Сравнение расчетных кривых балки с боковым крутильным изгибом с использованием AISC, EC и СП

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования. Расчет на устойчивость является неотъемлемой частью проектирования стальных конструкций. Он очень важен для определения оптимального поперечного сечения стальных балок. Поперечное боковое выпучивание обычно происходит у балок, которые подвержены вертикальной нагрузке и теряют устойчивость из плоскости приложения нагрузок. Это является основным фактором при проектировании стальных конструкций и может привести к снижению несущей способности. Методы. Существуют различные методы расчета стальной балки на поперечное боковое выпучивание. Все нормы расчета по-разному подходят к исследованию поперечное-бокового выпучивания, в данной статье внимание сконцентрировано на трех из них. Первый метод предложен Американским институтом стальных конструкций (AISC), второй описан в Еврокоде (ЕС), третий приводится в российских строительных правилах (СП). Особое внимание уделено методам построения кривых для поперечного бокового выпучивания и определения их характеристик. Результаты. Нормы, разработанные Американским институтом стальных конструкций, рекомендуют рассматривать три режима потери устойчивости, зависящие от длины элементов ( Lb ). Однако ЕC и СП дают уменьшение XLT и предохраняют конструкцию от поперечного бокового выпучивания. В основном изгибная жесткость для поперечных сечений с высокими стенками согласно AISC выше, чем в ЕС и СП.

Об авторах

Вера Владимировна Галишникова

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: galishni@gmail.com

доктор технических наук, директор департамента cтроительства Инженерной академии

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Тесфалдет Хадгембес Гебре

Российский университет дружбы народов

Email: tesfaldethg@gmail.com

аспирант департамента строительства Инженерной академии

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Список литературы

  1. Salmon C.G., Johnson J.E., Malh F.A. (2009). Steel Structures Design and Behavior: Emphasizing Load and Resistance Factor Design. 5th edition. 417-431.
  2. Bazant Z.P., Cedolin L. (2010). Stability of Structures: Elastic, Inelastic, Fracture and Damage Theories. World Scientific. 1009.
  3. Kalju L., Ivar T. (2006). Comparative study of the buckling of steel beams in Eurocode 3 and the Russian code. Journal of Constructional Steel Research, (62), 1290-1294.
  4. Trahair N.S. (2009). Buckling analysis design of steel frames. Journal of Constructional Steel Research, (65), 1459-1463.
  5. Rebekka W., Rolf K., Markus K. (2017). Lateral Torsional Buckling Behavior of Steel Beams - On the Influence of the Structural System. Structures, (11), 178-188. doi: 10.1016/j.istruc.2017.05.007
  6. Jan B., Miroslav B., Martin V., Jindřich M., Marcela K., Jiří P. (2017). Experimental Analysis of Lateral Torsional Buckling of Beams with Selected Cross-Section Types. Procedia Engineering, (195), 56-61.
  7. Galishnikova V.V., Pahl P.J. (2018). Analysis of frame buckling without sidesway classification. Structural mechanics of engineering constructions and buildings, 14(4), 299-312.
  8. Quanwang L., Aming Z., Hao Z. (2016). A simplified method for stability analysis of multi-story frames considering vertical interactions between stories. Advances in Structural Engineering, 19(4), 599-610.
  9. Claudio B.C. (2016). Structural Steel Design to Eurocode 3 and AISC Specifications.
  10. Khelil A., Larue B. (2008). Simple solutions for the flexural-torsional buckling of laterally restrained I-beams. Engineering Structures, 30, 2923-2934.
  11. Trahair N.S., Hancock G.J. (2004). Steel Member Strength by Inelastic Lateral Buckling. J. Struct. Eng., 130, 64-69.
  12. Ivan B., Jindřich M. (2017). Lateral-torsional buckling of beams of mono-symmetrical cross sections loaded perpendicularly to the axis of symmetry Theoretical analysis. Euro Steel, (2-3), 1086-1095
  13. Merih K., Leroy G., Lorenzo M. (2015). Lateraltorsional buckling assessment of steel beams through a stiffness reduction method. Journal of Constructional Steel Research, (109), 87-100.
  14. Edgar W., Driver R.G., Heal T.W. (2015). Simplified approach to estimating the elastic lateral-torsional buckling capacity of steel beams with top-flange loading. Can. J. Civ. Eng., (42), 130-138.
  15. Trahair N.S. (2017). Flexural-Torsional Buckling of Structures. 352.
  16. American Institute of Steel Construction. (2011). Steel Construction Manual. 13th edition.
  17. White D.W., Asce M. (2008). Unified Flexural Resistance Equations for Stability Design of Steel I-Section Members: Overview. Journal of Structural Engineering, 134(9), 1405-1424
  18. Subramanian L.P., Jeong W.Y., Yellepeddi R., White D.W. (2016). Assessment of I-Section member LTB resistances considering experimental data and practical inelastic buckling design calculations. Structural Engineering, Mechanics and Materials Rep., (110).
  19. Zdeněk K. (2013). Elastic Lateral-Torsional Buck- ling of Simply Supported Hot-Rolled Steel I-Beams with Random Imperfections. Procedia Engineering, (57), 504-514.
  20. Park J.S., Young-Jong K. (2004). Flexural-Torsional Buckling of Stepped Beams Subjected to Pure Bending. KSCE Journal of Civil Engineering, 8(1), 75-82.
  21. Guiul I.S., Petru M., Danciu A.D., Ciitiilin M. (2014). Lateral Torsional Buckling Resistance of Steel Plate Girders According To Euronorms. The Eight International Conference “Bridges in Danube Basin”.
  22. Gebre T.H., Negash N.A. (2018). The development of strength curve for compressive members using three different codes: 9 AISC, Euro Code and Russian steel construction). International scientific and applied conference “Engineering systems - 2018”, 59-67.
  23. Mohammad Anwar-Us-Saadat, Mahmud A. (2018). The continuous strength method for lateral-torsional buckling of stainless steel I-beams. Thin-Walled Structures, (130), 148-160.
  24. Gardner L., Trahair N.S., Bradford M.A., Nethercot D.A. (2008). The Behaviour and Design of Steel Structures to EC3.
  25. Chiew S.P., Lee C.K., Jin Y.F., Cai Y.Q. (2014). Impact of Structural Eurocodes on steel and composite structures. The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, 7(1), 1-10
  26. Galishnikova V.V., Gebre T.H., Al-Sabri S.A.M., Saffia-Doe O. (2018). Second order structural theory for the stability analysis of columns. Structural mechanics of engineering constructions and buildings,14(3), 192-197.
  27. Badari B., Papp F. (2015). On Design Method of Lateral-Torsional Buckling of Beams: State of the Art and a New Proposal for a General Type Design Method, Periodical Polytechnic Civil Engineering, 59(2), 179-192.
  28. Yong D.J., Lopez A., Serna M.A. (2011). BeamColumn Resistance of Steel Members: A Comparative Study of AISC LRFD and EC3 Approaches. International Journal of Structural Stability and Dynamics, 11(2), 345-361.
  29. EC3 European committee for standardization. (2005). BS EN 1993-1-1:2005. Eurocode 3: Design of steel structures. Part 1-1: General rules and rules for buildings. UK, British Standards Institution.
  30. Lindner J. (2003). Design of beams and beam columns. Progress in Structural Engineering and Materials, (5), 38-47.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».