Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "steel beam-column" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-11 z 11
Tytuł:
Temperature Distribution in a Steel Beam-to-Column Joint when Exposed to Fire. Part 1: End-Plate Joint
Autorzy:
Maślak, M.
Suchodoła, M.
Woźniczka, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/105584.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
beam-to-column steel end-plate joint
fire
temperature distribution
joint components
numerical simulation
Opis:
Temperature distribution usually observed in steel beam-to-column end-plate joint after 15 minutes of its standard fire exposure is presented and discussed in detail. Two types of joints are analysed for comparative purposes. The first one is a pure steel connection while the other is covered by a reinforced concrete slab. Numerical simulation of the considered joint heating scenario was performed using the 3D model in the ANSYS environment. Some results were additionally verified by simpler calculations carried out on 2D models using the SAFIR computer program. It is emphasized that due to the local accumulation of many massive steel plates the representative temperature values identified in particular joint components are significantly lower than those which at the same time are measured in beam and column outside the connection. This means that the classic assumption of even temperature over the entire length of all the structural elements of a frame load-bearing structure exposed to fire at any time during such fire, without distinguishing in the formal model any cooler nodal elements, is always safe but very conservative. In addition, as the fire develops the differentiation between the temperature values relating to the beam web and to the beam flanges becomes more visible. This effect is particularly significant in the presence of a massive floor slab adjacent the upper flange of a frame I-beam which effectively cools it.
Źródło:
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury; 2018, 65, 2; 25-34
2300-5130
2300-8903
Pojawia się w:
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of the End-Plate Thickness on the Steel Beam-to-Column Joint Stiffness when Subject to Bending
Autorzy:
Maślak, M.
Pazdanowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/104294.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
beam-to-column steel end-plate joint
end-plate thickness
joint flexibility
initial stiffness
numerical simulation
Opis:
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.
Źródło:
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury; 2018, 65, 2; 145-156
2300-5130
2300-8903
Pojawia się w:
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Refined energy method for the elastic flexural-torsional buckling of steel H-section beam-columns. Part II: Comparison and verification for elements LTU and LTR
Udoskonalona metoda energetyczna sprężystego wyboczenia giętno-skrętnego stalowych elementów ściskanych i zginanych o przekroju dwuteowym. Część II: Porównanie i weryfikacja dla elementów LTU i LTR
Autorzy:
Giżejowski, Marian
Barszcz, Anna
Wiedro, Paweł
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312074.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
element stalowy
ściskanie ze zginaniem
dwuteownik bisymetryczny
zachowanie sprężyste
wyboczenie giętno-skrętne
symulacja numeryczna
weryfikacja
rozwiązanie analityczne
steel beam-column
bisymmetric cross-section
double T section
elastic behaviour
flexural-torsional buckling
numerical simulation
verification
analytical solutions
Opis:
In investigations constituting Part I of this paper, the effect of approximations in the flexural-torsional buckling analysis of beam-columns was studied. The starting point was the formulation of displacement field relationships built straightforward in the deflected configuration. It was shown that the second-order rotation matrix obtained with keeping the trigonometric functions of the mean twist rotation was sufficiently accurate for the flexural-torsional stability analysis. Furthermore, Part I was devoted to the formulation of a general energy equation for FTB being expressed in terms of prebuckling stress resultants and in-plane deflections through the factor k1. The energy equation developed there was presented in several variants dependent upon simplified assumptions one may adopt for the buckling analysis, i.e. the classical form of linear eigenproblem analysis (LEA), the form of quadratic eigenproblem analysis (QEA) and refined (non-classical) forms of nonlinear eigenproblem analysis (NEA), all of them used for solving the flexural-torsional buckling problems of elastic beam-columns. The accuracy of obtained analytical solutions based on different approximations in the elastic flexural-torsional stability analysis of thin-walled beam-columns is examined and discussed in reference to those of earlier studies. The comparison is made for closed form solutions obtained in a companion paper, with a scatter of results evaluated for k1 = 1 in the solutions of LEA and QEA, as well as for all the options corresponding to NEA. The most reliable analytical solution is recommended for further investigations. The solutions for selected asymmetric loading cases of the left support moment and the half-length uniformly distributed span load of a slender unrestrained beam-column are discussed in detail in Part II. Moreover, the paper constituting Part II investigates how the buckling criterion obtained for the beam-column laterally and torsionally unrestrained between the end sections might be applied for the member with discrete restraints. The recommended analytical solutions are verified with use of numerical finite element method results, considering beam-columns with a mid-section restraint. A variant of the analytical form of solutions recommended in these investigations may be used in practical application in the Eurocode’s General Method of modern design procedures for steelwork.
