Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42686
Назва: | Особливості дослідження напружено-деформівного стану будівельних сталевих перфорованих балок методом скінчених елементів |
Інші назви: | Peculiarities of studying the stress-strain state of structural steel perforated beams using the finite element method |
Автори: | Підгурський, Микола Іванович Підгурський, Іван Миколайович Сташків, Микола Ярославович Ігнатьєва, Вікторія Борисівна Данильченко, С. Биків, Д. Підлужний, О. Pidgurskyi, M. Pidgurskyi, I. Stashkiv, M. Ihnatieva, V. Danylchynko, S. Bykiv, D. Pidluzhnyi, O. |
Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine |
Бібліографічний опис: | Особливості дослідження напружено-деформівного стану будівельних сталевих перфорованих балок методом скінчених елементів / М. Підгурський, І. Підгурський, М. Сташків, В. Ігнатьєва, С. Данильченко, Д. Биків, О. Підлужний // Вісник ТНТУ. — Т. : ТНТУ, 2023. — Том 111. — № 3. — С. 126–138. |
Bibliographic description: | Pidgurskyi M., Pidgurskyi I., Stashkiv M., Ihnatieva V., Danylchynko S., Bykiv D., Pidluzhnyi O. (2023) Osoblyvosti doslidzhennia napruzheno-deformivnoho stanu budivelnykh stalevykh perforovanykh balok metodom skinchenykh elementiv [Peculiarities of studying the stress-strain state of structural steel perforated beams using the finite element method]. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 111, no 3, pp. 126-138 [in Ukrainian]. |
Є частиною видання: | Вісник Тернопільського національного технічного університету, 3 (111), 2023 Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 3 (111), 2023 |
Журнал/збірник: | Вісник Тернопільського національного технічного університету |
Випуск/№ : | 3 |
Том: | 111 |
Дата публікації: | 5-вер-2023 |
Дата подання: | 10-чер-2023 |
Дата внесення: | 26-жов-2023 |
Видавництво: | ТНТУ TNTU |
Місце видання, проведення: | Тернопіль Ternopil |
DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2023.03.126 |
УДК: | 624.014 |
Теми: | перфоровані балки напружено-деформівний стан метод скінчених елементів модифікована сітка скінчених елементів cellular beams stress-strain state finite element method modified finite element mesh |
Кількість сторінок: | 13 |
Діапазон сторінок: | 126-138 |
Початкова сторінка: | 126 |
Кінцева сторінка: | 138 |
Короткий огляд (реферат): | Проаналізовано переваги та недоліки перфорованих балок, наведено області їх
застосування в будівництві при зведенні та реконструкції будівель і споруд. Наведено огляд
конструктивних рішень перфорованих балок, що застосовуються в будівництві, який вказує на велике
різноманіття їх форм та розташування їх вирізів. Вказано, що найоптимальніші варіанти перфорованих балок можливі лише після аналізу впливу різних елементів конструктивного оформлення на напруженодеформівний стан та стійкість балок. Сюди віднесено вид перфорації – одно- чи дворядну; форму
вирізів – шестикутну, круглу, овальну, синусоїдальну та ін., взаємне розташування вирізів, а також їх
відносну висоту. Кожна з форм вирізів має свої переваги та недоліки. Зазначено, що для оптимального
використання перфорованих балок, які мають різну конфігурацію вирізів у стінці, проводять дослідження
їх напружено-деформівного стану та стійкості. Одним з найефективніших методів розрахунку
перфорованих балок з новими видами вирізів є метод скінчених елементів. Проведено порівняльні
дослідження прогинів балок та оцінювання напружень у зонах круглих отворів за допомогою сучасних
спеціалізованих програм ANSYS, SolidWorks, ЛІРА-САПР. На основі літературного огляду встановлено,
що важливим чинником для отримання точних результатів досліджуваних параметрів має розмір сітки
скінчених елементів. Застосовано дві моделі створення сітки скінчених елементів: регулярну з розміром
скінченого елемента 20 мм та модифіковану – з глобальною сіткою скінчених елементів 20 мм та для
деталізації зон концентрації напружень біля кромок отворів зі згущенням елементів розміром 2 мм.
