Numeryczno–doświadczalna analiza nośności zakotwień cięgien stosowanych w metalowo-szklanych ścianach osłonowych

• Autorzy: Cwyl M. , Ostapska K. , Kwaśniewski L.

Warianty tytułu

EN

Numerical-experimental analysis of load bearing capacity of cable connections in metal–glass curtain walls

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ustroje metalowo–szklane projektuje się z zachowaniem odrębnego schematu statyczno – wytrzymałościowego względem podstawowej konstrukcji nośnej realizowanego budynku. Ściany osłonowe podlegają sprawdzeniom, według niezależnych (bardziej restrykcyjnych) warunków nośności i użytkowania (SGN i SGU). Szkielet metalowy ściany osłonowej nie powinien przenosić sił generowanych w trzonie budynku a jedynie w sposób właściwy przekazywać na konstrukcję obiektu oddziaływania od obciążeń klimatycznych, obciążeń stałych oraz technologicznych występujących w powłoce metalowo–szklanej. Szczególną rolę w tych układach konstrukcyjnych pełnią połączenia układów słupowo ryglowych i połączenia elementów usztywniających – cięgien. Są one jednym z podstawowych elementów zapewniających właściwą pracę konstrukcji nośnych ścian metalowo–szklanych. W przypadku systemowych rozwiązań odpowiednie własności i sposób pracy połączeń w układach stężających ścian zapewniają również spełnienie wymogów szczelnościna przenikanie wody opadowej, szczelności na infiltrację powietrza i wielu innych cech warunkujących prawidłową pracę przegród. W niniejszym referacie rozpatrzono zastosowania układów cięgnowych w konstrukcjach fasadowych i analizowano pracę wybranych detali cięgien, które wpływają na sztywność całych układów prętowych przeszkleń. W szczególności skupiono się na sposobie pracy i rozkładzie naprężeń na powierzchni gwintowanej połączenia zestawu cięgnowego. Wyznaczono minimalną liczbę uzwojeń przenoszącą gwarantowaną przez producenta systemowych rozwiązań wartość siły osiowej i przedstawiono przebieg procesu zniszczenia elementu w uzwojeniu z poszczególnymi fazami ścięcia kolejnych skrajnych nitek uzwojenia. Dla przebiegu procesu zniszczenia wyznaczono wartości kolejnych, granicznych skoków siły niszczącej zakotwienie.

EN

Metal-glass structures such as curtain walls are designed to satisfy separate (more restrictive) strength and stiffness requirements independently to the main structure of the building. A special role in such systems plays a combination of beam to column systems with tendons used as connection stiffeners. Metal structural skeleton of the curtain wall should not transfer any forces generated in the core of the building but only transfer to the main structure the loading generated by environmental effects, dead loads and technological loading applied directly to the curtain wall and to the connections of the stiffeners-tendons. The system should also ensure compliance with the requirements of tightness in the rain water penetration, air infiltration leaks, and many other features determining proper operation of the partitions. The paper presents applications of the tie rod cladding structures and numerical analyses of detailed elements affecting the structural stiffness of the system. The current research is focused on numerical analysis of local deformation and stress distribution in screw connections. The analyses are conducted using axisymmetric and 3D detailed finite element models equipped with nonlinear material characteristics and contact algorithms. The FE calculations are accompanied by a set of laboratory tests.

Słowa kluczowe

PL

cięgno prętowe; zakotwienie metalowe; połączenie śrubowe; gwint wewnętrzny; połączenie sworzniowe; rektyfikacja cięgien; konstrukcja metalowo-szklana

EN

rod tie; metal anchorage; screw connection; internal thread; cable connection; rectification of connections; metal-glass structure

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 60, nr 2
• Strony: 5--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., il.

Twórcy

autor

Cwyl M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Ostapska K.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Kwaśniewski L.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• [1] PN-EN 13830:2005 Ściany osłonowe – Norma wyrobu.
• [2] Cwyl M.:, Rozwój konstrukcji powłokowych fasad metalowo–szklanych. „Świat Szkła”, nr 1 (159) styczeń 2012.
• [3] Cable StructuresPfeifer 2010.
• [4] Europejska Aprobata Techniczna ETA-04/0039, Bruksela 2004.