Focusing on Problem of Lateral Torsional Buckling of Beams with Web Holes
Loading...
Date
2016-10-19
Authors
Horáček, Martin
Melcher, Jindřich
Pešek, Ondřej
Brodnianský, Ján
0000-0002-6053-2127Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Elsevier
Altmetrics
Abstract
This paper deals with the problems of analysis and the design of perforated thin-walled steel Sigma beams with respect to lateral torsional buckling (further LTB). The application of Sigma profiles is in the storage systems and expedient flooring structures as floor girders. In some cases, the beams are not laterally restraint and therefore the effect of lateral torsional buckling may occur. First the theoretical calculations according to the design procedure listed in European standard EN 1993-1-1 and Czech national annex NB.3 are being performed. These calculations are valid for the beams with the uniform cross-section only without any rules for the beams weakened by holes. Therefore the substitute cross-section is being established and the cross-section characteristics are defined as the weighted average of the characteristics for the full section and for the section weakened by holes. The calculated elastic critical moments for the substitute cross-section properties are verified by the FEM calculations on the beam with variable cross-section. This theoretical approach is verified by testing in laboratory conditions. The experiments are being carried out on the specimens of three different beam lengths. The test results are statistically evaluated according to EN 1090 and the characteristics bending resistances obtained from tests are compared with the values calculated according to EN 1993-1-1 and Czech national annex NB.3 using the cross-section characteristics of substitute cross-section.
Tento článek se zabývá problémy analýzy a návrhu perforované tenkostěnné ocelové Sigma nosníky s ohledem na příčné torzní vzpěru (dále LTB). Aplikace Sigma profilů je v úložných systémů a účelné podlahových konstrukcí jako podlahové nosníky. V některých případech nosníky nejsou laterálně zdrženlivost a proto může dojít k efektu příčné torzní vzpěru. První teoretické výpočty postupem návrhu podle evropské standardní EN 1993-1-1 a Česká národní přílohy NB.3 jsou prováděny. Tyto výpočty jsou platné pro nosníky s stejnoměrný příčný průřez pouze bez pravidel pro nosníky oslabena otvory. Proto vzniká náhradního průřez a průřez vlastnosti jsou definovány jako vážený průměr charakteristiky pro plný sekce a sekce oslabena otvory. Vypočtené elastické kritických momentů pro vlastnosti průřezu náhradní jsou ověřeny FEM výpočty na nosníku s variabilní průřez. Tento teoretický přístup je ověřena testování v laboratorních podmínkách. Experimenty jsou prováděny na vzorku tří různých nosníku délky. Výsledky testů jsou statisticky vyhodnocovány podle EN 1090 a charakteristiky ohýbání odpory ze zkoušek jsou porovnány s hodnotami vypočtenými podle EN 1993-1-1 a Česká národní příloha NB.3 pomocí charakteristiky průřezu náhradní průřezu.
Tento článek se zabývá problémy analýzy a návrhu perforované tenkostěnné ocelové Sigma nosníky s ohledem na příčné torzní vzpěru (dále LTB). Aplikace Sigma profilů je v úložných systémů a účelné podlahových konstrukcí jako podlahové nosníky. V některých případech nosníky nejsou laterálně zdrženlivost a proto může dojít k efektu příčné torzní vzpěru. První teoretické výpočty postupem návrhu podle evropské standardní EN 1993-1-1 a Česká národní přílohy NB.3 jsou prováděny. Tyto výpočty jsou platné pro nosníky s stejnoměrný příčný průřez pouze bez pravidel pro nosníky oslabena otvory. Proto vzniká náhradního průřez a průřez vlastnosti jsou definovány jako vážený průměr charakteristiky pro plný sekce a sekce oslabena otvory. Vypočtené elastické kritických momentů pro vlastnosti průřezu náhradní jsou ověřeny FEM výpočty na nosníku s variabilní průřez. Tento teoretický přístup je ověřena testování v laboratorních podmínkách. Experimenty jsou prováděny na vzorku tří různých nosníku délky. Výsledky testů jsou statisticky vyhodnocovány podle EN 1090 a charakteristiky ohýbání odpory ze zkoušek jsou porovnány s hodnotami vypočtenými podle EN 1993-1-1 a Česká národní příloha NB.3 pomocí charakteristiky průřezu náhradní průřezu.
Description
Citation
Procedia Engineering. 2016, vol. 2016, issue 161, p. 549-555.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816329198
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816329198
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
Document licence
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/