Застосування модифікованої сітки скінчених елементів дозволило уточнити величину прогинів та
напружень у досліджуваних програмних комплексах при раціоналізації часу обчислень. The advantages and disadvantages of perforated beams are analyzed, the areas of their application during construction and reconstruction of buildings and structures are given. A comparative assessment of the stress-strain state of cellular beams using a modified mesh of elements was carried out using the finite element method in the specialized software packages ANSYS, SolidWorks, LIRA. |
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42686 |
ISSN: | 2522-4433 |
Власник авторського права: | © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2023 |
URL-посилання пов’язаного матеріалу: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.03.079 https://doi.org/10.30958/ajte.6-1-1 https://doi.org/10.14445/23488360/IJME-V2I12P102 https://doi.org/10.1016/j.ieri.2014.08.019 https://doi.org/10.1002/9781119516743 |
Перелік літератури: | 1. Sameer S. Fares P. E., S.E., P. Eng, John Coulson, P.E., David W. Dinehart, Ph.D. Design Guide 31: Castellated and Cellular Beam Design (2016) American Institute of Steel Construction, 110 pages. 2. ACB and Angelina beams. A new generation of beams with large web openings. ArcelorMittal Europe –Long products. ArcelorMittal, Luxembourg, 2020. 64 p. 3. The Westok Cellural Beam Pocket Guide. Kloeckner Metals UK. Westok, London, 2020. 36 p. 4. Нілов О. О., Пермяков В. О., Шимановський О. В., Білик С. І., Лавриненко Л. І., Бєлов І. Д.,Володимирський В. О. Металеві конструкції: Загальний курс. К.: Видавництво «Сталь», 2010. 869 с. 5. Pidgurskyi I., Slobodian V., Bykiv D., Pidgurskyi M. Investigation of the stress-strain state of beams with different types of web perforation. Scientific Journal of TNTU. 2021. Vol. 103. No. 3. P. 79–87.https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.03.079 6. British Standards Institution BS 5950: Structural use of steelwork in building. Part 1: Code of practice for design – Rolled and welded sections 7. ДБН В.2.6–198:2014 Сталеві конструкції. Норми проектування. [На заміну ДСТУ Б В.2.6-194:2013 та ДБН В.2.6-163:2010. Чинний від 01.01.2015]. Вид. офіц. Київ: Мінрегіон України, 2014. 209 с. 8. Blodgett Omer W. (1996) Design of Welded Structures. Lincoln Arc Welding Foundation, Cleveland OHIO. 832 p. 9. Elaiwi, Sahar & Kim, Boksun & Li, Long-Yuan. (2019). Bending Analysis of Castellated Beams. Athens Elaiwi, Sahar & Kim, Boksun & Li, Long-Yuan. (2019). Bending Analysis of Castellated Beams. Athens Journal of Τechnology & Engineering. 6. 1-16. https://doi.org/10.30958/ajte.6-1-1 10. Sheena N. (2017). Deflection, stress distributions and modes of failure of cellular beams. 304 p 11. Manoharan A. C., Tripathi R.K., Analysis of steel beams with circular opening International Journal of Civil Engineering and Technology (IJCIET). 2017. 8 (3). P. 411–422. 12. Warren J. (2001). Ultimate load and deflection behaviour of cellular beams. MSc thesis. School of Civil Engineering, University of Natal, Durban 13.Romaniuk V. V., Supruniuk V. V., Bezniuk L. I., Romaniuk V. V., Supruniuk V. V., Bezniuk L. I. (2021). Napruzheno-deformovanyi stan nerozriznykh perforovanykh balok bilia promizhnykh opor. Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia. (1(93)). P. 405–416. [In Ukrainian]. 14. Dutt A. Effect of mesh size on finite element analysis of beam. International Journal of Mechanical Engineering. 2 (12). 2015. P. 8–10. https://doi.org/10.14445/23488360/IJME-V2I12P102 15. Pachpor P. D., Gupta L. M. and Deshpande N. V., DzAnalysis and design of cellular beam and its verificationdz, 2013 International Conference on Applied Computing, Computer Science and Computer Engineering. IERI Procedia. 2014. Vol. 7. P. 120–127. https://doi.org/10.1016/j.ieri.2014.08.019 16. Matt Lombard Mastering SolidWorks, 2018. 1248 p. https://doi.org/10.1002/9781119516743 17. Lee H. H. Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 19, SDC Pub., 2019, 644 p. 18. Барабаш М. С., Козлов С. В., Медведенко Д. В. Комп’ютерні технології проектування металевих конструкцій: навчальний посібник. К.: НАУ, 2012. 572 с. |
