English
Język Polski
Badania eksperymentalne połączeń punktowych metal-szkło z różnymi konfiguracjami zbrojenia siatką
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2024.150971Abstrakt
Artykuł dotyczy zjawiska nośnosci pokrytycznej elementów mocowanych punktowo wykonanych ze szkła laminowanego. Przedstawia wyniki projektu badawczego mającego na celu opracowanie wzmocnionego, mocowanego punktowo elementu wykonanego ze szkła laminowanego z lokalnie osadzoną siatką stalową. Łącznie przebadano 36 próbek (300 mm x 300 mm) różniących się grubością tafli (8, 10 i 12 mm) oraz średnicą siatki wzmacniającej (75, 110 i 150 mm). Próbki składały się z dwóch tafli szkła hartowanego, folii EVA Clear oraz plecionej, stalowej siatki wykonanej z drutów o średnicy 0,35 mm w rozstawie 1 mm x 1 mm. Badania prowadzono w przestrzennej maszynie wytrzymałościowej umożliwiającej obciążanie łącznika punktowego pod kątem 45 stopni. Ten sposób obciążenia łącznika odpowiada jego stanowi obciążenia w rzeczywistym zastosowaniu (np. szklany daszek z wieszakami). Wszystkie próbki wykazały podobne zachowanie w czasie badań. W pierwszej fazie zależność między obciążeniem a przemieszczeniem odnosi się do sprężystej odpowiedzi próbki na obciążenie. Po zarysowaniu szkła następuje nagły spadek siły z powodu utraty sztywności na rozciąganie zarysowanego szkła hartowanego. Po tym etapie następuje postępująca degradacja próbek w wyniku dalszego obciążania. W tej fazie siła początkowo rośnie, po czym ulega stabilizacji – ten punkt jest uważany za obciążenie graniczne (w stanie pokrytycznym) i eksperyment przerwano. W przypadku wszystkich serii badawczych, osadzenie siatki stalowej w warstwie folii zwiększyło nośność w stanie pokrytycznym. Badania przeprowadzono w ramach projektu badawczego "Innowacyjne rozwiązania dla szkła laminowanego mocowanego punktowo o zwiększonej nośności pokrytycznej” finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach Programu LIDER XI.Bibliografia
[1] J. E. Shelby, Introduction to glass science and technology. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2020.
[2] A. Jóźwik, "Introduction to structural design of glass according to current European standards”, Archives of Civil Engineering, vol. 68, no. 2, pp. 147-170, 2022, doi: 10.24425/ace.2022.140634.
[3] X. Centelles, J. R. Castro, and L. F. Cabeza, “Experimental results of mechanical, adhesive, and laminated connections for laminated glass elements – a review”, Engineering Structures, vol. 180, pp. 192-204, 2019, doi: 10.1016/j.engstruct.2018.11.029.
[4] M. Martín, X. Centelles, A. Solé, C. Barreneche, A. I. Fernández, and L. F. Cabeza, “Polymeric interlayer materials for laminated glass: A review”, Construction and Building Materials, vol. 230, art. no. 116897, 2020, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.116897.
[5] F. P. Bos, “Safety concepts in structural glass engineering: Towards an integrated approach”, PhD thesis, Delft University, The Netherlands, 2009.
[6] A. Vedrtnam and S. J. Pawar, “Laminated Plate Theories and fracture of laminated glass plate – a review”, Engineering Fracture Mechanics, vol. 186, pp. 316-330, 2017, doi: 10.1016/j.engfracmech.2017.10.020.
[7] K. Grębowski and A. Wróbel, “Architectural and Urban Planning Solutions for the protection of heritage buildings in the context of terrorist attacks: Following the example of Passive Protection Systems”, Buildings, vol. 12, no. 7, art. no. 988, 2022, doi: 10.3390/buildings12070988.
[8] G. Royer-Carfagni and M. Silvestri, “Fail-safe point fixing of structural glass. New advances”, Engineering Structures, vol. 31, no. 8, pp. 1661-1676, 2009, doi: 10.1016/j.engstruct.2009.02.050.
