Informacja

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

Wyszukujesz frazę "steel column" wg kryterium: Temat


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:
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:
Analysis of stress in steel and concrete in cfst push-out test samples
Analiza naprężeń w betonie i stali w elementach CFST poddanych badaniu push-out
Autorzy:
Grzeszykowski, B.
Szadkowska, M.
Szmigiera, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/396374.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
composites
steel-concrete column
CFST
bond stress
adhesion
push-out test
elementy zespolone
element stalowo-betonowy
naprężenie przyczepności
adhezja
test push-out
Opis:
The paper presents the analysis of stress in steel and concrete in CFST composite elements subjected to push-out tests. Two analytical models of stress distribution are presented. The bond at the interface between steel and concrete in the initial phase of the push-out test is provided by the adhesion. Until the force reach a certain value, the slip between both materials does not occur or it is negligibly small, what ensures full composite action of the specimen. In the first analytical model the full bond between both materials was assumed. This model allows to estimate value of the force for which the local loss of adhesion in given cross section begins. In the second model it was assumed that the bond stress distribution is constant along the shear transfer length of the specimen. Based on that the formulas for triangle distribution of stress in steel and concrete for the maximum push-out force were derived and compared with the experimental results. Both models can be used to better understand the mechanisms of interaction between steel and concrete in composite steel-concrete columns.
W pracy zaprezentowano analizę naprężeń w stali i betonie samozagęszczalnym w zespolonych elementach CFST poddanych badaniu przyczepności materiałów za pomocą testu push-out. Przedstawiono dwa modele obliczeniowe pozwalające na analizę stanu naprężeń na podstawie odczytów odkształceń stali w początkowej fazie badania oraz w momencie uzyskania maksymalnej siły. Przyczepność stali do betonu w początkowej fazie zapewniana jest przez zjawisko adhezji – do osiągnięcia pewnej wartości siły nie występuje poślizg między materiałami co powoduje ich pełne zespolenie. W pierwszym modelu założono pełne zespolenie obu materiałów a siła, dla której przewidywania modelu zaczynają odbiegać od wyników badań doświadczalnych może być, zdaniem autorów, uznana za siłę, przy której następuje utrata adhezji w danym przekroju. Za pomocą drugiego modelu obliczeniowego przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń normalnych w stali i betonie jaki występuje przy maksymalnej sile działającej na elementy badawcze. Zakładając, że naprężenia ścinające między materiałami są stałe na wysokości elementu, na podstawie równań równowagi stwierdzono, że rozkład naprężeń w obydwu materiałach ma kształt trójkątny na długości strefy kontaktu. Przewidywania modelu z bardzo dobrą zgodnością potwierdzają odczyty odkształceń tensometrów umieszczonych w środku wysokości elementów. Zaprezentowane w pracy analityczno-doświadczalne metody analizy stanu naprężenia w elementach zespolonych mogą posłużyć do wyznaczania parametrów związków konstytutywnych „naprężenie przyczepności – poślizg” oraz walidacji modeli numerycznych.
Źródło:
Civil and Environmental Engineering Reports; 2017, No. 26(3); 145-159
2080-5187
2450-8594
Pojawia się w:
Civil and Environmental Engineering Reports
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badania zespolonych słupów stalowo-betonowych poddanych długotrwałym obciążeniom
Research on the long-term behaviour of the composite columns
Autorzy:
Szmigiera, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/161282.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polski Związek Inżynierów i Techników Budownictwa
Tematy:
słup zespolony
słup stalowo-betonowy
obciążenie długotrwałe
odkształcenie
composite column
steel concrete column
long-term loading
deformation
Opis:
Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, przeprowadzonych na modelach zespolonych słupów stalowo-betonowych, poddanych działaniu obciążeń długotrwałych. Powstające od tych obciążeń odkształcenia nie są najważniejszym czynnikiem, uwzględnianym przy zniszczeniu konstrukcji zespolonych, jednakże mogą mieć istotny wpływ na użytkowalność i trwałość tych konstrukcji. Celem przedstawianych badań była próba ustalenia jakościowego wpływu pełzania betonu na pracę zespolonych słupów stalowo-betonowych wybranego typu, także w odniesieniu do słupów żelbetowych.
The paper describes research on the long-term behaviour of steel-concrete composite columns. During investigation, fourteen models of columns were tested. The cross-sections of seven composite elements were consisted of partially encased steel I-shape HE120A. The elements were 1200 mm high. Additionally, the seven models were made of reinforced concrete with the same dimension of cross-section and height as composite models. At the beginning, six elements were loaded to the failure. Other models were investigated under long-term load and after a year were loaded to the failure. The paper also presents the results of those investigations. The bahaviour of composite models under long-term loading is analyzed in comparison with elements made of reinforced concrete.
