A comparative study of beam design curves against lateral torsional buckling using AISC, EC and SP

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Introduction. Structural stability is an essential part of design process for steel structures and checking the overall stability is very important for the determination of the optimum steel beams section. Lateral torsional buckling (LTB) normally associated with beams subject to vertical loading, buckling out of the plane of the applied loads and it is a primary consideration in the design of steel structures, consequently it may reduce the load currying capacity. Methods. There are several national codes to verify the steel beam against LTB. All specifications have different approach for the treatment of LTB and this paper is concentrated on three different methods: America Institute of Steel Construction (AISC), Eurocode (EC) and Russian Code (SP). The attention is focused to the methods of developing LTB curves and their characteristics. Results. AISC specification identifies three regimes of buckling depending on the unbraced length of the member ( Lb ). However, EC and SP utilize a reduction factor (χ LT ) to treat lateral torsional buckling problem. In general, flexural capacities according to AISC are higher than those of EC and SP for non-compact sections.

Авторлар туралы

Vera Galishnikova

Peoples' Friendship University of Russia (RUDN University)

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: galishni@gmail.com

Associate Professor, Director of the Department of Civil Engineering, Engineering Academy

6 Mikluho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russia

Tesfaldet Gebre

Peoples' Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: tesfaldethg@gmail.com

PhD student of the Department of Civil Engineering, Engineering Academy

6 Mikluho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russia

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

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».