[9] C. Bedon, “Time-domain numerical analysis of single pedestrian random walks on laminated glass slabs in pre- or post-breakage regime”, Engineering Structures, vol. 260, art. no. 114250, 2022, doi: 10.1016/j.engstruct.2022.114250.
[10] G. Castori and E. Speranzini, “Structural analysis of failure behavior of laminated glass”, Composites Part B: Engineering, vol. 125, pp. 89-99, 2017, doi: 10.1016/j.compositesb.2017.05.062.
[11] M. Kozłowski, “Experimental and numerical assessment of structural behaviour of glass balustrade subjected to soft body impact”, Composite Structures, vol. 229, art. no. 111380, 2019, doi: 10.1016/j.compstruct.2019.111380.
[12] C. Zhao, J. Yang, X. Wang, and I. Azim, “Experimental investigation into the post-breakage performance of pre-cracked laminated glass plates”, Construction and Building Materials, vol. 224, pp. 996-1006, 2019, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.286.
[13] X. Wang, J. Yang, W. T. Chong, P. Qiao, S. Peng, and X. Huang, “Post-fracture performance of laminated glass panels under consecutive hard body impacts”, Composite Structures, vol. 254, art. no. 112777, 2020, doi: 10.1016/j.compstruct.2020.112777.
[14] I. Stelzer and M. Singh Rooprai, “Post Breakage Strength Testing for Overhead Laminated Glass", presented at Challenging Glass 5 – Conference on Architectural and Structural Applications of Glass, 16-17 June 2016, Ghent University, Belgium, doi: 10.7480/cgc.5.2265.
[15] A. H. C. Chen, and J. Yang, “Simulating the breakage of glass under hard body impact using the combined finite-discrete element method”, Computers & Structures, vol. 177, pp. 56-68, 2016, doi: 10.1016/j.compstruc.2016.08.010.
[16] F. Bos, C. Louter, and F. Veer, “Structural Glass Beams with Embedded Glass Fibre Reinforcement,” presented at Challenging Glass 2 – Conference on Architectural and Structural Applications of Glass, 20-21 May 2010, Delft University of Technology, The Netherlands, doi: 10.7480/cgc.2.
[17] C. Bedon and C. Louter “Structural glass beams with embedded GFRP, CFRP or steel reinforcement rods: Comparative experimental, analytical and numerical investigations”, Journal of Building Engineering, vol. 22, pp. 227-241, 2019, doi: 10.1016/j.jobe.2018.12.008.
[18] M. Achintha and T. Zirbo “Developments in GFRP Reinforced Bolted Joints in Glass”, presented at Challenging Glass 6 – Conference on Architectural and Structural Applications of Glass, 17-18 May 2018, Delft University of Technology, The Netherlands, doi: 10.7480/cgc.6.2153.
[19] M. Achintha and T. Zirbo “GFRP reinforced high performance glass-bolted joints: Concept and experimental characterization”, Construction and Building Materials, vol. 274, art. no. 122058, 2021, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.122058.
[20] M. Kozłowski, D. Wasik, and K. Zemła, „Monotonic and Creep Studies on the pull-through resistance of laminated glass with locally embedded steel mesh”, Materials, vol. 15, no. 20, art. no. 7083, 2022, doi: 10.3390/ma15207083.
[21] EN 16612:2020 Glass in Building -Determination of the Lateral Load Resistance of Glass Panes by Calculation. CEN, 2020.
[22] EN 1993-1-1:2022 Eurocode 3: Design of Steel Structures - Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings. CEN, 2020.
[23] M. Cwyl, R. Michalczyk, N. Grzegorzewska, and A. Garbacz, “Predicting Performance of Aluminum – Glass Composite Facade Systems Based on Mechanical Properties of the Connection”, Periodica Polytechnica Civil Engineering, vol. 62, no. 1, pp. 259-266, 2018, doi: 10.3311/PPci.9988.
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
