СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС

ТРЕХСЛОЙНЫЕ ПАНЕЛИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Схемы трехслойных панелей с указанием области их применения см. в главе 1. В настоящей главе изложены принципы конструирования этих панелей, дано описание отдельных конструкций и их узлов, приве­дены примеры применения панелей для промышленных, гражданских и других зданий, разработанных проектными организациями (ЦНИИ - Промзданий, Харьковским Промстройниипроектом, ЦНИИПроектсталь - конструкция, Промстройпроектом, ГСПИ Министерства связи, МИТЭП, ЦНИИЭП жилища, Гипронисельхозом при участии ЦНИИСК).

Главное внимание уделяется легким плитам совмещенных покрытий промышленных зданий, которые представляют в настоящее время осо­бый интерес в связи с развитием применения металлических ферм вмес­то железобетонных, а также навесным стеновым панелям промышленных и гражданских зданий.

Трехслойные панели состоят из двух обшивок, среднего слоя и об­рамления. Менее нагруженные стеновые панели и т. п. могут устраи­ваться и без обрамления.

Основные нормальные усилия воспринимаются обшивками, а сдви­гающие— обрамлением, средним слоем или обрамлением совместно со средним слоем. Средний слой выполняет также теплоизоляционные или звукоизоляционные функции; он обеспечивает устойчивость сжатой об­шивки и восприятие местных нагрузок.

Обшивки панелей помимо несущих функций должны также противо­стоять атмосферным и случайным механическим воздействиям, возника­ющим в процессе изготовления, транспортирования, монтажа и эксплу­атации. С этой целью обшивки из асбестоцемента и древесных материа­лов должны быть защищены гидро - и пароизоляционными покрытиями (кровли — рулонным ковром, стены — соответствующими покрасками и т. п.). Обшивки из алюминия, плакированной стали и стеклопластика не требуют дополнительной защиты (в том числе в кровельных покрытиях).

Обрамление по периметру может выполнять конструктивные и за­щитные или только защитные функции. Последний случай имеет место при достаточно прочном среднем слое, например из сотопласта.

Трехслойные плиты покрытий и подвесных потолков (независимо от вида среднего слоя и пролета) рекомендуется устраивать преимущест­венно с несущим обрамлением, соединенным с обшивками клееметалли- ческими или металлическими соединениями, воспринимающими сдвига­ющие усилия, с целью повышения огнестойкости и несущей способности конструкций.

Трехслойные плиты с абестоцементной обшивкой и достаточно проч­ным средним слоем (пенополистирол, сотопласт и др.) можно устраи­вать без обрамления при пониженных требованиях к огнестойкости, а также при благоприятных условиях опирания конструкций (закрепление на опорах, опирание на четыре канта и т. д.).

Трехслойные плиты покрытий р металлическими обшивками должны во всех случаях иметь обрамление (несущее или конструктивное) для обеспечения устройства стыковых соединений безрулонной кровли.

Стеновые трехслойные навесные панели с металлическими или ас - бестоцементными обшивками пролетом до 3 м и достаточно прочным средним слоем можно устраивать и без обрамления, если будут приняты конструктивные меры, обеспечивающие требуемый предел огнестойкости конструкций (крепление обшивок к каркасу — фахверку и т. п.). Стено­вые трехслойные панели пролетом более 3 м и панели для зданий повы­шенной капитальности (независимо от пролета) рекомендуется устраи­вать с обрамлением для повышения несущей способности и огнестой­кости.

Панели (плиты кровли, стеновые панели) со слабым средним слоем, например из фенольного пенопласта ФРП-1, устраивают с несущим об­рамлением, воспринимающим сдвигающие усилия.

Клееметаллические соединения обшивок с несущим обрамлением следует помимо расчета на основные нагрузки (см. ниже) также рассчи­тывать как металлические соединения без учета клея, имея в виду воз­можность его быстрого сгорания при пожаре. При этом расчетные соп­ротивления материалов принимают без учета длительного действия на­грузки и других коэффициентов условий работы.

Наличие в панелях несгораемого обрамления, воспринимающего основные сдвигающие усилия, и металлических креплений, обесчиваю - щих несущую способность конструкций, в течение времени, требуемо­го противопожарными нормами, придает им повышенную огнестой­кость (см. главу 6).

Трехслойные панели наиболее целесообразно применять при проле­тах до 6 м. Пролеты и примерные высоты сечений таких панелей в зави­симости от назначения конструкций можно принимать по табл. 20.

