In panels with one or both profiled (thick) faces, the bending stiffness of the faces shall not be neglected (BF1 + Br2* 0). The stress resultants in the cross-section shall be M = Ms + MF1 + MF2 and V = vs + VF1 +VF2 (see Figures E.5 and E.6 and equations (Е.13), (E.15) and (E.16)).
де
AF1 і Ap2 - площа поперечного перерізу облицювань;
fF1, ^F2 ~ моменти інерції площі облицювань;
та інші познаки, визначені на рисунках Е.1 і Е.З-Е.6
Напруження зсуву
Після проведення належного розрахунку згідно з Е.7.2, Е.7.3 і Е.7.4 напруження зсуву в серцевині і облицюваннях мають бути визначені за допомогою рівнянь (Е.15) і (Е.16) відповідно:
where
ДР1 and AF2 are the cross-sectional areas of the faces;
/F1 and Ip2 are the second moments of area of the faces
and other symbols are defined in Figure E.1 and Figures E.3 to E.6.)
E.7.2.6 Shear stresses
After carrying out a suitable analysis according to E.7.2, E.7.3 and E.7.4, the shear stresses in the core and faces respectively shall be determined using Equations (E.15) and (E.16)
:
(
eB
E.15)Vfi
XF2 = PI , V2 = ?2 , (E.16 a,b)
n'Piv1r1 n2d,w2r
2
ДЄ
- довжини ребер профільованих облицювань;
л4 і л2 - кількість ребер в профільованих облицюваннях панелі
Опорні реакції
Реакції на внутрішніх і кінцевих опорах мають визначати випробуваннями або за розрахунком згідно з Е.7.3.
Статична система, геометрія та товщина
Статичну систему для розрахунку сендвіч-па- нелей приймають згідно з кількістю і розташуванням опор, як застосовують на практиці, під навантаженнями тиску і відриву. Довжини прогонів визначаються як відстані між осями опор. Для сендвіч-панелі, як правило, передбачають можливість повороту і переміщень в осьовому напрямку на опорах без обмежень, створюючи "прості" умови вільного спирання між сендвіч- панеллю і опорою. Якщо часткове або повне закріплення від повороту на опорах використовується в проектних розрахунках, обґрунтованість припущень має бути перевірено експериментально.
Розміри, які мають значення для статичної поведінки і опору, такі як висота І ширина та розміри профілів облицювання, повинні відповідати реальним розмірам сендвіч-панелі, що розглядається. Якщо номінальні розміри where
S^and are lengths of the webs of the profiled
faces,
щ and л2 are the numbers of the webs in the profiled faces of the panel.
E.7.2.7 Support reactions
The reactions at internal and end supports shall be determined by testing or analysis according to E.7.3.
E.7.3 Static system, geometry and thickness
The static system used in the calculation of sandwich panels shall be in accordance with the number and location of supports in the practical application for both pressure and uplift loads. The lengths of spans are determined as being the distances between the mid-lines of the supports. Sandwich panels are usually assumed to rotate and to move axially on the supports without restraint, thus corresponding to 'simple' support conditions between the sandwich panel and the support. If partial or full rigidity against the rotation at supports is utilized in design calculations, the validity of the assumption shall be verified experimentally.
Dimensions which are of significance for the static behaviour and resistance, such as the depth and width and the dimensions of the face profiles, shall correspond to the actual dimensions of the sandwich panel product in question. If nominal використовуються в розрахунках, реальні розміри повинні узгоджуватися з розмірами, що використано у розрахунках в межах допусків, наведених в 5.2.5.
Розрахункова товщина сталевого облицювального листа повинна прийматися як
= tnOm~ Чіпс-°’5W де Іпот~ номінальна товщина сталевого листа, t2inc- загальна товщина цинкового шару (або аналогічних захисних покриттів) і tto/- нормальний або спеціальний допуск згідно з EN 10143. Розрахункові товщини інших облицювальних листів з металу, таких, які зроблено з алюмінію, нержавіючої сталі або міді, має бути визначено так, щоб вони являли собою статистично достовірні значення мінімальної товщини. Для цих матеріалів розрахункова товщина повинна прийматися як td= tnom- 0,5 t(0i. У всіх рівняннях в цьому стандарті розрахункова товщина позначається як t.
