انتخاب صفحه
نصب تلفیقی ساندویچ پانل و پلی کربنات

نصب تلفیقی ساندویچ پانل و پلی کربنات

در سازه های نوین برای بهینه سازی در مصرف انرژی و استفاده از محصولاتی مانند ساندویچ پانل و پلی کربنات در استاندارد بین المللی 18 درصد از کل سازه را باید از پلی کربنات استفاده شود. به منظور نصب تلفیقی ساندویچ پانل و پلی کربنات در ابتدا به صورت کامل ساندویچ پانل ها نصب می شوند. هنگامی که محل قرار گیری ساندویچ پانل ها تکمیل مشود پلی کربنات های 5 گام به کار اضافه می شوند. قبل از اینکه پلی کربنات ها به ساندویچ پانل ها پیچ گردند از دو سمت بالا و پایین باید کلوزرها نصب گردند. نصب کلوزرها در قسمت بالای کار در هر دو قسمت رویی و زیری انجام می گیرد اما برای قسمت پایینی فقط در لایه زیری انجام میگیرد زیرا باید آب باران وارد قسمت ناودانی گردد.

این روال برای ساندویچ پانل دیواری و سقفی قابل انجام است که در حال حاضر بیشتر در ساندویچ پانل سقفی انجام می گیرد. بعد از نصب کلوزر ها پلی کربنات به ساندویچ پانل ها پیچ می گردند و برای آب بندی کامل فلاشینگ ها در روی کار سوار می شوند. تمامی این مراحل توسط تیم تخصصی شرکت ماموت 5019 انجام میگیرد و پشتیبانی و مجری ساندویچ پانل ها اعضای شرکت می باشند.

تنوع رنگی ساندویچ پانل

تنوع رنگی ساندویچ پانل

ساندویچ پانل یکی از انواع ساختار سازه های نوین و مصالح ساختمانی جدید است که علاوه بر تمام ویژگی های بارز آن یعنی

  • بهنیه سازی در مصرف انرژی
  • هزینه نصب و راه اندازی پایین تر نسبت به محصولات مشابه
  • استفاده ترکیبی از ساندویچ پانل و پلی کربنات برای نما و زیبا سازی ساختمان ها
  • داشتن محصول تخصصی برای سقف و دیوار به صورت جداگانه

هر دو وجه کار ساختمان سازی را شامل می شود. در توضیح کامل تر این مطلب اجازه دهید با ذکر مثالی مقصود خود را بیان نماییم.

هنگامی که شما از مصالح سنتی قدیمی مانند اجر و سنگ و سیمان و… استفاده می کنید تمامی این موارد تنها برای زیرسازی و پایه های ساختمان شما چه در سقف چه در دیواره ها و … کاربرد دارد. در مرحله بعدی نیاز است شما با استفاده از نماهای دیگر روسازی کار را انجام دهید و برای زیباسازی ساختمان خود از مصالحی مانند سنگ های تزیینی استفاده نمایید. این کار هم اصطلاحا ساختمان شما را سنگین می نماید و هم هزینه های گزافی برای شما ایجاد می نماید.

هنگام استفاده از ساندویچ پانل و پلی کربنات که در تمام سازه های پیشرفته در سطح استاندارد های بین المللی کار می شود این مشکل کاملا حل شده است. در وافع هر دو مرحله زیرسازی و روسازی کار با استفاده از ساندویچ پانل سقفی و دیواری در طرح ها و رنگ های متنوع انجام میگیرد. تنها کاری که شما باید انجام این است که طرح و رنگ پانل مد نظر خود را انتخاب کرده و به شرکت و نمایندگی ماموت بسپارید. تنوع رنگی ساندویچ پانل ها مخصوصا در سقف سازه ها زیبایی کار شما را چندین برابر می کند.

شرکت ماموت 5019 آمادگی کامل خود را برای اجرای پروژه های شما در سراسر کشور با بهترین قیمت و پشتیبانی عالی در طول اجرای ساندویچ پانل ها دارد.

ساندویچ پانل

ساندویچ پانل

رشد جمعیت سریع و شهرنشینی تقاضای فراوانی برای پناهگاه و مصالح ساختمانی ایجاد کرده است. دیوارها و مصالح ساختمانی جزء اصلی بخش مسکن هستند و دارای مشخصات شکننده و عملکرد ضعیف در برابر بارهای نامطلوب است. علاوه بر این، ساختار بخش های سنگین تر را برای حمل وزن مرده دیوارهای سنگ تراشی می کند. تحقیقات حاضر برای توسعه تکنولوژی ساده، سبک و با هزینه ای موثر برای جایگزینی سیستم های دیوار موجود انجام می شود. بتن سبک وزن برای ساخت ساندویچ پانل دیواری ساندویچ توسعه داده شده است. دانه های EPS (Expanded Polystyrene) با قطر 3 میلی متر با بتن مخلوط شده و یک بتن سبک وزن با تراکم 9 کیلو گرم در متر مربع تولید می کنند. پانل ساندویچ سبک وزن با هسته داخلی بتن سبک و پوست های خارجی است. این پانل دیواری سبک وزن برای بارگیری فشرده سازی در هوا آزمایش شده است. تجزیه و تحلیل عنصر نهایی خطی با مدل پلاستیکی آسیب دیده با هر دو غیر خطی مواد و هندسی انجام می شود. نتایج تجربی و تحلیلی مقایسه شد. مطالعه عنصر محدود پیش بینی ظرفیت بار نهایی ساندویچ پانل با دقت قابل قبول را پیش بینی کرد. مطالعه حاضر نشان داد که بتن سبک وزن مناسب برای پانل های دیواری ساندویچ وزن سبک است.

یک برنامه آزمایش و برنامه ریزی سیستماتیک برای بررسی عملکرد ساختاری عناصر ساندویچ نما برای ایجاد جنبه های ساختاری در پروژه تحقیقاتی SESBE با تمرکز بر توسعه عناصر “هوشمند” نما طراحی شده است.

مقاله حاضر عمدتا بر بررسی عملکرد مکانیکی اتصالات پلیمرهای تقویت شده با فیبر شیشه ای (GFRP) نوع جدیدی از عنصر نماینده تشکیل شده از پانل های پودر واکنش (RPC) با عایق بتن فوم بین آنها است. با توجه به کاهش ضخامت عناصر بزرگ نما، عملکرد اتصالات برای کل مفهوم سازه حیاتی است. سری اول برنامه تست و مدل سازی مربوط به عملکرد اتصال در اینجا ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که با استفاده از GFRP در عناصر نمایشی نازک سبک نازک پیشنهاد شده، می توان از مقاومت کافی و انعطاف پذیر اتصال دهنده ها اطمینان حاصل کرد.

1 مقدمه
1.1 زمینه
عملکرد پاکت های ساختمانی به طور قابل توجهی بر بهره وری انرژی ساختمان های مورد استفاده برای زندگی و کار تاثیر می گذارد. علاوه بر این، تولید مواد و فرایندهای دیگر مورد استفاده در ساخت و ساز، مانند تولید محصولات، حمل و نقل و عملیات در محل ممکن است به شدت بر محیط تاثیر گذار باشد. بنابراین، هنگام انتخاب مفاهیم معماری، فرآیندهای تولید و مواد برای ساختن نمای ساختمان، این جنبه ها باید در نظر گرفته شوند.

