Stateczność prętów prostych w świetle obliczonych przykładów

STRESZCZENIE: Praca bazuje na teorii opracowanej przez autora. Podano w niej liczne wnioski wynikające z bardziej istotnych przykładów znanych z literatury oraz z obliczeń własnych, poprzednich i nowych, poszerzających wiedzę w tym zakresie. Przebadano osiemnaście prętów o sześciu różnych, lecz nieco podobnych co do wielkości przekrojach i mających po trzy długości. Pokazano określone dla nich zamknięte linie krzywe nazwane przez Własowa izostabami. Te ostatnie są zbiorami punktów, gdzie siła podłużna o danej wartości ustawiona mimośrodowo powoduje utratę stateczności. Rodzina takich linii tworzy obraz pewnych nowych izopowierzchni krytycznych. Wyniki uzupełniają wykresy izostab Własowa określonych dla sił o nieskończonych wielkościach i ich wpływ na wykresy obciążeń krytycznych pręta przy mimośrodowym działaniu. Nawiązano też do przedstawianych poprzednio granicznych powierzchni krytycznych pręta. Całość tych badań poszerza wiedzę na temat wieloparametrowego charakteru utraty stateczności prętów prostych.

SŁOWA KLUCZOWE: dowolne pręty proste, powierzchne krytyczne, izostaby.

ABSTRACT: The paper is based on own theory. It gives numerous conclusions following from more important examples known from literature and from own calculations, previous and new, extending the knowledge in this domain. There were investigated eighteen bars with six a little similar with regard to magnitude cross-sections, having for each three lengths. There, were shown closed curves called by Vlasov as izostaba. The lasts are the set of points of eccentric force positions with given value, inducing bar instability. Family of such lines is forming picture of certain new critical izo-suraces. Presented results are completed by diagrams of Vlasov’s izostabs determined for forces with infinite value and its influence on graphs of critical eccentric forces. There, are given comparisons to ultimate critical surfaces for the same bas, presented previously. All these investigations extend knowledge about multi-parametrical character of instability of straight bars with any cross-sections.

KEYWORDS: any straight bars, critical loadings and surfaces, izostaba lines.