Сендвіч-ланелі з плоским або злегка профільованим облицюванням
Е. 7.4.1 Загальні положення
У сендвіч-панелей з плоскими облицюваннями або з облицюваннями, які лише злегка профільовані, жорсткість облицювань на згин можна не враховувати в порівнянні з жорсткістю на згин сендвіч-частини поперечного перерізу. Поділ результантів глобальних напружень на компоненти не має проводитись.
Примітка. Загальний згинальний момент сприймається нормальними силами в облицюваннях, а загальна поперечна сила - напруженнями зсуву в серцевині.
Е.7.4.2 Однопрогінні панелі
Статична поведінка однопрогінних сендвіч-панелей повинна бути проілюстрована вираженнями для результатів напружень і деформацій, викликаних рівномірно розподіленим навантаженням і різницею температур (результанти напружень на одиницю ширини), що наведено в таблиці Е.10.1.
Е. 7.4.3 Безперервні багатопрогінні панелі Примітка. При безперервних сендвіч-панелях (багатопрогінні панелі) зсувна гнучкість серцевини призводить до менших моментів на внутрішній опорі ніж можуть виникнути при жорсткому на зсув зв'язку між облицюваннями.
dimensions are used in calculations, the real dimensions shall agree with the dimensions used in the calculations within the tolerances given in 5,2.5,
The design thickness of a steel facing sheet shall be taken as td= tnom- tzine- 0,5 f(0,, where tnom is the nominal thickness of the steel sheet, tzinc the total thickness of the zinc layers (or similar protective coating) and ttol the normal or special tolerance according to EN 10143. The design thickness of other metal facing sheets, such as those made of aluminium, stainless steel or copper shall be determined so that they represent statistically reliable minimum thickness values. For these materials the design thickness shall be taken as td = tnom - 0,5 t(oj. In all equations in this European Standard, the design thickness is denoted by t.
E.7.4 Sandwich panels with plane or lightly profiled faces
E.7.4.1 General
In sandwich panels with flat faces or with faces which are only lightly profiled, the bending stiffness of the faces shall be neglected in comparison with the bending stiffness of the sandwich part of the cross-section. No division of the global stress resultants into components shall be conducted.
NOTE The total bending moment is carried by normal forces in the faces and the total shear force by shear stresses in the core.
E.7.4.2 Single span panels
The static behaviourof single span sandwich panels shall be illustrated by the expressions for the stress resultants and deflections caused by a uniformly distributed load and a temperature difference (stress resultants per unit width) given in Table E.10.1.
E.7.4.3 Continuous multi-span panels
NOTE With continuous sandwich panels (multi-span panels), the shear flexibility of the core gives rise to smaller moments at the internal supports than would arise with a shear-stiff connection between the faces.
Статична поведінка безперервних сендвіч-па- нелей повинна бути проілюстрована вираженнями для згинального моменту, реакції опори і поперечної сили у середньої опори і зміщення в прогонах, викликаних рівномірно розподіленим навантаженням і різницею температур на безперервних дво- або трипрогонових сенд- віч-панелях (результанти напружень на одиницю ширини), що наведено в таблиці Е.10.1.
Сендвіч-панелі з сильно профільованим облицюванням
Загальні положення
Примітка. Коли жорсткістю облицювання на згин в сендвіч-панелі не можна знехтувати, сама панель є статично невизначеною на додаток до будь-якої глобальної конструктивної невизначеності, яка може бути присутньою.
Явні рішення наведені в посиланнях на декілька простих випадків, але загалом повинні використовуватися чисельні методи розрахунку, наприклад, метод скінченних елементів.
