Wykorzystanie właściwości połączeń płyt warstwowych na wkręty w obliczeniach współpracy poszycia z elementami konstrukcji

• Autorzy: Kawecki P. , Kawecki W. , Łaguna J.

Warianty tytułu

EN

Behaviour of sandwich panel screw fastenings and use in analysis of shear diaphragm bracings of substructure members.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono właściwości połączeń płyt warstwowych na wkręty samowiercące, w oparciu o wyniki badań i prace wykonane na Politechnice w Karlsruhe. Celem referatu jest pokazanie wykorzystania właściwości połączeń w praktyce inżynierskiej. Płyty warstwowe są powszechnie stosowane jako elementy obudowy dachów i ścian. Mają one dużą sztywność w swojej płaszczyźnie, która może być wykorzystywana przy zabezpieczaniu przed utratą stateczności elementów konstrukcji wsporczych – płatwi dachowych, rygli i słupów ścian. Pokrycia z płyt warstwowych mogą być również traktowane jako przepony tarczowe w szkieletach konstrukcyjnych, szczególnie w budynkach małych lub tymczasowych. W połączeniach płyt są stosowane wkręty wiercone przez całą grubość płyty do konstrukcji wsporczej. Połączenia wkrętami są najsłabszymi i najmniej sztywnymi punktami tych konstrukcji. W obliczeniach przepon wykorzystuje się nośność połączeń na docisk i ich sztywność w odniesieniu do wewnętrznej oraz zewnętrznej ścianki płyty. Sposób obliczeń opiera się na regułach dotyczących stabilizacji elementów konstrukcji wsporczych przez przepony z płyt warstwowych, podanych w Normach Europejskich i Wytycznych ECCS. Przepony z płyt warstwowych i ich połączenia powinny mieć zapewnioną trwałość na cały okres eksploatacji obiektu. Autorzy polecają wykorzystywanie przepon z płyt warstwowych jako stężeń bocznych elementów zginanych lub ściskanych, a także jako ścinanych przepon tarczowych w konstrukcjach. Zastosowanie przepony z płyt warstwowych do stabilizacji płatwi z dwuteowników walcowanych objaśniono na przykładzie.

EN

This paper presents the behaviour of sandwich panels screw self-drilling fastenings, on the background of test results and works performed at the Karlsruhe University of Technology. The purpose of this paper is to take advantage of the fastenings behaviour to design substructure members in engineering practice. The sandwich panels are commonly used as a roof and walls decking elements. The high in-plane stiffness of this plates may be taken in to account for lateral bracings of supporting members - roof purlins, wall rails and posts. Sandwich panel systems can also be used as a shear diaphragms in building structures, especially in a small and temporary buildings. Self drilling screws drilled through the plate to substructure elements are used as the fasteners. The fastenings are the weaken points of this structure because of small stiffness and small load bearing capacity. In the design shear panels the bearing resistance and stiffness of internal and external sheet fastenings are most impotent. The design method is supported on the rules for stabilizing substructure elements by sandwich panel diaphragm, according to the European Standards and ECCS Recommendations. Shear sandwich panels and fixings shall have durability for the construction live. Authors recommends shear sandwich panels for the diaphragm lateral bracings of bending or compression elements and also for structural shear diaphragms. The use of shear sandwich panels to stabilize I-section purlins is explained on the example.

Słowa kluczowe

PL

połączenie na wkręty; płyta warstwowa; usztywnienie na ścinanie; usztywnienie boczne; współpraca poszycia; stabilizacja elementów

EN

screw connection; sandwich panel; shear bracing; lateral bracing; sheathing cooperation; elements stabilization

• 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: 137--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kawecki P.

• Biuro Inżynierskie Mostostal sp.j., Warszawa

autor

Kawecki W.

• Biuro Inżynierskie Mostostal sp.j., Warszawa

autor

Łaguna J.

• Biuro Inżynierskie Mostostal sp.j., Warszawa

Bibliografia

• [1] PN-EN 1993-1-1Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych; Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków
• [2] PN-EN 1993-1-3+AC:2008 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych; Część 1-3: Reguły ogólne- Reguły uzupełniające dla konstrukcji z kształtowników i blach profilowanych na zimno.
• [3] Preliminary European Recommendations for the Testing and Design of Fastenings for Sandwich Panels ECCS No 127. CIB No 320. 2009
• [4] European Recommendations for the Application of Metal Sheeting as a Diaphragm- Stressed Skin Design. ECCS No 88 1995
• [5] Dürr M. Podleschny R. Saal H. Untersuchungen zur Drehbettung von biegedrillknickgefährdeten Trägern durch Sandwichelementen. Stahlbau Heft 6/2007
• [6] Käpplein S. Misiek T. Ummenhofer T. Aussteifung und Stabilisierung von Bauteilen und Tragwerken durch Sandwichelemente. Stahlbau Heft 5/2010
• [7] Käpplein S. Ummenhofer T. Qerkraftbeanspruchte Verbindungen von Sandwichelementen. Stahlbau Heft 8/2011
• [8] Misiek T. Käpplein S. Hettmann R. Saal H. Ummenhofer T. Rechnerische Ermittlung der Tragfätigkeit der Befestigung von Sandwichelementen. Bauingenieur Band 86 October 2011
• [9] Sokol Z. Design of Structural Connections to Eurocode 3. Frequently Asked Questions www.fsv.cvut.cz/cestruco/