1  Panel specification Romakowski Dämmpaneel Typ D TL 162 according German approval Z-10.4-549







Cross section values per [m] of module width


Outer sheet type T                  

Nominal thickness  t_nom = 0.60 mm

Design thickness   t_d   = 0.54 mm

Cross sectional area  A = 6.62 cm^2/m

Section modulus    W =  3.4 cm^3/m

Moment of inertia  I = 11.8 cm^4/m

Bending stiffness  B = 24.7 kNm^2/m



Inner sheet type L                  

Nominal thickness  t_nom = 0.50 mm

Design thickness   t_d   = 0.44 mm

Cross sectional area   A = 4.40 cm^2/m



Sandwich panel                                     Design values for wrinkling stress

D=16.20 cm a=12.70 cm a1= 5.07 cm a2= 7.63 cm

                                                   Outer sheet type T                  

Section modulus  W_outside =  84.04 cm^3/m         Serviceability limit state (SLS)

                 W_inside  =  55.86 cm^3/m                            T <= 20°C   T > 20°C

Moment of inertia  I =  426.0 cm^4/m               Sigma_w, field     320.0 MPa   320.0 MPa

Bending stiffness  B =  894.6 kNm^2/m              Sigma_w, support   320.0 MPa   320.0 MPa

Shear stiffness    S =  431.6 kN/m

                                                   Ultimate limit state (ULS)

                                                                      T <= 20°C   T > 20°C

                                                   Sigma_w, field     320.0 MPa   320.0 MPa

                                                   Sigma_w, support   320.0 MPa   320.0 MPa

Material parameters


Steel cover sheets                                 Inner sheet type L                  

Modulus of elasticity  E = 210000 MPa              Serviceability limit state (SLS)

Yield strength  fy = 320 MPa                                          T <= 20°C   T > 20°C

                                                   Sigma_w, field     148.0 MPa   148.0 MPa

                                                   Sigma_w, support   134.0 MPa   134.0 MPa

Foam core  PUR

Shear modulus   Gs  = 3.40 MPa                     Ultimate limit state (ULS)

Shear strength  fcv = 0.090 MPa                                       T <= 20°C   T > 20°C

Compression strength  fcc = 0.100 MPa              Sigma_w, field     148.0 MPa   148.0 MPa

Creep coefficients phi-G  = 7.0                    Sigma_w, support   134.0 MPa   134.0 MPa

                   phi-Q  = 1.8


2  Structural frame and loads

Loads     Type 1: Trapezodial distributed load from a to a+b

          Type 2: Pointload at a          

          Type 3: Temperature difference over full girder length


Dead load, snow, wind                    Load Type    q1       Start      q2      Length

                                                    [kN/m^2]    [m]     [kN/m^2]    [m]

g  dead load                                 1       0.157     0.000     0.157     4.200

                                             1       0.157     4.200     0.157     4.200

                                             1       0.157     8.400     0.157     4.200

s  snow load                                 1       1.000     0.000     1.000     4.200

                                             1       1.000     4.200     1.000     4.200

                                             1       1.000     8.400     1.000     4.200

ws  wind suction load                        1      -1.750     0.000    -1.750     4.200

                                             1      -1.750     4.200    -1.750     4.200

                                             1      -1.750     8.400    -1.750     4.200


Temperature Ultimate limit state (ULS)                dT1

                                                     [°C]

tsu,uls  temperature, summer                 3      55.000

twi,uls  temperature, winter - with snow -   3     -20.000

twi,uls  temperature, winter                 3     -40.000


Temperature Service limit state (SLS)                 dT1

                                                     [°C]

tsu,sls  temperature, summer                 3      55.000

twi,sls  temperature, winter - with snow -   3     -20.000

twi,sls  temperature, winter                 3     -40.000



3  Initial forces and deflections


3.1  Ultimate limit state (ULS), a serie of simply supported panels


Field/Supp.   Mf,face   Mf,sand      f      Mst,face   Mst,sand    Qsand      V

    1          0.018     0.329     0.143      0.000      0.000     0.284    0.330   g

