Strain and stress patterns in the normal cross-sections of bended gypsum elements

• Autorzy: Klin S.

Warianty tytułu

PL

Rozkład odkształceń i naprężeń w przekrojach normalnych zginanych elementów gipsowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents the results of examining the distribution of strains and stresses in the normal cross-sections of bended gypsum beams, dry prepared, made of building gypsum pastes at water-to-gypsum (W/G) ratios equal to 0.5, 0.6, 0.8, 1.0 and 1.5. The strain was measured by the strain gauge method, whereas deflections of the beams were measured with displacement sensors. Strain distributions were found to be almost linear at the effort level of ógt/fgt = 0.9, which is according to the Bernoulli distribution. The limit values for strains in the cracking zone were determined from the formula . Various patterns of internal forces, i.e. stresses in the bended normal cross-sections, were analyzed. The following calculation schemes were assumed: a triangular one in the compression zone and rectangular one in the cracking zone. The pattern developed on the basis of original test results conforms to the Murashev theory formulated for concrete cross-sections. The formula for the representative tensile strength of bended gypsum elements was proposed as ĺ gtb = 46.24 fg0c.0888 .10-5 f g..t = 0.5ä fgtb = 0.574 f gtb , where fgtb is the standard strength, as for elastic materials. The elastic/plastic bending index for gypsum cross-sections was proposed as W gep =Wge / 0.5ä = 1.7496Wge , where: W, as for elastic materials. The formula for bending capacity of gypsum cross-sections was suggested in the form of Mn=Wgepf".

PL

Przedstawiono wyniki badań rozkładu odkształceń i naprężeń w przekrojach normalnych zginanych belek gipsowych w stanie suchym. Belki te wykonano z zaczynów gipsu budow-lanego o W/G = 0,5; 0,6; 0,8; 1,0 i 1,5. Odkształcenia zmierzono metodą tensooporową, a ugię-cia belek – za pomocą czujników przemieszczeń. Stwierdzono prawie liniowe rozkłady od-kształceń zgodnie z zasadą Bernouliego dla poziomu wytężeń aż do .gt/fgt = 0,9. Określono graniczne wartości odkształceń w strefie rozciąganej w postaci zależności . Dokonano analizy różnych schematów rozkładu sił wewnętrznych, czyli naprężeń w zginanych przekrojach normalnych. Przyjęto obliczeniowy schemat: trójkątny w strefie ściskanej i prostokątny w strefie rozciąganej. Ustalony na podstawie badań własnych rozkład jest zgodny z teorią Muraszewa opracowaną dla przekrojów betonowych. Określono reprezentatywną wytrzymałość gipsu na rozciąganie przy zginaniu =gtb. - 0,0888 -5 [...] f 0,5 f = 0,574 f 1024,46źgcfgtbgtbgt [...] gdzie fgtb oznacza wytrzymałość normatywną jak dla materiałów sprężystych. Ustalono spręży-sto-plastyczny wskaźnik wytrzymałości na zginanie dla przekrojów gipsowych w postaci związku gegegepWWW7496.15,0/==., gdzie: jak dla materiałów sprężystych. Ustalono zależność określającą nośność przekrojów gipsowych na zginanie w postaci . 6/bhWge[...]

Słowa kluczowe

EN

gypsum; bending strength; strain; limit load capacity

PL

belki gipsowe; wytrzymałość materiałów

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 5, no 3
• Strony: 69--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klin S.

• Agricultural University of Wrocław , Pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

