczności niestężonych ram stalowych o węzłach podatnych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na problem określenia długości wyboczeniowej Lcr słupów tych ram. Omówiono sposoby wyznaczania długości wyboczeniowej słupów ram przy użyciu procedury uproszczonej, jak również na podstawie numerycznych metod analizy stateczności.

EN

The paper presents the issue of unbraced and semi-rigid steel frames stability with special attention paid to the problem of determining buckling length Lcr of columns in these frames. The paper discusses ways of buckling length determination in frames columns with the use of simplified procedure, as well as numerical method of stability analysis.

7

Obliczanie naprężeń w rozciąganym zbrojeniu podłużnym węzła stropu zespolonego stalowo-betonowego

Niedośpiał M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 1

29--31

PL

Rozpatrując naprężenia w zbrojeniu należy rozróżnić obszary w bezpośrednim sąsiedztwie węzła i obszary w pewnym oddaleniu od węzła. Przedstawiono sposób obliczania naprężeń w rozciąganym zbrojeniu podłużnym w podatnym węźle stropu zespolonego oparty na metodzie składnikowej i normowym modelu węzła w bezpośrednim otoczeniu węzła.

EN

Analyzing the stresses in the reinforcement it is necessary to distinguish between the areas in the vicinity of joint and the areas at a distance from the joint. In this paper method of the stress calculations in reinforcement in semi-rigid joints of steel-concrete composite slabs are reported. The method based on component method and Eurocode standard joint model in the direct vicinity of the joint.

8

Sztywność łączników sworzniowych w elementach zespolonych stalowo-betonowych – zalecenia normy a wyniki badań

Niedośpiał M.

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

|

2017

|

z. 64, nr 1

395--406

PL

W niniejszym artykule przedstawiono zagadnienie sztywności sworzni główkowych w stropach zespolonych o płycie pełnej i płycie na blachach fałdowych. Norma projektowania konstrukcji zespolonych (Eurokod 4) sugeruje przyjęcie sztywności łącznika o średnicy 19 mm równej 100 kN/mm nie różnicując tej wartości ze względu na długość sworznia, stosunek grubości płyty w fałdzie do grubości ponad fałdą, czy wytrzymałości betonu. Analizując dostępny asortyment blach trapezowych stosowanych w stropach zespolonych zauważyć można, że powyższa wartość ma zastosowanie do bardzo wąskiej grupy blach z dostępnego asortymentu. Okazuje się, że dla większości z dostępnych profili blach należy wyznaczyć ją doświadczalnie. Sztywność sworznia będzie miała wpływ na charakterystykę M-Ø węzła (a tym samym na wartości sił wewnętrznych w przypadku stosowania węzłów podatnych) oraz na naprężenia w zbrojeniu (a tym samym na szerokość rys). W artykule zawarto przegląd badań dostępnych w literaturze i zamieszczono wyniki sztywności sworzni wyznaczone z krzywej siła – poślizg. Wyniki te mogą stanowić wskazówki i pomoc dla projektantów w przypadku analizy konstrukcji zespolonych.

EN

In this paper presents the problem of stiffness the headed studs in composite slabs are reported. The standard of composite structures (Eurocode 4) suggests a stiffness of the headed stud 19 mm connector equal to 100 kN/mm without differentiating the value due to the length headed stud, the ratio of slab thickness to the profiled steel sheeting height or concrete strength. Analyzing the assortment of profiled steel sheets used in composite slabs, it turns out that the above value can be applied to a very narrow set of profiled steel sheets. For other diameters of headed studs this value should be determined experimentally. The stiffness of headed stud will have an effect on the M-Ø characteristic of the joint (and thus the internal forces in the case semi-rigid joints) and the tension in the reinforcement bars (and thus the width of the cracks). The article provides an overview of research available in the papers and presents the results of stiffness studs derived from force - slip relationship. These results can provide guidance and assistance to designers in the analysis of composite structures.

9

O wpływie podatności węzłów w szkieletowych konstrukcjach drewnianych na pracę statyczną konstrukcji

Baszeń M., Miedziałowski C.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

R. 72, nr 8

409--413

PL

Scharakteryzowano problematykę podatności węzłów szkieletowych konstrukcji drewnianych. Omówiono pracę węzłów w zależności od ich schematu statycznego. Zaprezentowano wyniki badań doświadczalnych węzłów, których celem było określenie wpływu obciążenia zewnętrznego na ich podatność.

