Numerical analysis and experimental studies three-layer slabs of the Hoff

• Autorzy: Sadowska-Buraczewska Barbara , Głodkowska Wiesława

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.07.01

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna i badania doświadczalne płyt trójwarstwowych Hoffa

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper concerns three-layer slabs of the Hoff in terms of their use as independent slab floor elements. Three variants of the panels were analyzed, differing in the material from which the cladding and the core of the board were made. The result of the analysis was to determine the relationship between the load of the three-layer slab and its vertical displacements (deflections). The practical possibility of using the variational finite difference approach (MRS) and the finite element method (FEM) for the calculation of plate three-layer elements of the Hoff and homogeneous, isotropic plates has been demonstrated. For three variants of the plate, computer simulations were carried out using these methods and experimental verification of one of the variants was carried out. The article presents only a fragment of extensive experimental and analytical research.

PL

W artykule zaprezentowano płyty trójwarstwowe Hoffa w aspekcie zastosowania ich jako samodzielnych płytowych elementów stropowych. Przeanalizowano trzy warianty płyt z różnymi okładzinami i rdzeniem. Wynikiem analiz było określenie zależności pomiędzy wielkością obciążenia płyty trójwarstwowej a jej przemieszczeniami pionowymi (ugięciami). Wykazano praktyczną możliwość stosowania metody wariacyjnego ujęcia różnic skończonych (MRS) i metody elementów skończonych (MES) do obliczania płytowych elementów trójwarstwowych Hoffa oraz izotropowych płyt jednorodnych. Przeprowadzono symulacje komputerowe tymi metodami trzech wariantów płyty oraz dokonano weryfikacji doświadczalnej jednego z wariantów. W artykule przedstawiono tylko fragment szerokich badań doświadczalnych i analitycznych.

Słowa kluczowe

EN

three-layer plate; floor slab; Hoff model; ordinary concrete; perlite concrete; fibre reinforced composite; numerical analysis; FDM; finite difference method; FEM; finite element method; experimental study

PL

płyta trójwarstwowa; płyta stropowa; model Hoffa; beton zwykły; perlitobeton; fibrokompozyt; analiza numeryczna; MRS; metoda różnic skończonych; MES; metoda elementów skończonych; badanie doświadczalne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 7
• Strony: 1--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Sadowska-Buraczewska Barbara

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku

• https://orcid.org/0000-0002-1238-1272

autor

Głodkowska Wiesława

• Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji

• https://orcid.org/0000-0003-3719-5350

Bibliografia

• [1] Hoff N.J. Bending and Buckling of Rectangular Sandwich Plates. NACA 1950; No.2225.
• [2] Buczkowski W. Numeryczne obliczanie płyt trójwarstwowych stosowanych w budownictwie rolniczym. Praca doktorska. Akademia Rolnicza we Wrocławiu. Wrocław 1977.
• [3] Mikołajczak H., Buczkowski W., Łęcki W., Wosiewicz B. Stropowe płyty trójwarstwowe dla budynków inwentarskich. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 1975; LXXVII.
• [4] Buczkowski W. Analiza numeryczna płyt warstwowych. Archiwum Inżynierii Lądowej. 1981; tom XXVII. Z.1/1981.
• [5] Boniecki P., Graffunder W. Komputerowa symulacja zagadnienia deformacji płyty trójwarstwowej. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie. Mechanizacja i Energetyka Rolnictwa. 1989; t. 7, s. 11-20.
• [6] Boniecki P., Dworecki Z., Loboda M. The Sandwich Plate Deformation with Stochastic Structure. Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych. 1997; t. 42, nr 2, s. 49-51.
• [7] Boniecki P., Mueller W., Weres J. Random Deformation of a Three-Layer Hoff Plate with Stochastic Parameters. Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych. 2000; t. 45, nr 2, s. 67-69.
• [8] Boniecki P., Dworecki Z. Ocena wpływu losowości cech wypełniacza płyty trójwarstwowej na charakter rozkładu prawdopodobieństwa wektora deformacji obciążonej płyty. Prace Przemysłowego Instytutu Maszyn Rolniczych. 1995; t. 40, nr 4, s. 53-57.
• [9] Magnucki K., Ostwald M. (red.) Stateczność i optymalizacja konstrukcji trójwarstwowych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2001. Poznań-Zielona Góra.
• [10] Staszak N., Szymczak-Graczyk A., Garbowski T. Elastic Analysis of Three-Layer Concrete Slab Based on Numerical Homogenization with Analytical Shear Correction Factor. Applied Sciences. 2022; https://doi.org/10.3390/app12199918.
• [11] Staszak N., Garbowski T., Szymczak-Graczyk A. Solid Truss to Shell Numerical Homogenization of Prefabricated Composite Slabs. Materials 2021; https://doi.org/10.3390/ma14154120.
• [12] Wachowiak J., Wilde P. Wolnopodparte prostokątne płyty trójwarstwowe. Archiwum Inżynierii Lądowej.1966; t. 12, z. 1, s. 71-90.
• [13] Sadowska-Buraczewska B. Stropowe płyty trójwarstwowe modelu Hoffa. Zastosowanie, obliczenia statyczne, weryfikacja doświadczalna obliczeń numerycznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej. 2023. ISBN 978-83-67185-78-3.
• [14] Grabiec A. M., Głodkowska W. Some Remarks on New Trends in Using Waste Aggregates in Civil Engineering: An Overview. Sustainability. 2025, 17, 233.
• [15] Lehmann M., Głodkowska W. Capacity and Behaviour of Bending Reinforced Concrete Beams Made of Steel Fibre-Reinforced Waste Sand Concrete. Materials. 2021; https://doi.org/10.3390/ma14112996.
• [16] Głodkowska W., Lehmann M. Nośność i odkształcenia strefy przypodporowej belek wykonanych z drobnokruszywowego fibrokompozytu. Materiały Budowlane. 2024; (9): 1 ÷ 6.