Modelowanie i walidacja wytrzymałościowa przegrody budowlanej w zabudowie szkieletowej

• Autorzy: Gołębiowski Łukasz , Teodorczyk Michał , Fedorczyk Zbigniew , Piekarczuk Artur

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.6411

Warianty tytułu

EN

Modeling and strength validation of a building partition in frame construction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano badania doświadczalne i analizy numeryczne przegród w zabudowie szkieletowej. Przedmiotem analizy były elementy badawcze reprezentujące fragment przegrody składającej się z profili stalowych zimnogiętych oraz okładzin gipsowo-kartonowych. Przeprowadzono test wytrzymałości w układzie czteropunktowego zginania, w którym rejestrowano ciągły zapis obciążenia od przemieszczenia elementu. Badania prowadzono do momentu zniszczenia. Następnie opracowano model obliczeniowy bazujący na metodzie elementów skończonych (MES), odwzorowujący doświadczenie. Wyniki badań uzyskane w doświadczalnym teście wytrzymałościowym porównano z wynikami uzyskanymi w analizie numerycznej. Przeprowadzona walidacja modelu numerycznego wykazała dużą zgodność w zakresie charakterystyki obciążenia od przemieszczenia. Zastosowanie analiz numerycznych stanowi alternatywę dla czasochłonnych badań doświadczalnych przy szacowaniu przemieszczeń przegród w zabudowie szkieletowej.

EN

The article presents experimental research and numerical analysis of a building partition in frame construction. The subject of the analysis were sections of the building partition consisting of cold-bent steel profiles and plasterboard cladding. The experiment was carried out using a four-point bending test and recording a continuous load-displacement curve until failure. Next, a computational model based on the finite element method was developed to simulate the experiment. The results from the experimental tests were then compared with that obtained from the numerical analysis. The validation of the numerical model demonstrated a high level of agreement in terms of load-displacement characteristics. The use of numerical analyses provides an alternative to time-consuming experimental tests for estimating displacements of building partitions in frame construction.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów skończonych; MES; walidacja; przegroda budowlana; konstrukcja szkieletowa; płyta gipsowo-kartonowa

EN

finite element method; FEM; validation; building partition; frame structure; plasterboard

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 4
• Strony: 239--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Gołębiowski Łukasz

• Instytut Techniki Budowlanej

• https://orcid.org/0000-0002-8017-9893

autor

Teodorczyk Michał

• Instytut Techniki Budowlanej

• https://orcid.org/0009-0008-4257-6127

autor

Fedorczyk Zbigniew

• Instytut Techniki Budowlanej

• https://orcid.org/0000-0002-5692-9906

autor

Piekarczuk Artur

• Instytut Techniki Budowlanej

• https://orcid.org/0000-0003-0988-4511

Bibliografia

• [1] ETAG 003 Guideline for European Technical Approval for internal partition kits for use as non-Ioadbearing walls (Wytyczne do Europejskich Aprobat Technicznych wykonywania ścian działowych), EOTA, 2012.
• [2] Piekarczuk A.: Lekkie nienośne przegrody budowlane. Wymagania i cechy wytrzymałościowe, Instrukcja ITB, nr 470/2012, ITB, Warszawa 2012.
• [3] Merkblatt Nr 8. Wandhöhen leichter Trennwände - Stegausschnitte, Anschlüsse, Türen und Öffnungen, Bundesverband der Gipsindustrie e.V., Stand: Dezember 2019.
• [4] Katalog rozwiązań systemowych, tom 1, Saint-Gobain Construction Products Polska, 2022.
• [5] Technik aktuell. RigiRaum Die freitragende Rigips Raumzelle, VM CHn (rev. AE), Nr 46 03/14, Stand: März 2022.
• [6] PN-EN 520+A1:2012 Płyty gipsowo-kartonowe. Definicje, wymagania i metody badań.
• [7] PN-EN 14195:2015-02 Elementy szkieletowej konstrukcji metalowej do stosowania z płytami gipsowo-kartonowymi. Definicje, wymagania i metody badań.
• [8] Lawson R.M., Way A.G.J., Heywood M. et al.: Stability of light steel walls in compression with plasterboards on one or both sides. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Structures and Buildings, Volume 173, Issue 6, 2020, online: https://doi.org/10.1680/jstbu.18.00118.
• [9] PN-EN 1993-1-5:2008 Eurokod 3 - Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-5: Blachownice.