Web Buckling in Thin Webbed Castellated Beams

Zaarour, Walid; Redwood, Richard G.

doi:10.1061/(asce)0733-9445(1996)122:8(860)

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“…The important advantage of the steel beam castellation process is that the designer can increase the depth of a beam to raise its strength without adding steel. The resulting castellated beam is approximately 50% deeper and much stronger than the original unaltered beam [2][3][4][5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 94%

A hybrid optimization algorithm for the optimal design of laterally-supported castellated beams

Kaveh

Shokohi

2016

Scientia Iranica

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Abstract. In this paper, a hybrid method is developed for optimum design of castellated beams by combining two meta-heuristic algorithms, namely the Colliding Bodies Optimization (CBO) and Particle Swarm Optimization (PSO). In this hybrid algorithm (CBO-PSO), positive features of PSO are added to the CBO. Two common types of laterally supported castellated beams are considered to be the design problems: beams with hexagonal openings and beams with circular openings. These beams have found widespread usage in buildings because of great savings in materials and construction costs. Here, the minimum cost is taken as the design objective function and the new hybrid method is utilized for obtaining the solution of some benchmark problems. Comparison of the results of the CBO-PSO with those of some other meta-heuristics demonstrates the capability of the presented optimization algorithm. For most of the examples, the results obtained by CBO-PSO have less cost than those of the other considered methods. It is also concluded that the beams with hexagonal openings require smaller amount of steel, hence being superior to the beams with cellular openings.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 94%

A hybrid optimization algorithm for the optimal design of laterally-supported castellated beams

Kaveh

Shokohi

2016

Scientia Iranica

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“…Fatimah De'nan, Nurfarhah Naaim, Lai Chun Leong / Galeri Warisan Kejuruteraan 1(1) (2017) [11][12][13][14][15][16][17][18][19][20] connection's geometric variables (i.e., plate/angle thickness, bolt diameter, bolt pitch, bolt gauge, etc) [13].…”

Section: Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Behaviour of Flush End-Plate Connection for Perforated Section

De’nan¹,

Naaim²,

Leong³

2017

Eng. herit. j.

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A B S T R A C T IntroductionConnection is one of the most important elements in structural components for steelwork. This is because the internal forces and moments at the connection are transferred by the connection from the connected members to other supporting member. The mechanical properties of the connections will have effects on the strength, stiffness and stability of the whole structure. Hence, most of the recent research works were focussed on the behaviour of the connection. For multi-storey buildings, the type of connections between the main structural elements which are usually classified as beam-to-column connections, beam-tobeam connections, column splices, column bases and bracing connections. However, the most common type of connections used in the research is the beam-to-column connection.

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“…Zaarour e Redwood (1996) ensaiaram doze vigas casteladas denominadas Bantam, a partir de uma série de perfis laminados leves fabricada pela Chaparral Steel, cuja esbeltez de alma varia na faixa 53 ≤ λ w ≤ 67. As vigas foram ensaiadas com o objetivo de investigar a FMA.…”

Section: Flambagem Dos Montantes De Almaunclassified

“…Na Figura 11 apresenta-se a distribuição simplificada de tensões residuais e nas equações (4) e (5) apresentam-se as tensões utilizadas para a alma e para as mesas propostas a partir dos valores máximos da distribuição do modelo de Young (1972). Zaarour e Redwood (1996); Toprac e Cooke (1959) e Bazile e Texier (1968) apud Zaarour (1995), sendo identificadas doravante pelas iniciais RD, ZR, TC e BT, respectivamente. As características destas vigas estão apresentadas nas Tabelas 2 e 3. p -distância entre os centros de aberturas adjacentes b w -largura mínima do montante de alma b -comprimento da projeção horizontal do lado inclinado das aberturas α -ângulo de inclinação da abertura em relação à horizontal h o -altura da abertura h p -altura da chapa intermediária Na Tabela 4 apresentam-se os resultados de carga máxima alcançada a partir da simulação numérica e a carga última obtida nos modelos experimentais.…”

Section: Imperfeições Iniciaisunclassified

Desenvolvimento e validação de um modelo numérico para avaliação do comportamento de vigas alveolares susceptíveis ao colapso por flambagem do montante de alma

Vieira

Paes

Veríssimo

et al. 2015

Rev. Sul. Eng. Est.

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Desenvolvimento e validação de um modelo numérico para avaliação do comportamento de...Revista Sul-Americana de Engenharia Estrutural, Passo Fundo, v. 12, n. 2, p. 46-65, maio./ago. 2015 1 IntroduçãoNas últimas décadas, várias normas internacionais destinadas ao dimensionamento de estruturas de aço têm estabelecido limites cada vez mais rigorosos para as flechas em vigas, o que normalmente requer elementos estruturais de maior inércia, elevando o peso dos mesmos. Entretanto, o aumento de peso da estrutura é um aspecto indesejável, já que isto aumenta o custo da construção. Deste modo, a busca de alternativas construtivas para o projeto de vigas de aço torna-se necessária em muitas situações. Dentre essas alternativas, encontram-se as vigas treliçadas e as vigas alveolares.As vigas alveolares são produzidas a partir de perfis laminadas, realizando-se um corte em ziguezague, sucedido pela soldagem, como se mostra na Figura 1a. Pode-se também inserir chapas intermediárias entre as metades do perfil (Figura 1b). As vigas com aberturas hexagonais ou octogonais, como mostrado na Figura 1, são denominadas vigas casteladas e as vigas com aberturas circulares (Figura 2) são chamadas vigas celulares. A presença das aberturas na alma das vigas implica em uma mudança no comportamento estrutural destas, e, em alguns casos as tornam mais susceptíveis à ocorrência de fenômenos de instabilidade.Neste trabalho apresenta-se um modelo de elementos finitos elaborado com auxí-lio do software ABAQUS para estimativa da capacidade resistente e a determinação do modo de colapso, com enfoque para as vigas com susceptibilidade à flambagem dos montantes de alma.Revista Sul-Americana de Engenharia Estrutural, Passo Fundo, v. 12, n. 2, p. 46-65, maio./ago. 2015 2 Principais modos de colapso em vigas alveolaresA presença das aberturas nas vigas alveolares provoca uma mudança em seu comportamento estrutural, levando-as a apresentar modos de colapso diferentes das vigas de alma cheia. O aumento da esbeltez da alma nas vigas alveolares e a presença de chapas com bordas não apoiadas (região das aberturas) torna o elemento estrutural mais susceptível a fenômenos de instabilidade localizada.Estudos experimentais realizados nas últimas décadas identificaram diversos modos de colapso em vigas alveolares (Kerdal e Nethercot 1984;Demirdjian 1999). Os furos na alma não apenas alteram a importância relativa dos diferentes modos de colapso possíveis, como também criam a possibilidade de novos modos. Os modos de colapso mais frequentes nas vigas alveolares são: formação de mecanismo por flexão; flambagem lateral com torção; formação de um mecanismo Vierendeel; ruptura da solda no montante de alma e flambagem do montante de alma por cisalhamento ou por compressão. Mecanismo por flexãoSegundo Demirdjian (1999), em seções compactas, as vigas alveolares atingem a carga máxima pela plastificação dos tês. Toprac e Cook (1959) e Halleux (1967) apud Demirdjian (1999) apresentaram casos de vigas casteladas que sofreram colapso por formação de mecanismo de flexão. F...

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A hybrid optimization algorithm for the optimal design of laterally-supported castellated beams

A hybrid optimization algorithm for the optimal design of laterally-supported castellated beams

Behaviour of Flush End-Plate Connection for Perforated Section

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