Michalak, B.

Perliński, W.

Polish

Lodz University of Technology Repository

Stability of Structures XIV-th Symposium – Zakopane 2015  STATECZNOŚĆ DWUKIERUNKOWO POFAŁDOWANYCH ŚRODNIKÓW KSZTAŁTOWNIKÓW ZIMNOGIĘTYCH   W. PERLIŃSKI, B. MICHALAK Katedra Mechaniki Konstrukcji, Politechnika Łódzka Al. Politechniki 6, 90-924 Łódź, Polska   1. WPROWADZENIE  Konstrukcje stalowe z jednokierunkowo pofałdowanymi środnikami są wykorzystywane w wielu krajach. Wykorzystanie konstrukcji tego typu dotyczy zarówno konstrukcji mostowych jaki i budownictwa. Analizę stateczności tego typu środników można znaleźć w wielu pozycjach literatury, wymieńmy tu dla przykładu [1, 2]. Wadą tego typu jednokierunkowego pofałdowania jest to, że nie można otrzymać płaskiej linii zagięcia pomiędzy środnikiem i pasami dźwigara, stąd nie można zastosować takiego pofałdowania w kształtownikach giętych na zimno. Natomiast pofałdowanie dwukierunkowe pozwala wykorzystać ten sposób wzmocnienia sztywności środników w kształtownikach giętych na zimno. Przedmiotem rozważań będą środniki kształtowników giętych na zimno pofałdowane sinusoidalnie w dwóch kierunkach (Rys. 1). Celem rozważań jest analiza stateczności tak pofałdowanych środników. Analizie zostaną poddane: ściskane równomiernie pasmo płytowe, płyta prostokątna ściskana równomiernie w dwóch kierunkach, środnik w postaci płyty prostokątnej obciążonej złożonym stanem naprężeń ściskających, oraz środnik ścinany. Analizę stateczności sprężystej modelu powłokowego pofałdowanego środnika przeprowadzono używając programu ABAQUS.  2. MODEL ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH  Wartości sił krytycznych i postacie utraty stateczności określono korzystając z programu ABAQUS. Zastosowano model materiału liniowo sprężystego i czterowęzłowe elementy powłokowe o 5 stopniach swobody w węzłach typu S4R5 (Rys. 1).   Rys. 1. Model pofałdowanego środnika w metodzie elementów skończonych  Stability of Structures XIV-th Symposium – Zakopane 2015 94 Elementy S4R5 o odebranym jednym stopniu swobody w węzłach możemy zastosować w przypadku analizy cienkich płyt o małych odkształceniach. Powierzchnię środkową modelowano analitycznie wprowadzając siatkę punków o gęstości 1×1mm. Powierzchnia ta następnie została posiatkowana na elementy skończone o takich samych wymiarach. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch rodzajów warunków brzegowych: swobodnego podparcia i brzegu zamocowanego.  2. ANALIZA NUMERYCZNA  Celem analizy numerycznej jest ocena wpływu stosunku lf /  ( f - wyniosłość fałdy sinusoidalnej, l - długość okresu pofałdowania) i stosunku lt / ( t - grubość blachy środnika) na wartości sił krytycznych. Na rys.2 przedstawiono przykładowo zależność wartości siły krytycznej dla ściskanego pasma płytowego w zależności od stosunku lf /,gdzie lt /  jest przyjętym parametrem. W trakcie prezentacji zostaną przedstawione wyniki dla środnika ścinanego i poddanego złożonym naprężeniom ściskającym.  Rys. 2. Wartości sił krytycznych dla ściskanego pasma płytowego  Z wykresów na Rys. 2 można stwierdzić, że większe przyrosty wartości sił krytycznych wraz ze wzrostem lf / występują dla środników o małym stosunku lt / . Natomiast dla środników o dużym stosunku lt / wzrost wartości siły krytycznej wraz ze wzrostem lf / osiąga pewne maksimum. Dla rozpatrywanego przypadku maksimum to występuje przy wartościach 35.025.0/ lf .  LITERATURA  [1] Eldib M.E.A.-H., Shear buckling strength and design of curved corrugated steel webs for bridges, Jour. Construc. Steel Research, 65, 2009, pp. 2129-2139. [2] Kuchta K., Design of Corrugated Webs under Patch Load, Journal of Advanced Steel Construction, Vol. 3, No. 4, 2007, pp. 737-751.   

Stateczność dwukierunkowo pofałdowanych środników kształtowników zimnogiętych.

http://repozytorium.p.lodz.pl/bitstream/11652/1584/1/Statecznosc_dwukierunkowo_pofaldowanych_Perlinski_Michalak_2015.pdf

Stateczność dwukierunkowo pofałdowanych środników kształtowników zimnogiętych.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Lodz University of Technology Repository