view in publisher's site

Design curves for stiffened engineered timber wall systems: A verified analytical approach

Highlights•Exact finite strip method and Wittrick-Williams algorithm was developed upon and applied.•First time this analytical approach has been used in timber engineering in stiffened timber walls.•Computational cost efficiency is thousands of times greater than that of corresponding FEMs.•Mathematical modelling has facilitated the creation of a set of simple and versatile design curves.•Validation through experimental testing and finite element analysis was taken.AbstractThis manuscript introduces the mathematical modelling of efficient stiffened engineered timber wall systems and presents a collection of corresponding design curves. An analytical approach via the exact finite strip method through the Wittrick-Williams algorithm was used in this study to understand and predict the behaviour of such systems. Appropriate orthotropic material models and strength limits have been incorporated into the analytical method for the engineered timber panel and sawn cut timber stud stiffeners respectively. This is the first time that this approach has been used in this field of timber engineering and hence was verified through experimental testing and detailed Finite Element Analysis (FEA). Compared to FEA there is over a thousand-fold decrease in computational cost which allowed many parameters to be varied incrementally including: the thickness of the panel, number of stiffeners, height of the wall and applied load. The results of which has enabled a set of versatile and simple validated design curves to be developed and presented. With these design curves, for a desired load capacity, the optimal system configurations are given. Likewise, for a chosen configuration the allowable axial load is given.

منحنی‌های طراحی برای سیستم‌های دیوار چوبی مهندسی شده تقویت‌شده: یک روش تحلیلی تایید شده

نکات برجسته * روش نوار محدود دقیق و الگوریتم ویتتریک - ویلیامز بر روی آن توسعه داده‌شده و به کار گرفته شده‌است. * اولین بار این روش تحلیلی در مهندسی چوب در دیواره‌ای تقویت‌شده چوبی مورد استفاده قرار گرفته‌است. * بهره‌وری هزینه محاسباتی هزاران برابر بیشتر از FEMs متناظر است. مدل‌سازی ریاضی ایجاد مجموعه‌ای از منحنی‌های طراحی ساده و متنوع را تسهیل کرده‌است. * اعتبار سنجی از طریق آزمایش تجربی و تحلیل آلمان محدود به دست آمد. این مقاله به معرفی مدل‌سازی ریاضی سیستم‌های دیوار چوبی مهندسی تقویت‌شده کارآمد و ارائه مجموعه‌ای از منحنی‌های طراحی مربوطه می‌پردازد. یک روش تحلیلی از طریق روش نوار محدود دقیق از طریق الگوریتم ویتریک - ویلیامز در این مطالعه برای درک و پیش‌بینی رفتار چنین سیستم‌هایی استفاده شد. مدل‌های مناسب مواد اورتوتروپیک و محدودیت‌های مقاومت به ترتیب در روش تحلیلی برای پانل مهندسی چوب و سخت کننده‌های چوب برش خورده به کار گرفته شده‌اند. این اولین باری است که این روش در این زمینه از مهندسی چوب مورد استفاده قرار می‌گیرد و از این رو از طریق آزمایش تجربی و تحلیل دقیق اجزای محدود (FEA تایید می‌شود. در مقایسه با FEA بیش از هزار برابر کاهش در هزینه محاسباتی وجود دارد که اجازه می‌دهد بسیاری از پارامترها به طور افزایشی تغییر کنند از جمله: ضخامت پانل، تعداد سخت کننده‌ها، ارتفاع دیوار و بار اعمالی. نتایج آن مجموعه‌ای از منحنی‌های طراحی چند منظوره و ساده معتبر را قادر ساخته‌است تا توسعه داده و ارائه شوند. با این منحنی‌های طراحی، برای ظرفیت بار مطلوب، تنظیمات بهینه سیستم ارائه شده‌است. به همین ترتیب، برای پیکربندی انتخاب‌شده، بار محوری مجاز داده شده‌است.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.