Abstrakt

W niniejszej dysertacji opisano wyniki kompleksowych badań dotyczących wybranej technologii budowy szkieletowych domów drewnianych odpornych na oddziaływania sejsmiczne, w której zastosowano piankę poliuretanową jako wypełnienie międzyszkieletowe. Badania objęły testy eksperymentalne oraz dokładne analizy numeryczne z uwzględnieniem nieliniowości materiałowej. W części pierwszej pracy przybliżono zagadnienie technologii budowy domów drewnianych szkieletowych oraz wykonano wstępne badania eksperymentalne modelu drewnianego budynku szkieletowego na stole wstrząsowym. Następnie, szczegółowo zaprezentowano badania eksperymentalne paneli ściennych drewnianego budynku szkieletowego w dwóch wariantach izolacji (wełna mineralna i pianka poliuretanowa) pod obciążeniem harmonicznym. Wyniki przeprowadzonych badań pokazały, iż zastosowanie pianki poliuretanowej prowadzi do wzrostu liczby tłumienia badanego panelu ściennego, a także wzrostu sztywności, co świadczy o pozytywnym wpływie pianki w kontekście obciążeń dynamicznych. W drugiej części pracy opisano badania właściwości materiałowych wełny mineralnej oraz pianki poliuretanowej. W ramach badań wykonano testy statyczne ściskania i rozciągania, dynamiczną analizę mechaniczną (DMA) oraz różnicową kalorymetrię skaningową. Wyniki tych badań pokazały iż, wartość modułu zachowawczego jak i modułu stratności dla pianki poliuretanowej jest większa w porównaniu z wełną mineralną. Następnie, przedstawiono wyniki analiz numerycznych przeprowadzonych z wykorzystaniem MES dla modeli ścian w dwóch wariantach izolacji oraz wykonano kalibrację modeli numerycznych porównując pętle histerezy otrzymane z analiz numerycznych oraz badań eksperymentalnych. Następnie zaproponowano numeryczny model rzeczywistej konstrukcji drewnianego budynku szkieletowego w dwóch wariantach izolacji. Wyniki analiz numerycznych potwierdziły korzystny wpływ zastosowania pianki poliuretanowej jako wypełnienia między-szkieletowego budynku drewnianego. Wyniki badań eksperymentalnych oraz analiz numerycznych potwierdzają tezę podaną w rozdziale I, iż zastosowanie pianki poliuretanowej jako wypełnienia między-szkieletowego domu drewnianego prowadzi do zwiększenia sztywności całego obiektu, a także wzrostu tłumienia drgań, co skutkuje znacznym zwiększeniem odporności sejsmicznej konstrukcji.

Autor (1)