Reduction of the dynamic mechanical impact in Fert floors with rubber filling

In this paper, a reduction in the dynamic mechanical impact in Fert ceiling blocks with rubber filling is discussed. The research is conducted with the use of numerical methods based on the Finite Element Method (FEM). In order to observe the mechanical wave propagation in the form of stress plots, ADINA software is used. The analysis is performed with the use of a dynamic explicit module. Three different configurations of Fert concrete blocks are analyzed: Fert 40, Fert 45 and Fert 60. It is assumed that each block is subjected to a dynamic compressive pressure load applied to the top surface. The boundary conditions applied to the blocks represent simplified support on the concrete joists. In order to check how the rubber filling changes the mechanical wave energy transfer, blocks with and without rubber filler are analyzed. Through the analysis, it is shown that the larger the block size with rubber filling, the higher the reduction of mechanical wave energy transfer. Owing to that, the height of the insulation layer could be reduced to keep the same acoustic insulation parameters. On the other hand, the proposed rubber fill raises the overall mass of the blocks, which may negatively affect the ceiling bearing capacity.

Omówiono redukcję oddziaływań dynamicznych w stropach Fert z wypełnieniem gumowym. Badania prowadzono z wykorzystaniem metod numerycznych opartych o metodę elementów skończonych (MES). W celu zaobserwowania propagacji fali mechanicznej w postaci map naprężeń do analizy wybrano oprogramowanie ADINA. Analizę prowadzono z wykorzystaniem modułu analizy dynamicznej „Explicit”. Pod uwagę wzięto trzy rodzaje pustaków Fert, tj. Fert 40, Fert 45 oraz Fert 60. Każdy z analizowanych pustaków poddano dynamicznemu obciążeniu ciśnieniem, przyłożonym do górnej powierzchni i oddziałującym w kierunku dolnej powierzchni pustaka. Zastosowane warunki brzegowe opisują uproszczone zamocowanie pustaków na belkach stropowych. W celu sprawdzenia, jak gumowe wypełnienie pustaka zmienia przepływ energii mechanicznej, każdy z pustaków analizowano bez, a następnie z wypełnieniem. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że im większy bloczek stropowy, a tym samym więcej wypełnienia gumowego, tym wyższa wartość redukcji oddziaływania dynamicznego. W związku z powyższym wysokość warstwy izolacyjnej może być zredukowana przy zachowaniu tych samych parametrów akustycznych stropu. Z drugiej strony, zaproponowane rozwiązanie pustaka z gumowym wypełnieniem zwiększa jego masę, co negatywnie wpływa na nośność stropu.