W I części niniejszej pracy zastosowano różne rodzaje aproksymacji w analizie wyboczenia giętno-skrętnego elementów ściskanych i zginanych w płaszczyźnie większej bezwładności przekroju. Punktem wyjścia było sformułowanie zależności na pole przemieszczeń w konfiguracji odkształconej. Pokazano, że macierz rotacji, otrzymana przy zachowaniu funkcji trygonometrycznych średniego kąta skręcenia, jest wystarczająco dokładna do analizy stateczności giętno-skrętnej. Szczególną uwagę zwrócono w Części I na sformułowanie ogólnego równania energetycznego dla FTB, wyrażonego w funkcji sił przekrojowych na podstawowej ścieżce równowagi, przed utratą płaskiej postaci zginania II rzędu, a także wpływu efektu ugięć w płaszczyźnie większej bezwładności przekroju, wyrażonego za pomocą współczynnika k1. Otrzymane równanie energetyczne zostało przedstawione w kilku wariantach zależnych od założeń upraszczających, jakie można przyjąć do rozwiązywania problemów wyboczenia giętno-skrętnego, tj. w postaci klasycznej analizy liniowego problemu własnego (LEA), w postaci kwadratowego problemu własnego (QEA) oraz w postaci udoskonalonej (nieklasycznej) analizy nieliniowego problemu własnego (NEA). W części II, w pierwszej kolejności, została zbadana i dyskutowana dokładność otrzymanych rozwiązań analitycznych w odniesieniu do propozycji przedstawionych we wcześniejszych opracowaniach. Przeprowadzone są też porównania dla rozwiązań w postaci zamkniętej uzyskanych w Części I, z oceną rozrzutu wyników, po przyjęciu k1 = 1 w rozwiązaniach odpowiadających LEA i QEA, a także wszystkich opcji w rozwiązaniach odpowiadających NEA. Do dalszych badań rekomendowano najbardziej wiarygodne rozwiązanie analityczne. Szczegółowej weryfikacji poddano rozwiązania uzyskane dla wybranych asymetrycznych przypadków obciążenia: momentem na lewej podporze i równomiernie rozłożonym obciążeniem w połowie długości nieusztywnionego, smukłego elementu ściskanego i zginanego. Ponadto w Części II zbadano, w jaki sposób kryterium wyboczeniowe, uzyskane dla elementu ściskanego i zginanego bez usztywnień poprzecznych i przeciwskrętnych między przekrojami końcowymi, może być zastosowane dla elementu z dyskretnymi stężeniami poprzecznymi. Zalecane rozwiązania analityczne zweryfikowano z wykorzystaniem wyników numerycznych metody elementów skończonych dla elementów stężonych w przekroju środkowym. Wariant analitycznej postaci rozwiązania zalecanego w zaprezentowanych badaniach może być wykorzystany w praktyce w eurokodowej Metodzie Ogólnej (GM).
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 2; 265--289
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pseudo-static test of steel-glulam composite beam-to-column exterior joints
Autorzy:
Duan, Shaowei
Liu, Xinglong
Yuan, Jian
Wang, Zhifeng
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853633.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
połączenie belka-słup
połączenie zewnętrzne
belka stalowa klejona
belka kompozytowa
test pseudostatyczny
forma przekroju
rozpraszanie energii
nośność
beam to column joint
exterior joint
steel-glulam beam
composite beam
pseudo-static test
cross-section form
energy dissipation
capacity
Opis:
Steel-glulam structure is a new type of composite structure,glulam have lateral support effect on steel plate, that can prevent premature buckling of steel plate and improve the stability of steel structure. In order to study the influence of column’s cross-section form on the seismic performance of steel-glulam composite beam-to-column exterior joint, the column’s cross-section form was taken as the basic variable (glulam rectangular section , H-beam section and H-beam-glulam rectangular section were used respectively). The pseudo-static tests of three composite beam-to-column joints were carried out to observe the different failure modes, and obtain the mechanical performance indexes. The experiment results demonstrated that: The energy dissipation capacity of beam-to-column exterior joint composed of glulam column was the worst, the ultimate bearing capacity and stiffness were the lowest. The ultimate bearing capacity of the exterior joints formed by the H-beam column and the H-beam-glulam composite column were both high, and their ductility coefficients were similar, while the former had better energy dissipation capacity.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 1; 147-161
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Alternatywna procedura analityczno-numeryczna w eurokodowym projektowaniu stalowych elementów z bocznymi usztywnieniami dyskretnymi
An alternative analytical-numerical procedure in Eurocodes design of steel members with discrete lateral and torsional in-span restraints
Autorzy:
Stachura, Z.
Giżejowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/104994.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
dwuteownik stalowy
zginanie
ściskanie
nośność
wyboczenie
sformułowanie Ayrton-Perry
usztywnienie boczne
usztywnienie przeciwskrętne
steel I-section
beam-column
buckling resistance
Ayrton-Perry formulation
lateral restraint
torsional restraint
Opis:
Przedstawiono alternatywną do eurokodowej propozycję analityczno-numeryczną oceny nośności stalowych elementów osiowo ściskanych i zginanych względem osi większej bezwładności przekroju. Niniejszy artykuł stanowi kontynuację badań autorów prowadzonych dotychczas tylko w odniesieniu do elementów bez usztywnień pośrednich, a rozszerzonych na obecnym etapie do elementów z pośrednimi usztywnieniami dyskretnymi. Zaproponowano uogólnienie sformułowania Ayrton-Perry’ego do elementów równocześnie ściskanych i zginanych, w postaci analogicznej do przyjętej w PN-EN 1993-1-1 lecz odnoszącej się tylko do elementów ściskanych lub zginanych. Na wybranych przykładach porównano wyniki otrzymane z proponowanego alternatywnego podejścia analitycznonumerycznego z wynikami uzyskanymi z interakcyjnych formuł eurokodowych, w których współczynniki interakcji wyznaczano Metodą 1 oraz Metodą 2.
An alternative Eurocode’s procedure of analytical-numerical Ayrton-Perry type is proposed for the assessment of buckling resistance of steel elements subjected to compression and bending about the major principal cross section axis. This paper is a further authors’ contribution that this time is extended for the effect of discrete lateral and torsional in-span restraints on the beamcolumn resistance evaluation. Authors’ proposal, using the parameters predicted partially in an analytical way and partially in a numerical way can be treated as a generalisation of Ayrton- Perry formulation adopted in PN-EN 1993-1-1, that originally addressed the flexural buckling of imperfect compressed members. In PN-EN 1993-1-1 this formulation was also applied to lateraltorsional buckling of imperfect members bent mono-axially about the stronger axis but not extended to all the overall buckling problems associated with combined compression and bending. A detailed explanation is presented using examples of HEB and IPE I-section steel members under compression and moment gradient about the stronger cross section principal axis. Obtained results for different load effects proportion in the domain of the axial compressive force and the bending moment about the section stronger axis are compared with results based on the Eurocode’s formulation based on the interaction equations of the axial force and bending moment according to Method 1 and Method 2.
Źródło:
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury; 2017, 64, 3/I; 471-486
2300-5130
2300-8903
Pojawia się w:
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element modelling of the behaviour of a certain class of composite steel-concrete beam-to-column joints
Skończenie-elementowe modelowanie zachowania się pewnej klasy węzłów zespolonych stalowo-betonowych w połączeniach rygli ze słupami
Autorzy:
Giżejowski, M. A.
Barcewicz, W.
