Stateczność stalowych prętów pryzmatycznych w zakresie odkształceń plastycznych

• Autorzy: Odorowicz, J.

Warianty tytułu

EN

Stability of steel prismatic beam columns in the range of plastic deformation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca zawiera analizę stateczności ściskanych prętów pryzmatycznych o przekroju kołowym pełnym, w zakresie odkształceń plastycznych, gdy rozważane są smukłości prętów λ ≤ λH gdzie [λH ..wzór] jest granicą proporcjonalności materiału. Przedstawiono opis badań eksperymentalnych przeprowadzonych przez Z. Wasiutyńskiego oraz badań własnych i na ich podstawie przeprowadzono analizę wyników tych badań, co umożliwiło wyprowadzenie zaproponowanych przez autora wzorów określających parametry statyczne i geometryczne pręta materialnego oraz wartości energii i pracy sił zewnętrznych stanu ekstremalnego, ściskanego osiowo pręta. Analizę uzupełniano obliczeniami współczynników pewności konstrukcji, które - wg zaproponowanej w pracy teorii - mają wartości mniejsze niż te wynikające z normy PN-90/B-03200, dotyczącej obliczeń statycznych i projektowania konstrukcji stalowych, a zwłaszcza mostów drogowych i kolejowych. W miarę zmniejszania się smukłości ściskanych prętów stwierdzono - w wyniku badań -, że bardzo szybko wzrasta ich praca ściskania Lść przy jednoczesnym zmniejszaniu się pracy zginania Lzg. Stwierdzono również, że oś działania ekstremalnych sił niszczących P" pozostaje wewnątrz rdzenia przekroju poprzecznego pręta, a to wskazuje, że bardzo krępe pręty -mogące przenosić osiowe naprężenia ściskające zbliżone do granicy plastyczności Re - podlegają nieznacznemu wyboczeniu.

EN

The paper refers to stability of compressed prismatic steel beam columns in the range of plastic deformation. The rods are characterized by slenderness ratio λ ≤ λH where [λH ..wzór] is proportional limit of the steel. The original experimental tests as well as tests carried out by Z. Wasiutynski is described in the paper. The analysis of experimental results is made with respect to the proposed by author formulas determining both the static and geometric parameters of beam columns as well as the energy and the work of external forces of the critical state of axially compressed bar. The research is complemented by calculation of safety factors, which due to proposed by author analysis is lower than that proposed by Polish standard PN-90/B-03200, on static analysis and design of steel structures. It was stated experimentally that with decreasing of the slenderness ratio of compressed bars the work of compression (Lść) increases quickly whereas the work of bending (Lzg ) decreases. It is stated that the axis of failure forces (?") remain within core of a cross-section, what indicate that very short bars, which can be loaded by compressed forces of the value near yield point (Re),, do not buckle.

Słowa kluczowe

PL

stateczność; analiza; pręty pryzmatyczne; ściskanie

• Czasopismo: Drogi i Mosty
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 1
• Strony: 53-94
• Opis fizyczny: bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Odorowicz, J.

Bibliografia

• [l] Odorowicz J.: Badania doświadczalne nad statecznością prętów pryzmatycznych w zakresie odkształceń sprężysto-plastycznych. Drogi i Mosty nr 3/2004, 53 - 90
• [2] Odorowicz J.: Badania doświadczalne nad statecznością prętów pryzmatycznych o bardzo dużych smukłościach przy obciążeniu krytycznym. Prace naukowe Politechniki Warszawskiej, Budownictwo, 138, 29 - 73, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001
• [3] Odorowicz J.: Teoretyczne potwierdzenie występowania bifurkacji równowagi w ściskanych osiowo prętach pryzmatycznych - o bardzo dużych smukłościach – siłą P = PE. / √3. Theoretical Foundations of Civil Engineering, Polish - Ukrainian Trasaction, 12, I, Warsaw University of Technology Faculty of Civil Engineering, Ed. by W.Szcześniak, Warsaw - Dniepropetrovsk, June 2004
• [4] Odorowicz J.: Analiza stanu krytycznego i nadkrytycznego ściskanych prętów pryzmatycznych o bardzo dużych smukłościach. Drogi i Mosty nr 2/2003, 59 - 110
• [5] Karman Th.: Untersuchungen über Knickfestigkeit, Mitteilungen über Forschung-sarbeiten auf dem Gebiete das Jngenieurswesens, Berlin, 81/1910
• [6] Wasiutyński Z.: Próby wyboczenia stalowych prętów prostych. WTP, Warszawa 1934
• [7] Jeźek K.: Naherungsberechnung der Tragkraft exzentrisch gedrückter Stahlstabe. Der Stahlbau, 8/1935
• [8] Hoffman O., Sachs G.: Wprowadzenie do teorii plastyczności. PWN. Warszawa 1959 (przekład z angielskiego)
• [9] Biegus A.: Nośność graniczna stalowych konstrukcji prętowych. Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 1997
• [10] ISO 167/SCI Steel Structures. Material and Design Working Draft, 1988
• [ll] Eurocode nr 3 Design of Steel Structures. Cz. l: General Rules and Rules for Buildings, 1993
• [12] PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie