DISERTAÄNÃ PRÃCE Stabilita ocelovÃ©ho prutu spolupÅ¯sobÃcÃho s ...

More documents

Recommendations

Info

100 STABILITA OCELOVÉHO PRUTU SPOLUPŮSOBÍCÍHO S PLÁŠTĚM imperfekcí pro rovinný vzpěr k ose nejmenší tuhosti a pro ztrátu stability klopením podle [41]. Dalším z důvodů výskytu nebezpečných posudků je použití imperfekcí předepsaných pro plastickou analýzu konstrukce podle [41]. • Součinitel vzpěrnosti χ op pro posudek prutu bez příčného podepření pláštěm podle vztahu (4.3) byl zkalibrován pro průřezy IPE 300 a HEA 240. Posudek je zkalibrován jako konzervativní se snahou o dosažení co nejmenšího rozptylu. Výsledky jsou přijatelné kromě případů s větší štíhlostí při současném menším poměru M/N, kdy vztah může dát nebezpečné odhady únosnosti. Tato skutečnost je mimo jiné dána rozdílem mezi elastickými a plastickými vnitřními silami (viz obrázek 4.67). • Posudek průřezu podle vztahu 4.4 není možné použít pro případ prutu s pláštěm připojeným k taženým vláknům. Pro většinu vyšetřovaných případů je tento posudek nebezpečný. • Pro prut s pláštěm připojeným k taženým vláknům byla navržena úprava vztahu (4.3) nahrazením součinitele vzpěrnosti χ op součinitelem χ op,t , který je definovaný výrazem (4.12). Bezpečné použití tohoto vztahu je limitováno rozsahem provedené numerické studie, tedy na průřezy I a H do nominální výšky průřezu 450 a při použití pláště o tuhosti a únosnosti jednotlivých komponent minimálně srovnatelných s hodnotami uvedenými v odstavci 4.3.2. • S ohledem na charakter kolapsu prutu s pláštěm připojeným k tlačené pásnici, kdy kolaps prutu je spojen s porušením pláště ve spojovacích prostředcích mezi prutem a pláštěm nebo mezi jednotlivými segmenty pláště, a dále s ohledem na nelineární chování těchto spojovacích prostředků, nemůže být posouzení založené na stabilitním řešení problému výstižné. Rovněž je třeba upozornit na skutečnost, že pro značné množství z vyšetřovaných případů vedlo zavedení pláště s danou tuhostí k plné stabilizaci prutu – první vlastní tvar odpovídal lokální ztrátě stability tlačené pásnice. Pro posouzení prutů s pláštěm připojeným k tlačené pásnici je tedy nutno provést přesnější výpočet na komplexním modelu. Alternativou je provedení dostatečně rozsáhlé studie a stanovení spodních odhadů únosnosti jednotlivých průřezů s ohledem na tuhost a únosnost pláště.
5 Závěr V rámci disertační práce byl studován vliv spolupůsobícího pláště připojeného k jedné pásnici tlačeného a ohýbaného prutu na chování tohoto prutu. Bylo navrženo a následně provedeno celkem šest experimentů v plném měřítku. Byly zkoušeny pruty průřezu IPE 300 jakosti S355 délky 5,33m pro případ vetknutého úložného detailu respektive 5,10m pro případ kloubového úložného detailu. Vliv pláště byl do experimentů zaveden segmentem kazetové stěny, a to připojením buď k tlačené nebo tažené pásnici. Zkušební vzorek byl zatížen konstantní normálovou silou a konstantním momentem. Experimenty potvrdily správnost hypotézy, že zavedení stabilizačního efektu pláště se zásadně promítne do zvýšení únosnosti štíhlého tlačeného a ohýbaného prutu. Podepření tažených vláken vedlo ke kolapsu zkušebního vzorku ztrátou stability v klopení k vynucené ose, podepření tlačených vláken pak k plné stabilizaci prutu a rozvoji plastického kloubu v rovině ohybu. Použití segmentu pláště s poloviční tuhostí a únosností vedlo i kvůli zavedení přídavné imperfekce nesymetrickým osazením pláště ke kolapsu prutu ztrátou stability tlačené pásnice. Dále byl navržen model příčného podepření pláštěm, který byl společně s torzním podepřením implementován do komplexního numerického modelu tlačeného a ohýbaného prutu. Korektnost numerického modelu byla ověřena porovnáním s provedenými experimenty. Mezi numerickým modelem a experimenty bylo dosaženo dobré shody a to jak co do únosnosti (průměr odchylek 3,4%), tak co do způsobu kolapsu vzorku. Na základě ověřeného numerického modelu byla provedena numerická studie vedoucí k návrhu zjednodušeného určení únosnosti tlačeného a ohýbaného prutu s pláštěm připojeným k taženým vláknům. Postup spočívá v užití vztahu (4.3), ve kterém se χ op nahradí nově odvozeným součinitelem χ op,t podle vztahu (4.12). Postup byl na základě výsledků numerické studie zkalibrován a následně ověřen na rozšířeném definičním oboru. Pro případ podepřených tlačených vláken byla na definičním oboru studie ověřena a zdůvodněna nezávislost únosnosti prutu na stabilitním řešení úlohy. Z práce rovněž vzešla řada námětů pro možný příští výzkum, který se dotýká problematiky této práce. Jedná se především o: • Rozbor a vyhodnocení rozdílů vnitřních sil získaných elastickou a plastickou analýzou konstrukce. • Stanovení minimálních únosností jednotlivých komponent pláště jako funkcí tuhosti pláště a typu průřezu nutných k zajištění plného podepření prutu – dosažení plné plastické únosnosti průřezu v rovině. • Rozbor a stanovení podrobnějších pravidel pro určení velikosti amplitudy imperfekce konstrukce, především s ohledem na rozpor mezi amplitudou im- 101
Page 1:
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ
Page 4 and 5:
Obsah 1 Úvod 9 1.1 Předmět zkoum
Page 6 and 7:
Seznam použitých symbolů a A b c
Page 8 and 9:
Obrázek 1: Schéma a rozměry plá
Page 10 and 11:
10 STABILITA OCELOVÉHO PRUTU SPOLU
Page 12 and 13:
2 Současný stav problematiky Dise
Page 14 and 15:
Page 16 and 17:
Page 18 and 19:
Page 20 and 21:
Page 22 and 23:
Page 24 and 25:
Page 26 and 27:
Page 28 and 29:
Page 30 and 31:
Page 32 and 33:
Page 34 and 35:
4 Vlastní práce 4.1 Experimentál
Page 36 and 37:
Page 38 and 39:
Page 40 and 41:
Page 42 and 43:
Page 44 and 45:
Page 46 and 47:
Page 48 and 49:
Page 50 and 51: 50 STABILITA OCELOVÉHO PRUTU SPOLU
Page 102 and 103: 102 STABILITA OCELOVÉHO PRUTU SPOL
Page 104 and 105: 104 STABILITA OCELOVÉHO PRUTU SPOL
show all

DISERTAÄNÃ PRÃCE Stabilita ocelovÃ©ho prutu spolupÅ¯sobÃ­cÃ­ho s ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

DISERTAÄNÃ PRÃCE Stabilita ocelovÃ©ho prutu spolupÅ¯sobÃcÃho s ...