    2          0.018     0.329     0.143      0.000      0.000     0.284    0.659

    3          0.018     0.329     0.143      0.000      0.000     0.284    0.659

    4                                         0.000      0.000     0.284    0.330

    1          0.113     2.093     0.913      0.000      0.000     1.810    2.100   s

    2          0.113     2.093     0.913      0.000      0.000     1.810    4.200

    3          0.113     2.092     0.913      0.000      0.000     1.810    4.200

    4                                         0.000      0.000     1.810    2.100

    1         -0.197    -3.662    -1.597      0.000      0.000     3.167   -3.675   ws

    2         -0.197    -3.662    -1.597      0.000      0.000     3.167   -7.350

    3         -0.197    -3.662    -1.597      0.000      0.000     3.167   -7.350

    4                                         0.000      0.000     3.167   -3.675

    1         -0.125     0.125    -1.087      0.000      0.000     0.434    0.000   tsu

    2         -0.125     0.125    -1.087      0.000      0.000     0.434    0.000

    3         -0.125     0.125    -1.087      0.000      0.000     0.438    0.000

    4                                         0.000      0.000     0.438    0.000

    1          0.045    -0.045     0.395      0.000      0.000     0.158    0.000   twis

    2          0.045    -0.045     0.395      0.000      0.000     0.158    0.000

    3          0.045    -0.045     0.395      0.000      0.000     0.159    0.000

    4                                         0.000      0.000     0.159    0.000

    1          0.091    -0.091     0.791      0.000      0.000     0.316    0.000   twi

    2          0.091    -0.091     0.791      0.000      0.000     0.316    0.000

    3          0.091    -0.091     0.791      0.000      0.000     0.318    0.000

    4                                         0.000      0.000     0.318    0.000

    1          0.071     0.275     0.565      0.000      0.000     0.219    0.330   g,cr

    2          0.071     0.275     0.565      0.000      0.000     0.219    0.659

    3          0.071     0.275     0.565      0.000      0.000     0.219    0.659

    4                                         0.000      0.000     0.219    0.330

    1          0.209     1.996     1.701      0.000      0.000     1.657    2.100   s,cr

    2          0.209     1.996     1.701      0.000      0.000     1.657    4.200

    3          0.209     1.996     1.701      0.000      0.000     1.657    4.200

    4                                         0.000      0.000     1.657    2.100


3.2  Serviceability limit state (SLS), multi-span panel


Field/Supp.   Mf,face   Mf,sand      f      Mst,face   Mst,sand    Qsand      V

    1          0.015     0.217     0.105      0.000      0.000     0.226    0.270   g

    2          0.011     0.083     0.066     -0.080     -0.172     0.087    0.720

    3          0.015     0.217     0.105     -0.080     -0.172     0.085    0.720

    4                                         0.000      0.000     0.226    0.270

    1          0.093     1.381     0.670      0.000      0.000     1.437    1.717   s

    2          0.069     0.527     0.421     -0.512     -1.097     0.553    4.583

    3          0.093     1.381     0.670     -0.512     -1.097     0.539    4.583

    4                                         0.000      0.000     1.437    1.717

    1         -0.162    -2.416    -1.173      0.000      0.000     2.514   -3.004   ws

    2         -0.121    -0.921    -0.736      0.896      1.920     0.967   -8.021

    3         -0.163    -2.416    -1.173      0.896      1.920     0.943   -8.021

    4                                         0.000      0.000     2.515   -3.004

    1         -0.097     4.767    -0.515      0.000      0.000     1.571    1.168   tsu

    2          0.007     4.900     0.092      0.140      4.767     0.674   -1.168

    3         -0.097     4.767    -0.515      0.140      4.767     0.670   -1.168

    4                                         0.000      0.000     1.574    1.168

    1          0.035    -1.733     0.187      0.000      0.000     0.571   -0.425   twis