Źródło:
Przegląd Budowlany; 2011, R. 82, nr 10, 10; 67-71
0033-2038
Pojawia się w:
Przegląd Budowlany
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
Tytuł:
Behavior of RC columns strengthened with steel jacket under static axial load
Autorzy:
Ghoneim, Abd Rahman Mujahid Ahmed
Mohamed, Mohamed Mahmoud Ahmed
Haridy, Kader
Ahmed, Hazem
Pyram, Mohmmad
Khalf, Abdu
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312173.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
słup żelbetowy
wzmacnianie
utwierdzenie
kątownik stalowy
taśma stalowa
reinforced concrete column
strengthening
confinement
steel angle
steel strip
Opis:
The column is one of the most significant structural elements, which is designed to support mainly the compressive load. Strengthening of existing reinforced concrete columns is required to enhance ductility and increase load capacity to sustain the overload as sometimes there may be a change in use. Ten rectangular concrete columns were constructed and tested. H/b ratio was kept constant and equals 6 for all columns. The aim of this work is to study the behaviour and efficiency of RC columns strengthened with steel jackets subjected to axial load. An experimental study of the behaviour of ten strengthened concrete columns with slenderness ratio (H/b) equals 6 was carried out. Variables such as aspect ratio (t/b), the volume of steel batten plates, and spacing of steel batten plates at centres (S) were considered. The results showed that using this method of strengthening is very effective and an increase in the axial load capacity of the strengthened columns is obtained.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 2; 367--379
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Bond between steel and SCC in completely concrete encased HEA 160 I-section columns
Przyczepność między stałą i betonem SCC w słupach zespolonych o przekroju złożonym z obetonowanego dwuteownika HEA 160
Autorzy:
Szadkowska, Magdalena
Szmigiera, Elżbieta
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2174032.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
przekrój dwuteowy
słup zespolony
słup stalowo-betonowy
beton samozagęszczalny
przyczepność
I-section
composite column
steel-concrete column
self-compacting concrete
bond
Opis:
The paper presents research results of bond tests in completely concrete encased steel Isection columns made of self-compacting concrete (SCC). The results of push-out tests obtained by elements made of SCC were compared with those elements, which were made of vibrated concrete. The influence of selected factors on resistance to the vertical shear was considered in this study. The analysis of research results shows that the resistance to the vertical shear between steel I-section and SCC concrete depends on distance between stirrups and concrete age. Shrinkage has important influence on interfacial bond forces. The test results were compared with a recommendations given in the Design code - Eurocode 4. This standard can be used only for composite elements made of lightweight and vibrated concrete. In the case of completely concrete encased I-section composite columns the shear resistance after 28 days and after concrete shrinkage was higher than design resistance strength given in the standard. This means that the design value of the shear strength given in the standard should be verified and checked, if it can be applied to elements made of SCC concrete. Further tests should be carried out to determine the value of shear resistance for such elements.
Stalowo-betonowe słupy o przekroju złożonym z obetonowanego dwuteownika stanowią jeden z podstawowych typów słupów zespolonych szeroko stosowanych w budownictwie. Dzięki takim cechom jak: wysoka nośność, sztywność czy też ciągliwość, zyskały na popularności i znalazły zastosowanie jako podpory w obiektach mostowych, konstrukcjach hydrotechnicznych, a także w różnego rodzaju budynkach posadowionych na terenach zagrożonych sejsmicznie. Przekroje złożone z obetonowanego dwuteownika są powszechnie stosowane, np. w podmorskich tunelach Chin. Jednocześnie istotnym zagadnieniem rozważanym w wielu publikacjach jest możliwość wzmocnienia stalowych, skorodowanych słupów, stanowiących podpory mostów w Stanach Zjednoczonych, poprzez ich obetonowanie. W tego typu konstrukcjach, których przekroje są często gęsto zbrojone, a przestrzeń między deskowaniem i stalowym kształtownikiem nieduża, zasadnym wydaje się użycie betonu samozagęszczalnego (SCC z ang. Self-Compacting Concrete). Dlatego Autorki artykuły podjęły się zbadania przyczepności między stalą i betonem samozagęszczalnym w zespolonych słupach o przekroju złożonym z obetonowanego dwuteownika HEA 160. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań przyczepności miedzy stalą i betonem samozagęszczalnym (SCC), elementów złożonych z obetonowanego dwuteownika HEA 160 i porównano je z wynikami uzyskanymi przez elementy wykonane z betonu wibrowanego. W pracy przedstawiono również wpływ wybranych czynników na nośność na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia. Analiza wyników badań pokazała, że rozstaw zbrojenia poprzecznego oraz wiek i rodzaj betonu wpływają na nośność na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia. Jednocześnie wyniki badań obliczeniowej nośności na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia zestawiono z wartościami granicznymi podanymi w normie Eurokod 4. Jak wynika z przeprowadzonej analizy, wszystkie badane elementy uzyskały wyższą wartość naprężeń ścinających w płaszczyźnie zespolenia niż wartość podana w tablicy normowej EC4, zarówno po 28 dniach jak i po badaniu skurczu betonu. Zgodnie z zaleceniami określonymi w normie PN-EN 1994-1-1-2008, wartość obliczeniowych naprężeń ścinających zależy jedynie od rodzaju przekroju elementów ściskanych. Należy podkreślić, że zalecenia normowe dotyczą jedynie elementów wykonanych z betonu zwykłego, ale wydaje się, że nawet w tym przypadku warunki klasyfikacji granicznej nośności na ścinanie τRd wydają się być niewystarczające. W związku z tym wydaje się, że powinny zostać przeprowadzone kolejne badania w celu określenia obliczeniowej nośności na ścinanie dla elementów wykonanych z betonu SCC.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2022, 68, 3; 125--137
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:
Experimental behaviour of steel tubular columns for varying in filled concrete
Badanie doświadczalne stalowych słupów rurowych o różnym wypełnieniu betonem
Autorzy:
Sangeetha, P.
Senthil, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230743.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
słup zespolony
słup stalowo-betonowy
kruszywo recyklingowe
wskaźnik smukłości
wskaźnik wytrzymałości
wskaźnik zamknięcia
CFST
composite column
recycled aggregate
slenderness ratio
strength index
confinement index
concrete filled steel tube
Opis:
This paper investigates the behaviour of axially-loaded tubular columns filled with M20 grade concrete and partially replaced concrete. The parameters varying in the study are slenderness ratio (13.27, 16.58 & 19.9), and normal M20 grade concrete, partially replaced quarry dust and concrete debris. The effects of the various concrete mixes and composite action between the steel tube and the concrete core are studied and a graph visualizing the differences between the load carrying capacity and the axial deflection is plotted. Some of the performance indices like the Ductility Index (DI), Concrete Contribution Ratio (CCR), Confinement Index (θ) and Strength Index (SI) are also evaluated and compared amongst the CFST columns. From the results it has been noted that an increase in the L/D ratio decrease the behaviour of the composite columns irrespective of the in filled materials. The composite action was achieved in the CFST columns filled with partially replaced quarry dust and concrete debris when compared with hollow steel columns. The load carrying capacity of the CFST column increases by 32 % compared with the hollow tubular columns.
Stalowe słupy rurowe wypełnione betonem (CFST) są wykorzystywane do różnorodnych zastosowań, takich jak filary mostów, które są stale narażone na oddziaływanie ruchu ulicznego, słupy obsługujace zbiorniki magazynowe, pokłady kolejowe, pale oraz słupy stosowane w wysokich budynkach. Ze względu na zwiększone wykorzystanie tego rodzaju słupów zespolonych, zainteresowanie zachowaniem tego typu słupów przyczyniło się do przeprowadzenia wielu badań teoretycznych i eksperymentalnych. Chociaż słupy CFST nadają się do wykorzystania w wysokich budynkach na obszarach sejsmicznych, ich zastosowanie zostało ograniczone z powodu braku informacji o prawdziwej wytrzymałości i nieelastycznym zachowaniu CFST. Główną zaletą betonu w CFST jest to, że opóźnia on lokalne wyboczenie ściany rury i samego betonu, w umiarkowanym stanie, a zatem jest w stanie utrzymać większe obciążenia i naprężenia niż w stanie nieumiarkowanym. W niniejszej pracy zbadano zachowanie słupów rurowych obciążonych osiowo, wypełnionych betonem klasy M20 i częściowo zastąpionym betonem. Badaniu poddano łącznie 12 próbek, w celu zbadania zachowania stalowych słupów rurowych wypełnionych betonem przy różnym wypełnieniu. Parametry zróżnicowane w badaniu są współczynnikiem smukłości (13,27, 16,58 i 19,9) i betonem standardowej klasy M20, częściowo zastąpionym pyłem z kamieniołomu i odłamkami betonu. Badano wpływ różnych działań betonowych i kompozytowych w rurze stalowej i rdzeniu betonowym, a ponadto sporządzono wykres obciążenia i ugięcia osiowego. Niektóre wskaźniki wydajności, takie jak Wskaźnik Plastyczności (DI), Współczynnik Udziału Betonu (CCR), Wskaźnik Zamknięcia (θ) oraz