Wpływ sztywności rotacyjnej połączenia pomiędzy stężeniem a pasem na stateczność kratowych wiązarów dachowych poddanych obciążeniu od wiatru- badania doświadczalne i analizy numeryczne
Projekt poświęcony jest badaniom sztywności połączeń między stężeniem a kratownicą. W przypadku lekkich konstrukcji dachowych obciążenie od wiatru może powodować powstanie sił ściskających w pasie dolnym. W związku z powyższym, w takich przypadkach często projektowane są dodatkowe elementy stężające (w tym tężniki pionowe), zabezpieczające ściskany pas dolny przed utratą stateczności. Istnieje jednak alternatywne rozwiązanie (opisane w kilku publikacjach naukowych od 2014r, bardziej korzystne pod względem ekonomicznym oraz użytkowym), polegające na zastosowaniu odpowiednich usztywnień w rozciąganym pasie górnym. Celem projektu badawczego jest wyznaczenie sztywności rotacyjnej połączenia między płatwią (stanowiącą jeden z elementów stężających) a pasem górnym kratownicy. Odpowiedni dobór tej sztywności oraz sztywności giętnej płatwi może powodować kilkukrotny wzrost obciążenia krytycznego kratownicy (redukcję długości wyboczeniowej ściskanego pasa dolnego o kilkadziesiąt procent), co było do tej pory przedmiotem licznych analiz parametrycznych. W pierwszym etapie projektu planowane jest wykonanie modeli obliczeniowych węzłów składających się z dwóch prostopadle usytuowanych elementów tj. wycinka płatwi i pasa górnego kratownicy, połączonych blachami węzłowymi oraz przeprowadzenie obliczeń (MES, GMNIA). W kolejnym etapie przeprowadzone zostaną badania doświadczalne wyżej opisanych elementów, do których wykorzystana zostanie dwuosiowa maszyna wytrzymałościowa. Podobnie jak w modelach numerycznych obciążenie generowane przez siłowniki maszyny będzie powodować obrót płatwi względem pasa, dzięki czemu wyznaczona zostanie sztywność rotacyjna połączenia. Planowany jest pomiar odkształceń oraz zmian kątów obrotu w wybranych punktach za pomocą czujników podłączonych do aparatury rejestrującej. Rezultaty badań posłużą do walidacji modeli numerycznych. W ostatnim etapie projektu planowane jest wykonanie modeli stężonych kratownic oraz przeprowadzenie obliczeń (MES, elementy prętowe, powłokowe, LBA, GMNIA) co pozwoli na określenie wpływu sztywności wyżej wymienionego połączenia na obciążenie krytyczne i graniczne wybranych wiązarów dachowych poddanych obciążeniu od wiatru. Rezultaty badań wstępnych opisanych w projekcie są niezbędne do przeprowadzenia dalszych analiz ukierunkowanych na optymalizację połączeń stosowanych w kratownicowych konstrukcjach dachów.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- MINIATURA
- Instytucja:
- Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
- Okres realizacji:
- brak danych - brak danych
- Kierownik projektu:
- dr inż. Marcin Krajewski
- Realizowany w:
- Katedra Mechaniki Budowli
- Typ zgłoszenia:
- Krajowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Brak weryfikacji
wyświetlono 101 razy