| Analitična in eksperimentalna analiza ojačanih panelnih sten | | |  |
| |
doktorska disertacija
kandidat: mag.Peter Dobrila, univ. dipl. ing. gr. Disertacija »Analitična in eksperimentalna analiza ojačanih panelnih sten« obravnava različne načine ojačevanja nosilnih panelnih sten, sestavljenih iz lesenih okvirjev in obložnih mavčno-vlaknenih plošč, ki so z mehanskimi veznimi pritrjene na leseni okvir, zato jih lahko ob zagotovitvi ustreznih robnih pogojev upoštevamo pri nosilnosti celotne panelne stene, kar njeno nosilnost bistveno poveča. V disertaciji sta eksperimentalno in numerično obravnavana dva načina ojačevanja: z dodajanjem plošč in z vgradnjo nateznih jeklenih diagonal, ki so priključene na leseni okvir. S tem se zagotovi prenos sile z obložnih plošč na bolj nosilen leseni okvir in se poveča nosilnost in v še večji meri duktilnost elementa. Osnovni cilj disertacije je razvoj nove metode, ki omogoča enostavno reševanje problemov sovprežnih sistemov (osnovni leseni okvir in mavčno-vlaknene plošče), ojačanih z jeklenimi diagonalami, pribitimi na leseni okvir. Z vgradnjo jeklenih diagonal želi kandidat predvsem povečati silo pri nastanku prve razpoke v MVP, zmanjšati razpoke in povečati nosilnost ter duktilnost sovprežne stene. Računska analiza diagonalno ojačanih sten je dokaj zapletena, zato je kandidat razvil približne analitične matematične modele s fiktivno debelino oziroma širino obložnih plošč, ki omogočajo simultano upoštevanje vpliva vseh pomembnih parametrov. Kandidat ugotavlja, da poznane računske metode obravnavajo le okvirne lesene stenske elemente z lesnimi obložnimi ploščami, ne pa tudi mavčne obložne plošče, ki so predmet obravnave disertacije. Zatem kandidat podaja teoretična izhodišča in enačbe za obravnavo stenskih elementov vsled horizontalne obremenitve s poudarkom na popustljivosti veznih sredstev v priključni ravnini med obložnimi ploščami in lesenim okvirjem ter pojavu razpok v natezni coni obložnih plošč, za kar predlaga povsem nove modele. V poglavju »Matematično modeliranje diagonalno armiranih elementov« kandidat podaja aproksimativne matematične modele s fiktivno debelino in širino obložnih plošč, ojačanih z nateznimi jeklenimi diagonalami. Kot osnovno predpostavko upošteva kontinuiteto horizontalnih pomikov med dejansko diagonalno ojačanim panelom in panelom s fiktivno povečano površino obložne plošče. Pri tem predpostavi pomik diagonalno armiranega panela kot horizontalni pomik vgrajene natezne diagonale, pri pomiku fiktivno povečanega panela pa upošteva njegovo strižno deformabilnost. Kandidat posebno pozornost posveti tudi deležu horizontalne sile, ki ga prevzame jeklena natezna diagonala. Z eksperimentalnimi preiskavami določi vpliv razporeditve veznih sredstev na upogibno togost neojačanih panelnih sten, ter na osnovi meritev ugotavlja, da razporeditev veznih sredstev lahko odločilno vpliva na nosilnost in togost obravnavanih elementov. V ta namen predlaga ojačitev z vgradnjo nateznih jeklenih diagonal, ki jih je potrebno sidrati v leseni okvir. Le v tem primeru se namreč del horizontalne sile z obložnih plošč prenese na leseni okvir. Eksperimentalni rezultati izkazujejo bistveno povečanje nosilnosti in duktilnosti elementa, kar dokaže tudi z numeričnmii primeri neojačanega in diagonalno ojačanega obravnavanega stenskega elementa z uporabo analitičnih matematičnih modelov. V zaključku povzema in ugotavlja, da v disertaciji predvidene rešitve ustreznega sidranja nosilnih panelnih sten in ojačevanja neduktilnih mavčnih obložnih plošč bistveno povečajo nosilnost osnovnih gradbenih elementov in bodo s tem (tudi slovenskim) proizvajalcem odprle možnosti željene večetažne montažne gradnje po opisanem sistemu ob relativno majhnem povečanju stroškov. (Maribor, 15. September 2004 prof.dr. Branko S. Bedenik) |