Charakterystyka moment-obrót węzłów w świetle badań doświadczalnych symulujących utratę nośności słupa ramy

Marian Giżejowski , Aleksander Szwed , Wael Salah , Wioleta Barcewicz

Abstract

Aspects related to robustness of steel frameworks with semi-rigid steel and steel-concrete composite joints are dealt with. Experimental investigations were carried out for sub-frames fabricated in technical scale. Pushdown tests for steel subframes simulated the joint ability to transfer the bending moment and axial force under a column loss scenario. Tests on composite sub-frames were arranged in two stages. The first one was related to a service stage when the slab was under a gravity load and the column to be removed supported. The gravity load was sustained in the second stage when a column loss scenario was simulated. Experiments have shown that composite flush end-plate joints may not be robust enough since their low strength under sagging bending, despite of good ductility, does not allow for the redistribution of internal forces in order to achieve the equilibrium in the residual state after static column removal. Contrary, symmetrical steel and composite joints with extended end-plates on both sides of beam flanges seem to be more robust, despite of their lesser ductility. Robust bending behaviour is possible because extended end-plate joints exhibit a better balance between the strength and rotation capacity that allows to achieve the equilibrium state in case of a static column loss event.
Author Marian Giżejowski (FCE / ICE)
Marian Giżejowski,,
- The Institute of Civil Engineering
, Aleksander Szwed (FCE / ICE)
Aleksander Szwed,,
- The Institute of Civil Engineering
, Wael Salah (FCE)
Wael Salah,,
- Faculty of Civil Engineering
, Wioleta Barcewicz (FCE / ICE)
Wioleta Barcewicz,,
- The Institute of Civil Engineering
Journal seriesCzasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, ISSN 2300-5130, [2300-8903]
Issue year2013
Vol60
No2
Pages51-76
Publication size in sheets1.25
Keywords in Polishrama stalowa, węzeł stalowo-betonowy, węzeł zespolony, podukład ramowy, badanie doświadczalne, utrata słupa, ciągliwość węzła
Keywords in Englishsteel frame, steel-concrete joint, composite joint, sub-frame, experimental testing, column loss, joint ductility
Abstract in PolishW pracy rozważano zagadnienia odporności na zagrożenie katastrofą postępującą stalowych konstrukcji ramowych z podatnymi węzłami stalowymi i zespolonymi stalowo-betonowymi. Przeprowadzono badania doświadczalne podukładów ramowych w skali naturalnej. Badania dotyczyły zachowania się węzłów ram stalowych pod wpływem oddziaływania wymuszonego przemieszczeniem, symulującego zdolność węzłów do przeniesienia obciążeń przez zginanie z udziałem sił rozciągających pojawiających się w wyniku utraty nośności słupa ramy. Badania doświadczalne ram z węzłami zespolonymi stalowo-betonowymi przeprowadzono w dwóch etapach. Etap pierwszy dotyczył zachowania się podukładu w stanie użytkowania poprzedzającym zdarzenie wyjątkowe, gdy słup pełnił rolę elementu nośnego, stropy zaś były obciążone kombinacją oddziaływań grawitacyjnych stałego i trwałej części użytkowego. W drugim etapie, podukład z obciążeniem grawitacyjnym jak w etapie pierwszym poddano oddziaływaniom wymuszonym przemieszczeniem słupa symulującym statyczną utratę jego nośności. Na podstawie badań stwierdzono, że zespolone węzły ze zlicowanymi blachami czołowymi nie są wystarczająco odporne na postępującą katastrofę ze względu na niską wytrzymałość przy zginaniu momentem dodatnim i mimo dobrej ciągliwości, nie pozwalają na redystrybucję sił wewnętrznych po statycznej utracie słupa. Natomiast węzły stalowe i zespolone z symetrycznie wystającą blachą czołową wykazują zadowalający poziom odporności na katastrofę postępującą, mimo niższej ciągliwości. Węzły te wykazują lepszy balans pomiędzy nośnością a zdolnością do obrotu, który pozwala uzyskać stan równowagi w przypadku utraty słupa.
Languagepl polski
Score (nominal)9
ScoreMinisterial score = 5.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 9.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?