Salah, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231473.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
analiza nieliniowa
metoda elementów skończonych
zachowanie niesprężyste
węzeł zespolony stalowo-betonowy
połączenie rygiel-słup
composite steel-concrete joint
finite element model
nonlinear analysis
inelastic behaviour
beam-to-column joint
Opis:
Beam-to-column end-plate joints can be classified as rigid (fully restrained), semi-rigid (partially restrained) or pinned, depending on their type, configuration and the connector arrangement. Fully restrained joints are needed for rigid frames in which there is assumed that the frame joints have sufficient rigidity to maintain - under the service state - the angles between the intersecting members, ensuring the full moment transfer. In contrast in semi-continuous frames, partially restrained joints are characterized by relative rotations occurring between the intersecting members so that the bending moment can only be transferred partially. In recent years, the idea of using partially restrained, unstiffened joints in building structures has gained momentum since this idea appears to be more practical and economical. Semi-continuous frames can resist actions by the bending moment transfer in partially restrained joints, allowing in the same time for a certain degree of rotation that enhances the overall ductile performance of these structures. One of the effective ways that affects ductility of end-plate beam-to-column joints is to use thinner end-plates than those used nowadays in practical applications. In the current study, a certain class of steel-concrete composite joints is examined in which the thickness of end-plates is to be equivalent to approximately 40-60% of the bolt diameter used in all the composite joints investigated in the considered joint class. This paper is an extension of the authors' earlier investigation on numerical modelling of the behaviour of steel frame joints. The aim of current investigations is to develop as simple as possible and yet reliable three-dimensional (3D) FE model of the composite joint behaviour that is capable of capturing the important factors controlling the performance of steel-concrete end-plate joints in which the end-plate thickness is chosen to be lesser than that used nowadays in conventional joint detailing. A 3D FE model constructed for composite joints of the considered joint class is reported in this paper and numerical' simulations using the ABAQUS computer code are validated against experimental investigations conducted at the Warsaw University of Technology. Comparison between the nonlinear FE analysis and full scale experimental results of the considered class of composite joints is presented which conclusively allows for the accuracy assessment of the modelling technique developed. Comparison between the FE results and test data shows a reasonable agreement between the numerical FE model developed and physical model of experimentally examined joint specimens. Finally, practical conclusions for engineering applications are drawn.
Węzły w konstrukcjach ramowych można sklasyfikować jako sztywne (o pełnej nośności), podatne (o niepełnej nośności) lub nominalnie przegubowe, w zależności od ich typu, konfiguracji i rozmieszczenia łączników. Węzły o pełnej nośności są wymagane dla ram sztywnych, w których założono, że węzły zapewniają pełne przeniesienie momentów zginających z rygli na słupy. Natomiast w ramach z węzłami podatnymi o niepełnej nośności, węzły są charakteryzowane przez względne obroty pojawiające się pomiędzy łączonymi elementami tak, że moment zginający może być przeniesiony tylko częściowo. W ostatnich latach, idea wykorzystania bezżebrowych węzłów podatnych zyskuje coraz większe zastosowanie w praktyce inżynierskiej. Ramy niepełnociągłe mogą przeciwstawiać się oddziaływaniom dzięki węzłom podatnym o niepełnej nośności, które przenoszą momenty zginające przy jednoczesnym pojawieniu się lokalnego obrotu elementów przerwanych w węźle. Jednym z efektywnych sposobów zwiększających ciągliwość węzłów typu rygiel-słup z blachami czołowymi jest zastosowanie blach o grubości mniejszej niż stosowana obecnie w praktyce inżynierskiej. W niniejszej pracy, poddano analizie grupę węzłów zespolonych stalowo-betonowych, w których grubość blachy czołowej stanowi około 40-60% średnicy śrub. Praca stanowi rozwinięcie zagadnień opracowanych przez autorów w powoływanych pracach wcześniejszych i dotyczących numerycznego modelowania zachowania się węzłów stalowych w konstrukcjach ramowych. Celem rozważań jest znalezienie prostego i jednocześnie wystarczająco dokładnego modelu 3D zachowania się węzła zespolonego, uwzględniąjącego najistotniejsze czynniki wpływające na zachowanie się stalowo-betonowych węzłów doczołowych z blachami o grubościach mniejszych niż stosowane w rozwiązaniach konwencjonalnych. Przedstawiono model 3D skonstruowany dla rozważanego typu węzłów zespolonych, przy wykorzystaniu systemu ABAQUS oraz porównano wyniki symulacji numerycznych z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzonych w Politechnice Warszawskiej. Porównanie wyników nieliniowego modelu skończenie-elementowego z wynikami badań doświadczalnych węzłów zespolonych w skali technicznej, świadczy o poprawności przyjętej techniki modelowania, jak również o zadowalającej zgodności modelu numerycznego z modelem fizycznym elementów badanych doświadczalnie. Na zakończenie podano praktyczne uwagi dotyczące innowacyjnego kształtowania i projektowania rozpatrywanej klasy węzłów zespolonych.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 1; 19-56
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Seismic evaluation of mixed steel and RC columns in hybrid high-rise buildings
Autorzy:
Kontoni, D. P. N.
