Fem stability analysis of tapered beamâ€columns

This paper deals with a theoretical and a numerical analysis of tapered beamâ€columns subjected to a bending moment and an axial force. A standard FEM code COSMOS/M has been used for a numerical estimation of a critical load multiplier. It has been assumed that the critical force of an axially loaded tapered column could be calculated in an analogous way as for uniform member just with an additional correction factor αn. Similarly, a critical bending moment of the tapered column subjected to a pure bending could be determined by using a correction factor αm. A large number of simulations carried out within a wide range of the ratios of second moments of area allowed to determine the proper values of theses two factors. For practical engineers, solution of such kind of problems can be easier when an equivalent crossâ€sectional height htr is used. Lenkiamų-gniuždomų kolonų analizÄ— baigtinių elemintų metodu Santrauka Teoriniais ir skaitiniais metodais analizuojamas trapecijos pavidalo kolonos, veikiamos lenkimo momento ir aÅ¡inÄ—s jÄ—gos, stabilumas. Konstrukcijos stabilumo analizei atlikti taikoma tipinÄ— baigtinių elementų metodo programa COSMOS/M. TrapecinÄ—s kolonos kritinei jÄ—gai nustatyti siÅ«loma tokia metodika, kai gerai žinomos bei plaÄiai taikomos pastovaus skerspjÅ«vio strypų kritines jÄ—gos reikÅ¡mÄ—s dauginamos iÅ¡ specialiai gauto trapeciÅ¡kumo korekcijos koeficiento αn. AnalogiÅ¡kai, pritaikius specialiai apskaiÄiuotÄ… koeficientÄ… αm, nustatoma trapecinÄ—s kolonos kritinio lenkimo momento reikÅ¡mÄ—. Å iems koeficientams apibÅ«dinti atliktas įvairaus trapeciÅ¡kumo kolonų skaitinis modeliavimas. SiÅ«lomas uždavinio supaprastinimo bÅ«das numato imti ekvivalentinį skerspjÅ«vio aukÅ¡tį. Tokia metodika yra paranki inžinieriui praktikui. Raktiniai žodžiai: plonasienis strypas, erdvinis stabilumas, trapecinÄ— kolona, baigtinių elementų metodas, deplanacija. First Published Online: 14 Oct 201