Однопрогінні панелі
Рішення для вільно обпертої сендвіч-балки з сильно профільованим облицюванням або облицюванням, що має велику товщину матеріалу, завантаженої рівномірно розподіленим навантаженням або різницею температур, повинні бути, як зазначено у таблиці Е.10.2. Результанти напруження визначають на одиницю ширини
Безперервні багатопрогінні панелі
Багатопрогінні сендвіч-панелі з профільованими (товстими) облицюваннями мають бути спроектовані за допомогою розрахунку (див. примітку 2) або випробування.
Примітка 1. Результанти напруження і відхилу безперервних сендвіч-панелей з товстими облицюваннями можуть бути визначені аналітично для найбільш важливих простих випадків. Однак, у багатьох випадках (наприклад, панелі з нерівними прольотами) вирази стають відносно складні та вимагають використання або розрахункових графіків, або комп'ютерної програми, щоб знайти чисельні рішення для практичного розрахунку. (
Примітка 2. Додаткова інформація про проектні розрахунки для сендвіч-панелей всіх типів, у тому числі багатопрогонових панелей з товстим облицюванням, наведено в ряді текстів, наприклад, "Полегшена сецдвіч-конструкція". Редактор Дж М Девіс. (3).
The static behaviour of continuous sandwich panels shall be illustrated by the expressions for the bending moment, support reaction and shear force at mid-support and the deflection in the spans caused by a uniformly distributed load and a temperature difference on a continuous two or three span sandwich panel (stress resultants per unit width) given in Table E.10.1.
E.7.5 Sandwich panels with strongly profiled faces
E.7.5.1 General
NOTE When the bending stiffness of a face in a sandwich panel cannot be neglected, the panel is itself statically indeterminate in addition to any global structural indeterminacy that may be present.
Explicit solutions are given in the references for a few simple cases but, in general, numerical methods of analysis, e.g. the finite element method, shall be used.
E.7.5.2 Single span panels
Solutions for a simply supported sandwich beam with strongly profiled faces or with faces having large material thickness and loaded by a uniformly distributed load or temperature difference shall be as given in Table E.10.2. The stress resultants are defined per unit width.
E.7.5.3 Continuous multi-span panels
Multi-span sandwich panels with profiled (thick) faces shall be designed either by calculation (see Note 2) or by testing.
NOTE 1 The stress resultants and deflections of continuous sandwich panels with thick faces can be determined analytically for the most important simple cases. However, in many cases (e.g. panels with unequal spans) the expressions become relatively complicated and require the use of eitherdesign charts or computer software to find numerical solutions for practical design.
NOTE 2 Additional information on the design calculations for sandwich panels of all types, including multi-span, thickfaced panels, is given in a number of texts, for example 'Lightweight sandwich construction'. Editor J M Davies. [3
]
Вплив часу на зсувні деформації серцевини
Примітка 1. Типові матеріали серцевини, особливо пінопласти, є в'язко-пружними матеріалами, в яких деформації збільшуються з часом, навіть якщо навантаження залишається постійним. В серцевині довгострокові навантаження викликають зсув повзучості, що може розглядатися як зменшення модуля зсуву в серцевині (Sc-
Примітка 2. Напруження і деформації через зсув повзучості серцевини вимагають окремого розрахунку згідно з Е.7 з використанням зниженого значення модуля зсуву GCl.
У належних випадках зменшене значення модуля зсуву Ga має бути визначено протягом періоду часу від 2 000 год для снігового навантаження і 100 000 год для постійних навантажень (статичне навантаження). Зменшений модуль зсуву задається рівнянням (Е.17):
The influence of time on shear deformations of the core
NOTE 1 Typical core materials, especially the plastic foams, are visco-elastic materials in which the deformations increase in the course of time even if the loads remain constant. In the core, long-term loading causes shear creep which may be considered as a reduction in the shear modulus Gc of the core.
