mgr inż. Sylwia Pogonowska, Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji
dr hab. inż. Wojciech Dornowski, prof. WAT, Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji

Autor do korespondencji e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2017.07.19

W artykule przedstawiono wybrane rezultaty numerycznej analizy drgań belki drewnianej wzmocnionej prętami stalowymi, poddanej obciążeniu dynamicznemu.Analizowano zakres tzw. umiarkowanie dużych ugięć. Zróżnicowane cechy mechaniczne materiału belki uwzględniono na etapie wyznaczania sił wewnętrznych, wprowadzając odpowiednie uwarstwienie przekroju. W analizie numerycznej wykorzystano metodę różnicową z jawnym schematem całkowania względem czasu. W przykładzie obliczeniowym analizowano wpływ zbrojenia na nośność i sztywność belki oraz na podstawowe parametry dynamiczne. W przypadku stali i drewna przyjęto sprężysto-idealnie plastyczny model materiału.

Słowa kluczowe: konstrukcje drewniane, obciążenia dynamiczne, umiarkowanie duże ugięcia, metoda różnicowa.

* * *

Analysis of reinforced wooden beam under dynamic load

This paper presents the solution of the numerical analysis for wooden beam reinforced with steel rods and loaded dynamically. The moderately large deformation is analyzed. The variation of material properties in the cross section is included during the integration of the internal forces. This effect was obtained by specification appropriate layers in the beam cross section. The finite difference method with explicit time integration scheme is used in the numerical analysis. The numerical example is given, in which the influence of the reinforcement for the load capacity and stiffness of the beam, as well as, the basic dynamic properties is analyzed. For both materials – reinforced steel and wood, the elastic perfectly plastic model is used.

Keywords: timber constructions, dynamic loads, moderately large deflections, finite difference method.

Literatura
[1] Dornowski Wojciech. 1994. „Interaction of membrane and bending forces in plates at nonlinear vibrations”. Engineering Transactions 42: 33 – 59.
[2] Jasienko J. 2000. „Naprawa i wzmacnianie zginanych belek drewnianych”. Materiały Budowlane 5 (26): 19 – 23.
[3] Li Y. F., M. J. Tsai, W. C. Wang. 2014. „A study on wood beams strengthened by FRP composite materials”. Construction and Building Materials, 62: 118 – 125.
[4] Masłowski E., D. Śpiżewska. 2000. Wzmacnianie konstrukcji budowlanych. Warszawa. Arkady.
[5] Nowak T. 2007. Analiza pracy statycznej zginanych belek drewnianych wzmacnianych przy użyciu CFRP. Rozprawa doktorska.
Wrocław.
[6] Pogonowska Sylwia, Wojciech Dornowski. 2017. „Reakcja dynamiczna belek drewnianych wzmocnionych prętami stalowymi w zakresie umiarkowanie dużych ugięć”. Inżynieria i Budownictwo 2, 38.
[7] Wdowiak A. 2016. „Analysis of bent timber beam reinforcement with application of composite materials”. Structure and Enviroment (Kielce University of Technology), 1, 8: 10 – 16.
[8] Witmer E. A., H. A. Balmer, J.A. Leech, T. H. Pian. 1963. „Large dynamic deformations of beams, rings, plates and shells”. AIAA Journal, 1, 5.

Otrzymano: 06.06.2017 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 7/2017, str. 61-62 (spis treści >>)