Farghaly, A. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230311.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
budynek wysoki
konstrukcja hybrydowa
budynek żelbetowo-stalowy
belka żelbetowa
płyta żelbetowa
kolumna żelbetowa
kolumna stalowa
odpowiedź sejsmiczna
konstrukcja odporna na trzęsienia ziemi
odporność na wstrząsy sejsmiczne
high-rise building
hybrid structure
reinforced concrete steel building
reinforced concrete beam
reinforced concrete slab
reinforced concrete column
steel column
seismic response
earthquake-resistant structure
Opis:
The growth in high-rise building construction has increased the need for hybrid reinforced concrete and steel structural systems. Columns in buildings are the most important elements because of their seismic resistance. Reinforced concrete (RC) columns and steel columns were used herein to form hybrid structural systems combining their distinct advantages. Eleven 3D building models subjected to earthquake excitation with reinforced concrete beams and slabs of 12 floors in height and with different distributions of mixed columns were analyzed by the SAP2000 software in order to investigate the most suitable distributions of a combination of reinforced concrete and steel columns. Top displacements and accelerations, base normal forces, base shear forces, and base bending moments were computed to evaluate the selected hybrid structural systems. The findings are helpful in evaluating the efficiency of the examined hybrid high-rise buildings in resisting earthquakes.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2019, 65, 2; 3-17
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Overall buckling performance of high strength steel welded I-sections under combined axial compression and bending
Autorzy:
Huang, Bing
Zhang, Wen-Fu
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2174009.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
połączenie belka-słup
ściskanie osiowe
zginanie
analiza elementów skończonych
stal o wysokiej wytrzymałości
wyboczenie
dwuteownik spawany
beam-column connection
axial compression
bending
finite element analysis
high strength steel
overall buckling
welded I-section
Opis:
This paper presents a numerical investigation into the high strength steel (HSS) welded I-section overall buckling performance with respect to the major axis under combined axial compression and bending. The validation of FE models compared with the existing test data to verify the appropriateness of the element division and boundary condition was firstly conducted. In line with the FE arrangement verified, separate 890 numerical models, covering a broader range of eight steel grades (460 MPa, 500 MPa, 550 MPa, 620 MPa, 690 MPa, 800 MPa, 890 MPa and 960 MPa), different overall slenderness and various eccentricities were designated. Subsequently, the comparison of the resistance prediction codified design rules in EN1993-1-1, ANSI/AISC 360-10 and GB50017-2017 was preferentially operated, by the instrumentality of the normalized axial compression-bending moment curves. The results graphically revealed that, the provision given in ANSI/AISC 360-10 concerned in the present work was the most loose, whereas, the corresponding content set out in EN1993-1-1 and GB50017-2017 was relatively on the safe side. Taking account of the FE results, the conservative shortcomings of the considered rules in EN1993-1-1 and GB50017-2017 were further highlighted. Especially, the disparity of EN1993-1-1 and numerical results was higher to 27%, from the perspective of a definition given in the present work. In contrast, the provision in ANSI/AISC 360-10 yielded a relatively accurate prediction, on average. Based on the numerical program, an alternative formula for the HSS welded I-section beam-columns with a general expression form was sought, which intimately reflected the effect of overall slenderness.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2022, 68, 3; 369--384
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ambiguity in determining the critical temperature of a steel sway frame with semi-rigid joints
Niejednoznaczność w wyznaczaniu temperatury krytycznej stalowej ramy przechyłowej z podatnymi węzłami
Autorzy:
Maslak, M.
Pazdanowski, M.
Snela, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1849756.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
odporność ogniowa
rama stalowa
temperatura krytyczna
węzeł sztywny
węzeł półsztywny
węzeł doczołowy
węzeł belka-słup
fire resistance
steel frame
critical temperature
fully rigid joint
semi rigid joint
end plate joint
beam to column joint
Opis:
The problem of uniqueness and representativeness of steel frame fire resistance assessment is considered in this paper. The thesis, that the selection of analysis method determines the result in both qualitative and quantitative terms is given scrutiny. It is also shown, that the differences between computed values may be significant. The selection of an appropriate computational model for an analysis of this type seems to be especially important, as the possible overestimation of the fire resistance determined during computation is equivalent to an unjustified optimism of the user with respect to the safety level warranted. In the considerations presented here the critical temperature determined for the whole bearing structure is considered as the measure of sought resistance. The determined temperature is associated with the bearing structure reaching the bearing capacity limit state subject to fire conditions, treated as accidental design situation. Two alternative computational methods have been applied during calculations: the first one - classical, based on 1st order statics and using the buckling length concept for members of the considered frame, and the second one - taking account of 2nd order phenomena via simple amplification of the horizontal loads applied to the frame. Special attention has been paid to the influence exerted on the final fire resistance of the considered structure by the real joint rigidity, decreasing with increasing temperature of the structural members. The obtained results differ not only in the value of determined temperature but also in the indicated location of the weakest frame component, determining its safety.