برای کاهش اثرات منفی فوق الذکر، پروژه SESBE (عناصر هوشمند برای پاکت های پایدار ساختمان)، که توسط کمیسیون اروپا تامین می شود، با هدف کاهش بهره وری انرژی نمایه های بتنی پیش ساخته با استفاده کم از مواد، بهبود می یابد. هدف کلی توسعه عناصر هوشمند نما، که سبک تر، نازک تر و سازگار تر از راه حل های موجود از طریق استفاده از نانومواد و فناوری نانو است. انتظار میرود استفاده از مواد خام مصنوعی و تکنولوژی صرفهجویی در مصرف انرژی هوشمند منجر به:

• افزایش بهره وری انرژی،

• افزایش مقاومت آتش مواد

• افزایش سطح عملکرد

• کاهش قیمت عناصر نما.

استفاده از مواد و فن آوری های جدید نیازمند است که عملکرد ساختاری همراه با چندین الزام مهم دیگر مانند عملکرد حرارتی و آتش، ایمنی رطوبت و غیره باید با دقت مورد بررسی و اعتبار قرار گیرد. برخی از بینش ها در این فرایند اعتباربخشی در بخش های بعدی ارائه می شود.

1.2 شرح مفهوم پیشنهادی
عناصر توسعه یافته در این پروژه، عناصر پیش ساخته پیش ساخته هستند که به ساختار اصلی تحمل در محل متصل می شوند. این نوع از عناصر، اغلب به عنوان پوشش های معماری بتن، ارائه توابع زیبایی شناسی، ساختاری و جداسازی ( FIP، 1998 ). مفهوم سیستم پیشنهادی در شکل 1 (چپ) نشان داده شده است: عناصر نمایشی پیش ساخته جزء سیستم باربری اولیه نیستند که معمولا شامل اسلب ها و دیواره های عرضی تحمل می شوند. عناصر ساندویچ به ساختار اصلی تحمل بار در سایت ساختمان با استفاده از یک سیستم جاذبه ثابت می شوند. با توجه به ابعاد بزرگ آن (7- 10 × 2.7-3.0 متر)، عناصر نما، بارهای قابل توجهی افقی (باد) و عمودی (خودسوزی) حمل می کنند که به قاب ساختمان منتقل می شوند.

عناصر ساندویچ از دو لایه بتن سبک (20 تا 25 میلی متر) بتن سبک با عایق بتنی سبک فوم بین آنها تشکیل شده است، شکل 1 (سمت راست) را ببینید. لایه های بتن مسلح ساخته شده از بتن پودر واکنش (RPC) تقویت شده توسط پلیمر های تقویت شده فیبر کربن (CFRP) است. برای اطمینان از اینکه لایه های درونی و بیرونی با یکدیگر عمل می کنند، یعنی برای بارگذاری بین یکدیگر، آنها با اتصالات فنس تقویت شده پلی اتیلن تقویت شده (GFRP) مرتبط هستند (همانطور که در شکل 2 (سمت راست) نشان داده شده است.

اتصالات GFRP، نگاه کنید به شکل 2 (سمت چپ)، با فرآیند pultrusion تولید می شود، یعنی الیاف E-glass تقویت کننده آغشته به یک رزین اپوکسی از طریق یک ماشین که در آن شکل گرفته و درمان می شوند، کشیده می شوند. از آنجا که چسبندگی به بتن برای انتقال تنش بسیار مهم است، پروفیل گرد با یک بسته بندی اضافی از الیاف زخم شده و به شکل دایره های حلزونی روی سطح ایجاد می شود. میله های رول دارای قطر اسمی 6 میلی متر و شعاع خمش کانکتور 12.5 میلی متر است.

چالش اصلی از یک دیدگاه ساختاری در طول توسعه این عناصر نمادین نوآورانه این است که اطمینان حاصل شود که آنها از بارهای پیش بینی شده مانند باد و وزن خود مقاومت کنند و آنها را به قاب اصلی ساختار در شرایط طراحی مختلف منتقل کنند بدون اینکه مسائل ایمنی، کارایی، دوام و استحکام. مقاله حاضر، بینش این چالش و فرآیند توسعه مفهوم را برای اطمینان از رفتار سازه ای مناسب عناصر نما می دهد.

2 فرآیند توسعه مفهومی
2.1 ملاحظات عمومی
برای فراهم آوردن یک محیط جذاب، راحت، کارآمد، ایمن و پایدار، باید بین الزامات معماری، عملکردی، ساختاری، اقتصادی و محیطی که باید در شکل 3 نشان داده شود، تعادل برقرار باشد. با این حال، این اهداف اغلب با یکدیگر مخالفت می کنند، به این معنی که برنامه ریزی دقیق برای پیدا کردن یک توافق لازم است. این شامل صلاحیت هایی از چندین حوزه مانند معماری، فیزیک ساختمان، مهندسی ساخت و ساز، اقتصاد و غیره می باشد. علاوه بر این، جنبه های ذکر شده اغلب در تعامل هستند: مانند عملکرد انرژی یک ساختمان، شامل عملیاتی (مانند ساخت فیزیک)، اقتصادی (به عنوان مثال هزینه های عملیات) مسائل (به عنوان مثال نرخ انتشار)؛ مفهوم معماری تأثیر قابل توجهی در چارچوب ساختاری و هزینه کلی ساخت و ساز و غیره دارد.

برای اطمینان از این که عناصر نمایشی SESBE به عنوان انتظار می رود در طول عمر پیش بینی شده ساختمان، چندین از این جنبه ها به صورت موازی مورد توجه قرار گرفته و توسعه یافته اند. با این رویکرد، امیدواریم که به یک محصول بهینه، هزینه و پایدار دست یابد.

برای رفع نیازهای اغلب نامشخص سیستم های پیچیده، مانند نماد جدید با انتظارات مختلف، یک رویکرد به بالا به پایین، به نام آبشار هدف ( Kim، Michelena، Papalambros، & Jiang، 2003 ). هدف اصلی این است که به تدریج الزامات طراحی سطح بالا، اهداف به اصطلاح، به مشخصات مناسب برای زیر سیستم و سطح اجزای مختلف را در یک روش سازگار و کارآمد منتشر کنید. این روند در مراحل اولیه توسعه محصولات و سیستم های پیچیده ضروری است. در طول پروژه SESBE، اهداف طراحی جنبه های مختلف از مفهوم کلی ساختاری، از طریق رفتار مؤلفه ها، خواص مواد و خصوصیات اتصالات، به دست می آید. بنابراین انجام وظایف تست و مدل سازی ضروری می تواند شناسایی شود و عملکرد ساختاری می تواند با پیروی از جهت پایین به بالا اعتبار یابد. این یک انتخاب بهینه مطلوب را در بین گزینه های متمایز مختلف در یک زمان معقول منطقی می کند. این اعتبار سنجی از پایین به بالا می تواند به عنوان سمت راست مدل Vee در نظر گرفته شود، همانطور که در شکل 4 ( Forsberg، Mooz، & Cotterman، 2005 ) ارائه شده است. مدل Vee یک ابزار ویژوال بصری برای سازماندهی مشخصات و فرآیند اعتبار سنجی انجام شده در برنامه تست و مدل سازی فراهم می کند. این رویکرد اغلب در مهندسی صنایع به ویژه در پروژه هایی استفاده می شود که پروتکل های تضمین کیفیت دقیق باید توسط تامین کنندگان مختلف مانند صنعت خودرو مورد نیاز باشد.