EN

The paper presents problem of semi-rigidity of the joint in wood light-frame structures. Authors present behavior of joint work due to its static scheme. The results of experimental researches over the joints in wood light-frame structures are presented in the paper. The aim of these experiments was to specify the influence of the external loads on the semirigidity of the joint.

10

Stateczność ram stalowych z węzłami podatnymi

Litewka P., Bąk M.

Przegląd Budowlany

|

2015

|

R. 86, nr 10

42--47

PL

Dotychczasowa praktyka projektowa związana z zagadnieniami stateczności opiera się na wyznaczeniu długości wyboczeniowej elementów ściskanych. Zastosowanie węzłów podatnych prowadzi często do wzrostu znaczenia stateczności, ze względu na obniżenie sztywności układu. Możliwe jest wówczas wykorzystywanie metody współczynnika długości wyboczeniowej, np. w oparciu o prace Giżejowskiego [1], analiza stateczności piętra ramy [2] lub analiza ogólna, wykorzystująca metodę elementów skończonych. Artykuł przedstawia przykład obliczeń stateczności dla kilku wariantów zastosowanych połączeń elementów, w celu określenia wpływu ich charakterystyk na stateczność konstrukcji. W obliczeniach uwzględniono chwilową sztywność połączeń uzyskaną z analizy nieliniowej dla podstawowego układu obciążeń. Uzyskane wyniki podkreślają znaczenie zagadnień stateczności w przypadku zamiany połączeń sztywnych na połączenia podatne.

EN

The design practices implemented so far, within the area of stability, is based on determination of the buckling length of the elements which are pressed against one another. Using the bolted joints often leads to an increase in stability, since rigidity of the structure is being reduced. In such case it is possible to implement the methodology based on the buckling length coefficient, based e.g. on the studies developed by Giżejowski [1], analysis of stability of the frame floor [2] or general analysis, using the finite elements method. The article presents an example of stability calculations for several variants of the utilized joints between the individual elements of the structure. The aim of the calculations is to define the impact of the characteristics of those elements on the structural stability. The calculations took into account the rigidity of the joints, achieved via a non-linear analysis for the basic load imposition layout. The obtained results emphasize the meaning of the stability issues, when it comes to change of the rigid joints to the bolted ones.

11

Spawane połączenia węzłów podatnych w kratownicach o prętach skratowania z kształtowników zamkniętych i pasach z dwuteownika

Broniewicz M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2014

|

R. 70, nr 12

677--681

PL

Dokonano oszacowania nośności spoin w węzłach podatnych, określenia efektywnych długości spoin, sposobu ich rozmieszczenia w zależności od sztywności płytowej ścianek rur oraz wyznaczenia składowych naprężeń działających na poszczególne odcinki spoin. Zaproponowano sposób sprawdzenia nośności spoin pachwinowych w węźle K lub N ukształtowanym z nachodzeniem prętów o przekroju zamkniętym oraz pasach z dwuteowników.

EN

Estimation of resistance of welded semi-rigid joints is a complex issue because it requires determining of effective lengths of welds, their placement on the member walls with their different rigidity and distribution of components of the loads acting on each section of welds in various joint areas. The objective of this paper is to present the most up-to-date information to designers, teachers and researchers according design of welds for certain K and N joints with partially overlapped RHS brace members and I or H-section chord.

12

Wpływ siły podłużnej na podatność zginanych węzłów stalowej konstrukcji nośnej w pożarze rozwiniętym

Maślak M., Snela M.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 3

251--258

PL

W pracy podjęto próbę jakościowego i ilościowego oszacowania wpływu jaki na zachowanie się w pożarze rozwiniętym zginanych stalowych węzłów podatnych typu rygiel – rygiel albo słup – słup ma równoczesne oddziaływanie siły osiowej. Analiza opiera się na uogólnieniu klasycznego algorytmu metody składnikowej. Obecna w węźle siła podłużna koryguje nie tylko warunki obciążenia poszczególnych elementów, efektywnych w ocenie nośności, ale również wpływa w sposób znaczący na ich odkształcenie, co w konsekwencji przekłada się na zmianę sztywności. Zaobserwowany efekt jest tym bardziej istotny im większy jest udział siły podłużnej w globalnym bilansie oddziaływań.

EN

The axial force qualitative influence as well as its quantitative evaluation on the behaviour of the flexible steel beam-to-beam and column-to-column knee joints subject to bending under fire conditions are assessed and discussed in detail. The proposed calculation algorithm is based on the generalization of classical component method. The essential effect of such axial force is not only the correction of internal forces applied to particular joint components, but also the significant modification of their strain conditions.

