METODY UWZGLĘDNIANIA IMPERFEKCJI GEOMETRYCZNYCH W KRATOWNICACH STALOWYCH

Aktualne wytyczne normowe oraz badania zalecają aby przy projektowaniu złożonych układów konstrukcyjnych, szczególnie układów ramowych, uwzględniać wpływ imperfekcji geometrycznych. W przypadku kratownicy imperfekcje mogą występować niezależnie w każdym pręcie co prowadzi do dużej różnorodności możliwych konfiguracji imperfect. W niniejszej pracy przedstawiono, znane z analizy ram, metody uwzględniania imperfekcji geometrycznych oraz możliwości ich zastosowania w przypadku kratownic. Wykonano obszerną analizę numeryczną pewnego modelu kratownicy w celu porównania przedstawionych metod oraz wpływu jednocześnie występujących poprzecznych imperfekcji geometrycznych obu pasów na nośność kratownicy. Rozpatrywano imperfekcje łukowe na długości całego pasa jak również pomiędzy punktami jego sztywnego podparcia bocznego. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano ścieżki równowagi ściskanego pasa kratownicy. Opisane i wykorzystane, w analizie numerycznej, metody uwzględniania imperfekcij oceniono pod względem pracochłonności i możliwości ich stosowania w układach kratowych.

Pełny tekst (pdf)

   [1]  Alvarenga Arthur R., Silveria Ricardo A. M.: Second-order plastic-zone analysis of steel frames- part II: effects of initial geometric imperfection and residual stress. Latin Americas Journal of Solid and Structures, 6/2009: 323-342.

   [2]  Biegus Antoni: Obciążenie imperfekcyjne poziomych stężeń poprzecznych dźwigarów wspornikowych i wieloprzęsłowych. Inżynieria i Budownictwo, 11/201: 578-581.

   [3]  Biegus Antoni: Probabilistyczna analiza konstrukcji stalowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa - Wrocław 1999.

   [4]  Chen Wai-Fah: Structural stability: from theory to practice. Engineering Structures. 22/2000: 116-122.

   [5]  Chen Wai-Fah, Kim Seung-Eock: LRFD Steel design using advanced analysis. CRC Press, New York 1997.

   [6]  Chen Wai-Fah, Lui Eric M.: Principles of structural design. Taylor and Francis, 2006.

   [7]  Jankowska-Sandberg Joanna, Kołodziej Jarosław: Experimental study of steel truss lateral-torsional buckling. Engineering Structures. 46/2013: 165-172.

   [8]  Kala Zdenek: Sensitivity analysis of steel plane frames with initial imperfections. Engineering Sturctures, 33/2011: 2342-2349.

   [9]  Krajewski Marcin, Iwicki Piotr: Analysis of brace stiffness influence on stability of the truss. Journal of Applied Mechanics and Engineering, 20(1)/2015: 97-108.

[10]  Niewiadomski Lesław: Wady stalowej konstrukcji dachu zmodernizowanej hali przemysłowej. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 2011. XXV Konferencja Naukowo-Techniczna "Awarie Budowlane 2011".

[11]  PN-EN-1993-1-1:2006 Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. PKN, Warszawa 2006.

[12]  PN-EN-1090-2:2012 Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych, Część 2: Wymagania techniczne dotyczące konstrukcji stalowych. PKN, Warszawa 2012.

[13]  Piątkowski Michał: Zwichrzenie sprężyste kratownicy z imperfekcjami. Materiały Budowlane, 8/2016:82-83.

[14]  Shabnam Shayan, Kim Jr Rasmussen, Hao Zhang: On the modeling of initial geometric imperfections and residual stress of steel frames. Research report R935. Sydney 2012, School of Civil Engineering, The University of Sydney.

[15]  Smak Milan., Straka Bohumil.: Geometrical and structural imperfections of steel member system. Procedia Engineering, 40/2012:434-439.