2.2 جنبه های ساختاری
شاید اساسی ترین الزام برای هر نوع ساختمان، ایمنی اشخاص باشد. با این وجود، مسائل دیگری که باید مورد توجه قرار گیرند مانند عملکرد، راحتی کاربر، دوام و غیره. نیازمندی های این جنبه ها توسط قوانین ساختمان، که معمولا حاوی مقررات اجباری و توصیه های کلی هستند، تنظیم می شود. برای مثال، در سوئد، شورای ملی مسکن، ساختمان و برنامه ریزی، مجموعه ای از مقررات مربوط به استفاده از استانداردهای ساخت اروپا (EKS) را منتشر می کند که همراه با Eurocodes تنها سیستم طراحی سازه ها در سوئد ( Boverket، 2015 ) چارچوب های مشابه در سایر کشورهای اروپایی وجود دارد. هنگام طراحی یک جزء جدید و یا سیستم جدید، توصیه می شود که این مقررات را بررسی کنید، زیرا تمام الزامات فوق الذکر ممکن است تأثیر قابل توجهی در توسعه و طراحی اجزای نمایشی داشته باشد.

شرایط تولید محصولات بازاریابی در بازار داخلی اتحادیه اروپا توسط مقررات محصولات ساختمانی ( کمیسیون اروپا، 2011 ) هماهنگ شده است. این، در میان بسیاری دیگر، خواستار مقاومت مکانیکی و ثبات محصولات ساختمانی است. هدف اصلی CPR این است که شرایط بازاریابی محصولات ساختمانی را در بازار داخلی اتحادیه اروپا از طریق ساده سازی، روشن کردن و افزایش اعتبار چارچوب قانونی محصولات ساختمانی ( Nwaogu، Upson، Marshall، Le Crom، & Vermande 2015 )

تحت CPR، یک اعلامیه عملکرد (DOP) باید برای محصولی که توسط یک استاندارد اروپایی هماهنگ (hEN) یا ارزیابی فنی ETA (ETA) پوشش داده می شود، تهیه شود و باید در دسترس قرار گیرد. علامت CE برای محصولات ساختمانی تحت پوشش hEN اجباری است. علامت CE محصولی که تحت پوشش hEN یا تحت پوشش کامل قرار نگرفته است نیز ممکن است اگر محصول مطابق با ETA صادر شده توسط یک ارزیابی فنی (TAB) باشد. علامت CE نشان می دهد که عملکرد محصول ساخت و ساز بر اساس یک hEN یا ETA صادر شده ارزیابی شده است.

همانطور که عناصر ساندویچ نما در SESBE توسعه یافته احتمالا تحت استانداردهای اروپایی استاندارد EN 14992 محصولات بتنی ساخته شده – عناصر دیواری ( CEN، 2012 )، نیازهای مندرج در این سند باید در طول توسعه محصول مورد توجه قرار گیرد.

با این حال، حتی اگر یک محصول ساخت و ساز به طور قانونی در یک کشور اتحادیه اروپا / اتحادیه اروپا به فروش می رسد، این بدان معنا نیست که آن مقررات ساختمانی ملی (یا محلی) را که برای ساختمان خود قابل اجرا است، برآورده می کند. همانطور که قبلا ذکر شد، مقررات ساختمان ملی اغلب مقررات و راهنمایی در مورد استفاده از استانداردهای سازه ای اروپا، یعنی Eurocodes را مشخص می کند. شکل 5 نشان می دهد که چگونه الزامات استاندارد، مقررات اروپایی و ملی در یک ساختار سلسله مراتبی سازمان یافته است.

بخش عمومی Eurocodes، EN 1990 ( CEN، 2002 ) اصول و الزامات ایمنی، کارایی و دوام ساختارها را توصیف می کند. این بر اساس مفهوم دولت محدود است که در رابطه با یک روش فاکتور جزئی استفاده می شود. مقررات EN 1990 اطمینان حاصل می کند که عناصر ساختمان دارای اطمینان کافی نسبت به شکست هستند. یکپارچگی ساختاری کل ساختمان با اتخاذ تدابیر مناسب طراحی برای قابلیت اطمینان تضمین می شود.

عناصر نما با کل پوسته ساختمان ارتباط برقرار می کنند و می توانند بر رفتار کلی آن به دلیل وزن، اندازه و سختی آن تاثیر بگذارد. از این رو لازم است که روشهای محاسبه قابل اعتماد برای پیش بینی این اثرات و تعیین الزامات مرتبط با عملکرد مشخص شود. به عنوان مثال، بارهای باد در ساختار به شدت در میان مناطقی که از عناصر نما استفاده می کنند، به طور گسترده ای متفاوت است. بنابراین، روش ها باید برای مدل سازی قاب ساختاری و بار محاسبه و واکنش ساختاری از نظر نیروهای داخلی، تنش ها، فشار، اثرات پویش و غیره در دسترس باشند.

رفتار ساختاری یک پانل نمای ساختمان به طور قابل توجهی تحت تأثیر سیستم لنگر قرار دارد یعنی جایی که چگونگی اتصال آن به ساختار اصلی تحمل بار و مقدار حرکت و چرخش مجاز در مفاصل است. این برای بررسی نقص محلی در ناحیه لنگرگاه بسیار مهم است. برای جلوگیری از افتادن عناصر نما، لنگرگاه باید طراحی شود تا مقاومت کافی داشته باشد. برای ایجاد یکپارچگی کل ساختار، قابلیت انعطاف پذیری و سختی این مفصل باید برای مقابله با شرایط طراحی فوق العاده ای مانند انفجار و اثرات باشد.

یک مانع عمده از دیدگاه مهندسی ساخت و ساز، طراحی اتصالات بین پانل های RPC برای اطمینان از انتقال کافی از نیروهای برشی است که امکان عمل کامپوزیت بین دو پانل را فراهم می کند. از طریق اقدام کامپوزیتی، اجزای نمایشی به طور کلی در برابر خم شدن مقاومت می کنند: یک پانل فشرده سازی و دیگری کشش را می گیرد.

مفهوم ساختاری پیشنهادی با استفاده از آزمایش های تجربی و مدل سازی عددی، که به توسعه روش های محاسباتی ساده برای اهداف عملی کمک می کند، تأیید می شود.

علاوه بر ملاحظات ساختاری خالص، مفهوم طراحی باید به شیوه ای زمان مند و مقرون به صرفه تولید شود. این نیاز به بحث مداوم با ارائه دهندگان مواد و تولید کنندگان محصول نهایی است. به عنوان مثال، در مقایسه با میله های فولادی، میله های GFRP نمی توانند خم شوند (کامپوزیت انعطاف پذیری تا زمان تخریب شکننده). این مواد با حرارت دادن این مواد غیرممکن است (در فرآیند pultrusion، رزین های حرارتی معمولا استفاده می شود). بنابراین، برای ایجاد یک اتصال منحنی، فرآیند تولید سنتی مورد نیاز بود: بخاری برداشته شد؛ کولپولارها توسط یک رول بزرگ نصب شده بر روی موتور الکتریکی جایگزین شدند. فرایند تولید به سه مرحله اصلی تقسیم شد: 1) آرنج آغشته شده با رزین (مرطوب) با رشته های حلقه ای بر روی حلقه زخم شد؛ 2) میلگرد بدون سر و صدا به صورت دستی به شکل زگیل زده (با استفاده از یک قالب اختصاصی) شکل گرفت و 3) اتصال دهنده ها در یک کوره درمان شدند. روش پیشین امکان تولید اتصال برای پروژه SESBE را فراهم می کند.