    2         -0.003    -1.782    -0.033     -0.051     -1.733     0.245    0.425

    3          0.035    -1.733     0.187     -0.051     -1.733     0.244    0.425

    4                                         0.000      0.000     0.573   -0.425

    1          0.070    -3.467     0.374      0.000      0.000     1.142   -0.850   twi

    2         -0.005    -3.564    -0.067     -0.102     -3.467     0.490    0.850

    3          0.070    -3.467     0.374     -0.102     -3.467     0.487    0.850

    4                                         0.000      0.000     1.145   -0.850

    1          0.064     0.181     0.410      0.000      0.000     0.169    0.277   g,cr

    2          0.051     0.075     0.242     -0.169     -0.051     0.042    0.712

    3          0.064     0.181     0.410     -0.169     -0.051     0.041    0.712

    4                                         0.000      0.000     0.169    0.277

    1          0.188     1.338     1.309      0.000      0.000     1.314    1.748   s,cr

    2          0.162     0.563     0.895     -0.761     -0.719     0.382    4.552

    3          0.188     1.338     1.309     -0.761     -0.719     0.373    4.552

    4                                         0.000      0.000     1.314    1.748

    1         -0.329    -2.341    -2.291      0.000      0.000     2.299   -3.058   ws,cr

    2         -0.283    -0.985    -1.567      1.332      1.259     0.668   -7.967

    3         -0.330    -2.342    -2.291      1.332      1.259     0.653   -7.967

    4                                         0.000      0.000     2.300   -3.058


4  Design of sandwich panel


4.1  Ultimate limit state (ULS), without creep


4.1.1  Limited normal stresses in face layers: Bay 

       gamma_m,sigma_w(outer shell)= 1.10 gamma_m,sigma_w(inner shell)= 1.12  gamma_m,fy= 1.10


Load combination              Bay   Sigma,o    Sigma_w,o  util.   Sigma,i    Sigma_w,i  Util.

       [-]                    [-]    [MPa]       [MPa]     [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*G+1.5*(Ws+0.6*Twi)         1     119.9   <   290.9    0.412    -93.9   <   132.1    0.711

                               2     119.9   <   290.9    0.412    -93.9   <   132.1    0.711

                               3     119.9   <   290.9    0.412    -93.9   <   132.1    0.711


4.1.2  Limited shear stress in the core material:  gamma_m= 1.30


Load combination            Support    Tau         fcv     Util.

       [-]                    [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*G+1.5*(Ws+0.6*Twi)         1      0.037   <   0.069    0.541

                               2      0.037   <   0.069    0.541

                               3      0.037   <   0.069    0.541

                               4      0.037   <   0.069    0.541


4.1.3  Compression stresses at support, support widths:  gamma_m= 1.30


Load combination            Support    Al        Req  b      Exist b   Util.

                              [-]    [kN/m]       [mm]         [mm]     [-]

1.35*G+1.5*S                   1      3.595       46.7    ~    46.7    1.001

                               2      7.190       93.5    <    93.5    1.000

                               3      7.190       93.5    <    93.5    1.000

                               4      3.595       46.7    ~    46.7    1.001



4.2  Ultimate limit state (ULS), with creep


4.2.1  Limited normal stresses in face layers: Bay 

       gamma_m,sigma_w(outer shell)= 1.10 gamma_m,sigma_w(inner shell)= 1.12  gamma_m,fy= 1.10


Load combination              Bay   Sigma,o    Sigma_w,o  util.   Sigma,i    Sigma_w,i  Util.

       [-]                    [-]    [MPa]       [MPa]     [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.35*G+1.5*(S+TwiS)            1    -160.4   <   290.9    0.551     60.2   <   290.9    0.207

                               2    -160.4   <   290.9    0.551     60.2   <   290.9    0.207

                               3    -160.4   <   290.9    0.551     60.2   <   290.9    0.207


4.2.2  Limited shear stress in the core material:  gamma_m= 1.30


Load combination            Support    Tau         fcv     Util.

