Experimental investigation of torsional restraint provided to thin-walled purlins by sandwich panels under uplift load
Loading...
Date
2016-10-19
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Elsevier
Altmetrics
Abstract
Sandwich panels, usually used as members of wall or roof cladding, can provide lateral and torsional restraint to metal members of the substructure along their spans. They can positively influence the buckling resistance of the metal members. Lateral restraint given by sandwich panels can be considered for downward as well as uplift load applied on the surface of the panels. Torsional restraint can normally be utilized in case of downward load only. The uplift load causes the reduction of the contact area between the panels and metal members which is assumed to result in small (or conservatively zero) values of rotational stiffness which corresponds to the torsional restraint. There is a lack of data regarding torsional restraint under uplift load. Certain values of torsional stiffness can be considered when metal members of cold-formed cross-sections are utilized.
The paper focuses on experimental verification of torsional restraint given to steel purlins of thin-walled cold-formed cross-sections by sandwich panels under uplift load. As the test setup for verification of the torsional restraint provided to metal members by planar members according to the actual standard for design of steel structures does not cover the influence of external load applied on the surface of the panels, a special test setup taking the external load into account had to be used. The paper describes the specimens, the test setup and the procedure of testing and summarizes selected relevant results of the series of performed tests.
Sendvičové panely, které se obvykle využívají jako prvky stěnového nebo střešního opláštění, mohou poskytnout příčné a rotační podepření pro prvky, na kterých jsou uloženy. To může mít pozitivní vliv na vzpěrnou odolnost kovových prvků. Příčné podepření poskytnuté sendvičovými panely může být uvažováno jak pro tíhové, tak vztlakové zatížení působící na povrch panelů. Rotační podepření může být standardně uvažováno pouze v případě tíhového zatížení. Vztlakové zatížení způsobuje redukci kontaktní plochy mezi panely a kovovými prvky, což vede k malým (nebo konzervativně nulovým) hodnotám rotační tuhosti, která popisuje míru rotačního podepření. V součansé době není k dispozici dostatek údajů týkajících se rotačního podepření při vztlakovém zatížení. Určité hodnoty rotační tuhosti mohou být uvažovány v případě, že jsou použity nosníky za studena tvarovaného průřezu. Článek se zaměřuje na experimentální ověření rotačního podepření poskytnutého ocelovým vaznicím tenkostěnného průřezu sendvičovými panely pod vztlakovým zatížením. Protože zkušební sestava pro verifikaci rotačního podepření poskytnutého kovovým prvkům plošnými prvky specifikovaná v aktuálně platné normě pro navrhování ocelových konstrukcí nezohledňuje vliv vnějšího zatížení působícího na povrch panelů, musí být použita speciální zkušební sestava. Článek popisuje zkušební tělesa, zkušební sestavu a postup experimentálního ověření a shrnuje vybrané významné výsledky série realizovaných experimentů.
Sendvičové panely, které se obvykle využívají jako prvky stěnového nebo střešního opláštění, mohou poskytnout příčné a rotační podepření pro prvky, na kterých jsou uloženy. To může mít pozitivní vliv na vzpěrnou odolnost kovových prvků. Příčné podepření poskytnuté sendvičovými panely může být uvažováno jak pro tíhové, tak vztlakové zatížení působící na povrch panelů. Rotační podepření může být standardně uvažováno pouze v případě tíhového zatížení. Vztlakové zatížení způsobuje redukci kontaktní plochy mezi panely a kovovými prvky, což vede k malým (nebo konzervativně nulovým) hodnotám rotační tuhosti, která popisuje míru rotačního podepření. V součansé době není k dispozici dostatek údajů týkajících se rotačního podepření při vztlakovém zatížení. Určité hodnoty rotační tuhosti mohou být uvažovány v případě, že jsou použity nosníky za studena tvarovaného průřezu. Článek se zaměřuje na experimentální ověření rotačního podepření poskytnutého ocelovým vaznicím tenkostěnného průřezu sendvičovými panely pod vztlakovým zatížením. Protože zkušební sestava pro verifikaci rotačního podepření poskytnutého kovovým prvkům plošnými prvky specifikovaná v aktuálně platné normě pro navrhování ocelových konstrukcí nezohledňuje vliv vnějšího zatížení působícího na povrch panelů, musí být použita speciální zkušební sestava. Článek popisuje zkušební tělesa, zkušební sestavu a postup experimentálního ověření a shrnuje vybrané významné výsledky série realizovaných experimentů.
Description
Citation
Procedia Engineering. 2016, issue 161, p. 818-824.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816329472
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816329472
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
Document licence
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/