Bibliografia

• [1] Denkiewicz J.: Analiza cech tworzywa gipsowego jako materiału do modelu do badań konstrukcji z betonu (Analysis of the features of gypsum as the material for examination of concrete structures), PhD, Politechnika Śląska, Gliwice, 1970.
• [2] Ekogips. Nowy system budownictwa. Ekogips S.A., Warszawa, ul. Barycka 26. Aprobata techniczna ITB, Warszawa, 1994, nr AT-15-2760/97.
• [3] Ferronskaja A.W.: Dołgowiecznost gipsowych materiałow, izdelij i konstrukcji, Moscow, Strjizdat, 1984.
• [4] Godycki-Ćwirko T.: Mechanika betonu, Arkady, Warszawa, 1982.
• [5] Hanusch H.: Gipskartonplatten. Trockenbau. Montagebau. Ausbau, Verlagsgesellschaft R. Müller, Köln, 1978.
• [6] Jeulin D., Monnaie P., Peronnet F.: Gypsum morphological analysis and modeling, Cement and Concrete Composites, 2001, 23, 299–311.
• [7] Kamiński M., (Editor): Podstawy projektowania konstrukcji żelbetowych według Eorokodu 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa–Wrocław, 1996.
• [8] Kamiński M., Szechiński M., Ubysz A.: Teoretyczne i praktyczne podstawy obliczania ugięć elementów żelbetowych, Dolnośląskie Wydawnictwo Naukowe, Wrocław, 1998.
• [9] Klin S.: Budownictwo z gipsu w Polsce, Materiały Budowlane, 1998, nr 10, 42–47.
• [10] Klin S.: Oznaczanie wytrzymałości gipsu na rozciąganie różnymi metodami. Cz. I. Metody oznaczeń. Oznaczanie wytrzymałości gipsu w stanie suchym, Cement Wapno Gips, 1987, nr 12, 261–267.
• [11] Klin S.: Oznaczanie wytrzymałości gipsu na rozciąganie różnymi metodami. Cz. II. Oznaczanie wytrzymałości w stanie nasycenia wodą, Cement Wapno Gips, 1988, nr 1, 1–7.
• [12] Klin S.: Relacje między wybranymi cechami stwardniałych zaczynów gipsowych, Zeszyty Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej, 1991, nr 64, 67–71.
• [13] Lewandowski W.: Ściany wewnętrzne i zewnętrzne w systemie SOVA-SYSTEM z pustaków gipsowych, Świadectwo ITB nr 901/92, Materiały Budowlane, 1990, nr 4.
• [14] Liaszkiewicz I.M.: Effektiwnyje stroitielnyje materiały na osnowie gipsa i fosfogipsa, Mińsk, Wyższaja Szkoła, 1989.
• [15] Mazur S.: Eksperymentalny domek gipsowy we Wrocławiu, Przegląd Budowlany, 1958, nr 2.
• [16] Meuś W., Rzepecki R.: Elementy i konstrukcje z tworzyw gipsowych i gipsobetonów, Arkady, Warszawa 1963.
• [17] Mikoś J.: Budujemy z gipsu, Informator, Wydawnictwo Instytutu Ekonomiki Przemysłu Chemicznego, Gliwice, 2004.
• [18] Mikoś J.: PRAS-GIPS – uprzemysłowiony system budownictwa jednorodzinnego, Przegląd Budowlany, 1980, nr 7.
• [19] Muraszew W.J.: Treszczinostojcziwost i procznost żelbetona, Maszstrojizdat, Moscow, 1950.
• [20] Objawiński R.: Pustaki gipsowe typu RC. Świadectwo ITB nr 536/85, Warszawa, 1985.
• [21] PN-B-03002:1987. Konstrukcje murowe. Obliczenia statyczne i projektowanie.
• [22] PN-B-03002:1999. Konstrukcje murowe niezbrojone. Projektowanie i obliczanie.
• [23] PN-B-03264:1984. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.
• [24] Rolek L.: System R, Materiały Budowlane, 1998, nr 10.
• [25] Rolek R., Krajewski J.: Sposób wykonywania monolitycznych konstrukcji żelbetowych w deskowaniach traconych z gipsu lub tworzywa gipsowego łącznie ze wznoszeniem ścian osłonowych, Patent P 290394, 1998.
• [26] Ryżyński A.: Obliczanie momentu powodującego zarysowanie elementu żelbetowego w oparciu o teorię Muraszewa, Inżynieria i Budownictwo, 1966, nr 10, 405–407.
• [27] Smih R.G., Orangun C.O.: Gypsum Plaster Models of Unbonded Prestressed Concrete Beams, Civil Engineering of Public Works Review. Part 1, 1961, No. 660, 906–909.
• [28] Soroka J., Sereda P.J.: Interrelation of hardness, modules of elasticity and porosity In various gypsum systems, Journal of the American Society, 1968, Vol. 51, No. 6, 335–340.
• [29] Urban L.: Hydrofobowe gipsowe prefabrykaty ścienne typu K, Materiały Budowlane, 1990, nr 10, 17–20.
• [30] Wianecki J.: Proprietes mecanique du platre de Paris eu due de son utilisation comme materiau pour modeles reduits, Biull. RILEM, 1963, No. 20, 103–112.
• [31] Wołżenskij A.W.: O perspektiwach proizwodstwa i primienienija gipsowych metriałów w stroitielstwie, Stroitielnyje Materiały, 1985, nr 10, 17–18.