Wskaźnik Wytrzymałości (SI) zostały również poddane ocenie i porównane z słupami CFST. Na podstawie wyników stwierdzono, że wzrost wskaźnika L/D ogranicza działanie słupów zespolonych, niezależnie od wypełnionych materiałów. Złożone działanie osiągnięto w słupach CFST wypełnionych częściowo wymienionym pyłem z kamieniołomu i odłamkami betonu, w porównaniu z pustymi stalowymi słupami. Wykorzystanie odłamków betonu i pyłu z kamieniołomu doprowadziło do poprawy zachowania konstrukcji słupów zespolonych poddanych obciążeniu osiowemu, w porównaniu do pustych stalowych słupów. Zwiększenie wytrzymałości w przypadku słupów CFST zależy od wytrzymałości na ściskanie wypełnionego betonu oraz od wskaźnika zamknięcia. Nośność słupa CFST wzrasta o 32% w porównaniu z pustymi słupami rurowymi, niezależnie od wypełnienia betonem. Wykorzystanie kruszywa pochodzącego z recyklingu w stalowych kolumnach rurowych jest nie tylko techniką utylizacji odpadów, lecz zmniejsza także koszt wypełnienia betonem.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 4; 149-160
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental investigations of concrete filled battened steel columns of different slenderness
Badania doświadczalne złożonych słupów stalowych o różnej smukłości wypełnionych betonem
Autorzy:
Siennicki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230414.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
słup stalowy
słup złożony
przewiązka
przekrój wypełniony betonem
eksperyment
nośność na ściskanie
zachowanie
steel column
battened column
concrete filled section
experiment
axial strength
behaviour
Opis:
The study investigates the axial load behaviour of concrete filled battened steel columns not covered by the design standards. A series of full scale tests on two I-sections connected together with intermediate batten plates and filled with concrete were carried out. The main parameters varied in the tests are length of the members and strength of the concrete filling. One bare steel member was also tested and results were compared with those filled with concrete. The tests results were illustrated by load-strain curves. The main objectives of these tests were twofold: first, to describe behaviour of new steel-concrete columns and second, to analyze the influence of slenderness on load-carrying capacity.
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych złożonych słupów stalowych łączonych przewiązkami, wypełnionych betonem. Elementy badawcze poddawane były ściskaniu osiowemu w prasie hydraulicznej, z założonym przyrostem. Parametrami stałymi w badaniach był rodzaj kształtowników stalowych IPE80, rozstaw gałęzi i wielkość przewiązek. Zróżnicowana była długość słupów 1.5m, 2.5m oraz 3.0m a także klasa betonu wypełniającego. Jeden z elementów dla celów porównawczych pozostał nie wypełniony betonem. W trakcie badań dokonywano pomiarów odkształceń części stalowej słupa i betonu wypełniającego w wybranych przekrojach, rejestracji skrócenia oraz wygięcia słupów, a także makroskopowej oceny zachowania się elementów pod wpływem rosnącego obciążenia oraz pomiaru maksymalnej siły obciążającej. Zaobserwowano trzy główne postaci zniszczenia słupów, polegające na pękaniu i miażdżeniu betonu, z jednoczesnych lokalnym wyboczeniem profili stalowych w przypadku słupów o długości 1.5m i 2.0m oraz wyboczeniu globalnym słupów o długości 3.0m. Dokonano analizy odkształceń stali i betonu, stwierdzając ich współpracę w przenoszeniu obciążenia, analogicznie do słupów zespolonych. Pomierzone wartości odkształceń stali wykazały osiągnięcie granicy plastyczności. Natomiast odkształcenia betonu między przewiązkami przekroczyły wartości odkształceń granicznych odpowiadające maksymalnym naprężeniom. Zatem można wyciągnąć wniosek, że wytrzymałość betonu wzrosła z powodu ograniczenia odkształceń przez profile stalowe. Wydaje się, że w przypadku obliczeń nośności plastycznej przekrojów zbliżonych do badanych, zgodnie z Eurokodem 4, współczynnik redukcyjny wytrzymałości betonu można zwiększyć powyżej wartości 0.85. Wypełnienie betonem spowodowało wzrost nośności słupa stalowego o długości 2.0m o ok. 111%. Stwierdzono także, że w badanych słupach dwugałęziowych wypełnionych betonem, wpływ smukłości ma znacząco mniejszy wpływ na zmniejszenie nośności niż w słupach stalowych - dla elementów o długości 2.0m o około 43%. Uzyskane rezultaty badań potwierdzają praktyczny aspekt stosowania tego typu przekrojów w słupach o dużej nośności oraz przemawiają za prowadzeniem badań w kierunku ustalenia czy można traktować je, a w rezultacie obliczać, jako zespolone.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2019, 65, 4; 3-19
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element modeling of composite concrete-steel columns
Numeryczne modelowanie zespolonych słupów stalowo-betonowych
Autorzy:
Kwaśniewski, L.
