Analiza kritične napetosti pločevin ojačenih z vzdolžnimi trapeznimi ojačitvami : magistrsko delo

Šuštaršič, Alen (author), Piculin, Sara (mentor), Može, Primož (comentor)

Magistrska naloga obravnava tlačno obremenjene vzdolžno ojačane pločevine s trapeznimi ojačitvami zaprtega tipa in analizira vpliv metode določitve elastične kritične uklonske napetosti na končno računsko nosilnost pločevine, izračunano po metodi efektivnih širin. Pri tem sta upoštevana obstoječi standard SIST EN 1993-1-5:2007 ter prihajajoča nova generacija standarda SIST EN 1993-1-5:2024. V prvem delu naloge smo primerjali elastične kritične napetosti, določene z različnimi analitičnimi in numeričnimi postopki. V primerjavo smo vključili veliko število pločevin z različnimi geometrijskimi parametri ter analizirali njihov vpliv na rezultate. V drugem delu naloge smo primerjali vpliv načina določitve elastične kritične napetosti na končno računsko nosilnost po metodi efektivnih širin iz standarda SIST EN 1993-1-5:2024. Nova generacija standarda SIST EN 1993-1-5:2024 za razliko od prve, pri določitvi nosilnosti omogoča upoštevanje ugodnega vpliva torzijske togosti zaprtih ojačitev. Za določitev elastične kritične uklonske napetosti podaja samo enačbo, ki velja za odprti tip ojačitev, v primeru zaprtega tipa ojačitve pa priporoča uporabo numeričnih programov. Kot možna dopolnitev standarda je v parametrični študiji vključena tudi analitična enačba elastične kritične uklonske napetosti, razvita na Katedri za metalne konstrukcije, ki upošteva torzijsko togost zaprtega tipa ojačitve. Rezultati so pokazali, da je ta enačba, v kombinaciji z računskim postopkom iz standarda, pri računu nosilnosti na nevarni strani. V zadnjem delu naloge smo podali predlog korekcije enačbe in ideje za nadaljnje delo in razvoj enačbe, ki bi bila v primernejši obliki lahko vključena v prihodnje generacije standardov.

• Language: Slovenian
• Keywords: magistrska dela, gradbeništvo, jeklene konstrukcije, vzdolžno ojačene pločevine, kritična uklonska napetost, torzijska togost ojačitev
• Work type: Master's thesis/paper
• Typology: 2.09 - Master's Thesis
• Organization: FGG - Faculty of Civil and Geodetic Engineering
• Place of publishing: Ljubljana
• Publisher: [A. Šuštaršič]
• Year: 2024
• Number of pages: 1 spletni vir (1 datoteka PDF (X, 57 str., [7] str. pril.))
• PID: 20.500.12556/RUL-167076-af2c33b0-61b4-d516-1a8a-8d27e13f6e8b
• UDC: 624.014.2:620.175(043.2)
• COBISS.SI-ID: 225438723
• Publication date in RUL: 06.02.2025

ŠUŠTARŠIČ, Alen, 2024, Analiza kritične napetosti pločevin ojačenih z vzdolžnimi trapeznimi ojačitvami : magistrsko delo [online]. Master’s thesis. Ljubljana : A. Šuštaršič. [Accessed 26 April 2025]. Retrieved from: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=eng&id=167076

Secondary language

• Language: English
• Title: Analysis of critical stress in plates stiffened with longitudinal trapezoidal stiffeners : master thesis

Abstract

The thesis deals with compression-loaded, longitudinally stiffened plates with trapezoidal stiffeners of the closed type. It analyses how the methods for determining the elastic critical buckling stress influence the load-bearing capacity of the plate, which is calculated using the effective width method. For the calculation of the load-bearing capacity, both the method outlined in the current standard SIST EN 1993-1-5:2007 as well as the modified method from the upcoming new generation standard SIST EN 1993-1-5:2024 are taken into account. In the first part of the thesis, we compared the elastic critical stresses determined by different methods, both analytical and numerical, for all models considered in the parametric study. The values were compared in relation to the defined parameters of the models. In the second part of the thesis, the effects of the method for determining the elastic critical buckling stress on the bearing capacity calculated using the effective width method from the SIST EN 1993-1-5:2024 standard are analysed. The new generation of the SIST EN 1993-1-5:2024 standard allows the positive effect of the torsional stiffness of closed stiffeners to be taken into account when determining the load-bearing capacity. However, for the determination of the elastic critical buckling stress, it only provides an equation tailored to open stiffeners and recommends the use of numerical software for closed stiffeners. The parametric study also includes an analytical equation for the elastic critical buckling stress that takes into account the torsional stiffness of closed stiffeners. The analyses have shown that the equation in combination with the calculation method from the standard leads to uncertain results when estimating the capacity. In the last part of the paper, a proposal for a correction of the equation is made and the ideas for future work and the development of an equation in a more appropriate form that could be included in future generations of standards are discussed.

• Keywords: master thesis, civil engineering, steel structures, longitudinally stiffened plates, critical buckling stress, torsional stiffness of stiffener