Abstract

When all deformations of a column are elastic, transverse deflections of the column depend on transverse force and axial displacements depend on axial force only. These classical dependences are unsuitable for elastic-plastic deformations. Plastic deformations develop in columns when steel frame is influenced by extreme action. When a steel column is in the elastic-plastic state, the distribution of elastic and plastic deformations in the cross-section depends on both the bending moment and compressing force. The ideal elastic-plastic material is assumed in this investigation (Prandtl stress – strain diagram). If the shape of the column section is double tee, flange width is neglected with respect to web height, but the area of the flange cross-section is assumed a constant. Single-sided or double-sided yield depends on the moment and force, and therefore curvature and the axial strain of the column can be calculated when yielding dependences are determined. Transverse and axial displacements of the highest point of the column are deduced by integration and depend on two arguments: bending force and axial force. These dependences are essentially non-linear, so linear approximations can be assessed for some vicinity of axial force and bending moment values. When axial force is a constant and transverse force increases, both axial and transverse displacements tend to increase. If transverse force is a constant and axial force increases, both displacements increases but dependence lines remain different and depend on cross-section shape parameter equal to the ratio of the flange area and the area of the whole cross-section. A distinguished feature of plastic deformations is dependence on the history of loading a frame of which can be selected in an arbitrary way by an investigator if a quasi-static solution is under examination. The loading of a frame and inertia forces have to be deduced if dynamic analysis is studied. Not only the ultimate result but also the way of approaching a plastic piston – plastic hinge is important. The bended and compressed column is the structure when inelastic dynamic analysis is really important.

Highlights

  • Kad kai q = 0 (t. y. kai kolona yra stačiakampio skerspjūvio), tai, esant bet kuriam N = const ir didėjant momentui M, po tampriųjų įtempių visame skerspjūvyje atsiranda vienpusis takumas, paskui eina dvipusis takumas ir plastinis lankstas

  • Yield stresses in compressed and bended columns and beams, Mechanika 3(59): 13–18

Read more

Summary

Įvadas

Plieninės konstrukcijos dažniausia apkraunamos taip, kad didžiausi įtempiai jose nesiekia takumo įtempių σY. Pabrėžtina, kad po net ir labai didelių plastinių deformacijų plieninė konstrukcija dar gali nesugriūti, todėl neracionalu konstrukciją tyrinėti vien tik tampriųjų deformacijų zonoje. Jei, esant retai pasitaikančiai labai didelei apkrovai, konstrukcija bus daug deformuota, bet nesugrius, tai gali būti praktiškai priimtina. Neverta projektuoti tokio plieninio rėmo, kurio visos deformacijos būtų tik tampriosios, jei ir po plastinių deformacijų, esant ypač retam apkrovimui, tas rėmas nesuiro ir po remonto vėl gali būti toliau sėkmingai naudojamas. Esant dinaminei apkrovai, svarbi ne tik didžiausia apkrovos reikšmė, bet ir būdas, kaip toji apkrova pridedama. Esant ekstremalioms apkrovoms plieninio rėmo kolonos yra lenkiamos ir gniuždomos, o dėl gniuždymo ir lenkimo sąveikos labai keičiasi didžiausi plas-. Visos šios aproksimacijos faktiškai susijusios su statine ekstremalia apkrova ir todėl jas tiesiogiai taikyti dinaminei apkrovai, kai kinta ne tik lenkimo momentas M, bet ir ašinė jėga N, yra keblu. Autorius atsako – visada bus tokių konstrukcijų ir tokių apkrovų, kai netampri dinaminė analizė būtina

Kolonų plastinės deformacijos
Poslinkių priklausomybės nuo ašinių ir skersinių jėgų
Išvados
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call