Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Influence of the End-Plate Thickness on the Steel Beam-to-Column Joint Stiffness when Subject to Bending

100%

Maślak M. , Pazdanowski M.

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

|

2018

|

tom z. 65, nr 2

145--156

EN

Based on the numerical simulation performed within the Abaqus computational environment for a typical end-plate beam-to-column joint the influence of the endplate thickness on the effective joint rigidity has been verified. The initial joint rigidity at first determined for 20 mm thick end-plate has been compared with rigidity of the joint constructed with substantially more flexible end-plates 10, 8 and 6 mm thick. In all the considered cases the column was equipped with horizontal ribs stiffening the web at the height of beam top and bottom flange. No diagonal ribs were applied. In addition the column flange at the zone directly adjacent to the beam end-plate in all the analyzed cases has been set to 30 mm. This way it did not affect the computationally determined rigidity of considered joints. Juxtaposition of M-ϕ curves characterizing the considered joints and depicting the relationship between the applied bending moment and relative change of the initial angle between undeformed axes of beam and column in the analyzed frame indicates qualitatively different modes of destruction of the considered joints, and thus different computational models determining their bearing capacity. In the first case obtained parameters seem to indicate that the joint is nominally rigid but in all the remaining cases the bearing capacity seems to be exhausted by the increasing deformation of the more and more flexible end-plate.

2

Initial stiffness of bolted joints used in steel thin walled structures

72%

Klich R. , Wojnar A. , Kozłowski A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2009

|

tom z. 52 [264]

93-100

EN

Bolted lap joints are often used in steel thin walled structures. In the global analysis, this kind of joints is conventionally considered as a hinge. Such simplification has an influence on increasing the value of bending moment in a beam, and the size of its cross section. In fact, such connections are semi-rigid. Their moment-rotation (M-Fi) characteristic can be effectively predicted by experimental testing, but such tests in a majority of cases are costly and labour-absorbing. The numerical simulations are alternative method to obtain the flexibility parameters of such joints. This simulations can be carried out using the computer software based on FEM, ie. ADINA software. A next possibility to obtain joint flexibility characteristics is mechanical modeling of the joint. This paper presents the mechanical model of bolted lap joint permitting to calculate the initial stiffness of connection. To create this model a component method was used.

3

Lap joints stiffness according to Eurocode EC3 and experimental investigations results

72%

Wuwer W. , Zamorowski J. , Swierczyna S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

tom Vol. 12, no. 1

95--104

EN

Axial forces F in the lap joints connections are responsible for mutual displacements δ of connected walls (F=Kδ×δ), and bending moments M—their mutual rotations about angle φ (M=Sj×φ). Basing on formulae provided in EC3 concerning the coefficients of stiffness of the basic joint components, analogical formulae have been derived for sliding lap joints (Kδ) and rotary lap joints (Sj). Results achieved from stiffness formulae for various types of lap joints are compared with the experimental results of known models presented in literature. Our experimental results of single-cut joints made of blind-bolts of the type BOM R16 for cold-formed sections are also presented. Elements with those connections are simultaneously tested for bending and shear. Experimental investigations ended with the paths of static equilibrium (PSE) illustrated by M–φ diagrams and compared with three-segmental broken curves achieved from formulae proposal mentioned above. It can be stated the lap joints stiffness described by the three-segmental broken curves are accurate for the real behavior of discussed connections. Results of each experimental investigations are characterized with higher and lower dispersion. The broken curves situated under the paths of static equilibrium (PSE) are safe and reflect in satisfying way the behavior of bar structures with investigated joints.

4

Wpływ sztywności początkowej i nośności podstawy słupów jednogałęziowych na zachowanie się ramy stalowej

72%

Głuszko A. , Wojnar A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

tom R. 72, nr 10

552--556

PL

Przeanalizowano wpływ sztywności początkowej i nośności podstawy słupów na zachowanie się ramy oraz wpływ wymiarów geometrycznych podstawy słupa na jej sztywność początkową i nośność.

EN

In the paper, the influence of initial stiffness of base plates on the behavior of steel frames and the influence of geometrical parameters of base plate on the initial stiffness and strength have been investigated and summarized.

5

Program badań podatnych węzłów zespolonych

72%

Barcewicz W.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2004

|

tom z. 102

59-66

PL

W referacie omówiono zagadnienia związane z podatnymi węzłami zespolonymi stalowo - betonowymi w śrubowym połączeniu na blachę czołową. Innowacją jest zastosowanie cienkich blach czołowych, pozwalających na uzyskanie większej odkształcalności węzła. Zaproponowano program badań doświadczalnych w celu obserwacji zachowania się węzła i jego poszczególnych składników pod obciążeniem oraz ustalenia głównych źródeł deformacji i formy zniszczenia. Wyznaczone doświadczalnie podstawowe charakterystyki węzłów zostaną porównane z wartościami obliczonymi na podstawie metody składnikowej zawartej w normach EC3 i EC4. Planuje się opracowanie udoskonalonego algorytmu obliczania nośności, sztywności i zdolności do obrotu węzłów zespolonych.

