C h a p t e r 5 Spatial Buckling of Struts

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Tamás Kincső, OSZK, Analitikus Feldolgozó Osztály, osztályvezető A részdokumentumok szolgáltatása az ELDORADO-ban ELDORADO konferencia a partnerkönyvtárakkal.
Advertisements


Kamarai prezentáció sablon
„Esélyteremtés és értékalakulás” Konferencia Megyeháza Kaposvár, 2009
A társadalmi tényezők hatása a tanulásra
Mintacím szerkesztése •Mintaszöveg szerkesztése •Második szint •Harmadik szint •Negyedik szint •Ötödik szint D modelling in the terrestrial.
Erőállóképesség mérése Találjanak teszteket az irodalomban
MATEMATIKA Év eleji felmérés 3. évfolyam
Humánkineziológia szak
Mellár János 5. óra Március 12. v
6) 7) 8) 9) 10) Mennyi az x, y és z értéke? 11) 12) 13) 14) 15)
Matematika - 5. évfolyam © Kačmárová Fordította: Balogh Szilveszter.
Elektromos mennyiségek mérése
Populáció növekedés október 1.
Az új történelem érettségiről és eredményeiről augusztus Kaposi József.
Koordináta transzformációk
Utófeszített vasbeton lemez statikai számítása Részletes számítás
A tételek eljuttatása az iskolákba
Elektronikai Áramkörök Tervezése és Megvalósítása
Elektronikai Áramkörök Tervezése és Megvalósítása
Elektronikai Áramkörök Tervezése és Megvalósítása
Mérés és adatgyűjtés Szenzorok II. Mingesz Róbert
VÁLOGATÁS ISKOLÁNK ÉLETÉBŐL KÉPEKBEN.
Védőgázas hegesztések
1. IS2PRI2 02/96 B.Könyv SIKER A KÖNYVELÉSHEZ. 2. IS2PRI2 02/96 Mi a B.Könyv KönyvelésMérlegEredményAdóAnalitikaForintDevizaKönyvelésMérlegEredményAdóAnalitikaForintDeviza.
Kutyafajták Retrieverek Készítette: Bak Barna József
Szerkezeti elemek teherbírásvizsgálata összetett terhelés esetén:
6. Előadás Merevítő rendszerek típusok, szerepük a tervezésben
Darupályák tervezésének alapjai
Sárgarépa piaca hasonlóságelemzéssel Gazdaság- és Társadalomtudományi kar Gazdasági és vidékfejlesztési agrármérnök I. évfolyam Fekete AlexanderKozma Richárd.
NOVÁK TAMÁS Nemzetközi Gazdaságtan
DRAGON BALL GT dbzgtlink féle változat! Illesztett, ráégetett, sárga felirattal! Japan és Angol Navigáláshoz használd a bal oldali léptető elemeket ! Verzio.
Fekete László Született: Csillagjegye: Vízöntő
Híres magyar nők.
Mi az erő ? A fizikában az erő bármi olyan dolog, ami egy tömeggel rendelkező testet gyorsulásra késztet. Az eredő erő a testre ható összes erő összege.
szakmérnök hallgatók számára
A évi demográfiai adatok értékelése
Az opciók értékelése Richard A. Brealey Stewart C. Myers MODERN VÁLLALATI PÉNZÜGYEK Panem, 2005 A diákat készítette: Matthew Will 21. fejezet McGraw Hill/Irwin.
Logikai szita Pomothy Judit 9. B.
Logikai szita Izsó Tímea 9.B.
Az LPQI rész a Partner Az LPQI-VES társfinanszírozója: Dr. Dán András Az MTA doktora, BME VET Meddőenergia kompenzálás elmélete és alkalmazása.
3. A HIDROGÉNATOM SZERKEZETE
LENDÜLETBEN AZ ORSZÁG A Magyar Köztársaság kormánya.
2007. május 22. Debrecen Digitalizálás és elektronikus hozzáférés 1 DEA: a Debreceni Egyetem elektronikus Archívuma Karácsony Gyöngyi DE Egyetemi és Nemzeti.
Matematika - 5. évfolyam © Kačmárová Fordította: Balogh Szilveszter.
7. Házi feladat megoldása
Gyorsjelentés a Kulturális Központok Országos Szövetsége tagintézményeinek felméréséről Kecskemét,
A pneumatika alapjai A pneumatikában alkalmazott építőelemek és működésük vezérlő elemek (szelepek)
Készült az ERFP – DD2002 – HU – B – 01 szerzősésszámú projekt támogatásával Chapter 8 / 1 C h a p t e r 8 Stability and Ductility of Steel Frames.
Készült az ERFP – DD2002 – HU – B – 01 szerzősésszámú projekt támogatásával Chapter 7 / 1 C h a p t e r 7 Behaviour of Plate Elements of Steel Frames.
Készült az ERFP – DD2002 – HU – B – 01 szerzősésszámú projekt támogatásával Chapter 3 / 1 C h a p t e r 3 Stability Functions.
Készült az ERFP – DD2002 – HU – B – 01 szerzősésszámú projekt támogatásával Chapter 6 / 1 C h a p t e r 6 Elastic Critical Plate Buckling Loads.
Készült az ERFP – DD2002 – HU – B – 01 szerzősésszámú projekt támogatásával Chapter 2 / 1 C h a p t e r 2 Plane Buckling of Struts Iványi: Stability.
Készült az ERFP – DD2002 – HU – B – 01 szerzősésszámú projekt támogatásával Chapter 1 / 1 C h a p t e r 1 Introduction.
Csurik Magda Országos Tisztifőorvosi Hivatal
A klinikai transzfúziós tevékenység Ápolás szakmai ellenőrzése
2006. Peer-to-Peer (P2P) hálózatok Távközlési és Médiainformatikai Tanszék.
Szénhidrogén technológia és katalízis
QualcoDuna interkalibráció Talaj- és levegövizsgálati körmérések évi értékelése (2007.) Dr. Biliczkiné Gaál Piroska VITUKI Kht. Minőségbiztosítási és Ellenőrzési.
1. Melyik jármű haladhat tovább elsőként az ábrán látható forgalmi helyzetben? a) A "V" jelű villamos. b) Az "M" jelű munkagép. c) Az "R" jelű rendőrségi.
Topográfiai gyakorlatok Magyarország
Kvantitatív módszerek
> aspnet_regiis -i 8 9 TIPP: Az „Alap” telepítés gyors, nem kérdez, de később korlátozhat.
A KÖVETKEZŐKBEN SZÁMOZOTT KÉRDÉSEKET VAGY KÉPEKET LÁT SZÁMOZOTT KÉPLETEKKEL. ÍRJA A SZÁMOZOTT KÉRDÉSRE ADOTT VÁLASZT, VAGY A SZÁMOZOTT KÉPLET NEVÉT A VÁLASZÍV.
1 Az igazság ideát van? Montskó Éva, mtv. 2 Célcsoport Az alábbi célcsoportokra vonatkozóan mutatjuk be az adatokat: 4-12 évesek,1.
University of Dunaújváros
Transzformációk Szirmay-Kalos László.
Inverter applications
FAZEKAS ANDRÁS ISTVÁN PhD c. egyetemi docens
Ruletták a Minkowski síkon
Előadás másolata:

