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Test and design of stainless steel K-joints in cold-formed circular hollow sections
Journal of Constructional Steel Research ( IF 4.1 ) Pub Date : 2021-02-01 , DOI: 10.1016/j.jcsr.2020.106447
Baofeng Zheng , Kui Zhang , Jiangchang Wang , Ganping Shu , Qinglin Jiang

Abstract Stainless steel structures have obvious competitive advantages for buildings in the corrosive environment. In recent years, many studies have been conducted on the behaviors of stainless steel materials and members, but the behaviors of joint were rarely reported. This study carried out nine tests on stainless steel K-joints in cold-formed circular hollow sections. The material properties of circular hollow sections, the ultimate loads, the failure modes, and the load-deflection curves of joint were all reported. All the joints failed in the chord plastification. Finite element models were developed for K-joints, and were validated using the test data. Parametric studies were then conducted. Totally, 720 finite element models were built, and the effects of the geometric configuration, the chord preload, and the chord material properties on the joint capacity were explored. Based on the results of the parametric studies, the parameter Qu accounting for the influence of geometric configurations (i.e. β, γ, and g) and the parameter Qf accounting for the influence of chord preload were modified based on the corresponding formulae in the CIDECT design guide for low-carbon steel K-joints. To further improve the accuracy of prediction, a new parameter Qy400 was proposed to consider the effect of the chord material property variations. The predictions of the proposed were compared with test data collected in literature. It is concluded that the proposed design formulae have good performances in predicting the capacity of stainless steel K-joint in circular hollow section.

中文翻译:

冷弯圆形空心型材不锈钢K型接头的试验与设计

摘要 不锈钢结构对于腐蚀环境下的建筑具有明显的竞争优势。近年来,人们对不锈钢材料和构件的行为进行了很多研究,但关于接头行为的报道却很少。本研究对冷成型圆形空心型材中的不锈钢 K 形接头进行了九项测试。报道了圆形空心截面的材料特性、极限载荷、破坏模式和接头的载荷-挠度曲线。所有的关节都在弦塑化中失败。为 K 接头开发了有限元模型,并使用测试数据进行了验证。然后进行参数研究。总共建立了720个有限元模型,并分析了几何构型、弦预紧力、并探讨了弦材料特性对接头容量的影响。根据参数研究的结果,根据 CIDECT 设计中的相应公式修改了考虑几何配置(即 β、γ 和 g)影响的参数 Qu 和考虑了弦预紧力影响的参数 Qf低碳钢 K 形接头指南。为了进一步提高预测的准确性,提出了一个新的参数 Qy400 来考虑弦材料属性变化的影响。将所提出的预测与文献中收集的测试数据进行比较。得出的结论是,所提出的设计公式在预测圆形空心截面不锈钢K形接头的承载力方面具有良好的性能。根据 CIDECT 低碳钢 K 型接头设计指南中的相应公式修改了考虑几何配置(即 β、γ 和 g)影响的参数 Qu 和考虑了弦预紧力影响的参数 Qf . 为了进一步提高预测的准确性,提出了一个新的参数 Qy400 来考虑弦材料属性变化的影响。将所提出的预测与文献中收集的测试数据进行比较。得出的结论是,所提出的设计公式在预测圆形空心不锈钢K形接头的承载力方面具有良好的性能。根据 CIDECT 低碳钢 K 型接头设计指南中的相应公式修改了考虑几何配置(即 β、γ 和 g)影响的参数 Qu 和考虑了弦预紧力影响的参数 Qf . 为了进一步提高预测的准确性,提出了一个新的参数 Qy400 来考虑弦材料属性变化的影响。将所提出的预测与文献中收集的测试数据进行比较。得出的结论是,所提出的设计公式在预测圆形空心截面不锈钢K形接头的承载力方面具有良好的性能。g) 和考虑弦预紧力影响的参数 Qf 根据 CIDECT 低碳钢 K 型接头设计指南中的相应公式进行修改。为了进一步提高预测的准确性,提出了一个新的参数 Qy400 来考虑弦材料属性变化的影响。将所提出的预测与文献中收集的测试数据进行比较。得出的结论是,所提出的设计公式在预测圆形空心不锈钢K形接头的承载力方面具有良好的性能。g) 和考虑弦预紧力影响的参数 Qf 根据 CIDECT 低碳钢 K 型接头设计指南中的相应公式进行修改。为了进一步提高预测的准确性,提出了一个新的参数 Qy400 来考虑弦材料属性变化的影响。将所提出的预测与文献中收集的测试数据进行比较。得出的结论是,所提出的设计公式在预测圆形空心不锈钢K形接头的承载力方面具有良好的性能。将所提出的预测与文献中收集的测试数据进行比较。得出的结论是,所提出的设计公式在预测圆形空心不锈钢K形接头的承载力方面具有良好的性能。将所提出的预测与文献中收集的测试数据进行比较。得出的结论是,所提出的设计公式在预测圆形空心不锈钢K形接头的承载力方面具有良好的性能。
更新日期:2021-02-01
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