به طور مشابه، مسائل مربوط به دست زدن، حمل و نقل و مونتاژ باید حتی در مراحل اولیه فرایند توسعه نیز مورد توجه قرار گیرد. این ملاحظات وزن کلی و اندازه عناصر نما را محدود می کند. باید بر روی بلند کردن اجزای مورد نیاز قرار گیرد، که نیازمند موارد مخصوص بار برای پانل ها است.

پاکت ساختمان نیاز به حفظ قدرت و سختی کافی در شرایط بارگذاری مختلف دارد، بنابراین باید بارهای و تنظیمات معمولی که انتظار میرود روی پانل عمل کنند، باید با دقت تحلیل شود. در شرایط عادی پانل های ساندویچ تحت بارهای باد و گرانشی قرار می گیرند. با این حال موارد بارگیری استثنایی (مانند زمین لرزه، انفجار، آتش سوزی) همچنین ممکن است جنبه های مهمی برای حفظ ایمنی و قابلیت کار ساختاری باشند. بارها که در طول توسعه پانل ها مورد توجه قرار می گیرند، از پیکربندی های معمول ساختمان در مکان های مختلف جغرافیایی با شرایط مختلف آب و هوایی حاصل می شود. همچنین در زمان محاسبه اثرات بارگیری، شرایط مرزی واقع بینانه ضروری است.

هنگام ترکیب مواد مختلف، سازگاری مواد به علت تغییر شکل نسبی باید بررسی شود به عنوان مثال زمان و رفتار وابسته به رطوبت (مانند خزش و انقباض) و تفاوت در گسترش و انقباض حرارتی. این پدیده ها ممکن است موجب ایجاد فشارهای شدید در اثر نیروهای محرکه و منجر به افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری و کاهش عمر مفید گردد.

2.3 برنامه جامع آزمون و مدل سازی
برای بررسی رفتار ساختاری کلی، یک ساختمان معمولی تعریف شد و بارگذاری پیش بینی شده بر روی عناصر تعریف شد، بنابراین عملکرد ساختاری را می توان در سطح سیستم و مولفه بررسی کرد ( Flansbjer et al.، 2015 ).

بر اساس تحقیقات اولیه، یک برنامه آزمایش و برنامه ریزی دقیق برای تأیید مقاومت مکانیکی پانلهای ساندویچ SESBE در سطوح مختلف تعریف شد. هدف دیگری از این برنامه این است که اعتماد به نفس در مورد قابلیت اطمینان روش های محاسبه را بدست آوریم. مدلسازی و تست ساختاری به صورت موازی با توسعه و مشخص کردن مواد مورد استفاده برای اجزای سازنده انجام می شود. از آنجائیکه عملکرد مواد و الزامات در سطوح مختلف در تعامل هستند، این یک فرآیند تکراری است که در شکل 6 نشان داده شده است.

برای مطالعه رفتار ساختاری عناصر نما در پروژه SESBE، محاسبات عددی محدود (FE) انجام می شود. مدل FE کمک می کند تا ارزیابی تنش ها، تغییر شکل ها و ترک خوردگی های بعدی به عنوان یک نتیجه از بارهای پیش بینی شده. با توجه به ترکیبی از مواد جدید، روابط تحلیلی ساده هنوز در حال توسعه نیست، در نتیجه شبیه سازی عددی حتی در فاز مفهومی اولیه، برای درک مکانیسم های ساختاری پایه مفید است. از آنجا که کارکرد مدل سازی پیچیده با داده های تجربی پشتیبانی می شود، مهم است که مدل عددی را به صورت موازی با فعالیت های تست توسعه دهیم. همانطور که قبلا ذکر شد، به این ترتیب یک روش تکراری برای درک اینکه چه آزمایش هایی باید انجام شود و چه نوع اطلاعاتی از آنها استخراج شود ( شکل 6 ) اعمال می شود. در مدل سازی عددی، خواص مواد به عنوان ورودی مورد استفاده قرار می گیرند و این مدل با توانایی آن برای بازتولید یافته های موجود در تست های جزء در مورد تغییر شکل ها، ساختارهای ترک و غیره تأیید می شود، بدین ترتیب این روش بازخورد را برای توسعه مواد مورد بحث در جای دیگر می دهد ( Mueller et al.، 2015 ).

این تحقیق نه تنها عناصر نما، بلکه همچنین سیستم لنگرگاه خود را پوشش می دهد. مدل ساختاری کالیبراسیون، درک بهتر مکانیسم های فیزیکی را که بر رفتار ساختاری عناصر نما و تعامل آنها با ساختار باربری موجود در شرایط بار مختلف، از جمله بارهای خالی، بارهای باد، بارهای ضربه، و همچنین درجه حرارت و رطوبت تغییرات.

نتیجه اولیه برنامه تست و مدل سازی محدودیت های بعدی برای عناصر نما و محدودیت های مربوط به ضخامت، بویژه از پانل های RPC و اتصالات GFRP می باشد. علاوه بر این، این نیز پایه ای برای طراحی سیستم لنگرگاه و سایر جزئیات اتصال فراهم می کند. در بخش بعد برخی نتایج آزمون مربوط به کانکتور ها ارائه شده و مورد بحث قرار می گیرد.

3 تایید عملکرد اتصال
با توجه به hEN مربوطه، یعنی EN13369، مقاومت مکانیکی یک محصول ساختمانی پیش ساخته میتواند توسط 1) محاسبه، 2) محاسبه توسط آزمایش و 3) تست ( CEN، 2013 ) تأیید شود. استاندارد همچنین می گوید که بررسی با محاسبه باید با EN-1992-1-1 مطابقت داشته باشد، یعنی قوانین کلی ساختارهای بتنی ( CEN، 2004 ). برای تدارکات ساختار جدید، ممکن است نیاز به مدل های پیشرفته محاسبه شود که توسط استانداردهای مربوطه پوشش داده نمی شود. بنابراین برای آزمایش اعتبار یک مدل طراحی مورد نظر برای محاسبه، آزمایش فیزیکی لازم است. در برخی موارد، آزمایش مستقیم بارگیری تنها راه برای تایید عملکرد اعلام شده محصول ساختمانی است.

3.1 مدل سازی مقدماتی
در مرحله اولیه، محاسبات اولیه FE با استفاده از Abaqus / CAE 6.14-1 ( Dassault Systèmes، 2014 ) در تنظیمات مختلف از عناصر ساندویچ مقیاس بزرگ به منظور درک رفتار ساختاری و شناسایی پارامترهای حیاتی (این با اولین سایه جعبه سیورون در شکل 6 ). محاسبات عمدتا برای بررسی اینکه مفهوم عمومی عنصر ساندویچ قابل قبول بوده و برای بررسی اثر هندسه اتصال، فاصله اتصال، ضخامت پنل و شرایط مرزی در مقیاس بزرگتر مورد استفاده قرار گرفته است. محاسبات با نظریه مرتبه دوم با توجه به تغییرات بزرگ انجام شد.