13

Uwagi o obliczaniu szerokości rys w węzłach stropów zespolonych stalowo - betonowych

Knauff M., Niedośpiał M

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 3

111--118

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące zarysowania rozciąganej płyty żelbetowej w węzłach stropów zespolonych stalowo – betonowych. Według normy projektowania konstrukcji zespolonych [1] do obliczania szerokości rys wykorzystuje się zasady normy konstrukcji żelbetowych [2]. Z zaczerpniętego z [2] wzoru, w którym wzięto pod uwagę zjawisko „tension stiffening”, według [1] otrzymuje się zaskakująco duże naprężenia w zbrojeniu płyty, zwłaszcza dla niewielkiego stopnia zbrojenia. W związku z tym w artykule zamieszczono i skomentowano wyprowadzenie tego zaskakującego wzoru – rozpatrzono także przypadek nie uwzględniony w normie. W [1] nie rozróżnia się zjawisk zachodzących w bezpośrednim sąsiedztwie słupa od zjawisk zachodzących w pewnym oddaleniu od słupa. W związku z tym, proponuje się stosowanie w analizach, podobnie jak w [2], obszarów typu D (D od słowa „discontinuity”) w bezpośrednim sąsiedztwie węzła oraz obszarów typu B (od Bernoulli) w pewnym oddaleniu od węzła. Wywody teoretyczne rozpatrzono na tle wyników badań eksperymentalnych.

EN

In this paper some aspects of the calculation of the width of cracks in joints of steel-concrete composite slabs are reported. The code concerning design of composite steel and concrete structures for the calculation of crack widths refers to the code of reinforced concrete structures. The application of the formula, which takes into account „tension stiffening”, seems to lead to surprising results - for the elements with small reinforcement ratio, the obtained stress is much greater than the stress calculated in classical way i.e. without tension stiffening. The authors present the derivation of this formula - the result corresponds to the formula in the code but in the paper an additional case is taken into account. Furthermore, the authors suggest to consider two types of areas as in the RC code. Type D (D from "discontinuity") should be analyzed in the close surrounding of the column and type B (B from Bernoulli) areas at some distance from the column.

14

Leg stiffness adjustment during hopping at different intensities and frequencies

Mrdakovic V., Ilic D., Vulovic R., Matic M., Jankovic N., Filipovic N.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 3

69--76

EN

Understanding leg and joint stiffness adjustment during maximum hopping may provide important information for developing more effective training methods. It has been reported that ankle stiffness has major influence on stable spring-mass dynamics during submaximal hopping, and that knee stiffness is a major determinant for hopping performance during maximal hopping task. Furthermore, there are no reports on how the height of the previous hop could affect overall stiffness modulation of the subsequent maximum one. The purpose of the present study was to determine whether and how the jump height of the previous hop affects leg and joint stiffness for subsequent maximum hop. Ten participants completed trials in which they repeatedly hopped as high as possible (MX task) and trials in which they were instructed to perform several maximum hops with 3 preferred (optimal) height hops between each of them (P3MX task). Both hopping tasks were performed at 2.2 Hz hopping frequency and at the participant's preferred (freely chosen) frequency as well. By comparing results of those hopping tasks, we found that ankle stiffness at 2.2 Hz (p=0.041) and knee stiffness at preferred frequency (p=0.045) was significantly greater for MX versus P3MX tasks. Leg stiffness for 2.2 Hz hopping is greater than for the preferred frequency. Ankle stiffness is greater for 2.2 Hz than for preferred frequencies; opposite stands for knee stiffness. The results of this study suggest that preparatory hop height can be considered as an important factor for modulation of maximum hop.

15

Wpływ podatności węzłów na przechył zastępczy w pozasprężystej analizie szkieletów stalowych

Tylek I., Kuchta K.

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

|

2013

|

z. 60, nr 2

285--299

PL

Zgodnie z zaleceniami współczesnych norm projektowania stalowych konstrukcji prętowych imperfekcje wprowadza się do modelu obliczeniowego już na etapie analizy statycznej. Najczęściej są to zastępcze imperfekcje geometryczne w postaci zastępczego przechyłu wstępnego szkieletu stalowego oraz zastępczego wygięcia wstępnego pręta ściskanego, które pozwalają pośrednio uwzględnić także imperfekcje różne od geometrycznych. W niniejszej pracy zagadnienia dotyczące imperfekcji analizowano przy zastosowaniu podejścia statystycznego, wykorzystując prętowo-tarczowy model szkieletu wielokondygnacyjnego wraz ze statystycznie uzasadnionymi imperfekcjami geometrycznymi. Wykorzystano model efektywnego losowego zastępczego przechyłu wstępnego sformułowanego przez Machowskiego na podstawie analizy statystycznej losowych przechyłów wstępnych słupów dla populacji szkieletów stalowych mających cechy próby reprezentatywnej. Celem pracy była wstępna analiza wpływu podatności węzłów na wartość statystycznie uzasadnionego zastępczego przechyłu wstępnego szkieletu w kontekście obowiązujących norm polskich. Obliczenia porównawcze przeprowadzono na przykładzie 9. kondygnacyjnego budynku o szkielecie stalowym, dla którego przyjęto dwuwymiarowy model prętowy o regularnej siatce dyskretyzacji. Konstrukcja była analizowana w zakresie sprężysto-plastycznym, model konstrukcji uwzględniał nieliniowość materiałową oraz nieliniowości geometryczne w postaci dużych przemieszczeń (tj. dużych translacji i dużych obrotów) oraz efekt wzmocnienia naprężeniowego. Zachowując nieodkształconą geometrię układu do modelu wprowadzono zastępcze poziome obciążenie imperfekcyjne związane zastępczymi losowymi przechyłami wstępnymi poszczególnych pięter lub zastępczym przechyłem wstępnym całego szkieletu. Jako kryterium wyznaczenia wyznaczania zastępczego losowego przechyłu wstępnego całego szkieletu przyjęto warunek zachowania przyrostu pracy obciążeń imperfekcyjnych układu z węzłami o zadanej sztywności odpowiadającej obciążeniu granicznemu. W analizowanym przypadku otrzymano wartości zastępczych losowych przechyłów wstępnych szkieletu zależne od sztywności początkowej węzłów rozpatrywanej ramy, co wskazuje na potrzebę dalszej analizy opisywanego zjawiska.

EN

According to contemporary standard recommendations for design of steel structures imperfections are taking into account in the stage of static analysis. Most often these are equivalent geometrical imperfections in the form of equivalent initial tilt of frame as a whole and equivalent initial bow of compressed bar which indirectly allow to take into consideration also imperfections other than geometrical. In this paper imperfection problems were analyzed with the use of statistical approach, utilizing bar-disk model of multistory building frame and statistically based geometrical imperfections. Model of effective random equivalent initial tilt formulated by Machowski on the basis of steel skeleton column initial tilts statistical analysis was used. The aim of this paper was analysis influence of joints rigidity on statistically based frame equivalent initial tilt value in the context of Polish standards currently in force. Comparative calculations were conducted for exemplary 9-story steel building frame. Two-dimensional bar structure model with regular mesh and elastic-plastic (bilinear) model of material was assumed. Large displacements (translations and rotations) and effect of stress stiffening were take into account. Random initial tilts of column or whole structure were introduced in the form of random horizontal equivalent forces. Random equivalent initial tilt for frame as a whole was determined according to criterion of imperfectional forces work increase for limit point on equilibrium path. In analyzed case values of frame random equivalent initial tilts turned out to be dependent on joint rigidity what indicates need of further analysis of described phenomenon.

16

Badania podatnych węzłów zaczepowych rygiel-słup w stalowych regałach magazynowych wysokiego składowania

Król P. A., Papadopoulos-Woźniak, Wójt J.

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

|

2013

|

z. 60, nr 2

153--174

PL

Stalowe regały magazynowe wysokiego składowania są jedną z najczęściej spotykanych i coraz powszechniej stosowanych szkieletowych konstrukcji cienkościennych. Typowy regał paletowy składa się z ramownicowych układów słupowych, połączonych skratowaniem, zapewniającym wymaganą sztywność w kierunku poprzecznym (Rys.1). W kierunku podłużnym konstrukcja nie jest w żaden sposób stężona, zaś odpowiednia sztywność układu jest zagwarantowana poprzez sztywność samych słupów, sztywność połączenia słupów nośnych z posadzką oraz sztywność podatnych węzłów zaczepowych rygiel-słup. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na jednostronnych węzłach rygiel-słup typowego, niestężonego, systemowego rozwiązania regału paletowego. Próbom poddano dwie grupy rygli, z pełną oraz częściową spoiną łączącą blachę czołową połączenia zaczepowego z ryglem. Zależność pomiędzy momentem zginającym a kątem obrotu dla badanych grup ma dość podobny charakter, jednakże elementy z częściową spoiną przenoszą istotnie mniejszy moment zginający, a zniszczenie ma znacznie gwałtowniejszy charakter. Wartości sztywności określone dla poszczególnych grup węzłów na podstawie różnych dokumentów o charakterze normatywnym wykazują dość istotne różnice. Wskazuje to na konieczność przeprowadzenia dalszych badań oraz doprecyzowania procedury dotyczącej sposobu określania nośności i sztywności węzłów, gdyż znajomość tych parametrów jest niezbędna do prawidłowego zaprojektowania tego typu konstrukcji. Niezawodność analizowanych połączeń wpływa na bezpieczeństwo użytkowania całej konstrukcji, co jest szczególnie ważne ze względu na coraz powszechniejsze stosowanie stalowych regałów magazynowych w ogólnodostępnych powierzchniach sklepowych.

EN

Steel high storage pallet racks are one of the most common and more widely used skeletal thin-walled structures. A typical pallet rack consists of columnar structural systems, consisting of two separate columns connected with the set of diagonals, that provides the required stiffness in the transverse direction. In the longitudinal direction it is typical sway-frame structure not braced in any way, and the appropriate rigidity of the system is guaranteed by the rigidity of the columns themselves, and the stiffness of the column-to-floor and the beam-to-column semirigid joints. In this paper the results of series of experimental tests carried out on unilateral semirigid beam-to column joints applied in the typical pallet rack system solution are presented and discussed. The study involved two groups of beams, with full and partial weld seam connecting the front plate of the hooking joint. The relationship between the bending moment and the angle of rotation for the analyzed groups are similar in nature, but the elements with only a partial weld seam transfer substantially smaller bending moment. Stiffness defined for each group of joints based on various normative documents show quite significant differences. This points to the need for further studies to clarify the procedure on how to correctly determine the load capacity and stiffness of this type of joints, the knowledge of which is essential for the proper design of this type of construction. Reliability of the analysed joints affect the safety of the whole structure, which is particularly important because of the increasing use of steel storage racks systems in public areas of huge stores, supermarkets and malls.

17

Sztuczne sieci neuronowe w mechanice materiałów i konstrukcji - ostatnie wyniki badań

Waszczyszyn Z., Ziemiański L.

Inżynieria i Budownictwo

|

2011

|

R. 67, nr 9

486-491

PL

Omówiono zastosowania sztucznych sieci neuronowych do analizy niezawodności dźwigara stalowego, predykcji liczby cykli niszczących ściskane próbki betonowe, identyfikacji sił w śrubach węzłów podatnych, strojenia modeli MES oraz w diagnostyce i monitorowaniu elementów konstrukcji.

EN

The artificial neural networks applications in analysis of the following problems are discussed: reliability analysis of a steel girder, prediction of the number of load cycles causing fatigue damage of compressed concrete specimens, identification of bolts' forces in semi-rigid connections, updating of the finite element models and in diagnostics and health monitoring of structures members.

18

O obliczaniu ram z węzłami podatnymi

Pałkowski S.

Inżynieria i Budownictwo

|

2011

|

R. 67, nr 11

586-588

PL

Przedstawiono wybrane metody obliczania ram stalowych z uwzględnieniem wytycznych Eurokodu 3. Metody te porównano z metodą ścisłą opartą na nieliniowej charakterystyce M-fi węzła. Rozwiązano i przedyskutowano przykład liczbowy.

EN

The chosen methods of calculation of semi-rigid frames according to Eurocode 3 have been presented in the paper. These methods are compared to the exact method based on the nonlinear M-fi joint relation. A numerical example has been solved and discussed.

19

O wyboczeniu ram niestężonych z węzłami podatnymi

Pałkowski S., Krystosik P.

Inżynieria i Budownictwo

|

2010

|

R. 66, nr 9

506-508

PL

Przedstawiono analizę wpływu niesymetrycznej budowy węzłów podatnych na wartość obciążenia krytycznego ram niestężonych. Przeprowadzono pewną ogólną analizę parametryczną dwu ram o węzłach podatnych. Zamieszczono przykład liczbowy.

EN

An analyse of influence of semi-rigid asymmetrical joints on critical load of unbraced frames has been presented. A parametric analyse of two selected semi-rigid frames has been carried out and a numerical example has been solved.

20

Resistance and stiffness of the beam to column joints with angle flange cleats

Pisarek Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2009

|

z. 52 [264]

155-164

EN

The method of calculation of the moment resistance and initial stiffness for bolted angle flange cleats connections has been presented. Calculation of this characteristic without computer use is rather troublesome. Simple formulae for calculation of the moment resistance and initial stiffness was developed and presented in this paper.