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샌드위치패널(판넬)에 의한 강철 구조물의 안정화(2)

출처: http://www3.hamk.fi/metnet/Budapest%202015/METNET-Budabest-%20Structural-Bracing-Sandwich-Panels-12102015-oil.pdf

4. 샌드위치패널(판넬)

 

    유럽 표준 EN 14509는 공장 제조, 자체 지원, 이중 강판 면에 단열 샌드위치패널(판넬)에 대한 요구 사항을 명시하고 있으며, 이는 지붕과 벽과 같은 불연속 배치를 목적으로 합니다. 금속 면은 강판, 스테인리스, 알루미늄 또는 구리일 수 있습니다. 샌드위치패널(판넬) 제조업체는 각 면의 금속 등급, 두께 및 공차 시스템을 명시해야합니다. 단열재는 열 안정성 및 수축 요구 사항을 준수해야합니다.

 

    샌드위치패널(판넬)의 단열재와 면 사이의 접착은 샌드위치패널(판넬)의 만족스러운 성능에 근본적인 역할을 합니다. 외장 재료의 표면 준비는 접착제 또는 접착 방법에 적합해야합니다. 기계적 특성은 ISO 12491 EN 14509 부록에 따라 결정됩니다.

[기계적 특성 시험방법]

 

    EASIE 유럽 프로젝트는 EN 14509에서 개발된 계산에 의한 설계의 대안으로 시험방법을 제시했습니다. EASIE 프로그램은 31개의 예제를 다루었습니다. 각 예에서 강도 용량은 해결되었습니다. 스팬 및 중앙 지지 모멘트, 끝 및 중앙 지지 전단, 끝의 지지 용량에 대한 반응 및 ULSSLS 중앙 지지 및 하중 스팬 테이블

그림29, 30 [시험 배치]

 

    EN 14509에 정의된 계산에 의한 설계와 시험방법에 의한 설계 결과를 비교하기 위해 광범위한 변수 연구가 수행되었습니다. 시험에 의한 설계는 하중/스팬 테이블 측면에서 계산 방식에 의한 설계와 비교하여 이점을 얻을 수 있습니다. 이는 최종 사용 조건에서 수행된 시험과 중요한 순간의 사용으로 인해 발생합니다.

[강도 용량: EN 14509 계산에 의한 설계]

[시험에 의한 설계와 계산에 의한 설계 비교]

    EASIE 프로젝트는 적용 범위를 EN 14509의 범위 밖으로 확장합니다. 이것은 샌드위치패널(판넬)의 용량, 고정 장치 용량, 단일 강철 부재의 안정화 및 프레임 없는 건물을 위한 지침을 만들었습니다. 이 지침은 보와 기둥 등 단일 강철 부재의 안정화만 취급하며 건물 전체 안정화는 다루지 않습니다. 샌드위치패널(판넬)은 하중이 주로 자체 무게, 눈 및 바람 하중과 같은 준 정적 하중으로 구성되는 경우에만 보강 요소로 사용되어야합니다. 지진으로 인한 하중과 같은 반복 하중은 권장 사항에 포함되지 않습니다.

 

5. 샌드위치패널(판넬) 체결

 

    체결은 일반적으로 공장 외부의 건물 현장에서 이루어집니다. 따라서 체결은 유럽 제품 표준의 대상이 아닙니다. 유럽 간행물에서는 직접 및 은폐된 체결의 인장 및 전단 저항을 결정하기 위한 하중 배열 및 절차를 제공합니다.

[하부 구조 및 세로 조인트에 샌드위치패널(판넬)을 고정하기 위한 스크류볼트]

    샌드위치패널(판넬)을 프레임 또는 빔에 고정시키는데 사용되는 일반적인 유형의 볼트는 샌드위치패널(판넬)을 통해 나사로 뚫거나 샌드위치패널(판넬)의 세로 또는 가로 조인트에 숨겨진 고정 장치 또는 나사를 통해 천공됩니다. 나사산은 다양한 크기의 와셔, 나사산 헤드와 샤프트의 직경, 샤프트 내 나사산의 구조 및 치수, 나사산의 끝단 구조가 다를 수 있으므로 하위 구조의 다양한 재료와 재료 두께를 드릴링할 수 있습니다.

 

    샌드위치패널(판넬)은 외부 표면 강판을 통해 하부 구조에 나사로 고정됩니다. 나사의 헤드와 와셔는 단열재 층에 의해 하부 구조로부터 분리된 외부 면 강판 위에 놓입니다. 샌드위치패널(판넬)을 하부 강철 구조물에 연결하는 경우, 일반적으로 스테인리스로 만든 셀프 드릴링 또는 셀프 태핑 나사가 사용됩니다. 나사의 공칭 직경은 5.5mm~87.0mm입니다. 스크류 나사에는 헤드 아래에 종종 추가 지지 나사산이 있습니다.

 

    또한 공칭 직경이 약 16~22mm인 방수 연결 씰링 와셔를 사용합니다. 씰링 와셔는 또한 나사 빠짐에 대한 저항도 증가합니다. 지붕 샌드위치패널(판넬)의 세로 조인트에는 외부 표면 강판이 연결되어 있는 반면, 이 연결부는 주로 물 기밀성 및 안정화에 기여합니다. 전단 보강의 강성을 결정하기 위해 이러한 연결부의 강성을 고려할 수 있습니다. 일반적으로 세로 조인트에서 외부 표면 강판을 연결하기 위해 공칭 직경이 4.8mm~6.3mm인 셀프 드릴링 나사를 사용합니다. 방수 및 기밀 조인트를 얻기 위해 씰링 와셔 및 씰링 테이프가 사용됩니다.

 

    체결의 특성과 저항은 완전한 샌드위치패널(판넬)의 행동에 영향을 미칩니다. 체결의 유연성은 샌드위치패널(판넬)의 처짐을 변화시키고, 연속적인 다중 스팬 샌드위치패널(판넬)의 휨 모멘트 및 전단력 그래프에 영향을 미칩니다. 중간 지지대의 체결 수와 위치는 중간 지지부의 굽힘 모멘트 저항에 직접적인 영향을 미칩니다.

가로 조인트에 배치된 은폐된 체결]

[특수 강화 와셔 플레이트의 일반적인 구조]

    나사 체결은 특정 유연성을 가지는 샌드위치패널(판넬)에 지지대를 제공합니다. 이러한 유연성은 단일 스팬, 간단하게 지지되는 벽 샌드위치패널(판넬)의 변형에 영향을 미치며, 탄성 스프링으로 유연한 지지대를 교체함으로써 이를 고려할 수 있습니다.

 

[단일 스팬의 특정 바람 흡입 하중과 실패 기준]