NOTE 2 The stresses and deflections due to shear creep of the core require a separate calculation in accordance with E.7 using the reduced value of the shear modulus Gct.
Where relevant, the reduced value of the shear modulus, Gct, shall be determined fora time period of 2 000 h for snow load and 100 000 h for permanent actions (dead load). The reduced shear modulus is given by Equation (E.17):
Get = (E-17)
1 + 4>
t
де
<pf - коефіцієнт повзучості;
який визначається випробуванням згідно з А.6 або наступними значеннями:
Для жорстких пінопластів (PUR, EPS, XPS):
where
(р( is the creep coefficient,
shall be determined by test according to A.6 or by using the following values
For rigid plastic foams (PUR, EPS, XPS)
:
<Pf = 2,4 для (for) t =2 000 год;
cp( =7,0 для (for) t = 100 000 год.
F
Для мінеральної вати:
or mineral wool:
1,5 для (for) t = 2 000 год;
= 4,0 для (for) t = 100 000 год.
<Pt =
Повзучість при сніговому навантаженні має не враховуватися в регіонах, де сніг випадає нерегулярно, не більше ніж на кілька днів.
Якщо (р( менше ніж 0,5, коефіцієнт повзучості не враховується в сендвіч-панелях з тонким облицюванням, тобто у панелях з плоскими, мікро- або злегка профільованими облицюван- Сгеер under snow load shall be neglected in regions where snow does not regularly lie for more than a few days.
If (pf is less than 0,5, creep effects shall be neglected in thin faced sandwich panels, i.e. in panels with flat or micro or lightly profiled faces
.нями.
Таблиця Е.10.1 - Розрахункові рівняння для одно-, дво- і трипрогонових панелей з плоскими або злегка профільованими облицюваннями
Table Е.10.1 - Design equations for one-, two- and three-span panels with plane or lightly profiled faces
Навантаження |
Зсув над кінцевою опорою Shear at end support |
Зсув над внутрішньою опорою Shear at internal support |
Реакція проміжної опори Intermediate support reaction |
Згинальний момент у (кінцевому) прогоні Bending moment in(end) span |
Згинальний момент над внутрішньою опорою Bending moment at internal support |
Макс, відхил в прогоні Maximum deflection in span |
|
Один прогін L (Single span of L) |
|||||||
Рівномірне навантаження Uniform load q |
qi- 2 |
|
|
qi-2 8 |
|
|
|
Різниця температур Temperature difference TA-T2 |
|
|
|
|
|
BL2 8 |
|
Два однакових прогони L (Two equal spans of L) |
|||||||
Рівномірне навантаження Uniform load q |
gi-L 1 2 ( 4(1+k)J |
*fi—!_ 1 2 I 4(1**) J |
ql[l + 1 k 4(1 + *)J |
|
' 2 qL-21 1 8 ( 4(1*fc) J |
qL2 1 8 1 + * |
qL4 0,26+2,6*+2*2 48Bg 1+* |
Різниця температур Temperature difference 1-T2 |
3BS6 1 2L 1+* |
3B50 1 2L 1 + * |
3BS9 1 L 1 + к |
3Bse 1 4 1+* |
3Bse 1 2 1 + * |
QL2 1,1 + 4* 32 1 + * |
|
Три прогони L (Three s |
pans of L) |
||||||
Рівномірне навантаження Uniform load q |
1 A 2 ( 5 + 2* J |
1 2 k 5+2* J |
gJl + —J . 2(S+2k) |
|
qL2L 1 f 8 t 5 + 2* J |
qJ-2 10 + 4* |
qL4 0,83+5,6*+2*2 24Ss 5+2* |
Різниця температур Temperature difference T^—T2 |
6BS8 1 L 5 + 2* |
6BS0 1 L 5+2* |
6Ss0 1 L 5+2k |
-3BS9 — s 5 + 2* |
-6Bg6 —— s 5 + 2* |
9L2 1,06 + * 4 5 + 2* |