샌드위치판넬의 하부면 인장 응력(σz)과 상부면 외부 하중 인장 응력(σd)은 굽힘하중 때문에 각각의 크로스 기둥에 전달되어야 합니다. 이것은 기계적인 조립 또는 부착에 의해 원칙적으로 발생할 수 있습니다. 크로스 기둥은 각각의 측면 하현재(Z)와 상현재(D)에 부하(해당 크로스 바의 수평 지원 반응과 같은 원리)를 전달합니다. 또한 그것은 수직 전단력(Q)이 세로 기둥에 골조의 코너에 전달될 것이라 보장되어야 합니다. 개구부의 범위에서 보강 프레임의 수직 기둥은 굽힘 모멘트와 전단력을 전달합니다. 동질의 단면과 같은 수직 기둥의 건설, 예를 들어 철강이나 알루미늄 전체 형상은 내부와 외부 사이에 냉교가 발생하기 때문에 불가능합니다. 따라서 사이드 부분의 상현재와 하현재는 열 분리를 하여야 합니다. 동시에 복합 부분은 충분하게 굽힘 및 전단 용량을 받기위한 조립을 하여야 합니다.
따라서 비슷한 스팬이 달성되면 약화되지 않은 샌드위치판넬의 하중 능력은 근본적으로 실현되어야 합니다. 이러한 요구를 충족하기 위하여 수직 방향 기둥에 대해 APK라고 이름하는 프라스틱 망과 같은 특수 알루미늄 형상을 사용하기로 구상하였습니다. APK 형상은, 예를들어 유리 지붕의 무게나 약 3.0m 스팬의 눈의 하중과 같은 자중의 전체 부하를 지원하는 겨울철 정원 구조물을 위한 하중 형상에 사용합니다. 이 형상에 대한 필요한 모든 특성값은 기술 승인의 정적 계산에 기록됩니다.
특히 알루미늄 홈 안으로 확장되는 유리섬유 강화 플라스틱으로 만들어진 플라스틱 망을 통해서 전달되는 전단력은 실험적으로 서로 다른 온도(최대 +90℃)에서 장단기 하중에서 시험되었습니다. 통계적으로 평가된 계산값은 공식적으로 기술 승인에 관련된 계산방법으로 기록되어, 이러한 형상의 정적계산을 쉽게할 수 있습니다. 원칙적으로 상부 및 하부의 알루미늄 줄은 자유롭게 선택할 수 있습니다. 따라서 특별한 가장자리(Edge) 형상은 예를들면, 인접하는 샌드위치판넬의 장부 맞춤 홈(암수 홈) 디자인은 구상될 수 있습니다. 보강 프레임의 크로스 기둥은 수직방향 기둥으로 표면 하중의 하중 전달에만 필요하기 때문에 개별적으로 처음부터 확실히 구성할 수 있습니다.
위에서 언급한 고려 사항을 기준으로 첫 번째 시도가 샌드위치판넬 연구소에서 수행되었습니다. 스팬 중간 개구부 샌드위치판넬에 대한 원칙적인 실행 가능성을 조사 분석하였습니다. 치수의 측면에서 극단적인 경우, 샌드위치판넬의 폭 1160mm에 거의 일치하는 개구부의 폭을, 즉 개구부의 범위에서 나머지 단면 부분은 없거나 거의 작은 부분만 사용할 수 있는 샌드위치판넬을 선택하였습니다.
전체적으로 5가지 테스트가 수행되었으며 아래 표에 기록되어 있습니다.
1~4 테스트는 버팀대 보강의 원칙적인 관련 동작을 조사하기 위해서 수행되었습니다. 테스트 5는 단면 부분의 직접적인 연결과 열 분리, 수직방향 기둥과 창문 골조와 연결이 보강에 대한 현실적인 구조로 가능한 것인지 근사치로 수행되었습니다.(APK 형상)
테스트 결과에 관하여, 개구부 보강에 필요한 골조의 모든 부분은 기술적으로 제조되었으며, 테스트 결과를 통하여 상당한 개선의 기회는 확실하게 인식되었습니다. 그렇게하여 수직방향 기둥은 원칙적으로 수작업으로 결합하였고, 플라스틱 망 영역에만 APK 형상을 취하였으며, 단면 부분은 일관된 샌드위치판넬 두께가 적용되었고, 대칭형으로 그 방법에 적합한 정사각형 튜브와 함께 볼트를 체결하였습니다. 테스트 결과를 통하여 다음과 같은 내용을 발견하였습니다.
1) 하중을 전달하는 APK 형상, 특히 플라스틱 망의 전단하중 용량은 충분한 수준이었습니다. 샌드위치판넬에서 시험이 없을때 사이드 범위에서 실패하였습니다.
2) 크로스 기둥에 하중 전달(σD)은 많은 테이핑 나사가 필요한것 처럼 기계식 연결장치와 함께 실현하기는 어렵고, 응력은 수직 기둥의 범위에 집중은 하였지만(응력 최고점) 지속적으로 발생하지 않았습니다.
■ 개구부 샌드위치판넬 테스트 결과 요약
3) 크로스 기둥과 표면 사이의 접착력은 충분히 지속적으로 나타나고, 테스트 4에서 아무런 손실이 없어 크로스 기둥 안으로 표면으로부터 하중 전달의 범위에서 판별할 수 있었습니다.
4) 테스트에서 실질적으로 파악할 수 있는것은 샌드위치판넬 그 자체의 강도와 골조의 강도 비교 그리고 여기에는 대체적으로 시험편의 차이가 수직 기둥을 특정합니다. 강성의 수직 기둥과 샌드위치판넬 단면 부분은 임의에 의해 결합되었고, 위험은 전달부분의 변형 행동에 관한 것이고, 수직 기둥에 대한 샌드위치판넬에서 날카로운 굴곡이 탄성 라인에서 발생합니다. 따라서 샌드위치판넬 레벨과 수직인 크로스 기둥 테두리와 표면 접착사이의 응력 결과는 초기에 접착의 분리로 박리되기 때문에, 초기에 손실로 나타나게 됩니다.
요약에서 샌드위치판넬 개구부의 폭은 틀림없이 가능성을 허용하고 있으며, 동시에 샌드위치판넬의 충분한 하중 전달 용량을 받을 수 있다는 것을, 특히 테스트 5에서 발견할 수 있습니다. 크로스 빔에서 표면으로 하중이 합리적으로 도입(예를 들어, 결합)이 되면, 개구부의 전달 영역에서 확인할 수 있고, 굽힘과 전단하중은 개구부의 직접적인 범위에서 플라스틱 망과 특수 빔에 전송됩니다. 따라서 개구부 샌드위치판넬은 모든 수직 조인트 위에 그리고 인접 요소에 대한 추가적인 하중 발생없이 “그 자체‘에 하중을 전달합니다.