Selected problems of design of light cladding sandwich panels with lightly profiled metal faces

• Autorzy: Gosowski B. , Kozów M.

Warianty tytułu

PL

Wybrane problemy projektowe płyt warstwowych lekkiej obudowy o okładzinach z nisko profilowanych blach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A distributional solution of the continuous sandwich panel (beam) bending problem is presented. Numerical analyses based on this solution were carried out in order to illustrate the effect of the spacing of intermediate supports and their compliance on the strain of continuous sandwich panels, and the joints fixing them to the steel framing. Two-, three- and four-span sandwich panels of different length, subjected to uniform transverse load or different temperature, were analyzed. New formulas for the critical state of elastic stability of lightly profiled faces of sandwich panels under bending, which determines the load-bearing capacity of the latter, were derived from the compressed face wrinkling condition. A bar compressed by a changing longitudinal force, interacting with a Winkler elastic foundation (representing the core), was adopted as the calculation model of the facing. The results of calculations done accordingly to Polish Standard, as well as using formulas provided by European guidelines and proposed formula were compared with the results of tests carried out on sandwich panels by the authors.

PL

Przedstawiono rozwiązanie w postaci dystrybucyjnej problemu zginania ciągłych płyt warstwowych jako odpowiednich belek. Dokonane na tej podstawie analizy obliczeniowe pozwoliły na zilustrowanie wpływu zarówno rozmieszczenia podpór pośrednich, jak i ich podatności, na wytężenie ciągłych płyt warstwowych i ich połączeń z konstrukcją wsporczą. Rozpatrzono przy tym dwu, trzy i czteroprzęsłowe płyty warstwowe o różnych długościach, obciążone równomiernie poprzecznie lub różnicą temperatury. Wyprowadzono nowe wzory na obliczanie naprężeń krytycznych stateczności sprężystej nisko profilowanych okładzin zginanych płyt warstwowych, decydujących o nośności płyt z warunku załamania (zgniecenia) ściskanej okładziny. Jako model obliczeniowy okładziny przyjęto pręt ściskany zmienną siłą podłużną, współpracujący ze sprężystym podłożem typu Winklera, odwzorowującym rdzeń. Na przykładach płyt warstwowych będących przedmiotem własnych badań doświadczalnych, dokonano odpowiednich porównań wyników eksperymentalnych z wynikami obliczeń według polskiej normy, a także wzorami z wytycznych europejskich i proponowanym wzorem.

Słowa kluczowe

EN

sandwich panel; light cladding; lightly profiled metal face; continuous element; bending structural analysis; local stability; distributional solution

PL

płyta warstwowa; obudowa lekka; blacha niskoprofilowana; element ciągły; zginanie; analiza strukturalna; stateczność lokalna; rozwiązanie w postaci dystrybucyjnej

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 55, nr 3
• Strony: 301--321
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Gosowski B.

autor

Kozów M.

• University of Technology, Institute of Building Engineering, Wrocław,

Bibliografia

• 1. B. GOSOWSKI, E. KUBICA, J. DUDKIEWICZ, R. IGNATOWICZ, Experimental assessment of load-bearing capacity of sandwich panels with polystyrene foam core [in Polish], Scientific Conference on Limit Load-Bearing Capacity Tests, 151-158, Wrocław-Szklarska Poręba 1998.
• 2. B. GOSOWSKI, R. IGNATOWICZ, M. Kozów, Experimental assessment of load-bearing capacity of sandwich panels with foamed polyurethane core [in Polish], PTMTS Symposium on Composites and Sandwich Structure, 35-42, Wrocław-Szklarska Poręba 2000.
• 3. B. GOSOWSKI, M. Kozów, P. WILCZEWSKI, Experimental assessment of load-bearing capacity of sandwich panels with rock wool cores [in Polish], In: Konstrukcje zespolone - Vol. VII, Sci. Edit. T. Biliński, Zielona Góra University Publishers, 85-94, Zielona Góra 2005.
• 4. B. GOSOWSKT, P. WILCZEWSKI, Tests of direct joints fixing tight cladding sandwich panels to steel framing [in Polish], 8th Scientific Conference on Joints and Nodes in: Metal Structures, 197-208 (CD), Olsztyn-Łańsk 2003 and in: Konstrukcje Stalowe No. 5(63), 43, 2003.
• 5. Polish Standard PN-84/B-03230. Lightweight curtain walls and roofs made from sandwich and rib panels. Structural analysis and design [in Polish].
• 6. J. M. DAVIES (Ed.), Lightweight sandwich construction, Blackwell Science. Oxford 2001.
• 7. T. HOP, Sandwich constructions [In Polish], Arkady, Warsaw 1980.
• 8. B. GOSOWSKI, Torsion and bending of open, braced elements of metal structures [in Polish], Wrocław University of Technology Publishers, Wrocław 2004.
• 9. Europium Standard PN-BN 14509:2007. Self-supporting double skin metal faced insulating panels -Factory made products - Specifications.
• 10. K. BERNER, Praxisgerechte Nachweise zur Trag- und Gebrauchsfähigkeit von Sandwichbauteilen, Stahlbau 67, 12, 910-925, 1998.
• 11. R. MÖLLER, H. PÖTER, K. SCHWARZE. Planen und Bauen mit Trapezprofilen und Sandwichelementen. Band 1: Grundlagen, Bauweisen, Bemessung mit Beispielen. Verlag Ernst und Sohn, Berlin 2004.
• 12. N. POKHAREL, M. MAHENDRAN, An investigation of lightly profiled sandwich panels subjected to local buckling and flexural wrinkling effects, Journal of Constructional Steel Research 61, 7, 984-1006. 2005.
• 13. M. WOLTERS, F. BANKE, E. EWERT, U. SCHULZ, Untersuchungen zum Knittern von imperfekten Sandwichelementen, Stahlbau 71, 4, 253-262, 2002.