W pracy rozważa się problem jednoznaczności i reprezentatywności oszacowania odporności ogniowej ramy stalowej. Weryfikacji poddano tezę, że wybór metody analizy determinuje uzyskany wynik zarówno pod względem ilościowym jak i jakościowym, a różnice pomiędzy wyliczonymi wartościami mogą okazać się znaczące. Dobór miarodajnego modelu obliczeniowego w tego typu analizie wydaje się być szczególnie ważny, bowiem ewentualne przeszacowanie wyznaczonej z obliczeń odporności jest równoznaczne z nieuzasadnionym optymizmem użytkownika budynku co do gwarantowanego mu poziomu bezpieczeństwa. W prezentowanych rozważaniach miarą poszukiwanej odporności jest temperatura krytyczna specyfikowana dla całego ustroju nośnego. Nie zależy ona od prognozowanego scenariusza rozwoju pożaru i z tego względu może zostać uznana za pewnego rodzaju charakterystykę samej konstrukcji. Wyznaczana temperatura kojarzona jest z osiągnięciem przez ustrój nośny stanu granicznego nośności w warunkach pożaru traktowanego jako wyjątkowa sytuacja projektowa. Nie oznacza to jednak natychmiastowej katastrofy badanej konstrukcji ale jedynie sytuację, gdy prawdopodobieństwo tego rodzaju zdarzenia staje się już na tyle duże że nie może być dalej akceptowane. Do szczegółowej analizy wykorzystano dwie alternatywne procedury obliczeń: pierwszą - opartą o klasyczną statykę pierwszego rzędu, z wykorzystaniem koncepcji długości wyboczeniowej elementów badanej ramy, i drugą - uwzględniającą efekty drugiego rzędu przez prostą amplifikację przyłożonego do tej ramy obciążenia poziomego.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 4; 611-632
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Buckling resistance of quasi-straight H-section beam-columns under unequal end moments
Wyboczenie pozornie prostych elementów dwuteowych szerokostopowych, ściskanych i zginanych momentami podporowymi o różnych wartościach i znaku
Autorzy:
Giżejowski, Marian Antoni
Szczerba, Radosław Bronisław
Stachura, Zbigniew
Gajewski, Marcin Daniel
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853685.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metoda ogólna
przemieszczenie duże
wyboczenie giętno-skrętne
stal walcowana
przekrój bisymetryczny
element dwuteowy szerokostopowy
element ściskany
element zginany
general method
large displacement
flexural-torsional buckling
rolled steel
bisymmetric cross-section
H-section
beam-column connection
Opis:
Steel prismatic elements of equal flanges double-tee section subject to major axis bending and compression, unrestrained in the out-of-plane direction between the supports, are vulnerable to buckling modes associated with minor axis flexural and torsional deformations. When end bending moments are acting alone on the quasi-straight member, the sensitivity to lateral-torsional buckling (LTB) is very much dependent upon the ratio of section minor axis to major axis moments of inertia, and additionally visibly dependent upon the major axis moment gradient ratio. In the case of major axis bending with the presence of a compressive axial force, even of rather small value in relation to the section squash resistance, there is a drastic reduction of structural elements in their realistic lengths to maintain a tendency to fail in the out-of-plane mode, governed by the large twist rotation. Increasing the load effects ratio of dimensionless axial force to dimensionless maximum major axis bending moment, the buckling mode goes away from that of lateral-torsional one, starting to become that closer to the minor axis flexural buckling (FBZ) mode. Different aspects of the flexural-torsional buckling (FTB) resistance of the typical rolled H-section beam-column with regard to the General Method (GM) formulation, developed by the authors elsewhere and based on the parametric finite element analysis, are dealt with in this paper. Investigations are concerned with different member slender ratio, different moment gradient ratios and different load effects ratio. Final conclusions are related to practical applications of the proposed format of General Method in relation to the effect of large displacements on the FTB resistance reduction factor described through the dimensionless measure of action effects and the FTB relative slenderness ratio of quasi-straight beam-columns.