References: | 1. Sameer S. Fares P. E., S.E., P. Eng, John Coulson, P.E., David W. Dinehart, Ph.D. Design Guide 31: Castellated and Cellular Beam Design (2016) American Institute of Steel Construction, 110 pages. 2. ACB and Angelina beams. A new generation of beams with large web openings. ArcelorMittal Europe –Long products. ArcelorMittal, Luxembourg, 2020. 64 p. 3. The Westok Cellural Beam Pocket Guide. Kloeckner Metals UK. Westok, London, 2020. 36 p. 4. Nilov O. O., Permiakov V. O., Shymanovskyi O. V., Bilyk S. I., Lavrynenko L. I., Bielov I. D., Volodymyrskyi V. O. Metalevi konstruktsii. Zahalnyi kurs: pidruchnyk. K.: Vydavnytstvo „Stal”, 2010.869 p. [In Ukrainian]. 5. Pidgurskyi I., Slobodian V., Bykiv D., Pidgurskyi M. Investigation of the stress-strain state of beams with different types of web perforation. Scientific Journal of TNTU. 2021. Vol. 103. No. 3. P. 79–87.https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.03.079 6. British Standards Institution BS 5950: Structural use of steelwork in building. Part 1: Code of practice for design – Rolled and welded sections. 7. DBN V.2.6–198:2014 Stalevi konstruktsii. Normy proektuvannia. [Na zaminu DSTU B V.2.6-194:2013 ta DBN V.2.6-163:2010. Chynnyi vid 01.01.2015]. Vyd. ofits. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 2014. 209 p. [In Ukrainian]. 8. Blodgett Omer W. (1996) Design of Welded Structures. Lincoln Arc Welding Foundation, Cleveland OHIO. 832 p. 9. Elaiwi, Sahar & Kim, Boksun & Li, Long-Yuan. (2019). Bending Analysis of Castellated Beams. Athens Journal of Τechnology & Engineering. 6. 1-16. https://doi.org/10.30958/ajte.6-1-1 10. Sheena N. (2017). Deflection, stress distributions and modes of failure of cellular beams. 304 p. 11. Manoharan A. C., Tripathi R.K., Analysis of steel beams with circular opening International Journal of Civil Engineering and Technology (IJCIET). 2017. 8 (3). P. 411–422. 12. Warren J. (2001). Ultimate load and deflection behaviour of cellular beams. MSc thesis. School of Civil Engineering, University of Natal, Durban. 13.Romaniuk V. V., Supruniuk V. V., Bezniuk L. I., Romaniuk V. V., Supruniuk V. V., Bezniuk L. I. (2021).Napruzheno-deformovanyi stan nerozriznykh perforovanykh balok bilia promizhnykh opor. Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia. (1(93)). P. 405–416. [InUkrainian]. 14. Dutt A. Effect of mesh size on finite element analysis of beam. International Journal of Mechanical Engineering. 2 (12). 2015. P. 8–10. https://doi.org/10.14445/23488360/IJME-V2I12P102 15. Pachpor P. D., Gupta L. M. and Deshpande N. V., DzAnalysis and design of cellular beam and its verificationdz, 2013 International Conference on Applied Computing, Computer Science and Computer Engineering. IERI Procedia. 2014. Vol. 7. P. 120–127. https://doi.org/10.1016/j.ieri.2014.08.019 16. Matt Lombard Mastering SolidWorks, 2018. 1248 p. https://doi.org/10.1002/9781119516743 17. Lee H. H. Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 19, SDC Pub., 2019, 644 p. 18.Barabash M. S., Kozlov S. V., Medvedenko D. V. Kompiuterni tekhnolohii proektuvannia metalevykh konstruktsii: Navchalnyi posibnyk. K.: NAU, 2012. 572 p. [In Ukrainian]. |
Тип вмісту: | Article |
Розташовується у зібраннях: | Вісник ТНТУ, 2023, № 3 (111) |
Файли цього матеріалу:
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.