C h a p t e r 5 Spatial Buckling of Struts

5.1. Lateral-Torsional Buckling of Columns [Halasz, 1965] [Wagner, 1936] [Kappus, 1937] [Goodier, 1941] [Bleich, 1952] [Timoshenko, Gere, 1961] [Vlasov, 1961] [Murray, 1984]

5.1.1 Equilibrium Method for General Open Cross-section Column

(a) Displacements of the cross-section Centroid C (y=z=0):

(b) Equilibrium equations Bending moments:

There are two factors which contribute further torque components. The first component is due to the fact that P retains its original direction. In the y-x plane, therefore, P has a component P*du/dx which acts through the centroid. Together with component of P in the z-x plane the column has thus a twisting moment about the shear centre.

The second component contribution to MT is caused by the fact that two cross-sections dz apart will warp with respect to each other, and therefore the stress element sdA is inclined by the angle a to the axis x. The component of the stress element is And it causes a twist about the shear centre. Moment of polar inertia for the shear centre Radius of gyration for the shear centre

(c) Solution of equilibrium equations Saint-Venant torsion: (c) Solution of equilibrium equations Non-uniform torsion: Equilibrium: Boundary conditions:

Substitution of the deflections and their derivatives into the DE gives three homogeneous simultaneous equations. The vanishing of the determinant formed by the coefficients C1, C2 and C3 gives the following buckling conditions: Non-trivial solution:

Third-order algebraic equation: The critical value of P is always less than either Pez, Pey and Pw, and must therefore be computed!