یکی از تنظیمات عناصر ساندویچ تحلیل شده در شکل 7 نشان داده شده است. عنصر دارای اندازه 3 × 6 متر است و شامل یک پانل نمای خارجی دیافراگم 25 میلی متری RPC، عایق بتنی 150 میلیمتر و یک پانل داخلی RPC 25 میلی متری است. دو پانل RPC توسط چهار کانکتور نوار GFRP با قطر اسمی 6 میلیمتر، یکی در محل هر نقطه تسمه نقاله در جهت افقی، متصل شد. شرایط مرزی در نقاط پایینی پایینی برای انتقال هر دو بار عمودی ( V ) و افقی ( H1 ) به ساختار باربری تجویز شد، در حالی که نقاط لنگرین بالا برای انتقال بار افقی ( H u ) تجویز شد.

این مدل شامل قطعات جداگانه ای برای پانل نمای خارجی، بتن فوم، پانل داخلی و اتصالات است. پانلها و بتن فوم با عناصر پوسته مستطیلی خطی 8 عدد مدل سازی شد، در حالیکه کانکتورها با عناصر پرتو خطی مدل سازی شده بودند. پانل نمايي (بيرونی) و پانل داخلي به بتن فوم با استفاده از محدوديت هاي کرايه اي متصل شده بود، يعني تعامل کامل در رابط در مدل پيش فرض فرض شد. تعامل در بخش 3.3 مورد بحث قرار خواهد گرفت. اتصالات به مرکز پانل ها با استفاده از محدودیت های کراوات متصل شدند تا هندسه های واقعی اتصال بتوانند مدل شوند. یک تصویر از مدل FE با اتصال دهنده های برجسته در شکل 8 نشان داده شده است.

در این مرحله اولیه، مدلهای مواد الاستیک خطی برای توصیف رفتارهای مادی استفاده شد. مدل های مواد پیشرفته ای بعدا در فرایند مورد استفاده قرار می گیرند وقتی که نیاز به شبیه سازی پدیده های پیچیده تر رخ می دهد، مانند ترک خوردگی بتن، تعامل رابط. پارامترهای مدل مواد در جدول 1 آمده است . این عنصر به وزن خود از اجزای مختلف و بار فشار 1000 پانمونی بر روی پانل نمایانده شد.

عنصر ساندویچ را می توان به صورت یک طرفه بین عنصر طبقه اتصال بالا و پایین درمان کرد. بنابراین، باربری اولیه بار باد با خم شدن در جهت کوتاه عنصر به دست می آید. همچنین باربری ثانویه در جهت طولی عنصر وجود دارد، در حالیکه بار باد با خم شدن محلی پانل ها در مناطق متصل به اتصالات منتقل می شود. سختی خمش و قدرت پانل های RPC فردی بسیار کم است تا بارهای باد را در جهت تحمل بار اولیه مقاومت نمایند. بنابراین، نیروی برشی بین پانل خارجی و داخلی، هنگامی که عنصر ساندویچ تحت خم شدن قرار می گیرد، عنصر کلیدی در دستیابی به عملکرد کامپوزیت می شود. عمل کامپوزیت اجازه می دهد تا یک پانل در فشرده سازی عمل کند در حالی که دیگر در تنش عمل می کند. عدم اطمینان در مورد عملکرد مکانیکی بتن فوم، بخصوص سفتی برشی و مقاومت برشی، به این معنی است که عایق ممکن است توانایی بسیار محدودی برای انتقال نیروهای برشی داشته باشد. برای اینکه در طراحی ایمن باشد، بتن فوم باید به صورت غیر باربری محسوب شود، بدین ترتیب انتقال نیرو برشی باید به اتصالات محدود شود. با این حال، در اینجا بتن فوم گنجانده شده بود از آنجا که هدف اصلی ایجاد یک مدل FE بود که می تواند رفتار ساختاری عنصر ساندویچ را به شیوه ای واقع بینانه شبیه سازی کند. درجه عملكرد کامپوزیت عمدتا به پیکربندی اتصال بستگی دارد: علاوه بر خم شدن از اقدامات عرضی، اتصالات همچنین وزن خود را از پانل نماینده و تا حدودی وزن خود را از بتن فوم به داخل پانل انتقال می دهند.

محاسبات پیکربندی اتصالات مختلف نشان می دهد که نیرو در کانکتورها عمدتا محوری است و نیروهای خمشی و برشی ناچیز است. حداکثر نیروی محوری در اتصالات برای تنظیمات شبیه به شکل 7 ، به ترتیب 1-2 کیلو نان است، هر دو در فشار و فشرده سازی. نگرانی اصلی ظرفیت اتصالات GFRP نیست، که دارای استحکام کششی 30 کیلو ولت (مربوط به مقاومت اسمی 1012 مگاپاسکال) است. بلکه، چالش این است که اطمینان حاصل شود که اتصال اتصال را می توان به پانل RPC نازک بدون شکست محلی بیرون آورد. این موضوع در بخش 3.2.1 بحث خواهد شد.

یک جنبه مهم در اینجا که نیاز به تحقیق بیشتر دارد، تغییر شکل در حالت محدود بودن قابلیت کارکرد است. تغییرات حاصل از مدل های اولیه نسبتا کوچک است: حداکثر تغییر شکل 1.3 میلیمتر برای فشار باد 1000 Pa، همانطور که در شکل 8 نشان داده شده است. این سطح بار به ترتیب از کارایی باد بار است که بر روی یک ساختمان معمولی عمل می کند و جابجایی های محاسبه شده کمتر از حد معمول انحراف در کد طراحی پیشنهادی است، به عنوان مثال L / 250 در EN 1992 ( CEN، 2004 ). با این حال، تحقیقات بیشتری باید انجام شود تا تعیین محدودیت های انحراف واقعی برای چنین عناصر از لحاظ ظاهر و انحرافات مضر باشد.

اگر فاصله کانکتور کاهش می یابد، یعنی تعداد اتصالات افزایش می یابد؛ نیروها در کانکتورها پایین می آیند علاوه بر این، بیشتر اتصالات باعث افزایش عمل کامپوزیتی بین پانل خارجی و درونی می شود که باعث می شود که عنصر سختی با تغییر شکل کمتری ایجاد شود. فاصله کانونی کاهش یافته نیز باعث کاهش نیروهای بخش در پانل ها در جهت باربری ثانویه می شود. با این حال، با توجه به جنبه های تولید، جنبه های حرارتی و هزینه ها، تعداد اتصالات نباید بیش از ضرورت باشد.

نتایج اولیه نشان داد که تنش در پانل به طور کلی نسبتا کوچک است و برای بارهای جاری نیازی به ترک خوردگی نیست زیرا تنش کششی زیر مقاومت کششی آزمایش پانل RPC (حدود 5 مگاپاسکال) است. با این حال، این مدل ساختاری جهانی شرایط تنش محلی را در یک روش کاملا دقیق، به عنوان مثال در مجاورت اتصالات و لنگرگاه ها، نشان نمی دهد. این باید توسط مدل های محلی بررسی و / یا توسط آزمون تایید شده است. علاوه بر این، تنش ها و تغییرات زمانی که درب ها و پنجره ها در عنصر گنجانده شده، بالاتر خواهد بود.