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Bober W., Tarczewski R.: Shaping of T-section steel post for acoustic screen, Proc. Lightweight Struct.in Civil Eng. – Contemp. probl. XVI Int. Semin. of IASS Polish Chapter, Warsaw, Dec. 3, 2010, pp. 111. Ed. by Micro-Publisher J.B.O., Wyd. Nauk., pp. 97-99.
• Dąbrowski R.: Praktycznie ważne przypadki wyboczenia skrętnego prętów cienkościennych, AIL, 1956, 1-2, s. 45-108.
• Dąbrowski R.: Skręcanie mostowych i hydrotechnicznych konstrukcji cienkościennych o przekroju zamkniętym, Wyd. Politechniki Gdańskiej, 1958.
• Mutermilch J., Kociołek A.: Wytrzymałość i stateczność prętów cienkościennych o przekroju otwartym, WPW, Warszawa, 1972.
• Obrębski J.B.: Cienkościenne sprężyste pręty proste, skrypt WPW, Warszawa, 1991, stron 452, drugie wydanie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1999, str. 455.
• Obrębski J.B.: On the strength of composite bars, Int. IASS Symp. Spatial Structures: heritage, present and future. Milan, 5-9.06.1995, pp. 517-526.
• Obrębski J.B.: Stability of composite straight bars, Międzyn. Seminarium Wydz. IL PW − MISI Moskwa, 09.1995. OWPW Warszawa 1995, pp. 101-110.
• Obrębski J.B.: Some torsion problems in thin-walled bars mechanics, Międzyn. Konf. Wydz. IL PW, LSCE'95, 25-29.09.1995. MAGAT, Warszawa, 1995, pp. 395-404.
• Obrębski J.B.: On the stress analysis for composite straight bars, Miedzyn. Seminarium (Ukrainian-Polish), Wydz. IL PW − Prydnieprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture, OWPW, 1996, Warszawa, 21-34.
• Obrębski J.B.: Uniform criterion for geometrical unchangeability and for instability of structures, Proc. of the Intern. Conf. on Stability of Struct., Zakopane, Poland, 1997.
• Obrębski J.B.: Wytrzymałość materiałów, skrypt PW, Micro-Publisher J.B. Obrębski Wydawnictwo Naukowe, Printed by AGAT, Warszawa 1997, stron 238.
• Obrębski J.B.: Mechanics and strength of composite space bar structures (General lecture 30 min) Intern. IASS Congress on Spatial Structures in New Renovation Projects of Buildings and Constructions, Moscow, Russia, 22-26 June 1998.
• Obrębski J.B.: Some rules and observations on the composite bar structures mechanical analysis, Int. IASS 40th Aniversary Congress, Madrid, 20-24 September, 1999.
• Obrębski J.B.: Mechanical point of view on modeling of space structures made of composite bars, Int. IASS Symp. Istanbul, 29.05-2.06.2000, pp. 491-500.
• Obrębski J.B.: Nonlinear character of the computations of composite bar structures. (Keynote lecture) Proc. of Fourth Int. Colloq. on Computation of Shell & Spatial Struct., June 4-7, 2000, Chania-Crete, Greece, CD-ROM 20 pages & abstracts vol. pp. 558-559.
• Obrębski J.B.: Designing of composite bar structures taking into consideration instability effects, 9th Symposium on Stability of Structures, Zakopane, 25-29.09.2000, pp. 227-234.
• Obrębski J.B.: On the mechanics and strength analysis of composite structures (Invited paper 30min.) Struct. Engineering, Mechanics and Computat., Cape Town, 2-4.04.2001, Ed. by A. Zingoni, Elsevier Sc. Ltd, Amsterdam-London-New York-Oxford-Paris-Shannon–Tokyo, pp. 161-172.
• Obrębski J.B.: New mechanical problems in analysis of composite bars space structures. Int. Conf. on Lightweight Struct. in Civil Eng. 24-28.06.2002, Warsaw, Poland, pp. 926-935.
• Obrębski J.B.: Applications of uniform criterion for geometrical unchengeability, stability and dynamic stability of struct. (Inv.lecture). Int. Conf. ICSSD, Singapore, 2002, pp. 70-79.
• Obrębski J.B and Tolksdorf J.: Advanced examples of strength analysis for composite straight bars, Miedzyn. Seminarium (Ukrainian-Polish), Wydz. IL PW − Prydnieprovsk State Academy of Civil Engin. and Archit., Warsaw, 26-30.06.2006, OWPW, pp. 265-282.
• Obrębski J.B.: Uniform criterion of structures instability in static and dynamical tasks. XI Sympozjum Stateczności Konstrukcji, Zakopane, 11-15.09.2006, pp. 299-306.
• Obrębski J.B., Tolksdorf J.: Comparative examples of instability analyses for straight bars in the light of theory and standards, Proc. Lightweight Struct. in Civil Engineering − Contemporary problems. XII Intern. Colloquium of IASS Polish Chapter, Warsaw, Dec.1, 2006, pp.188. Edited by Micro-Publisher Jan B.Obrębski, Wydawn. Naukowe, pp. 95-112.
• Obrębski J.B.: Theory for thin-walled bars – performed investigations and tests. LSCE 2009. XV LSCE − Lightweight Structures in Civil Engineering − Contemporary Problems, International Seminar of IASS Polish Chapter, Warsaw, 4-5 Dec., 2009, pp. 124-143.
• Obrębski J.B.: Stability of steel pillar supporting acoustic screen, Proc. Lightweight Struct. in Civil Engin. − Contemporary probl. XVI Intern. Semin.of IASS Polish Chapter, Warsaw, Dec.3, 2010, pp.111. Ed. by Micro-Publisher Jan B. Obrębski, Wydawn. Nauk., pp. 70-75.
• Obrębski J.B.: Przykłady obliczania naprężeń w prętach kompozytowych przy wytrzymałości złożonej, WAT 2012, XVI Międzynarodowa Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji, Jurata, 14-18 maja, 2012, str. 61-74, „Mechanik”, 7, 2012 +CD.
• Obrębski J.B.: Some observations on mechanical behavior of bars with composite crosssections. XVIII LSCE − Lightweight Structures in Civil Engineering − Contemporary Problems, Local Seminar of IASS Polish Chapter, Warsaw, 7 Dec. 2012, pp. 110-121.
• Obrębski J.B.: Wpływ skręcania na naprężenia obliczone dla serii belek kompozytowych, WAT 2013, XVII Międzynarodowa Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji, Jurata, 14-18 maja, 2012, s. 61-74, „Mechanik”, 7, 2012 + CD.
• Obrębski J.B.: Comparison of some critical loadings for simingly similar bars with composite cross-sections. XIX LSCE − Lightweight Struct. in Civil Engin. − Contemporary Problems, Local Sem. of IASS Polish Chapter, Warsaw, 6 Dec. 2013, pp.110-121.
• Obrębski J.B.: Przykłady wieloparametrowej utraty stateczności prętów prostych, WAT 2014. XVIII Międzynarodowa Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji, Jurata, 12-16 maja, 2014, t. 2, s. 125-142, „Mechanik”, 7, 2012 + CD.
• Własow W.Z.: Tonkostiennyje uprugije stierżni, Moskwa, Gosstrojizd. 1940 i wyd. drugie Gos. Izd. Fiz.-Mat. Lit., 1959.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.7.275