(d) Plane or spatial buckling load is minimum? We can prove this as follows. Then: (a) (b) (c) (d) Let us call the left side of det. F(P) and assume arbitrarily that:. (e)

Critical loads belonging to in-plane and spatial buckling

5.1.2 Energy Method for General Open Cross-section Column (a) Strain energy of torsion [Galambos, 1968] [Chajes, 1974] St. Venant torsion: Warping torsion:

(b) Total strain energy (c) The potential energy of external loads From the Pythagorean theorem the length ds of the deformed element is:

The total displacements of the fibre at (y,z) are therefore: To simplify this expression, we make use of the following relations: The potential energy of external loads:

(d) Simple supported column Boundary conditions: Assumed buckling shape: Strain energy:

Potential energy of the external load: Total potential energy: Stationary value  all the derivatives vanish:

5.1.3 Double-Symmetric Open Cross-section 5.1.4 Mono-Symmetric Open Cross-section

Two possibilities considered: (a) Euler-type flexural in-plane buckling in x-z plane: (b) Flexural-torsional buckling: and [Gerard, Becker, 1957] [Chajes, Winter, 1965]

Limit curves to separate plane and spatial buckling Parameters to be used: Limit curves to separate plane and spatial buckling

(Values of r coefficient are shown in the next slide) Design process: Ideal slenderness (Values of r coefficient are shown in the next slide)

Values of r coefficient for spatial (flexural-torsional) buckling

5.1.5 Column with Closed Cross-section [Hunyadi, 1962]

5.1.6 Lateral-Torsional Buckling of Columns with Imperfections [Hunyadi, 1962] [Iványi, Hunyadi, 1988] External moments: Equilibrium equation:

Solution: Open cross-section: Closed cross-section:

5.2. Lateral-Torsional Buckling of Beams [Prandtl, 1899] [Mitchell, 1899] [Timoshenko, 1910] [Lee, 1960] [Nethercot, 1983] [Trahair, Bradford, 1988]

5.2.1 Equilibrium Method for Beams in Pure Bending (a) Rectangular Cross-section [Chen, Lui, 1987] Boundary conditions: Bending and torsion:

For rectangular cross-section it is supposed: Substitution of the expressions in DE, leads to the following equations: Moment components:

Non-trivial solution: For rectangular cross-section: Boundary conditions:

(b) “I” Cross-section [Timoshenko, 1910] Initial assumptions and boundary conditions are the same as for rectangular section, but:

Non-trivial solution: Boundary conditions:

If: If: If:

5.2.2 Energy Method for Beams in Bending (a) “I” Cross-section Simple Supported Beams in Pure Bending [Chajes, 1974] [Allen, Bulson, 1980] [Chen, Lui, 1987] Strain energy:

Potential energy of external loads:

Boundary conditions:

(b) Fixed Ends Beam in Pure Bending Boundary conditions:

(c) Uniform Bending – The Ends Free to Rotate About Horizontal and Vertical Axis, but Fully Restrained Against the Warping of End Cross-section Boundary conditions: This value is 3.3% more than the “exact” result

5.2.3 Lateral-Torsional Buckling of Beams with Initial Imperfections [Hunyadi, 1962]

– for open cross-section – for closed cross-section

5.2.4 Design Method: Fundamental Solutions Two components of vector of bending moments M : Bending moments: Bimoment: Superpose: Stresses:

(a) Mono-Symmetric “I” Cross-section Open cross-section: Closed cross-section: [Hunyadi, Ivanyi, 1991] Equilibrium DE:

Critical moment: At the beginning of buckling:

Safety factor:

For double-symmetric cross-section it can be supposed: In the previous figure: Thus: At lateral-torsional buckling:

(b) Ayrton-Perry Formula [Costa Ferreira, Rondal, 1987] Initial imperfection:

Suggestion for the formula: (i) Costa Ferreira and Rondal I. Cross-section a Welded Rolled 0.60 1.20 (ii) Costa Ferreira and Rondal II. Cross-section a Welded Rolled 0.32 0.78 [Barta, 1972]

(c) Rankine-Merchant Formula In elastic state: In plastic state:

Fukumoto and Kubo Suggestion Result: Expression: In general: Fukumoto and Kubo Suggestion n=2.5 for rolled cross-sections n=2.0 for welded cross-sections

(d) Experimental Tests and Hungarian Standard (MSZ)

Experimental results for welded cross-sections: Experimental results for hot-rolled cross-sections: Hungarian Standard (MSZ) regulation:

(e) Effect of the Shape of Cross-section [Trahair, 1993]

5.2.5 Design Method: General Solution [Clark, Hill, 1961] Total potential energy: From the equilibrium: Transversal load: Transformation: Bending Moments

(Eurocode 3) Equivalent bending moment parameter

5.3. Lateral-Torsional Buckling of Beam-Columns 5.3.1 Stability Requirements. Experimental Results 5.3.1.1 General remarks

5.3.1.2 Bracing requirements for continuous beams

5.3.1.3 Bracing requirements for beam-columns (a) Requirements in the ECCS Recommendations (b) Proposals of British authors

5.3.1.4 Test Results [Halász, Iványi, 1979] (a) Effect of lateral buckling of beam-columns (b) Effects of change in geometry  Rankine-Merchant formula:

5.3.2 Draft of Hungarian Specifications for Plastic Design [Halász, Iványi, 1979]