مدل محاسبه همچنین مقادیر اولیه نیروهای واکنشی را که در طراحی جزئیات لنگر استفاده می شود، ارائه می کند. نیروی واکنش عمودی ( V ) به علت وزن خود عنصر است، در حالی که نیروهای واکنش افقی ( H و H L ) عمدتا به بار باد منتقل می شوند، اما همچنین شامل نیروهای اضافی لازم برای جلوگیری از عنصر از چرخش، به دلیل بی ثباتی مرکز گرانش عنصر. به عنوان مثال، خلاصه ای از نیروهای واکنش برای پیکربندی عنصر ساندویچ نشان داده شده در شکل 7 در جدول 2 ارائه شده است . شماره گذاری مکان های لنگر به ترتیب خطوط اتصال اشاره شده از چپ به راست در شکل 7 اشاره می کند . به عنوان شرایط مرزی به طور ایستا مشخص نشده، نیروهای واکنش به موقعیت لنگر و همچنین پاسخ ساختاری عنصر بستگی دارد. با این حال، مدل توزیع ساده بار می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

3.2 تست فعالیت
هدف از تست مکانیکی نشان دادن این است که عنصر نماینده مطابق با الزامات مندرج در استاندارد EN 1992-1-1 برای هر دو حالت محدودیت نهایی و قابلیت کارکرد مطابقت دارد. همچنین لازم است در نظر داشته باشید که طبق EN 13369 “قبل از اینکه نوع جدیدی از محصول در بازار عرضه شود، باید آزمایش اولیه انجام شود تا نشان دهد سازگاری با الزامات مورد نیاز است.” فعالیت های تست کنونی ممکن است تجربیات مفیدی را برای برنامه ریزی چنین آزمایشاتی ارائه دهد.

در بخش بعد، برخی نتایج آزمون، عمدتا تمرکز بر عملکرد اتصال، مورد بحث قرار می گیرد. الزامات اصلی در مورد اتصالات مکانیکی این است که: الف) مقاومت در برابر اقدامات طراحی و ب) انعطاف پذیری لازم ( CEN، 2013 ). به طور خلاصه ذکر خواهد شد آزمایشات برنامه ریزی شده دیگر، در حالی که توسعه مدل عددی در مقاله بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

3.2.1 تست های شکست محلی
اولین آزمایش های زیرمجموعه، آزمون های کوچک در مورد اتصال دهنده های بتنی بود. تست های کشش با پیکربندی های مختلف هندسی حاوی بخش کوچکی از اتصال و یک پانل بتونی که در شکل 9 نشان داده شده است انجام شد. نمونه های کششی شامل یک پانل RPC 50 × 400 × 400 میلی متر با یک بخش اتصال جاسازی شده است. نمونه در یک قاب فولادی پشتیبانی شده قرار گرفت، به طوری که بار در طول اتصال در زاویه 45 درجه از چهره پانل RPC اعمال شد. شرایط بارگیری در این آزمایش ها مشابه اتصالات اتصالات به پانل های RPC در عناصر ساندویچ است، جایی که نیروی محوری در اتصال به پانل معرفی می شود.

هدف از آزمایشات کششی این بود که به کمک a) تعیین گزینه های اتصال مناسب و هندسه؛ ب) تعیین رابطه بین عمق تعادلی و قدرت کششی؛ و (c) بررسی چگونگی ضخیم شدن محلی پانل RPC بر نتایج.

نتایج برای بررسی عملکرد و انتخاب سیستم های اتصال برای توسعه و آزمایش بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. نتایج نیز برای تعیین ظرفیت اتصال در مدل های عددی استفاده می شود.

عمق جابجایی c به پارامتر بحرانی بخصوص در هنگام برخورد با پانل های نمایشی نازک مانند مورد پانل RPC تقویت شده نساجی تبدیل می شود. رابطه بین قدرت کشش و عمق تعادل برای اتصال GFRP مورد بررسی قرار گرفت و در مقایسه با یک نوار فولادی به عنوان مرجع مقایسه شد. برخلاف اتصال GFRP، اتصال فولادی با یک نوار طولی که نقطه اتصال به خمش اتصال جوش داده شده است، شبیه به کانکتورهای سنتی استوار است. تصاویری از پیکربندی های مختلف در شکل 10 نشان داده شده است.

در اغلب موارد، ظرفیت کشش توسط تخلیه پوشش بتن تعیین شد، که منجر به شکست شکننده شد (بدون تقویت در پانل ها استفاده شد). به نظر می رسد یک رابطه نسبتا خطی بین عمق تعادل و ظرفیت بارگیری کششی مربوط به تخریب بتن وجود دارد. شکل 11 نشان می دهد که اتصال فولاد دارای ظرفیت بالاتری نسبت به اتصال GFRP برای عمق های کوچک تر است. این ممکن است توضیح داده شده توسط نوار طولی اضافی، که یک منطقه بزرگتر را در برابر بتن فراهم می کند و همچنین باعث کاهش سطح محلی شدت در RPC در خم شدن نوار فولادی بارگیری شده نسبت به خمش نوار GFRP می شود.

علاوه بر این، دو پیکربندی اضافی با یک پهنای 100 میلی متری در اتصال GFRP نیز مورد بررسی قرار گرفت (نگاه کنید به شکل 10c ). ارتفاع hاز ساخت به ترتیب 10 و 20 میلی متر بود. برای پانل هایی با ضخامت 10 میلی متر ضخامت، عمق تعادل عمق اتصال GFRP حدود 20 میلی متر بود و ظرفیت کشیدن آن بسیار شبیه به پیکربندی اولیه با عمق تعادل 20 میلی متر بود. از این رو، ساخت محلی در امتداد اتصال، به نظر می رسد راه موثر برای افزایش ظرفیت کشیدن بدون ایجاد تمام پانل ضخیم تر است. با این حال، این تأثیر به اندازه ضخامت 20 میلی متر نداشت. این را می توان با ضخامت ساخت و ساز که به طور کامل مورد استفاده قرار نمی گیرد، توضیح داده، زیرا سطح شکست در این موارد به سمت دو طرف افزایش یافته است. از این رو، برای رسیدن به حداکثر سهم بالقوه به قدرت کشیدن، باید عرض را در نظر گرفت.از نتایج می توان نتیجه گرفت که استحکام کششی برای همه موارد، به غیر از اتصال GFRP با کوچکترین عمق تعادل بالاتر از حداکثر نیروی محوری محوری (حدود 2 کیلو ولت) است که از مدل ساختاری اولیه شرح داده شده قبل از آن مشخص شده است. در پانل RPC با ضخامت 25 میلیمتر، عمق جابجایی اتصال GFRP حدود 10 میلی متر خواهد بود که به یک نیروی کششی حدود 4 کیلو نان مربوط می شود. با این حال، از آنجا که قدرت کشیدن به عنوان پارامتر حالت نهایی نهایی، باید حاشیه ایمنی کافی باشد. تست های اضافی برای ارائه یک مبنای آماری بهتر برای تعیین ارزش های طراحی برای استحکام کششی برنامه ریزی شده اند.بالاتر از حداکثر نیروی اتصال محوری (حدود 2 کیلو وات) است که از مدل ساختاری اولیه شرح داده شده است. در پانل RPC با ضخامت 25 میلیمتر، عمق جابجایی اتصال GFRP حدود 10 میلی متر خواهد بود که به یک نیروی کششی حدود 4 کیلو نان مربوط می شود. با این حال، از آنجا که قدرت کشیدن به عنوان پارامتر حالت نهایی نهایی، باید حاشیه ایمنی کافی باشد. تست های اضافی برای ارائه یک مبنای آماری بهتر برای تعیین ارزش های طراحی برای استحکام کششی برنامه ریزی شده اند.بالاتر از حداکثر نیروی اتصال محوری (حدود 2 کیلو وات) است که از مدل ساختاری اولیه شرح داده شده است. در پانل RPC با ضخامت 25 میلیمتر، عمق جابجایی اتصال GFRP حدود 10 میلی متر خواهد بود که به یک نیروی کششی حدود 4 کیلو نان مربوط می شود. با این حال، از آنجا که قدرت کشیدن به عنوان پارامتر حالت نهایی نهایی، باید حاشیه ایمنی کافی باشد. تست های اضافی برای ارائه یک مبنای آماری بهتر برای تعیین ارزش های طراحی برای استحکام کششی برنامه ریزی شده اند.تست های اضافی برای ارائه یک مبنای آماری بهتر برای تعیین ارزش های طراحی برای استحکام کششی برنامه ریزی شده اند.تست های اضافی برای ارائه یک مبنای آماری بهتر برای تعیین ارزش های طراحی برای استحکام کششی برنامه ریزی شده اند.

