Nowe połączenia do konstrukcji szkieletowych budynków
Kształtowanie ciągłe to proces formowania mechanicznego łączący wyciąganie z prasowaniem. W przemyśle budowlanym stosuje się odmianę tego procesu, w której polimery wzmocnione włóknem (FRP) służą do zbrojenia belek i słupów. W ramach projektu PFRPSTRUJOIN (Structural joints for building frames of pultruded fibre reinforced polymers), finansowanego ze środków UE, przygotowano nowe wytyczne dotyczące projektowania budowli. Oparte na badaniach naukowych zalecenia mają zastosowanie do połączeń mechanicznych używanych w szkieletach budynków wykonanych z kompozytów wzmocnionych polimerami. Prace rozpoczęto od przeglądu piśmiennictwa opisującego metody eksperymentalne i analityczne stosowane aktualnie w branży budowlanej w kontekście tego rodzaju połączeń. Uczeni omówili wnioski z tej analizy, skupiając się na lukach w wiedzy z zakresu projektowania połączeń mechanicznych elementów kompozytowych. W efekcie określono, jakie badania są potrzebne do wyeliminowania tych luk. Wśród zidentyfikowanych zagadnień można wymienić dokładną analizę defektów kompozytów przy pomocy metody elementów skończonych, modelowanie defektów powstających między warstwami oraz rozwarstwienia, a także wdrażanie wyników badań. Uczestnicy projektu przetestowali też model elementów skończonych — używając do tego dwóch różnych rodzajów próbek — oraz przeprowadzili wirtualne testy połączeń śrubowych. Testy te wymagały opracowania i sprawdzenia poprawności nieliniowej metody modelowania elementów skończonych oraz przeanalizowania wpływu charakterystyki geometrycznej na wady konstrukcyjne. Owocem tych prac jest zbiór zaleceń dotyczących projektowania. Konsorcjum zbadało też siłę wiązania i wytrzymałość połączeń śrubowych. Omawiane prace dostarczyły danych na temat konstrukcyjnych materiałów FRP, które pomogły w stworzeniu nowego Eurokodu. Badania te wpisują się także w realizację założeń strategii Europa 2020 w zakresie efektywnego gospodarowania zasobami.
Słowa kluczowe
Szkielet budynku, połączenia, złącza, kształtowanie ciągłe, przemysł budowlany, polimery wzmocnione włóknem
