Numeryczno–doświadczalna analiza nośności zakotwień cięgien stosowanych w metalowo-szklanych ścianach osłonowych

Maciej Cwyl , Katarzyna Ostapska , Lesław Kwaśniewski

Abstract

Metal-glass structures such as curtain walls are designed to satisfy separate (more restrictive) strength and stiffness requirements independently to the main structure of the building. A special role in such systems plays a combination of beam to column systems with tendons used as connection stiffeners. Metal structural skeleton of the curtain wall should not transfer any forces generated in the core of the building but only transfer to the main structure the loading generated by environmental effects, dead loads and technological loading applied directly to the curtain wall and to the connections of the stiffeners-tendons. The system should also ensure compliance with the requirements of tightness in the rain water penetration, air infiltration leaks, and many other features determining proper operation of the partitions. The paper presents applications of the tie rod cladding structures and numerical analyses of detailed elements affecting the structural stiffness of the system. The current research is focused on numerical analysis of local deformation and stress distribution in screw connections. The analyses are conducted using axisymmetric and 3D detailed finite element models equipped with nonlinear material characteristics and contact algorithms. The FE calculations are accompanied by a set of laboratory tests.
Author Maciej Cwyl (FCE / ICE)
Maciej Cwyl,,
- The Institute of Civil Engineering
, Katarzyna Ostapska (FCE / ICE)
Katarzyna Ostapska,,
- The Institute of Civil Engineering
, Lesław Kwaśniewski (FCE / IRB)
Lesław Kwaśniewski,,
- The Institute of Roads and Bridges
Journal seriesCzasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, ISSN 2300-5130, [2300-8903]
Issue year2013
Vol60
No2
Pages5-16
Publication size in sheets0.55
Keywords in Polishcięgno prętowe, gwint wewnętrzny, konstrukcja metalowo-szklana, połączenie sworzniowe, połączenie śrubowe, rektyfikacja cięgien, zakotwienie metalowe
Keywords in Englishcable connection, internal thread, metal anchorage, metal-glass structure, rectification of connections, rod tie, screw connection
Abstract in PolishUstroje metalowo–szklane projektuje się z zachowaniem odrębnego schematu statyczno – wytrzymałościowego względem podstawowej konstrukcji nośnej realizowanego budynku. Ściany osłonowe podlegają sprawdzeniom, według niezależnych (bardziej restrykcyjnych) warunków nośności i użytkowania (SGN i SGU). Szkielet metalowy ściany osłonowej nie powinien przenosić sił generowanych w trzonie budynku a jedynie w sposób właściwy przekazywać na konstrukcję obiektu oddziaływania od obciążeń klimatycznych, obciążeń stałych oraz technologicznych występujących w powłoce metalowo–szklanej. Szczególną rolę w tych układach konstrukcyjnych pełnią połączenia układów słupowo ryglowych i połączenia elementów usztywniających – cięgien. Są one jednym z podstawowych elementów zapewniających właściwą pracę konstrukcji nośnych ścian metalowo–szklanych. W przypadku systemowych rozwiązań odpowiednie własności i sposób pracy połączeń w układach stężających ścian zapewniają również spełnienie wymogów szczelnościna przenikanie wody opadowej, szczelności na infiltrację powietrza i wielu innych cech warunkujących prawidłową pracę przegród. W niniejszym referacie rozpatrzono zastosowania układów cięgnowych w konstrukcjach fasadowych i analizowano pracę wybranych detali cięgien, które wpływają na sztywność całych układów prętowych przeszkleń. W szczególności skupiono się na sposobie pracy i rozkładzie naprężeń na powierzchni gwintowanej połączenia zestawu cięgnowego. Wyznaczono minimalną liczbę uzwojeń przenoszącą gwarantowaną przez producenta systemowych rozwiązań wartość siły osiowej i przedstawiono przebieg procesu zniszczenia elementu w uzwojeniu z poszczególnymi fazami ścięcia kolejnych skrajnych nitek uzwojenia. Dla przebiegu procesu zniszczenia wyznaczono wartości kolejnych, granicznych skoków siły niszczącej zakotwienie.
URL http://www.oficyna.portal.prz.edu.pl/pl/zeszyty-naukowe/czasopismo-inzynierii-ladowej-s/jceea-60/jceea-602-2013/
Languagepl polski
Score (nominal)9
ScoreMinisterial score = 5.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 9.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?