       [-]                    [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.35*G+1.5*S                   1      0.023   <   0.028    0.819

                               2      0.023   <   0.028    0.819

                               3      0.023   <   0.028    0.819

                               4      0.023   <   0.028    0.819



4.3  Serviceability limit state (SLS), without creep


4.3.1  Limited normal stresses in face layers: Bay 

       gamma_m,sigma_w(outer shell)= 1.00 gamma_m,sigma_w(inner shell)= 1.02  gamma_m,fy= 1.00


Load combination              Bay   Sigma,o    Sigma_w,o  util.   Sigma,i    Sigma_w,i  Util.

       [-]                    [-]    [MPa]       [MPa]     [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*(G+0.6*Ws+Twi)             1      49.6   <   320.0    0.155    -56.2   <   145.1    0.387

                               2      67.6   <   320.0    0.211    -72.2   <   145.1    0.498

                               3      49.6   <   320.0    0.155    -56.2   <   145.1    0.387


4.3.2  Limited normal stresses in face layers: Support

       gamma_m,sigma_w(outer shell)= 1.00 gamma_m,sigma_w(inner shell)= 1.02  gamma_m,fy= 1.00


Load combination            Support  Sigma,o   Sigma_w,o  Util.   Sigma,i    Sigma_w,i  Util.

       [-]                    [-]    [MPa]       [MPa]     [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*(G+Ws+0.6*Tsu)             2    -318.6   <   320.0    0.996     82.5   <   320.0    0.258

                               3    -318.7   <   320.0    0.996     82.5   <   320.0    0.258


4.3.3  Limited shear stress in the core material: gamma_m= 1.08


Load combination            Support    Tau         fcv     Util.

       [-]                    [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*(G+Ws+0.6*Twi)             1      0.023   <   0.083    0.281

                               2      0.005   <   0.083    0.055

                               3      0.004   <   0.083    0.054

                               4      0.023   <   0.083    0.281


4.3.4  Compression stresses at support, support widths: gamma_m= 1.08


Load combination            Support    Al        Req  b      Exist b   Util.

                              [-]    [kN/m]       [mm]         [mm]     [-]

1.0*(G+S+TwiS)                 1      1.562       16.9    <    46.7    0.361

                               2      5.728       61.9    <    93.5    0.662

                               3      5.728       61.9    <    93.5    0.662

                               4      1.562       16.9    <    46.7    0.361


4.3.5  Deflections: gamma-m= 1.0


Load combination              Bay       f         Perm. f, L/200   Util.

       [-]                    [-]     [cm]              [cm]        [-]

1.0*(G+Ws)                     1     -1.068      <      2.100      0.509

                               2     -0.670      <      2.100      0.319

                               3     -1.068      <      2.100      0.509



4.4  Serviceability limit state (SLS), with creep


4.4.1  Limited normal stresses in face layers: Bay 

       gamma_m,sigma_w(outer shell)= 1.00 gamma_m,sigma_w(inner shell)= 1.02  gamma_m,fy= 1.00


Load combination              Bay   Sigma,o    Sigma_w,o  util.   Sigma,i    Sigma_w,i  Util.

       [-]                    [-]    [MPa]       [MPa]     [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*(G+Twi)                    1   without design

                               2      29.0   <   320.0    0.091    -64.2   <   145.1    0.442

                               3   without design


4.4.2  Limited normal stresses in face layers: Support

       gamma_m,sigma_w(outer shell)= 1.00 gamma_m,sigma_w(inner shell)= 1.02  gamma_m,fy= 1.00


Load combination            Support  Sigma,o   Sigma_w,o  Util.   Sigma,i    Sigma_w,i  Util.