Szmigiera, E.
Siennicki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230728.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
kolumna stalowo-betonowa
kolumna kompozytowa
modelowanie numeryczne
analiza elementów skończonych
imperfekcja
interakcja
concrete-steel column
composite column
numerical modelling
finite element analysis
imperfection
interaction
Opis:
This paper presents the numerical part of the research program on concrete-filled steel columns. Nonlinear, three dimensional FE analysis of axial compression, was conducted using the finite element program ABAQUS. The numerical results were validated through comparison with experimental data in terms of ultimate loading and deformation modes. Modeling related problems such as the definition of boundary conditions, imperfections, concrete-steel interaction, material representation and others are investigated using a comprehensive parametric study. The developed FE models will be used for an enhanced interpretation of experiments and for the predictive study of cases not included in the experimental testing.
W artykule przedstawiono numeryczną część programu badań słupów stalowych wypełnionych betonem. Przeprowadzono nieliniową, trójwymiarową analizę FE ściskania osiowego, za pomocą programu ABAQUS. Numeryczne wyniki zostały zwalidowane przez porównanie z danymi doświadczalnymi w zakresie obciążenia granicznego i typu odkształcenia. Za pomocą kompleksowych studiów parametrycznych badano zagadnienia związane z modelowaniem takich parametrów jak określenie warunków brzegowych, imperfekcji, interakcji miedzy betonem a stalą, odwzorowaniem materiałów. Opracowane modele FE zostaną wykorzystane do udoskonalenia interpretacji eksperymentów i przewidywania wyników dla przypadków niebadanych doświadczalnie.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 4; 373-388
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
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:
Influence of sudden column loss on the dynamic response of a multistorey steel frame
Autorzy:
Górski, M.
Szczerba, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/104384.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
robustness
dynamic analysis
accidental action
column loss
steel framed building
FEM
Opis:
Multistorey steel buildings are proved to be very susceptible to situations when one of their columns loses its capacity as a result of an accidental action. The above mentioned case concerning a steel framed building is the subject of investigation presented in the paper. Structural system of analyzed building was designed in accordance with ultimate and serviceability limit states in the persistent and transient design situations. Then its integrity in accidental design situation was assessed. According to EN 1991-1-7 [1], the strategy based on limiting the extent of localized failure was assumed. Firstly, the static analysis of the structure in Autodesk Robot Structural Analysis Professional software was performed. Then, the static and dynamic GMNA analyzes (materially and geometrically nonlinear) of the structure in Autodesk Simulation Mechanical were carried out. Calculations were made in reference to plane frame, which is the repeatable load bearing system of considered building. FEM models were made with the use of beam and shell elements. The results of performed analyzes were compared and discussed. Concluding remarks were drawn and directions of future research were outlined.
Źródło:
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury; 2018, 65, 4; 5-20
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:
Investigating the factor of safety for the design of columns using properties of steel rebar’s manufactured in Pakistan
Autorzy:
Zaidi, Safdar Abbas
Saeed, Muhammad Arsalan
Haider, Farhan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1849760.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
współczynnik redukcji wytrzymałości
analiza wytrzymałościowa
interakcja
moment obciążenia
pręt stalowy
słup
strength reduction factor
strength analysis
load moment
interaction
steel rebar
column
Opis:
This paper includes the behaviour of RC column, using the steel strength data employed by Rafi et al. (2014). Eccentric short columns are studied for this purpose, both tension and compression controlled sections, are analysed considering the current design practice of Pakistan. Three cross sections were analysed using different steel percentages against load-moment interaction and the strength analyses. Concrete strength is also varied in this analysis. The load moment interaction diagrams were observed in major and minor axes and strength analysis is made for compression controlled and tension controlled sections. In this analysis it is observed that a section designed as a tension controlled is giving brittle failure at certain limit which should be avoided. Considering this scenario, several random cross sections are analysed, strength reduction factors for eccentric and pure axial columns are computed. Conclusions are made on behalf of this analysis for different types of column design.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 4; 61-78
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

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