Click here to load reader

Elemente compozite

  • View
    64

  • Download
    8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Calculul elementelor compozite pt contructii

Text of Elemente compozite

PANOU CU MIEZ DIN POLISTIREN EXPANDATPANOU CU MIEZ DIN SPUMA POLIURETANICA RIGIDAPANOU CU MIEZ DIN SPUMA POLIURETANICA RIGIDA SI FETE DIN PLACAJ 300g900g850g70425 303228g15 180 90038Elemente profilate folosite ca:-acoperiri de atic, pasarele si coame -acoperiri cu tabla pentru colturi exterioare sauinterioare -rame pentru usi, ferestre sau luminatoare -profile de rigidizare a marginilor -table pentru streasina picuratoare -socluri sau conectari din tabla -profile distantiere pentru constructii de sustinere profile ZAvantaje -imbinare fixa cu banda izolatoare din fabrica -mare permeabilitate la aer - pierderi de caldura mici- imbinari camuflate,suprafete uniforme - greutate proprie mica- instalare usoara si rapida - excelenta izolatie termica- economie de energie -deschideri largi, costuri de structura mici - protectie excelenta la coroziune- durata de viata mare- varietate mare de culoriAvantaje: - design placut - forma caracteristica, aspect placut - excelenta izolatie termica -economie de energie -imbinare fixa cu banda izolatoare din fabrica -impermeabil la aer, pierderi mici de caldura - imbinare ascunsa - suprafata uniforma - greutate proprie mica -instalare usoara - instalare rapida -deschideri largi - costuri reduse de structura - protectie excelenta la coroziune- durata de viata mare- varietate mare de culori AVANTAJE:Rezistenta bunaGreutate redusaRezistenta la coroziuneDurabilitate ridicataDimensiuni diverseIzolare fonica bunaIzolare termica foarte bunaProductivitate ridicata (produse industriale de serie)Rezistenta ridicata la focPret redusFunctiunile partilor componente ale elementelor sandvisStraturile componente ale produselor sandvis conlucreaza prin adeziune directa sau prin intermediul unui strat adeziv care asigura continuitatea structurala pe sectiunea transversala a panourilor. n cazul utilizarii materialelor pe baza de polimeri se pot alcatui solutii care nu necesita strat de adeziv suplimentar, aderenta realizndu-se direct la contactul dintre componente.- straturile exterioare (fee)- stratului intermediar (miez)- interfaa dintre straturiFunctiunile straturilor exterioare Functiunea principala a straturilor exterioare este aceea de a asigura portanta de ansamblu prelund tensiunile normale si tangentiale provenite din ncarcarile uzuale. Fetele asigura contributia majora la rigiditatea, stabilitatea si configuratia geometrica a elementelor n exploatare. Prin intermediul acestor straturi se transmit sarcinile locale si reactiunile concentrate la miezurile mai putin rigide. Straturile exterioare ndeplinesc si alte cerinte fizico-mecanice legate de robustetea la manipulare si montaj precum si durabilitatea n conditii diverse de exploatare. Pe lnga functiunile structurale fetele ndeplinesc si alte roluri: rezistenta la agresivitatea climatica, propagarea focului, abraziune, eroziune, derapare, degradare chimica si atacul microorganismelor.Functiunile stratului intermediar Miezul elementelor sandvis separa cele doua fete si le mentine n pozitie stabila, realiznd conlucrarea acestora n vederea asigurarii capacitatii portante necesare. Stratul intermediar preia eforturile de lunecare si asigura rigiditatea la forfecare corespunzatoare prevenirii unor forme de instabilitate locala. mpiedica separarea straturilor exterioare fata de miez prin rezistenta la tractiune normala pe planul elementului. Rezista la actiunea fortelor concentrate locale, provenite din sarcini accidentale. Asigura cerintele de izolare acustica si termica precum si o comportare corespunzatoare la actiunea focului.Interfaa dintre straturi Principalele functiuni structurale ale regiunii de interfata constau n: transferul tensiunilor tangentiale dintre fete si miez, stabilizarea straturilor exterioare subtiri mpotriva flambajului local prin ndepartarea n raport cu miezul si preluarea sarcinilor normale pe planul elementului. De cele mai multe ori miezul si fetele produselor sandvis conlucreaza prin efectul adeziunii directe a straturilor. ntre straturile rigide se pot prevedea uneori tije de rigidizare sau diafragme care preiau o parte din lunecari modificnd si modul de lucru pe portiuni si n ansamblul elementului. Aderenta ntre straturile produsului trebuie sa fie durabila, stabila, putin sensibila la flambaj, sa nu-si reduca rezistentele n intervalul temperaturilor de exploatare, sa reziste la agresivitatea factorilor de degradare si sa permita asocierea unor materiale cu caracteristici diferite.Materiale utilizate la produsele de tip sandvis Materiale pentru fee: Fetele elementelor sandvis pentru construcii se caracterizeaza din punct de vedere geometric prin doua dimensiuni (latime si lungime) mult mai mari n comparatie cu cea de a treia dimensiune (grosimea). Astfel orice material care poate fi pus n opera sub forma de foi este utilizabil la realizarea produselor sandvis. Materialele care corespund din acest punct de vedere sunt: - lemnul sub forma de placaj; - otelul sub forma de foi, protejate sau nu prin vopsire; - aluminiul sub forma de foi; - azbestul sub forma foi; - materialele plastice nearmate; - compozitele polimerice ca produse tip membrana.Materiale pentru miezuri Miezuri continue din spume plastice rigide:- Spuma fenolica- Spuma poliuretanica rigida- PVC-ul expandat Miezuri discontinue:- Structuri tip fagure- Structura cu celule hexagonale - Miezurile discontinue ondulateIPOTEZE PENTRU EVALUAREA CARACTERISTICILOR NECESARE IN PROIECTAREA PANOURILOR SANDVISMODURI DE CEDARE A PANOURILOR SANDVIS CAND CEDAREA ARE LOC PRIN MIEZ a. b. c. d. e. MODURI DE CEDARE A PANOURILOR SANDVIS Elementele sandvis se clasifica dupa comportarea lor structurala. La produsele stratificate asociate, tip sandvis, se disting patru regimuri de lucru, si anume:a. Comportare tip grinda compozitab. Comportare tip grinda sandvis cu straturi exterioare subtiri:- elementele sandvis sunt cu fete foarte subtiri daca d/t >100;- elementele sandvis sunt cu fete subtiri daca 100 > d/t >5,77.c. Comportare tip grinda sandvis cu straturi exterioare groase- in aceasta categorie sunt cuprinse elementele sandvis ce satisfac relatia: d/t < 5,77.d. Comportare tip panou sandvisimaxii , echAEEA =where:- Aech,i= the equivalent area of lamination i;- Ai = the real cross-sectional area of lamination i;- Ei= the elasticity modulus of wood material of lamination i ;- Emax= elasticity modulus of outer laminations.Metoda ariei echivalente = metoda sectiunii transformatebttchSe considera ca toate straturile conlucreaza perfect ntre ele si sunt izotrope n planul lor.A. Rigiditatea grinzii sandvis2 1c b E+ 4d t b +2 1t b E 2 = I E = D 3c2 3f ((

