Creator:

Szajna, Waldemar St.

Contributor:

Świtka, Romuald - red.

Title:

Numerical analysis of steel-reinforced concrete composite girders = Analiza numeryczna stalowo-żelbetowych dźwigarów zespolonych

Group publication title:

CEER, nr 1 (2005)

Subject and Keywords:

dźwigary ; konstrukcje zepolone ; analiza numeryczna ; metoda elementów skończonych ; composite structures ; numerical modelling ; Finite Element Method (FEM) ; nonlinear analysis

Abstract_pl:

W artykule rozpatruje się konstrukcję zespoloną, składającą się z belki stalowej, na której wykonano płytę żelbetową. Zastosowane łączniki zapewniąją pełne zespolenie płyty i dźwigara (zgodność przemieszczeń powierzchni dolnej płyty i powierzchni górnej dźwigara). Przedstawiono opis modelu numerycznego dźwiga zespolonego, w którym płaszczyzna obciążenia jest jednocześnie płaszczyzną symetrii przekroju. W stosunku do części żelbetowej przyjęto nieliniowe związki pomiędzy naprężeniami i odkształceniami w strefie ściskanej oraz teorię rys rozmytych w strefie rozciąganej z uwzględnieniem zjawiska usztywnienia zbrojenia pomiędzy rysami. Przyjmuje się jednocześnie sprężysto-plastyczny ze wzmocnieniem liniowym związek konstytutywny w odniesieniu do części stalowej przekroju i zbrojenia cześci żelbetowej. Fizycznie nieliniowe zadanie, rozwiązano wykorzystując metodę elementów skończonych w wersji przyrostowo-iteracyjnej. Opracowany model posłużył do wykonania obliczeń weryfikujących poprawność sformułowania, przez porównanie wyników obliczonych przemieszczeń z wynikami eksperymentu. Otrzymano dużą zgodność wyników. Ponadto wykonano obliczenia typowego dźwigara zespolonego. Schemat statyczny przyjęto w postaci belki dwuprzęsłowej. W wyniku przeprowadzonej analizy, zaobserwowano redystrybucję momentów zginających, wywołaną zmianami sztywności materiału dźwigara (zarysowanie betonu, uplastycznienie stali). Zamieszczono wyniki obliczeń w poszczególnych fazach zniszczenia układu.

Abstract:

The article presents a numerical model of a typical composite girder which consists of a strip of a reinforced concrete slab resting on a steel beam. Compatibility of horizontal displacements is assumed in the slab-beam contact region. The structure is subjected to unidirectional bending. The cross-section is divided into layers, either steel or concrete, and then analysed by applying non-linear characteristics of materials. The problem is solved by employing the finite element method. For a nonlinear system of equations the modified Newton-Raphson method is used. Examples of verification and illustration are enclosed. The stages of the composite structures under increasing loads are analysed in details.

Description:

tytuł dodatkowy: Prace z Inżynierii Lądowej i Środowiska

Publisher:

Zielona Góra: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego

Date:

2005

Resource Type:

artykuł

Format:

application/pdf

Pages:

261-272

Source:

Civil and Environmental Engineering Reports (CEER), No 1

Language:

eng

License CC BY-NC-ND 3.0:

click here to follow the link

Rights:

Biblioteka Uniwersytetu Zielonogórskiego