Сэндвич панель прочность при растяжении

Здесь представлены таблицы и графики с расчётными данными, достоверность которых подтверждена практикой. Несущая способность трёхслойной системы Kraft SPAN рассчитана с учётом рекомендаций и методик, приведённых в публикациях изданий CIB Report 148 (1995 г.) и ECCS — Fatigue Design of Steel and Composite Structures (№ 66, 1991 г.).

Средний слой трёхслойных сэндвич-панелей ПК и ПС — минераловатный утеплитель, в котором волокна располагаются вертикально. Для целей статического расчёта взяты типичные характеристики материала, которые отслеживаются в процессе производства.

Высокие параметры несущей способности достигаются за счёт того, что внешние слои работают совместно с утеплителем. Ядро трёхслойной системы Kraft SPAN воспринимает нагрузки и распределяет их так, что нагрузка сдвига передаётся на минераловатный утепляющий слой, а усилия сжатия и растяжения — на металлическую обшивку.

Статический расчёт проведён с соблюдением следующих условий:

• сохранение геометрических форм и размеров;
• 1-е предельное состояние, при котором наступает потеря несущей способности.

Для стеновых и кровельных сэндвич-панелей предельные значения рассчитаны для разного шага опор. При многоопорном закреплении нагрузки учтены в комплексе. Расчётные схемы:

• двухпролётная балка — статически неопределённая;
• однопролётная — статически определённая.

Числовые значения, указанные в таблицах, означают минимальную прочность при нагружении до предельного состояния. Виды нагрузок и воздействий:

• сдвигающая нагрузка (применительно к кровельным конструкциям);
• сжимающая нагрузка вблизи опоры — показывает степень деформации сердечника;
• сжатие поверхности листа в условиях нормальной нагрузки — показывает прочность на сморщивание;
• максимальное поперечное напряжение вблизи опор — показывает утеплителя к деформациям и разрушению при сдвиге;
• нагрузки на панели — позволяют рассчитать предельный прогиб.

Принятые коэффициенты перегрузки и надежности по материалам

При вычислениях учитывалась масса трёхслойных конструкций Kraft SPAN. Применительно к ПК также принималась во внимание сосредоточенная нагрузка на панель по её центру. В соответствии со СНиП 2.01.07-85* она составляет 100 кгс. Разница температур (ΔТ) внутренней и внешней металлической обшивки принята равной 55 градусов Цельсия.

Таблицы несущей способности стеновых панелей

СХЕМА НАГРУЖЕНИЯ — ОДНОПРОЛЕТНАЯ БАЛКА

Примечание:

Параметры, принятые для проведения расчётов:

• максимальное значение прогиба составляет L/200 пролета;
• нагрузка в одной точке на конструкцию центру пролёта — 100 кгс;
• ширина опор — от 60 мм;
• учтён собственный вес трёхслойной системы.

Таблицы несущей способности кровельных панелей с минватой плотностью 110 кг/м3

Примечание:

Параметры, на основании которых проведены вычисления:

• S сэндвич-панели условно равна S минераловатного утеплителя;
• металл обшивки имею S=0,6 мм;
• внутренние опоры имеют S не менее 80 мм, внешние — минимум 60 мм;
• несущая способность рассчитана с учётом нагружения по центру в 100 кгс, а также с учётом массы, которую имеют ПК;
• когда конструкции эксплуатируются под открытыми УФ-лучами, таблицу применяют совместно с той, где содержатся данные по максимально допустимой длине пролёта при разных цветах наружного облицовочного слоя, при условии, что крепление производилось по неразрезной схеме.

Таблицы ограничения по длине пролётов при многопролётной схеме монтажа ПК в зависимости от ΔТ внешней и внутренней металлических облицовок.

Температура внутри и снаружи кровли значительно различается. При многопролётной схеме это приводит к тому, что в местах, где действует максимальный изгибающий момент, облицовки, нагретые сильнее, деформируются. В летнее время сильнее всего нагревается внешняя сторона. Степень повышения температуры зависит от альбедо — отражательной способности поверхности, которая, в свою очередь, изменяется в зависимости от цвета. В таблице указаны характеристики для каждой из трёх групп цветов.

Принцип разделения: 1 — очень светлые, 2 — светлые, 3 — тёмные.

Показатель Rg обозначает отражательную способность материала. За эталон принята отражательная способность MgO (оксида магния). Она составляет 100%.

Эксплуатация металлических облицовок под прямыми солнечными лучами приводит к возникновению местных потерь устойчивости. Чтобы этого избежать, следует ограничивать длину пролётов. Оптимальные расстояния — такие, при которых напряжения, возникающие в металлических облицовках, не превышают допустимых границ. Многопролётная схема крепления подразумевает зависимость максимального расстояния опирания от цвета или оттенка внешней облицовки.

Предельная длина пролёта при неразрезной схеме крепления в зависимости от оттенка наружной облицовки. Таблицу рассматривают совместно с расчётными данными по несущей способности.

Максимальная длина пролёта в зависимости от цвета или оттенка наружной металлической облицовки. Данные приведены для неразрезной схемы крепления. Рассматривают совместно со значениями несущей способности (см. таблицу).

Если в качестве утеплителя применяется не минеральная вата, а другой материал, коэффициенты теплопроводности будут отличаться. В этом случае нужно выполнить перерасчёт значения коэффициента теплосопротивления.

СП 23-101-2000 и СНиП 11-3-79* регламентируют значения сопротивления теплопередаче кровельных конструкций и стен для разных климатических условий в зависимости от назначения зданий. Параметры теплозащиты определяются в соответствии с ГСОП в данном регионе. Отопительный период регламентирован СНиП 23-01-99. Учитывая область применения трёхслойных сэндвич-панелей, а также основываясь на требованиях нормативных актов, здания по назначению классифицируют на 3 группы:

• производственные с нормальным и сухим режимами;
• жилые, детские, интернаты, школы, лечебно-профилактические;
• бытовые, административные и общественные (кроме указанных в предыдущем пункте), за исключением помещений с мокрым или влажным режимами.

Огнестойкость

Трёхслойные панели Kraft SPAN ENERGY прошли проверку на пожарную безопасность. Испытания проводились на натурных объектах. Определены и документально подтверждены классы пожарной опасности и пределы огнестойкости. По каждому виду испытания имеются подробные отчёты с указанием пределов огнестойкости конструкций, в которых использованы трёхслойные панели Kraft SPAN ENERGY.

Согласно требованиям СНИП 21-01-97 выполнена оценка огнестойкости следующих конструкций: покрытия, перегородки, наружные не несущие стены.