Dwuteowniki stalowe o przekroju bisymetrycznym, poddawane ściskaniu i zginaniu względem głównej osi bezwładności przekroju, są wrażliwe na wyboczenie względem osi mniejszej bezwładności, przy jednoczesnej podatności na deformacje zgięciowe i skręcenie względem tej osi bezwładności. Analizy numeryczne wykazały, że w sytuacji, kiedy na końcach elementu quasi-idealnego występuje obciążenie podporowymi momentami zginającymi, wrażliwość na wyboczenie giętno-skrętne zależy w głównej mierze od stosunku momentów bezwładności analizowanego przekroju oraz dodatkowo zależy, i to w sposób istotny, od gradientu momentu względem głównej osi bezwładności przekroju. W przypadku zginania względem przekrojowej głównej osi bezwładności (osi y-y) z udziałem siły ściskającej, nawet o bardzo małej wartości w porównaniu z siłą powodującą uplastycznienie (równą nośności przekroju klasy 1 na ściskanie), następuje drastyczna redukcja nośności elementów o typowo konstrukcyjnych długościach. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń można zaobserwować, że wyboczenie następuje wskutek zginania w płaszczyźnie mniejszej bezwładności przekroju, któremu towarzyszą znaczne skręcenia przekroju. W miarę wzrostu wartości współczynnika obciążenia, który definiujemy jako stosunek bezwymiarowej siły osiowej do bezwymiarowego maksymalnego momentu zginania względem osi większej bezwładności, następuje oddalanie się krzywej wyboczeniowej od tej dla wyboczenia giętno-skrętnego i zbliżenie się do krzywej dla wyboczenia względem osi mniejszej bezwładności. W niniejszej pracy przeanalizowano wpływ wybranych czynników na nośność przy wyboczeniu giętno-skrętnym typowego elementu stalowego, definiowaną w ujęciu tzw. eurokodowej metody ogólnej, rozwijanej przez autorów w innych pracach. Do analiz parametrycznych wykonywano metodę elementów skończonych (MES).
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 1; 323-349
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Beam-column in-plane resistance based on the concept of equivalent geometric imperfections
Nośność elementów stalowych ściskanych i zginanych bez zwichrzenia na podstawie koncepcji równoważnych imperfekcji geometrycznych
Autorzy:
Giżejowski, M. A.
Szczerba, R. B.
Gajewski, M. D.
Stachura, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230313.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
dwuteownik stalowy
zginanie
ściskanie
belka-słup
nośność
odporność na wyboczenie giętne
imperfekcja geometryczna
imperfekcja równoważna
modelowanie FEM
steel I-section
bending
compressing
beam-column
load bearing capacity
flexural buckling resistance
equivalent imperfections
geometric imperfections
FEM modelling
Opis:
Assessment of the flexural buckling resistance of bisymmetrical I-section beam-columns using FEM is widely discussed in the paper with regard to their imperfect model. The concept of equivalent geometric imperfections is applied in compliance with the so-called Eurocode’s general method. Various imperfection profiles are considered. The global effect of imperfections on the real compression members behaviour is illustrated by the comparison of imperfect beam-columns resistance and the resistance of their perfect counterparts. Numerous FEM simulations with regard to the stability behaviour of laterally and torsionally restrained steel structural elements of hot-rolled wide flange HEB section subjected to both compression and bending about the major or minor principal axes were performed. Geometrically and materially nonlinear analyses, GMNA for perfect structural elements and GMNIA for imperfect ones, preceded by LBA for the initial curvature evaluation of imperfect member configuration prior to loading were carried out. Numerical modelling and simulations were conducted with use of ABAQUS/Standard program. FEM results are compared with those obtained using the Eurocode’s interaction criteria of Method 1 and 2. Concluding remarks with regard to a necessity of equivalent imperfection profiles inclusion in modelling of the in-plane resistance of compression members are presented.
W artykule przedstawiono obszerne studium numeryczne dotyczące wpływu kształtu i amplitudy imperfekcji o charakterze geometrycznym na nośność swobodnie podpartych elementów ściskanych i zginanych bez zwichrzenia o przekrojach dwuteowych bisymetrycznych walcowanych typu HEB. Imperfekcje przyjęto zgodnie z koncepcją równoważnych imperfekcji geometrycznych (która ujmuje zbiorczo zarówno wpływ losowych imperfekcji geometrycznych jak również materiałowych różnych typów) w odniesieniu do tak zwanej eurokodowej metody ogólnej [11].
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 4/II; 35-71
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-11 z 11

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies