Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental tests of bonded steel-OSB composite beam

Derlatka Anna, Lacki Piotr, Więckowski Wojciech, Kasza Przemysław, Pomada Marta

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2022

|

Z. 28 (178)

7-12

EN

Rapidly rising metal prices force scientists to develop innovative materials. Therefore, composite structures, including sandwich structures, are gaining more and more popularity. The paper presents an assessment of a composite beam which is an alternative to a steel beam. The aim of the work was to determine the bending resistance of the steel-OSB composite beam. The subject of the three-point bending tests was a sandwich beam made of three 25 mm thick oriented strand boards and two 2 mm thick steel sheets. The components of the beam were joined with a polymer glue. The beam had a rectangular section 80 mm wide and 50 mm high. Its length was 800 mm. The tested bending capacity of the beam was 1 kNm. The work also included tests of the mechanical properties of the steel sheets used for the construction of the beam. As a result, the weight and consumption of steel in the steel-OSB composite beam and the analytically designed steel beam were compared.

PL

Bardzo szybko rosnące ceny metali zmuszają naukowców do opracowywania innowacyjnych materiałów, dlatego coraz większą popularność zyskują konstrukcje kompozytowe, w tym konstrukcje typu sandwich. W pracy dokonano oceny belki kompozytowej stanowiącej alternatywę dla belki stalowej. Celem pracy było wyznaczenie nośności na zginanie belki kompozytowej stalowo-OSB. Przedmiotem badań trójpunktowego zginania była belka typu sandwich zbudowana z trzech płyt OSB o grubości 25 mm oraz dwóch blach stalowych o grubości 2 mm. Komponenty belki połączono za pomocą kleju polimerowego. Belka posiadała prostokątny przekrój o szerokości 80 mm oraz wysokości 50 mm. Jej długość wynosiła 800 mm. Nośność belki na zginanie wyniosła 1 kNm. Wykonano również badania właściwości mechanicznych blach stalowych wykorzystanych do budowy belki. Dzięki temu porównano masę i zużycie stali w belce kompozytowej oraz analitycznie zaprojektowanej belce stalowej.

2

Numerical analysis for the beam with composite dowels connector

Kasza Przemysław, Lacki Piotr, Derlatka Anna

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2021

|

Z. 27 (177)

92-100

PL

Celem pracy była analiza numeryczna modelu belki zespolonej z nowatorskim kształtem łącznikiem w postaci wyciętego środnika. Rozpatrywany model może mieć zastosowanie jako zespolony podciąg stropowy lub dźwigar mostowy. Badany rodzaj łącznika był odpowiednio wyprofilowaną częścią środnika kształtownika stalowego. Pierwsza część pracy polegała na analitycznym zaprojektowaniu belki zespolonej. Dobrano przekrój gorącowalcowany z połowy kształtownika gorącowalcowanego HEB. Druga część pracy polegała na zamodelowaniu belki zespolonej. Geometrię belki, obciążenie oraz warunki brzegowe zastosowano takie, jak w części pierwszej pracy. Analizę numeryczną przeprowadzono za pomocą programu ADINA System opartego na metodzie elementów skończonych. Profil stalowy HEB i płytę żelbetową zamodelowano za pomocą elementów typu 3D Solid, natomiast pręty zbrojeniowe zamodelowano za pomocą elementów typu truss. Dokonano oceny naprężeń i odkształceń w elemencie stalowym i betonowym, rozkładu sił w prętach zbrojenia oraz zarysowania betonu.

EN

The focus of the study was on the numerical analysis of the model of the beam integrated with the innovative shape of connector in the form of the cut-out web. The model can be used as an integrated binding joist or bridge girder. This type of connector was a specifically shaped part of the web of the steel section. The first part of the study was focused on the analytical design of the integrated beam. A hot-rolled cross-section was chosen from the half of the hot-rolled HEB section. The second part of the study was modelling of the integrated beam. Beam geometry, load and boundary conditions were used as in the first part of the study. ADINA software, based on the finite elements method, was used for numerical analysis. The HEB steel section and the reinforced concrete slab were modelled by means of 3D Solid elements, whereas the rein-for cement bars were modelled using truss type elements. The stresses and strain in the steel and concrete elements, distribution of forces in reinforcement bars and concrete cracking were evaluated.

3

Analysis of the load-carrying capacity of a bolted connection between a steel floor beam and a column

Kasza Przemysław, Nawrot Jacek

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2020

|

Z. 26 (176)

76-82

EN

The paper analyses the load-carrying capacity of a bolted overlapping connection between a floor beam and a column. Three variants of the connection were considered: without the support seat and with support in the form of an angle bracket and a plate. The value of force acting on the connection was determined based on calculations made for the adopted conditions. The load-carrying capacity of bolts and plates for the assumed load was evaluated and the values of stress in the contact zone were compared for the analysed cases. It was demonstrated that the load-carrying capacity of bolted overlapping connections of the beam/column type depends on the adopted solution in terms of contact shape (presence or absence of a support seat), the type of support seat (if any) and the number, class and spacing of bolts. The results of the calculations showed that the most effective method of connection for the adopted assumptions is the connection with the support seat capital in the form of an angle bracket. The use of this type of beam support significantly reduces bolt tension and reduces the stresses occurring in the contact zone of the connected elements.

PL

W pracy dokonano analizy nośności śrubowego połączenia zakładkowego belki stropowej ze słupem. Rozpatrywano trzy warianty połączenia: bez stołeczka podporowego oraz z oparciem belki na stołeczku podporowym w postaci kątownika oraz blachy. Dla przyjętych założeń wykonano obliczenia, na podstawie których określono wartość siły działającej na połączenie. Sprawdzono nośność śrub i blach dla przyjętego obciążenia oraz porównano wartości naprężeń w strefie styku dla analizowanych przypadków. Wykazano, że nośność śrubowych połączeń zakładkowych typu belka/słup zależy od przyjętego rozwiązania w zakresie ukształtowania styku (występowanie lub brak stołeczka podporowego), typu zastosowanego stołeczka podporowego (o ile występuje) oraz ilości, klasy i rozstawu śrub. Wyniki przeprowadzonych obliczeń wykazały, iż najefektywniejszym sposobem połączenia, dla przyjętych założeń, jest styk ze stołeczkiem podporowym w postaci kątownika. Zastosowanie tego rodzaju podparcia belki znacznie obniża wytężenie śrub oraz powoduje zmniejszenie naprężeń występujących w strefie przystykowej łączonych elementów.