Experimental study of ribbed sandwich panels under axial compression

Abstract

The idea of a construction model that can add sustainability, lightness, significant stiffness, and strength to the precast industry has contributed to the advancement in research on sandwich panels. These panels are manufactured and improved to obtain a high strength-to- weight ratio, stiffness-to-weight ratio, and other construction advantages such as fast assembly, cost reduction, and good insulation properties. This dissertation presents an axial compression analysis of sandwich panels with self-compacting concrete, EPS, and reinforcement to offer to those interested in alternative construction methods information on a viable solution advantageous at various levels that can be adapted and equally suited to their construction needs. This work presents a summary of the various applications, followed by a review that describes the influence of each component of the panel in its structural capacity. The advantagesand disadvantages of the panels are addressed, accompanied by several studies performed applying alternative materials and geometries. A laboratory study was conducted with six prototypes, where the influence of slenderness, materials used, and geometry on the failure mode to axial compression was evaluated. Finally, a brief conclusion of what was covered throughout the dissertation is presented. Keywords: Sandwich panel. Experimental analysis. Precast concrete element. Axial compression. Constructive system.

A ideia de um modelo construtivo que possa agregar sustentabilidade, leveza, significativa rigidez e resistência na indústria do pré-moldado contribuiu para o avanço em pesquisas voltadas para painéis sanduíche. Estes painéis são aperfeiçoados e fabricados com o objetivo de obter elevada relação resistência/peso próprio, rigidez/peso próprio e outras vantagens a nível construtivo como a montagem rápida, a redução de custos e boas propriedades de isolamento. Nesta dissertação é apresentada uma análise a compressão axial de painéis sanduíche com concreto autoadensável, EPS e armadura, com o intuito oferecer aos interessados em métodos construtivos alternativos informações sobre uma solução viável, vantajosa a vários níveis e que pode ser adaptada e igualmente adequada às suas necessidades construtivas. Este trabalho apresenta um resumo das diversas aplicações, seguindo de uma revisão que descreve a influência de cada componente do painel em sua capacidade estrutural. As vantagens e desvantagens dos painéis são abordadas, acompanhados de vários estudos realizados aplicando materiais e geometrias alternativas. Foi realizado um estudo em laboratório com 6 protótipos, onde se avaliou a influência da esbeltez, dos materiais utilizados e da geometria no modo de falha a compressão axial. Por fim, é apresentada uma conclusão sucinta do que foi abordado durante toda a dissertação. Palavras-chave: Painel sanduíche. Elemento pré-fabricado de concreto. Compressão axial. Sistema construtivo.