Steel-sandwich elements in bridge applications Nilsson, Peter
Series: Report ; 2015:11Publication details: Göteborg Chalmers University of Technology. Department of Civil and Environmental Engineering, 2015Description: 58 sSubject(s): Online resources: Abstract: Sandwichstrukturer har tillämpats för olika ändamål i 100 år, sedan första världskriget. Det har framkommit förslag att använda stålsandwichelement, sammanfogade med en elastomerkärna eller punktsvetsning. Med ökad användning av- och ökat förtroende för lasersvetsning möjliggörs tillverkning av ett sandwichelement helt i stål med en kontinuerlig fog mellan kärnan och ytplåtarna. Detta ger en svets, och vidare ett plattelement, med stor bärförmåga och robusthet. Den höga kvoten mellan styvhet och massa och den minskade nivån av ortotropi vid jämförelse med konventionella avstyvade stålplattor, gör sandwichplattorna väldigt attraktiva för broapplikationer. Vidare har dom även en hög kapacitet med avseende på global instabilitet. Dessa egenskaper gör stålsandwichelementen tillämpbara för olika typer av broar, så som brodäck i ett öppet tvärsnitt för korta och medellånga spännvidder eller slutna lådtvärsnitt för broar med stora spännvidder. Denna rapport sammanfattar tidigare forskning och tillämpning av stålsandwichelement för broapplikationer. Ett speciellt focus är riktat till de sandwichplattor med en korrugerad profil i kärnan. Målet med denna rapport är att identifiera de kunskapsluckor som finns gällande tillämpning av stålsandwichelement i broar.Abstract: Sandwich structures have been used in different applications for 100 years, since World War One. Steel sandwich elements have been proposed to be produced using an adhesive connection or discrete point spot welding. Recent increased use of and confidence in laser welding methods enables a continuous connection between the core and the face plate of a steel sandwich element. This yields a connection, and furthermore a plate element, with high strength and toughness. The high stiffness to weight ratio and the decreased level of orthotropy in comparison to conventional stiffened steel plates, is very attractive for bridge applications. Furthermore, they have a high capacity with respect to global buckling. These properties makes sandwich plate element applicable to different bridge types, as a slab in an open cross section for short and medium span bridges or in closed box section for the stiffening girder of a cable supported bridge. This report review’s the state of art regarding steel sandwich elements in bridge applications, with a focus on the corrugated core geometrical configuration. The aim of this report is to identify the gaps of knowledge regarding corrugated core steel sandwich elements for bridge applications.Sandwichstrukturer har tillämpats för olika ändamål i 100 år, sedan första världskriget. Det har framkommit förslag att använda stålsandwichelement, sammanfogade med en elastomerkärna eller punktsvetsning. Med ökad användning av- och ökat förtroende för lasersvetsning möjliggörs tillverkning av ett sandwichelement helt i stål med en kontinuerlig fog mellan kärnan och ytplåtarna. Detta ger en svets, och vidare ett plattelement, med stor bärförmåga och robusthet. Den höga kvoten mellan styvhet och massa och den minskade nivån av ortotropi vid jämförelse med konventionella avstyvade stålplattor, gör sandwichplattorna väldigt attraktiva för broapplikationer. Vidare har dom även en hög kapacitet med avseende på global instabilitet. Dessa egenskaper gör stålsandwichelementen tillämpbara för olika typer av broar, så som brodäck i ett öppet tvärsnitt för korta och medellånga spännvidder eller slutna lådtvärsnitt för broar med stora spännvidder. Denna rapport sammanfattar tidigare forskning och tillämpning av stålsandwichelement för broapplikationer. Ett speciellt focus är riktat till de sandwichplattor med en korrugerad profil i kärnan. Målet med denna rapport är att identifiera de kunskapsluckor som finns gällande tillämpning av stålsandwichelement i broar.
Sandwich structures have been used in different applications for 100 years, since World War One. Steel sandwich elements have been proposed to be produced using an adhesive connection or discrete point spot welding. Recent increased use of and confidence in laser welding methods enables a continuous connection between the core and the face plate of a steel sandwich element. This yields a connection, and furthermore a plate element, with high strength and toughness. The high stiffness to weight ratio and the decreased level of orthotropy in comparison to conventional stiffened steel plates, is very attractive for bridge applications. Furthermore, they have a high capacity with respect to global buckling. These properties makes sandwich plate element applicable to different bridge types, as a slab in an open cross section for short and medium span bridges or in closed box section for the stiffening girder of a cable supported bridge. This report review’s the state of art regarding steel sandwich elements in bridge applications, with a focus on the corrugated core geometrical configuration. The aim of this report is to identify the gaps of knowledge regarding corrugated core steel sandwich elements for bridge applications.