Published May 9, 2023 | Version v1
Publication Open

Performance of externally reinforced CHS X-joints subjected to axial loads

Creators

  • 1. Cairo University
  • 2. Helwan University

Description

Abstract Circular hollow sections (CHS) have evolved as the primary choice for the tubular lattice structures, due to their excellent mechanical properties and aesthetic appearance. However, enhancing the joints capacities in such structures poses as challenge to structural designer. Recent research addressed several external reinforcing schemes that can be utilized for strengthening CHS X-joints. Although each of these schemes was studied thoroughly, no collective study was conducted to compare between their efficiencies in enhancing CHS X-joints strengths and stiffnesses. This study focuses on evaluating the structural performance of these techniques relative to each other. The results showed that CHS X-joints strengthened using outer flanged pipe to confine brace-chord intersection achieved the highest strength and stiffness enhancement among the examined joints. Also, it proved that joints strengthened with single or double outer stiffeners yielded acceptable capacity enhancement with the advantages of easy fabrication and acceptable aesthetically appearance.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تطورت المقاطع المجوفة الدائرية المجردة (CHS) كخيار أساسي لهياكل الشبكة الأنبوبية، نظرًا لخصائصها الميكانيكية الممتازة ومظهرها الجمالي. ومع ذلك، فإن تعزيز قدرات المفاصل في مثل هذه الهياكل يشكل تحديًا للمصمم الهيكلي. تناولت الأبحاث الحديثة العديد من مخططات التعزيز الخارجية التي يمكن استخدامها لتعزيز مفاصل المعيار الإنساني الأساسي X. على الرغم من أن كل من هذه المخططات قد تمت دراستها بدقة، إلا أنه لم يتم إجراء دراسة جماعية للمقارنة بين كفاءاتها في تعزيز نقاط القوة والصلابة في المعيار الإنساني الأساسي. تركز هذه الدراسة على تقييم الأداء الهيكلي لهذه التقنيات بالنسبة لبعضها البعض. أظهرت النتائج أن وصلات CHS X المقواة باستخدام أنبوب خارجي ذو حواف لحصر تقاطع الدعامة والحبل حققت أعلى تعزيز للقوة والصلابة بين المفاصل التي تم فحصها. كما أثبت أن المفاصل المقواة بمقويات خارجية مفردة أو مزدوجة أسفرت عن تعزيز السعة بشكل مقبول مع مزايا التصنيع السهل والمظهر الجمالي المقبول.

Translated Description (French)

Les sections creuses circulaires (CHS) ont évolué comme le premier choix pour les structures en treillis tubulaires, en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques et de leur aspect esthétique. Cependant, l'amélioration des capacités des joints dans de telles structures pose un défi au concepteur de structures. Des recherches récentes ont porté sur plusieurs schémas de renforcement externe qui peuvent être utilisés pour renforcer les articulations X du SHC. Bien que chacun de ces schémas ait été étudié en profondeur, aucune étude collective n'a été menée pour comparer leurs efficacités dans l'amélioration des forces et des rigidités des joints X du SHC. Cette étude se concentre sur l'évaluation de la performance structurelle de ces techniques les unes par rapport aux autres. Les résultats ont montré que les joints X du CHS renforcés à l'aide d'un tuyau à bride externe pour confiner l'intersection entre l'entretoise et la corde ont atteint la plus haute amélioration de la résistance et de la rigidité parmi les joints examinés. En outre, il a prouvé que les joints renforcés avec des raidisseurs extérieurs simples ou doubles donnaient une amélioration de la capacité acceptable avec les avantages d'une fabrication facile et d'un aspect esthétique acceptable.

Translated Description (Spanish)

Resumen Las secciones huecas circulares (CHS) han evolucionado como la opción principal para las estructuras de celosía tubulares, debido a sus excelentes propiedades mecánicas y apariencia estética. Sin embargo, mejorar las capacidades de las juntas en tales estructuras plantea un desafío para el diseñador estructural. Investigaciones recientes abordaron varios esquemas de refuerzo externos que pueden utilizarse para fortalecer las juntas X de CHS. Aunque cada uno de estos esquemas se estudió a fondo, no se realizó ningún estudio colectivo para comparar entre sus eficiencias en la mejora de las resistencias y rigideces de las juntas X CHS. Este estudio se centra en evaluar el rendimiento estructural de estas técnicas entre sí. Los resultados mostraron que las juntas en X CHS fortalecidas utilizando una tubería con brida externa para confinar la intersección entre el refuerzo y la cuerda lograron la mayor mejora de resistencia y rigidez entre las juntas examinadas. Además, demostró que las juntas reforzadas con rigidizadores externos simples o dobles producían una mejora de la capacidad aceptable con las ventajas de una fácil fabricación y un aspecto estético aceptable.

Files

s44147-023-00210-y.pdf

Files (3.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0f485fb41abaf23f5576f23384ae7a6f
3.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أداء مفاصل CHS X المقواة خارجيًا المعرضة للأحمال المحورية
Translated title (French)
Performances des joints en X CHS renforcés extérieurement soumis à des charges axiales
Translated title (Spanish)
Rendimiento de juntas en X CHS reforzadas externamente sometidas a cargas axiales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4382176476
DOI
10.1186/s44147-023-00210-y

Is supplement to
https://openalex.org/W4389283194 (Other)
https://openalex.org/W4389246209 (Other)
https://openalex.org/W2990021029 (Other)
https://openalex.org/W2972342912 (Other)
https://openalex.org/W2888298030 (Other)
https://openalex.org/W2550134751 (Other)
https://openalex.org/W2354579303 (Other)
https://openalex.org/W2094945921 (Other)
https://openalex.org/W1980909425 (Other)
https://openalex.org/W1854890619 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1969999871
  • https://openalex.org/W1975132133
  • https://openalex.org/W1976435824
  • https://openalex.org/W2017625377
  • https://openalex.org/W2027145022
  • https://openalex.org/W2054821611
  • https://openalex.org/W2073722975
  • https://openalex.org/W2078887291
  • https://openalex.org/W2114785347
  • https://openalex.org/W2180275563
  • https://openalex.org/W2221051873
  • https://openalex.org/W2288558325
  • https://openalex.org/W2370725324
  • https://openalex.org/W2438844437
  • https://openalex.org/W2579466197
  • https://openalex.org/W2592984018
  • https://openalex.org/W2612129356
  • https://openalex.org/W2638973216
  • https://openalex.org/W2639094035
  • https://openalex.org/W2772234012
  • https://openalex.org/W2890052559
  • https://openalex.org/W2950828401
  • https://openalex.org/W3016717192
  • https://openalex.org/W3138519588
  • https://openalex.org/W3170365591