       [-]                    [-]    [MPa]       [MPa]     [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*(G+S+TwiS)                 2     317.5   <   320.0    0.992    -44.8   <   131.4    0.341

                               3     317.6   <   320.0    0.992    -44.8   <   131.4    0.341


4.4.3  Limited shear stress in the core material: gamma_m= 1.08


Load combination            Support    Tau         fcv     Util.

       [-]                    [-]     [MPa]       [MPa]     [-]

1.0*(G+S)                      1      0.012   <   0.033    0.350

                               2      0.003   <   0.033    0.100

                               3      0.003   <   0.033    0.098

                               4      0.012   <   0.033    0.350


4.4.4  Deflections: gamma-m= 1.0


Load combination              Bay       f         Perm. f, L/100   Util.

       [-]                    [-]     [cm]              [cm]        [-]

1.0*(G+S)                      1      1.719      <      4.200      0.409

                               2      1.138      <      4.200      0.271

                               3      1.719      <      4.200      0.409


5.1  Design of connection elements


Loads     Type 1: Trapezodial distributed load from a to a+b

          Type 2: Pointload at a          

          Type 3: Temperature difference over full girder length


Dead load, snow, wind                    Load Type    q1       Start      q2      Length

                                                    [kN/m^2]    [m]     [kN/m^2]    [m]

ws  wind suction load                        1      -1.750     0.000    -1.750     4.200

                                             1      -1.750     4.200    -1.750     4.200

                                             1      -1.750     8.400    -1.750     4.200


Temperature Service limit state (SLS)                 dT1

                                                     [°C]

tsu,sls  temperature, summer                 3      55.000

twi,sls  temperature, winter - with snow -   3     -20.000

twi,sls  temperature, winter                 3     -40.000



Tension capacity of the connection elements, gamma_m= 1.33


End support          Fz,d= Fz,k/gamma_m= 2.30/1.33= 1.73 kN/connection element

Internal support     Fz,d= Fz,k/gamma_m= 2.30/1.33= 1.73 kN/connection element


Reaction at the supports, single load case excluding safety factors


Support   V(d,uls)    V(ws,uls)   V(d,sls)    V(ws,sls)  V(tsu,sls)  V(twi,sls)

  [-]      [kN/m]      [kN/m]      [kN/m]      [kN/m]      [kN/m]      [kN/m]

  1         0.330      -3.675       0.270      -3.004       1.168      -0.850

  2         0.659      -7.350       0.720      -8.021      -1.168       0.850

  3         0.659      -7.350       0.720      -8.021      -1.168       0.850

  4         0.330      -3.675       0.270      -3.004       1.168      -0.850


Reaction at the supports, load combination including safety factors - reqired connection

elements rely on the module width, module width = 1.000 m


Load combination                Support      Vlfk     req. n_con   cho. n_con

                                  [-]       [kN/m]        [-]         [-]

1.0*G,t+1.5*Ws,t                   1        -5.183         3           3

1.0*G,g+1.50*(Ws,g+0.6*Tso)       2       -12.363         7           6   ***

1.0*G,g+1.50*(Ws,g+0.6*Tso)       3       -12.363         7           6   ***

1.0*G,t+1.5*Ws,t                   4        -5.183         3           3



The proof "Introduction of the shear load of the roof into the substructure" is not part

of this design and must be done subsequently!


6  Summary of design


Ultimate limit state (ULS)

sigma_w,mf      71.1 %

sigma_w,mst       -

fcv             54.1 %

fcc            100.1 %

sigma_w,mf,cr   55.1 %

sigma_w,mst,cr    -

fcv,cr          81.9 %

Serviceability limit state (SLS)

sigma_w,mf      49.8 %

sigma_w,mst     99.6 %

fcv             28.1 %

fcc             66.2 %

f               50.9 %

sigma_w,mf,cr   44.2 %

sigma_w,mst,cr  99.2 %

fcv,cr          35.0 %

f,cr            40.9 %





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