3.2.2 تست برشی
رفتار برشی بین پانل بیرونی و داخلی از اهمیت حیاتی برای انتقال وزن خود از پانل خارجی است و برای انجام عملیات کامپوزیتی زمانی که عنصر ساندویچ تحت خم شدن تحت بار بار باد قرار می گیرد. بنابراین، دومین سری تست های زیرمجموعه متمرکز بر رفتار برش اتصالات است.

در این آزمایشها یک نوار کوتاه از پانل ساندویچ تولید شد که شامل دو ردیف اتصال بود. یکی از پانل ها پشتیبانی شد، در حالی که یکی دیگر در لایه آن بارگذاری شد، همانطور که در شکل 12 نشان داده شده است. بنابراين پانل (و اتصال دهنده) تحت برش قرار دارد. یک آزمایش تست مشابه در آثار قبلی استفاده شده است ( مالاگا و همکاران، 2012 ؛ Flansbjer و همکاران، 2013 ).

هدف اصلی این آزمایش ها مشخص کردن رفتار برشی برای پیکربندی های مختلف کانکتور و بر اساس نتایج، سیستم های کانکتور را برای توسعه و آزمایش بیشتر انتخاب کنید. نمونه های تست برشی و تست تنظیم بر اساس مطالعات اولیه توسط مدل سازی FE انجام شد (به بخش 3.3 مراجعه شود).

نمونه ها شامل پانل RPC نمای خارجی 25 میلی متر، عایق بتن فوم 150 میلی متر و پانل RPC داخلی 60 میلی متر ( شکل 12 ) می باشد. هر دو پانل با دو لایه شبکه کربن تقویت شد. ارتفاع نمونه 1100 میلی متر است، در حالی که عرض پانل نمای خارجی (بیرونی) 500 میلی متر و پانل داخلی آن 700 میلی متر است. دو پانل RPC توسط دو ردیف اتصال در هر نمونه متصل شدند.

چهار شکل مختلف اتصالات GFRP مورد آزمایش قرار گرفت ( شکل 13 ) با دو طرح بندی کانکتور مختلف ( شکل 14 ). اولین پیکربندی “Basic” (B) شامل یک اتصال GFRP تک در هر ردیف اتصال است. پیکربندی دوم (C) با پیکربندی اساسی مشابه است، به جز اینکه بتن فوم قبل از آزمایش حذف شد تا مطالعه کند که چگونه بتن فوم باعث رفتار برشی می شود. در پیکربندی سوم (D)، پانل های RPC با افزایش عرضی 10 میلیمتر و 100 میلی متری در امتداد کانکتورها ارائه شد. تمام این تنظیمات دارای یک کانکتور واحد بود که در شکل 14 (سمت چپ) نشان داده شده است. در نهایت، در پیکربندی چهارم (E) هر یک از دو ردیف اتصال با دو لایه GFRP ارائه شد که در امتداد محور طولی نسبت به یکدیگر نشان داده شده است (همانطور که در شکل 14 (سمت راست) نشان داده شده است. دو اتصال دهنده با خطوط پلاستیکی در نقاط تقاطع به یکدیگر متصل شدند. همانطور که در آزمایش های کششی، اتصال نوار فولادی (A) به عنوان مرجع آزمایش شد.

نمونه آزمایشی در یک ساختار قاب فولادی پشتیبانی قرار گرفت، به طوری که لبه پایین پانل داخلی در جهت عمودی پشتیبانی می شد و پسوندهای پانل داخلی در جهت افقی پشتیبانی می شد. لبه بالایی پانل نما (بیرونی) در جهت عمودی بارگذاری شد و جابجایی برشی نسبی بین پانل نما و پانل داخلی اندازه گیری شد. مقایسه رفتار برشی اتصالات فولادی و چهار پیکربندی اتصالات GFRP مختلف در شکل 15 نشان داده شده است .

برای پیکربندی پایه GFRP بدون بتن فوم (C) می توان مشاهده کرد که رفتار غير خطی با خم شدن مجدد میله های GFRP فشرده آغاز شد و کشیدن از میله های بالایی در کشش ناگهانی بعد از حداکثر بارگیری رخ داد . پیکربندی پایه GFRP با بتن فوم (B) رفتار مشابهی را به عنوان آزمون بدون آن نشان داد (C). با این وجود، سختی و مقاومت اولیه تا حدودی بالاتر بود که به وضوح می تواند به شرح زیر باشد: الف) انسداد تاخیری از میله های GFRP فشرده به علت بتن فوم اطراف و ب) این واقعیت که بتن فوم نیز ممکن است برخی از بار بین خارجی و پانل داخلی پراکندگی بین این سه آزمایش احتمالا می تواند با تفاوت در وقوع خم شدن از میله های فشرده و تفاوت در عمق تعبیه واقعی توضیح داده شود.

پیکربندی با ساختن پانل RPC در امتداد کانکتورها (D) یک رفتار خطی و سخت تر را برای سطوح بالاتر بار نشان داد، احتمالا به دلیل طول کوتاه تر شدن نوارهای GFRP. مقاومت بالاتر، نتیجه استحکام کششی بالاتر به علت عمق جابجایی بزرگتر (20 میلی متر) است، همانطور که در آزمایشهای کششی ثابت شده است.

پیکربندی با دو کانکتور (E) رفتار خطی قوی با استحکام و مقاومت بالا، حتی بالاتر از اتصالات فولادی نشان داد. مقاومت بالا نمی تواند صرفا با مقادیر دوگانه نقاط اتصال در مقایسه با پیکربندی اولیه توضیح داده شود. اتصال اتصال دهنده ها در نقاط متقابل به احتمال زیاد تاخیر در خم شدن میله های فشرده، که به مقاومت بالاتر کمک می کند. این راه حل به نظر بسیار امیدوار کننده است زیرا در مقایسه با پیکربندی با ساخت پانل RPC (D) بسیار ساده تر است و همچنین دارای عملکرد بهتر است. یکی دیگر از مزیت های مهم این است که در یک عنصر نما، پیکربندی دو کانکتور در همان کارآمد هر دو در ساکشن باد و فشار باد کار می کنند.

