Review of simplified code-based methods for the consideration of second-order effects in slender RC columns

openaccess, Vol. 637 (9) 2025 / piątek, 19 września, 2025

Przegląd uproszczonych normowych metod uwzględniania efektów II rzędu w smukłych słupach żelbetowych

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.09.22

citation/cytuj: Zmyślony D., Bywalski Cz., Wróblewski R. Review of simplified code-based methods for the consideration of second-order effects in slender RC columns. Materiały Budowlane. 2025. Volume 637. Issue 09. Pages 168-175. DOI: 10.15199/33.2025.09.22

A comparison of engineering methods for the determination of second order moments in columns is made. Similarities, differences and limitations of the methods are presented together with an example of a column calculation taking into account changes in column slenderness and compressive force. The analyses showed very large discrepancies in the obtained results depending on the methodsused and indicated the possibility of overestimating second-order moments due to the formulation of the methods and the simplifications used.

Przeprowadzono porównanie inżynierskich metod wyznaczania momentów II rzędu w słupach żelbetowych. Przedstawiono podobieństwa, różnice i ograniczenia prezentowanych metod wraz z przykładem obliczeń słupa, uwzględniającym zmiany jego smukłości i siły ściskającej. Analizy wykazały bardzo duże rozbieżności uzyskanych wyników w zależności od zastosowanej metody oraz wskazały na możliwość przeszacowania momentów II rzędu, wynikającą z konstrukcji metod i stosowanych uproszczeń.
second-order effects; simplified methods; column; reinforced concrete; comparative analysis.

efekty drugiego rzędu; metody uproszczone; slup; żelbet; analiza porównawcza.
  1. PN-EN 1992-1-1:2008: Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny; 2008.
  2. Building code requirements for structural concrete (ACI 318-19) and commentary. Farmington Hills, MI: American Concrete Institute; 2019.
  3. GB 50010: Code for Design of Concrete Structures. Beijing, China:Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China; 2010.
  4. NZS 3101.1:2006 Concrete structures standard. Wellington, New Zealand: Standards New Zealand; 2006.
  5. Code of Practice for Structural Use of Concrete 2013 (2020 Edition). Hong Kong: Buildings Department; 2020.
  6. Koziński K. Nośność i odkształcalność dwukierunkowo mimośrodowo ściskanych smukłych słupów żelbetowych z betonów wysokiej wytrzymałości. Rozprawa doktorska. Politechnika Krakowska, 2011.
  7. Pędziwiatr J, Musiał M. Second-order effects in horizontally loaded reinforced concrete columns. Studia Geotechnica et Mechanica 2023; https://doi. org/10.2478/sgem-2023-0022.
  8.  Knauff M, Klempka K. Effective lengths of reinforced concrete columns in single-storey frame structures in the light of the eurocode. Technical Sciences 2009. https://doi.org/10.2478/v10022-009-0007-6.
  9. Pędziwiatr J. Projektowanie słupów żelbetowych. 1st ed. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2020.
  10. PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie. Warszawa. Polski Komitet Normalizacyjny, 2002.
  11.  Knauff M. Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2. 3rd ed. Wydawnictwo Naukowe PWN; 2018.
  12. de Araújo JM. Comparative study of the simplified methods of Eurocode 2 for second order analysis of slender reinforced concrete columns. Journal of Building Engineering 2017; https://doi.org/10.1016/j.jobe. 2017.10.003.
  13. Koziński K, Winnicki A. Experimental research and analysis of load capacity and deformability of slender high strength concrete columns in biaxial bending. Eng Struct 2016; 107: 47–65. https://doi. org/10.1016/j. engstruct. 2015.10.025.
  14. CEB-FIPModel Code 1990: Design Code. Lausanne, Switzerland: Comité Euro-International du Béton; 1991.
mgr inż. Dawid Zmyślony, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0009-0004-4447-6972
dr inż. Czesław Bywalski, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0003-0460-9000
dr hab. inż. Roman Wróblewski, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
ORCID: 0000-0001-9472-2853

dr inż. Czesław Bywalski, Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego ORCID: 0000-0003-0460-9000

Correspondence address: czeslaw.bywalski@pwr.edu.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.09.22

Article in PDF file

Received: 05.05.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 05.05.2025 r.
Revised: 08.07.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 08.07.2025 r.
Published: 19.09.2025 / Opublikowano: 19.09.2025 r.