WPŁYW IMPERFEKCJI NA TECHNICZNE ZWICHRZENIE STALOWYCH BELEK WALCOWANYCH I SPAWANYCH

W pracy przedstawiono zagadnienie wpływu imperfekcji materiałowych i geometrycznych na techniczne zwichrzenie stalowych belek walcowanych i spawanych poddanych jednokierunkowemu zginaniu względem osi większej bezwładności przekroju y-y. Obliczenia metodą elementów skończonych przeprowadzono w odniesieniu do belek walcowanych na gorąco, wykonanych z kształtowników szerokostopowych HEB i wąskostopowych IPE oraz belek spawanych o takich samych proporcjach przekroju. Analizowano elementy o wstępnym wygięciu odpowiadającym pierwszej formie zwichrzenia oraz pierwszej formie giętnej względem osi mniejszej bezwładności przekroju z-z. Naprężenia resztkowe po walcowaniu i spawaniu elementów modelowano z użyciem wstępnych pól naprężeń. Wykonano geometrycznie i materiałowo nieliniowe analizy GMNIA. Do obliczeń numerycznych wykorzystano program metody elementów skończonych ABAQUS/Standard.

Pełny tekst (pdf)

[1] PN-EN 1993-1-1: Eurokod 3 – Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.

[2] Simoes da Silva L., Simoes R., Gervasio H.: Design of Steel Structures, Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings. ECCS Eurocode Design Manual, Ernst & Sohn, 2010.

[3] Rykaluk K.: Zagadnienia stateczności konstrukcji metalowych, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2012.

[4] Pasternak H., Launert B., Krausche T.: Welding of girders with thick plates – Fabrication, measurement and simulation, Journal of Constructional Steel Research, 115, 2015, pp. 407-416.

[5] EN 10034, Structural steel I and H sections- Tolerances on shape and dimensions, CEN, Brussels, 1996.

[6] PN-EN 1090-2, Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych – Część 2: Wymagania techniczne dotyczące wykonania konstrukcji stalowych, PKN, Warszawa, 2014.

[7] Giżejowski M., Szczerba R., Gajewski M., Stachura Z.: On the resistance evaluation of lateral-torsional buckling of bisymmetrical I-section beams using finite element simulations, Procedia Engineering 153, 2016, pp. 180-188.

[8] Giżejowski M., Szczerba R., Gajewski M.: Modele MES i metody symulacji
w analizie zwichrzenia zginanych elementów konstrukcji stalowych. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury – Journal of Civil Engineering, Environment And Architecture, JCEEA, Politechnika Rzeszowska, t. XXXIII, 33, 63 (1/I/16), s. 339-346, DOI: 10.7862/rb.2016.40.

[9] Giżejowski M., Gajewski M., Stachura Z., Szczerba R.: W sprawie oceny zwichrzenia stalowych belek dwuteowych. Inżynieria i budownictwo, 1/2017, s. 13-17.

[10] Żmuda J.: Problemy niestateczności w projektowaniu dźwigarów stalowych. Studia i Monografie, nr 156, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 2004.

[11] Kowal Z., Szychowski A.: Nośność graniczna prętów ściskanych pod interakcyjnym obciążeniem poprzecznym, Inżynieria i Budownictwo, 7, 1996.

[12] Szychowski A.: A theoretical analysis of the local buckling in thin-walled bars with open cross-section subjected to warping torsion, Thin-Walled Structures 76 2014, pp. 42-55.