NUMERYCZNA OCENA NOŚNOŚCI I SZTYWNOŚCI KRÓĆCÓW W DOCZOŁOWYCH POŁĄCZENIACH RUR PROSTOKĄTNYCH

W pracy przedstawiono metodykę modelowania oraz rezultaty analiz numerycznych nośności i sztywności króćca teowego (T) oraz króćca podwójnie teowego (Π). Króciec teowy (T) jest elementem składowym styków doczołowych kształtowników o przekroju poprzecznym otwartym (IPE lub HEB), króciec podwójnie teowy (Π) jest zaś fragmentem styku doczołowego rur o przekroju prostokątnym. Zastosowanie metody składnikowej do określania nośności i sztywności połączeń doczołowych z rur prostokątnych wymaga numerycznego i/lub doświadczalnego zbadania zachowania króćców podwójnie teowych (Π) i stwierdzenia na ile odbiega ono od dobrze znanego zachowania króćców teowych (T). Rezultaty symulacji zachowania się obu typów króćców skonfrontowano ze sobą. Przeprowadzono analizę parametryczną z uwzględnieniem zmiany grubości blachy czołowej oraz szerokości rozstawu ścianek rury. Wynikiem analiz jest określenie nośności i sztywności oraz występujących form zniszczenia. Porównano je z rezultatami analitycznego określenia tych parametrów przy użyciu metody składnikowej (w ujęciu PN-EN 1993-1-8) i za pomocą innych dostępnych metod obliczeniowych. Przeprowadzone analizy wskazują na możliwość stosowania metody składnikowej w połączeniach doczołowych rur, lecz niezbędne jest jej odpowiednie dostosowanie do takiego podejścia.

Pełny tekst (pdf)

[1] PN-EN 1993-1-8 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych – Część 1-8: Projektowanie węzłów. PKN, Warszawa 2006.

[2] Kato B., Mukai A., Bolted tension flanges joining square hollow section members, CIDECT 8B-82/3 E, Tokyo, 1982.

[3] Willibald, S., Packer, J.A. and Puthli, R.S., Experimental study of bolted HSS flange plate connections in axial tension, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 128, No. 3, pp. 328-336, 2002.

[4] Packer J. A., Bruno L., Birkemoe P. C., Limit analysis of bolted RHS flange plate joints, Journal of Structural Engineering, 115 (9), 1989.

[5] Packer J.A., Wardenier J., Kurobane Y., Dutta D., Yeomans N., Design Guide 3 for rectangular hollow section (RHS) joints under predominantly static loading, CIDECT, 2009.

[6] Packer J.A., Sherman D., Lecce M., Design Guide 24 Hollow structural sections connections, American Institute of Steel Construction AISC, Chicago, 2010.

[7] Steige Y., Weynand K., Design resistance of end plate splices with hollow sections, Steel Construction 8, , No. 3, pp. 187-193, 2015.

[8] Karlsen F. T., Aalberg A., Bolted RHS end-plate joints in axial tension. Nordic Steel Construction Conference, Norway, 2012.

[9] ADINA System 9.2.1 Adina R&D Inc., 2016.

[10] Abidelah A., Numerical analysis of the behavior of steel connection approach and experimental calibration, PhD thesis, Blaise Pascal University, [in French], 2009.

[11] Bursi OS., Jaspart JP., Basic issues in the finite element simulation of extended end-plate connections. Computers and Structures, 69, pp. 361-382, 1998.

[12] ECCS Technical Committee 1: Recommended Testing Procedure for Assessing the Behaviour of Steel Elements under Cyclic Loads, 1986, European Convention for Constructional Steelwork, Brussels.