Okładziny i rdzeń

Okładziny i rdzeń mogą mieć jednakowe lub różne właściwości mechaniczne w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach równoległych do odpowiednich par krawędzi elementu, tzn. że mogą być izotropowe lub ortotropowe (program uprawnienia budowlane na komputer). Przykładem ortotropowego materiału okładzin są płyty azbestowo-cementowe, a materiału ortotropowego warstwy środkowej rdzeń komórkowy, falisty lub fałdowy.

Przy obliczaniu płyt warstwowych przyjmuje się następujące założenia:

• Okładziny są połączone z rdzeniem w sposób uniemożliwiający poślizg.
• Grubość rdzenia jest przy działaniu obciążenia stała, wobec czego ugięcia powierzchni środkowych okładzin i rdzenia są jednakowe (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
• Ugięcia są nieznaczne w porównaniu z grubością płyty, a grubość ta jest mała w porównaniu z rozpiętością.
• W elementach zginanych środkowa powierzchnia płyty warstwowej nie doznaje wydłużeń lub skróceń, a ulega jedynie ugięciu.

Ze względu na dużą podatność rdzenia (tzn. małą wartość współczynnika odkształcenia postaciowego) występują w rdzeniu elementu zginanego przemieszczenia poszczególnych punktów przekrojów normalnych (uprawnienia budowlane). Oznacza to, że w płytach warstwowych nie jest zachowane założenie płaskich przekrojów (przyjmowane zwykle przy obliczaniu płyt jednorodnych), a ugięcie płyty jest sumą dwóch ugięć: od momentu zginającego i od siły poprzecznej.

W praktyce stosuje się najczęściej płaskie elementy warstwowe o następujących właściwościach:

1. struktura elementów jest symetryczna,
2. elementy są na ogół zaopatrzone w obramowanie,
3. elementy są swobodnie poparte na dwóch równoległych krawędziach, a krawędzie pozostałe są swobodne (zginanie walcowe) (program egzamin ustny).

Wymiarowanie elementów warstwowych polega na jednoczesnym spełnieniu 3 podstawowych warunków, a mianowicie zachowaniu:

a) dopuszczalnych naprężeń normalnych w okładzinach,

b) dopuszczalnych naprężeń ścinających w rdzeniu (opinie o programie),

c) dopuszczalnych ugięć z uwzględnieniem właściwości Teologicznych materiałów okładzin i rdzenia w elementach narażonych na długotrwałe obciążenia.

Płyty o cienkich okładzinach powinny być ponadto sprawdzone z uwagi na zachowanie stateczności okładziny ściskanej.

Rdzeń płyty

Rdzeń płyty ze spienionych tworzyw sztucznych może być rozpatrywany jako izotropowy, pomimo że pianki sztywne mają różne współczynniki sprężystości i wytrzymałość przy ściskaniu w kierunku równoległym i prostopadłym do płaszczyzny płyty warstwowej. Zjawisko izotropii występuje również w rdzeniach rusztowych o komórkach kwadratowych. Rdzeń komórkowy (o budowie plastra miodu) oraz rdzenie profilowane (faliste lub fałdowe) należy uważać za ortotropowe. Niektóre materiały stosowane na okładziny są anizotropowe (np. płyty azbestowo-cementowe), można je jednak przy projektowaniu rozpatrywać jako izotropowe (segregator aktów prawnych).

Obramowanie elementów wpływa na ich cechy mechaniczne, zależnie od rozstawu żeberek obramowania, stosunku współczynników sprężystości i odkształcenia postaciowego materiałów okładzin i rdzenia, sposobu połączenia okładzin z rdzeniem itp. Wpływ obramowania na wartości naprężeń normalnych polega na częściowym odciążeniu okładzin przy jednoczesnym spowodowaniu nierównomiernego rozkładu naprężeń. Z tego względu naprężenia normalne w elementach z obramowaniem o sztywności nie przekraczającej 20% sztywności okładzin oblicza się na ogół jak w elementach bez obramowania.

Obramowanie bierze udział przy przejmowaniu sił ścinających lub całkowicie przyjmuje te siły. W dostatecznie wąskich elementach można przyjmować, że rdzeń nie jest narażony na ścinanie. W styku okładzin i podłużnych elementach obramowania powstają naprężenia ścinające oraz rozciągające w kierunku prostopadłym do płaszczyzn płyty warstwowej; naprężenia te uwzględnia się w obliczeniach (promocja 3 w 1).

Dostatecznie sztywne obramowanie wyraźnie zmniejsza lub całkowicie eliminuje ugięcia płyt warstwowych wywołane działaniem siły poprzecznej. W przekryciach dachowych i ścianach osłonowych pod wpływem różnicy temperatur po obu stronach przegrody z płyt warstwowych powstają odkształcenia i naprężenia normalne w okładzinach oraz naprężenia ścinające w rdzeniu. Płyty swobodnie podparte ulegają na skutek gradientu temperatury znacznym ugięciom.