EfEcn care: Efeste modulul de elasticitate al straturilor exterioare;Eceste modulul de elasticitate al miezului;b, t, d, c - notatii conform figuriid/2E 2 1c b +E 2d t b +E 6t b = D c3f2f3zDe regula, structurile sandvis au straturile exterioare subtiri n raport cu miezul (td) iar modulul de elasticitate al miezului este neglijabil n raport cu cel al fetelor (EcEf). S-a constatat ca aportul primului termen la rigiditatea ansamblului nu depaseste 1% daca: (7.3) iar contributia termenului al treilea este de acelasi ordin de marime cnd: (7.4) n acest fel se poate calcula rigiditatea la ncovoiere a grinzii sandvis cu relatia: 100 >td 3 2|.|

\| 100 >cd ct EE 6 2cf|.|

\| E 2d t b = D f2 E 2 1c b +E 2d t b +E 6t b = D c3f2f3 E 2d t b = D f2Distributia tensiunilor normale pe naltimea sectiunii transversale se poate stabili pe baza teoriei obisnuite a ncovoierii adaptata la natura compozita a sectiunii transversale: - tensiunile normale n miez: (7. - tensiunile normale n straturile exterioare: ((

2c < z z >2c - si2h < z z1;b - latimea sectiuniin cazul unei grinzi cu sectiune compusa, de tip sandvis: ( ) E Sb DT = tn relatie D este rigiditatea la ncovoiere a sectiunii, iar ( ) SE 1este suma: ( )E z+2c 2c 2b +E 2d t b = E S c 1 f |.|

\||.|

\|iar expresia tensiunii tangentiale n miez este:((

||.|

\| E z-4c 21 +E2d t DT = c 122ftDaca se ndeplineste conditia:100 >cd ct EE 4 cfse poate accepta ipoteza distributiei uniforme a tensiunii tangentiale pe grosimea miezului:E 2d t DT = ftDaca se poate neglija rigiditatea straturilor exterioare n raport cu axa proprie d bT = tC. Distributia tensiunilor tangentiale- n care A ~ bd2/c, - iar produsul AG = AGc este rigiditatea la forfecare a grinzii sandvis, - G si Gc au aceeasi semnificatie, modulul de elasticitate la forfecare al miezului. D. Deplasarile grinzilor sandvis cu straturi exterioare subtiriG A 4L P =w 2 maxD 48LP =w 3 1 maxG A 4L P +D 48LP =w 3 maxDin incovoiereDin forfecareSageata in cazul unei forte concentrateG A 8Lq +D 384Lq 5 =w 2 4maxSageata in cazul unei sarcini uniform distribuiteA. Sarcina concentrata P la mijlocul deschideriiDeplasarea totala maxima la mijlocul deschiderii este:SDD- 1D4L P +D 48LP = w 1f2Q3((

Deplasarea transversala primara este: S D 48LP =w 131 'iar cea secundara: ( ) S- 1 D48LP =w 1f32 'Forta taietoare: ( )S2P = Q 21 maxMomentele ncovoietoare primare (M1) si secundare (M2) sunt: S 4L P =M 3 1 ( )S- 14L P =M 3 2B. Sarcina uniform distribuitaDeplasarea maxima la mijlocul deschiderii este:S DD- 1 D8L q +DL q 3845= w 4f2Q2 4((

Deplasarile transversale partiale sunt: S DLq 3845 =w 441 ' | |S- 1 DL q 3845 =w 4f42 'Forta taietoare primara maxima: ( )S2L q = Q 51 x a mMomentele ncovoietoare primare (M1) si secundare (M2) sunt:S 8L q =M 621 | |S- 1 8L q =M 622 ( ) ( )(