Doświadczalne badania spawanych węzłów narożnych ram stalowych

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Krystosik D. Experimental studies of welded knee joints of steel frames. Materiały Budowlane. 2024. Volume 627. Issue 11. Pages 36-45. DOI: 10.15199/33.2024.11.05

mgr inż. Dorota Krystosik, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID:0000-0001-5861-8530

Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2024.11.05
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy

Abstract. The article addresses issues related to the experimental testing of steel frame knees with slender webs. The tested knees are described, and a custom-designed testing stand is introduced, which generates the real loading conditions in the knees. The testing stand is equipped with two independently operating data acquisition systems. The first system manages a set of sensors that collect information on displacements and forces, while the second system records data using opto-electronic methods. The tests were conducted on three identical knees, with particular care taken to maintain the repeatability of the testing conditions. The collected and analyzed data enabled the determination of the moment-rotation characteristics of the tested joints, as well as the initial stiffness, elastic resistance, and ultimate bending resistance. The obtained results are very similar to each other, suggesting that the proposed method for testing the joints is appropriate.
Keywords: knee; joint; stiffness; resistance.

Streszczenie. W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące doświadczalnych badań stalowych naroży ram o smukłych środnikach. Scharakteryzowano badane naroża oraz przedstawiono autorskie stanowisko badawcze, za pomocą którego wywołano w narożach realny układ obciążenia. Stanowisko badawcze wyposażono w dwa niezależnie działające systemy akwizycji danych. Pierwszy system obejmuje zestaw czujników zbierających informacje o występujących przemieszczeniach oraz siłach, natomiast drugi rejestruje dane z wykorzystaniem metod optyczno- -elektronicznych. Badania przeprowadzono na trzech jednakowych narożach, ze szczególną dbałością o zachowanie powtarzalności warunków wykonania badań. Zebrane i poddane analizie informacje umożliwiły wyznaczenie charakterystyki moment-obrót badanych węzłów, a także określenie wartości sztywności początkowej, nośności sprężystej oraz nośności granicznej. Uzyskane wyniki są do siebie bardzo zbliżone, co oznacza, że zaproponowany sposób badania węzłów jest właściwy.
Słowa kluczowe: naroże; węzeł; sztywność; nośność.

Literatura
[1] PN-EN 1993-1-8:2005. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych – Część 1-8: Projektowanie węzłów.
[2] Bródka J, Kozłowski A, Ligocki I, Łaguna J, Ślęczka L. Projektowanie i obliczanie połączeń i węzłów konstrukcji stalowych. Tom 2. Rzeszów: Polskie Wydawnictwo Techniczne, 2009.
[3] Faella C, Piluso V, Rizzano G. Structural steel semirigig connections. Theory, Design and Software. CRC Press, Hanover 1999.
[4] The Steel Construction Institute. Publication P398: Joints in Steel Construction: Moment-resisting Joints to Eurocode 3, London: Taylor & Francis, 2013.
[5] Kozłowski A, Pisarek Z. End-plate steel joint with four bolts in the row. XIth International Conference on Metal Structures, (ICMS-2006), Rzeszów, Polska, 21-23 czerwiec 2006.
[6] Ślęczka L. Shaping and analysis of selected steel frame joints subjected to variable actions, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. Rzeszów 2013.
[7] Krystosik P. Design resistance of welded knees in steel frames, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, t. 65, Art. nr 2, 2018, doi: 10.7862/rb.2018.29.
[8] EN 1090-2. Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące konstrukcji stalowych.
[9] EN ISO 6892-1:2019. Metale. Próba rozciągania – Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej.
[10] Twardowski K, Traple J. Uwagi dotyczące wątpliwych wyników pomiarów Czasopismo Wiertnictwo nafta gaz, Tom 23/2, AGH, Kraków 2006.
[11] Mguil-Touchal S, Morestin F, Brunet M. Various experimental applications of digital image correlation method. Computer Methods and Experimental Measurements. Trans. Model. Simul. 16, 45–58, 1997.
[12] Lu H, Cary PD. Deformation measurements by digital image correlation: Implementation of a second-order displacement gradient. Exp. Mech. 40, 393-400, 2000.
[13] GOM Correlate V8 SR1 Manual Basic, Braunschweig, Niemcy, 2015.
[14] Chen WF, Kishi N, Komuro M. Semi-rigid connection. Handbook. J. Ross Publishing, 2011.

Received: 02.09.2024 / Wpłynął do redakcji: 02.09.2024 r.
Revised: 07.10.2024 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 07.10.2024 r.
Published: 25.11.2024 / Opublikowano: 25.11.2024 r.

Materiały Budowlane 11/2024, strona 36-45 (spis treści >>)