مشاهدات کلی این بود که در طول آزمایش هر یک از نمونه ها، در قسمت خارجی پانل نما، هیچ گونه ترک و یا دیگر خسارات مشاهده نشد. علاوه بر این، در هر آزمایش، هرگز بین بتن فوم و پانل نمای خارجی، در رابط بین بتن فوم و پانل داخلی RPC رخ نداد. این احتمالا اثر دستورالعمل ریخته گری است: در مورد اول، بتن فوم در بالای پانل RPC داخلی ریخته می شود و در مورد دوم، پانل RPC بیرونی بر روی بتن فوم قرار می گیرد. پس از آزمایشات، ترک خوردگی و افتادگی عمده در امتداد اتصالات مشاهده شد و نتیجه گیری شد که میله های GFRP فشرده شده به لرزش تبدیل شده اند. یکی دیگر از مشاهدات مهم این است که همه نمونه ها یک شکست نسبتا ورقه ای دارند، هرچند RPC و GFRP مواد بسیار شکننده هستند. این می تواند از دیدگاه ایمنی بسیار مفید باشد زیرا شکست ناگهانی عناصر می تواند اجتناب شود.

3.3 مدلسازی انتقال برشی
همانطور که قبلا ذکر شد، مدلسازی FE با استفاده از Abaqus / CAE 6.14-1 ( Dassault Systèmes، 2014 ) بر روی تنظیمات مختلف تست برشی اتصالات عنصر ساندویچ انجام شد قبل از آزمایش. محاسبات عمدتا مورد استفاده قرار گرفت تا تأیید شود که روش تست پیشنهاد شده به توزیع بار مطلوب منجر می شود و اطلاعاتی در مورد بارهای و مکانیسم های شکست انتظار می رود. همانطور که برای مدل ساختاری اولیه شرح داده شده در بخش 3.1، مدل تست برشی شامل قطعات جداگانه برای پانل نما، بتن فوم، پانل داخلی و اتصال است. پانلها و بتن فوم با عناصر پوسته مستطیلی خطی 8 عدد مدل سازی شد، در حالیکه کانکتورها با عناصر پرتو خطی مدل سازی شده بودند. اتصالات به پانل ها با استفاده از محدودیت های کراوات متصل می شوند. خواص مواد داده شده در جدول 1 به عنوان ورودی مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این، اجسام سفت و سخت مورد استفاده قرار می گیرد تا نمایندگان پشتیبانی را در دستگاه تست استفاده کنند. یک تصویر از شکل هندسی و شکل تغییر شکل در شکل 16 نشان داده شده است.

پس از آزمایش، مدل های مختلف تنظیمات GFRP (BE) با مقایسه با نتایج آزمون برشی، به روز شد و تایید شد. بر اساس مشاهدات انجام شده از آزمایشات، متوجه شدیم که اولین فرضیه تعامل کامل بین عایق بتونی کف و پانل های داخلی منجر به انتقال بار ناقص برشی از طریق عایق می شود. بنابراين تعامل بين پانل داخلي و بتن فوم با فرمولاسيون سطح تماس طراحي شد، جايي که رفتار مماسي از خصوصيات تماسي، يک ضريب اصطکاک را برآورده ميکند و رفتار عادي به عنوان تماس سختي با توانايي جداسازي پس از تماس در نظر گرفته ميشود. یافته ها نشان می دهد که رفتار برشی بهتر است با استفاده از یک وضعیت تماس اصطکاکی، یعنی ضریب اصطکاک μ = 0، مدلسازی شود. همانطور که در شکل 15 دیده می شود، در پاسخ جهانی بین آزمون و تحلیل در پیش آزمون، اوج رژیم این بدان معنی است که بتن فوم، سهم ناچیز را در انتقال برشی دارد، اما در رفتار کلی با انتقال طبیعی استرس فشاری و همچنین حفظ و نگهداری فاصله بین دو پانل، نقش کلیدی دارد. علاوه بر این، به نظر می رسد که پیچ خوردگی میله های فشرده اتصال به شیوه ای واقعی صورت پذیرفته است، که مربوط به یافته های آزمایش ها است. روند شکست نمونه های برشی دقیق شبیه سازی نشده است، زیرا بیشتر به شکست پی در پی محلی محلی متصل می شود، که در این مرحله در مدل موجود نمی باشد. با این حال، بارهای محوری کششی در اتصالات مدل شده در محدوده ای قرار دارند که اتصال دهنده ها به قدرت کشیدن خود برای عمق جابجایی فعلی ( شکل 11 ) در نقطه ای که نتایج مدل محاسبه را از نتایج آزمایش جدا می کند، مطابقت دارد به آغاز روند شکست در نمونه برشی. توصیف فرایند شکست بیرون کشیدن در مدل FE در مراحل بعدی قرار خواهد گرفت.

3.4 مراحل آزمایش و مدل سازی بیشتر
همانطور که قبلا ذکر شد، رفتار ساختاری عناصر ساندویچ به شدت بر سختی و قدرت اتصالات GFRP بستگی دارد تا عمل کامپوزیت بین پانل RPC داخلی و خارجی را تضمین کند. بنابراین، در سری سوم آزمایشات، یک نوار کامل پانل ساندویچ حاوی دو ردیف اتصالات تحت خم شدن 4 نقطه قرار خواهد گرفت. این تست به عنوان تأیید عملکرد اتصال و عملکرد کامپوزیت و کالیبراسیون مدل عددی به کار گرفته می شود.

در مجموعه نهایی آزمایش، کل مولفه در یک محفظه فشار (ظرفیت ≈ 3 kPa) مورد بررسی قرار می گیرد. هر دو فشار و مکش به منظور شبیه سازی اثر چرخه بارگذاری باد اعمال می شود. اگر چه نمونه ها به علت محدودیت های دستگاه تست کمی کوچکتر (3 × 3 میلیمتر) از محصول نهایی هستند، اما مطالعاتی را که در عناصر ارتفاع کامل طبقه شامل چندین اتصال انجام می شود، فعال می کند. این تست ها تأیید عملکرد ساختاری و اعتبارسنجی مدل عددی را با توجه به اتصال دهنده ها و لنگرگاه ها پشتیبانی می کنند.

مدل عددی تایید شده به عنوان پایه ای برای آزمایش های مجازی بر روی تنظیمات عناصر پیچیده تر و اندازه های بزرگتر خدمت خواهد کرد.

4 نتیجه گیری
این مقاله a) توصیف کرد که چگونه جنبه های ساختاری در پروژه تحقیقاتی SESBE با هدف توسعه عناصر نمایشی معماری جدید مورد توجه قرار می گیرد و b) ارائه برخی نتایج اولیه آزمون مربوط به عملکرد اتصالات. از آنجائیکه زمان بندی پروژه محدود است، در مقایسه با توسعه سنتی محصولات و سیستم های ساختمانی، یک برنامه آزمایش و برنامه ریزی سیستماتیک برای تأیید عملکرد ساختاری عناصر ساندویچ نما طراحی شده است.

الزامات ساختاری سطح بالا به اهداف مشخص و مشخص تر در سطح مولفه ها و زیرمجموعه ها تعریف می شود تا تست های لازم و تست های مدل سازی را برای تایید عملکرد ساختاری در پایین ترین حالت انجام دهند. این مفهوم در مقاله آمده و با استانداردهای فنی مربوطه مرتبط است

یافته های سری اول برنامه تست با تمرکز اصلی بر عملکرد اتصال ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که با استفاده از GFRP در عناصر نمایشی نازک سبک نازک پیشنهاد شده، می توان از مقاومت کافی و انعطاف پذیر اتصال دهنده ها اطمینان حاصل کرد.