EN

The questions connected with semi-rigid composite steel-concrete joints with endplate connections are presented in this paper. A novelty is usage of thin endplates, permitting to obtain a better deformability of the joints. A experimental test program is proposed, which aims to observe the behaviour of the joints and their components subject to loading, and determine main sources of deformation and failure modes. Basic characteristics of the joints appointed experimentally will be compared with the calculated values based on component method, closed to EC3 and EC4. Creation of an improved algorithm to calculate moment resistance, initial stiffness and rotation capacity of the composite joints is planned.

6

Porównanie przybliżonych metod obliczania sztywności początkowej węzłów doczołowych łączonych na śruby

58%

Kozłowski A. , Pisarek Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

1999

|

tom z. 30 [172]

83-101

EN

Initial stiffness plays a main role in joint classification (rigid, semi-rigid, nominally pinned), in stability analysis of frames and for calculation of actual stiffness used in global analysis. In new version of Annex J of EC 3, methods of joints classification according to their strength and stiffness, and method of global analysis correlated to joints classification are included, as well as method of calculation of initial stiffness and design moment resistance. Calculation of joint moment resistance and stiffness without computer use is rather troublesome, so there is a need to develop simple formula for estimation these values for everyday design practice.

7

Experimental investigations of steel cold-formed moment-resisting bolted lap joints under monotonic and cyclic loading

58%

Budziński R. , Ślęczka L.

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

tom Vol. 69, nr 4

359--377

EN

Joints in cold-formed steel framing structures are usually designed as bolted lap type ones with a gusset plate. Unlike the end-plate joints in hot-rolled structures, the load in such joints is transferred through shearing of the bolts and bearing of the material. The prediction of their structural properties may be problematic in view of unfavourable influence of the hole clearance and hole ovalization resulting from low bearing resistance of thin walls. A few experimental programmes showed that these issues lead to a different behaviour of the whole joint comparing to common end plate type. These concerns may be particularly important for joints under variable loading, which are prone to deterioration of structural properties. The testing programme conducted by the authors was focused on their behaviour under monotonic and cyclic loading with attention to a potential drop of resistance and stiffness. Monotonic tests revealed quite similar course of the joints’ response. In view of high deformability of the specimens at the intermediate stage of each monotonic test, plastic moment resistances of joints were associated with the initial part of the moment-rotation curves and were multiple times lower than maximum moments obtained in the experiments. The quantities of deterioration of structural properties were determined based on cyclic tests. Drop of resistance and stiffness was observed for several levels of loading range, but the trend of decrease varied for each property. Application of the DIC technique allowed one to identify qualitatively and quantitatively the sources of joint deformability.

PL

Węzły w stalowych konstrukcjach szkieletowych z elementów giętych na zimno są zwykle projektowane jako śrubowe zakładkowe z blachą węzłową. W odróżnieniu od wariantu doczołowego, powszechnego w konstrukcjach z kształtowników walcowanych na gorąco, obciążenie jest w nich przekazywane poprzez ścinanie śrub i docisk do ścianek elementów. Ich projektowanie może nastręczać trudności jeśli chodzi o przewidywanie właściwości strukturalnych związanych z obrotem, a więc sztywności i ciągliwości. Wynika to z niekorzystnych i trudnych w analizie przemieszczeń wewnątrz złączy śrubowych. Składają się na nie luzy występujące pomiędzy trzpieniem śruby a otworem oraz owalizacja otworów pod obciążeniem spowodowana małą nośnością cienkich ścianek na docisk. Wiele dotychczas przeprowadzonych badań doświadczalnych wykazało, że wspomniane wpływy prowadzą do innego zachowania się tego typu węzłów w porównaniu z wariantem doczołowym. Zagadnienia te mogą okazać się szczególnie niekorzystne przy działaniu obciążeń zmiennych, prowadzących do potencjalnej degradacji właściwości strukturalnych. W niniejszym artykule przedstawiono podsumowanie autorskich badań doświadczalnych śrubowych węzłów zakładkowych, pełniących funkcję połączenia okapowego w stalowej ramie portalowej z kształtowników giętych na zimno. Celem badań było określenie ich zachowania się pod wpływem obciążeń monotonicznych i cyklicznych ze zwróceniem szczególnej uwagi na potencjalną degradację nośności i sztywności. Nowością opisaną w artykule jest zastosowanie techniki DIC (Digital Image Correlation), która pozwoliła na jakościową i ilościową identyfikację źródeł odkształcalności węzłów. Badania przeprowadzono na stanowisku doświadczalnym przygotowanym dla węzłów narożnych konstrukcji stalowych. Elementy próbne składały się z fragmentu rygla i słupa ramy portalowej (odpowiednio element pionowy i poziomy), połączonych w sposób zakładkowy z wykorzystaniem blachy węzłowej. Siła generująca moment zginający w węźle przykładana była poziomo w swobodnym końcu rygla (element pionowy) dzięki wykorzystaniu siłownika hydraulicznego. Następnie obciążenie przekazywane było na słupek (element poziomy), który był połączony pośrednio z podłogą siłową za pomocą dwóch podpór przegubowych.