Крупноразмерные конструкции применяются в виде сочетаний трех­слойных панелей с несущей металлической конструкцией с креплением их закладными частями и деталями, соединяемыми болтами или свар­кой. Для обшивок трехслойных панелей применяются листовые матери­алы следующих толщин в мм:

А люм ииий..................................................................... 0,8—1,5

TOC o "1-3" h z Сталь............................................................................... 0,5—1

Асбестоцемент............................................................... 6—10

Стеклопластик................................................................. 1,5—3

Жесткий поливинилхлорид........................................... 1—4

Фанера и другие материалы на основе древесины 4—25

Применение алюминиевых или стальных листов меньшей толщины может допускаться только при специальном обосновании. Сжатые ме­таллические обшивки панелей следует, как правило, выполнять гофри­рованными, что повышает их устойчивость и улучшает внешний вид.

Для сохранения плоской формы панели (минимального коробления) при температурно-влажностных воздействиях целесообразно устраивать в ней одинаковые внешнюю и внутреннюю обшивки. Если обшивки отли­чаются одна от другой толщиной и видом материала, то жесткость об­шивок (бЕ) не должна отличаться более чем в 3 раза.

При проектировании трехслойных панелей с разными обшивками особое внимание необходимо уделять проверке напряжений и деформа­ций, вызванных температурно-влажностными воздействиями (см. главу 5). В качестве среднего слоя применяются преимущественно пено­пласты беспрессового изготовления (полистирольные, фенольные), вспе­ниваемые в полости панели, а также в виде готовых блоков на полный размер панели. Применяются также сотопласты, соты из древесноволок­нистых плит, пеностекло, пенопласты прессового изготовления. В случае применения гофрированной обшивки с высотой профиля более 3 мм для среднего слоя можно применять только пенопласты, получаемые мето­дом приформования или вспенивания в полости панели.

Толщину среднего слоя и сечения ребер (при ребристом среднем слое) назначают исходя из теплотехнического и статического расчета (с учетом местных нагрузок, действующих при изготовлении панелей), а также конструктивных требований.

При толщине более 8 см можно выполнять средний слой из пено­пласта с пустотами (рис. 4.1). Толщина слоя пенопласта сл должна быть не менее 1 см. Кроме того, для пенопласта, подкрепляющего сжатую обшивку при толщине ее до 4 мм при продольном расположении пустот (рис. 4,1, а), следует принимать сп = 0,25, а при поперечном расположе­нии пустот (рис. 4.1,6) сп = 0,17 от толщины панели. Ширина пустот должна быть не более 25 см, а толщина пенопласта между пустотами —

--------- см и не менее 4 см, где R^ — кратковременное расчетное

(5—сп) Rc

Сопротивление пенопласта сжа­тию.

Ребра и обрамление могут быть выполнены из того же ма­териала, что и обшивка, или из других материалов. В послед­нем случае надо тщательно про­верять напряжения и деформа­ции, вызванные температурно - влажностными воздействиями в процессе изготовления и эксплу­атации панелей. Материал, фор­ма и сечение ребер и обрамления назначают исходя из теплотехни­ческих и статических расчетов, а также конструктивных требо­ваний; высота ребра с0 из сооб­ражений устойчивости не долж­на более чем в 40 раз превышать его толщину dp.

В трехслойных панелях ре­комендуется применять следую­щие виды соединений:

Для соединений обшивок со сплошным или ребристым сред­ним слоем — клеевое; >

Для соединений обшивок с обрамляющими ребрами, а так­же для соединений элементов в составных обрамляющих реб­рах — клееметаллические, метал­лические или клеевые. Применение чисто клеевых соединений может быть рекомендовано лишь в случаях пониженных требований к огне­стойкости, например для стеклопластиковых панелей, где, кроме того, имеется относительно повышенная прочность клеевых швов на отрыв.

Виды клееметаллических соединений показаны на рис. 4.2. Для сое­динения металлических элементов наиболее целесообразны клеесварные соединения (контактная сварка — рис. 4.2,а). Клеезаклепочные соеди­нения (4.2, б) или клеевинтовые отличаются меньшей герметичностью и повышенной трудоемкостью. Поэтому такие соединения применяют­ся лишь при невозможности клеесварных или сварных соединений, на­пример в труднодоступных местах.

Для соединения неметаллических элементов (асбестоцемента, стеклопластика и др.) могут применяться клеевинтовые (рис. 4.2) и клее­заклепочные соединения. Для сопряжения сравнительно слабых мате­
риалов, например асбестоцемента, используются клеетрубчатые (рис. 4.2, г) соединения, заполненные расширяющимся цементом.

При проектировании панелей стыки обшивок рекомендуется распо­лагать по возможности в менее напряженных сечениях с применением клееметаллических или металлических сварных соединений.

Рекомендуемые виды соединений и клеев в зависимости от вида и металла соединяемых элементов даны в табл. 6 и 21.

При проектировании клеесварных, клеезаклепочных и клеевинтовых соединений металлических элементов следует руководствоваться СНиП II-B.5-64 и СНиП II-B.3-62. Соединения на самонарезающих вин­тах проектируются по нормам болтовых соединений (для болтов чистых и получистых). При толщине соединяемого пакета равной или менее 3 мм диаметр стержня заклепки следует принимать не менее толщины пакета.

Длина стержня заклепки Ь3 принимается по формуле

L3= 1,3d, + S,

Где d3 — диаметр заклепки;

S — толщина пакета.

Диаметр винтов следует принимать: при толщине соединяемых эле­ментов 0,5—1 мм от 3 до 3,5 мм, при толщине 1—3 мм от 4 до 5 мм. Дли­на стержня винта должна быть на 5 мм больше толщины пакета.

Расстояние крайнего ряда сварных точек, заклепок и винтов от кромки соединяемого элемента (в рабочем направлении) следует наз­начать минимальным. Максимальный шаг сварных точек, заклепок и винтов следует принимать по табл. 22.

При соединениях асбестоцементных обшивок с ребрами применяют­ся трубчатые заклепки диаметром 10—16 мм с шагом не более 350 мм И винты (шурупы) диаметром 5—6 мм с шагом не более 250 мм.

Стыкование листов может осуществляться внахлестку в односторон­ней или двусторонней накладкой; длина нахлестки назначается по рас­чету, но не менее: 8 б для асбестоцемента; 506 для металла; 20 б для стеклопластика, где б — толщина листа.

Примечания: 1. В таблице приняты следующие условные обозначения соединений:

К —клеевые. КС — клеесварные, КЗ — клеезаклепочные, KB — клеевинтовые, С —сварные, 3 —заклепочные, В —винтовые, КГ — клее - гвоздевые.

2. При применении фенолформальдетидиого клея КБ-3 для склеивания металла с пенопластами необходимо предварительное покрытие металла защитным грунтом БФ-2.

3. При склеивании каучуковыми клеями алюминия с пенопластами ПС-Б, ПС-4 последние необходимо предварительно грунтовать латексом найрит JI-HT.

4. Более подробные данные по применению клеев различных видов в зависимости от вида конструкций и применяемого технологического процесса см. выше в табл. 6 (глава 3).

В целях исключения коррозии в месте контакта алюминия со ста­лью и древесиной необходимо руководствоваться указаниями главы СНиП II-B. 5-64. При этом в качестве изолирующих прокладок могут быть использованы клеевые швы. Стальные заклепки, винты (шурупы) и болты должны быть оцинкованы или кадмированы.

В местах опирания панели обшивки и средний слой должны быть за­ведены полным сечением за грань опоры не менее чем на 7г высоты се­чения (А) панели при про - З лете до 3 м и не менее чем

На 7з высоты сечения (А) при пролете до 6 ж, но в обоих случаях не менее 4 см (рис. 4.3).

При этом следует проверять прочность сред­него слоя и обрамляю­щих ребер на сжатие (смятие).

Конструктивные ре­шения, при которых в клеевых соединениях между обшивкой и сред­ним слоем возникают со­средоточенные отрываю­щие усилия (например, подвеска оборудования, трубопроводов и др. к об­ливкам панелей), не должны допускаться. Нельзя также допускать систематическое хожде­ние непосредственно по панелям в процессе эксплуатации (например, проходные подвесные по­толки). В этих случаях целесообразно устройство специальных проход­ных досок (мостиков).

Крепить трехслойные панели к несущим конструкциям надо при по­мощи закладных частей и деталей, допускающих свободное деформиро­вание панелей при температурно-влажностных воздействиях и исключа­ющих возникновение в панелях значительных усилий при деформациях
несущих конструкций здания. Крепят панели болтами или сваркой. В последнем случае необходимо предусматривать меры для защиты па­нелей от повреждения в процессе сварки.

При проектировании ограждающих конструкций с применением трехслойных панелей особое внимание следует обратить на герметич­ность стыков панелей.

Устройство стыков панелей кровли с асбестоцементными или фанер­ными обшивками в связи с наличием рулонного ковра не встречает за­труднений. Оно состоит в укладке в швы упругих заполнителей (пено­пластов, минерального войлока, эластичных герметиков, мастик), спо­собных деформироваться при удлинении или укорочении панелей при температурно-влажностных воздействиях.

Рис. 4.4 Фланцевый стык трехслойных плит кровли из алюминия и пенопла­ста

А — разрез стыка; б — деталь соединения обшивки с обрам­лением: 1 — верхняя гофри­рованная обшивка из алю­миния б =0,8 мм; 2 — на - щельник из алюминия 6= = 1 мм 3 —пенопласт поли - стирольный V=»60 Кг/м3; 4 — Бакелизированная фанера б «=Ю мм; 5 — алюминиевые заклепки 0 6 мм через 60 мм; 6 — болт оцинкованный

0 8 мм через 120 мм; 7 — про­кладки из алюминия б= =4 мм; 8 — уплотнитель из поролона, пропитанного по - лиизобутиленом

Просто решаются и стыки стеновых панелей, которые заполняются упругими прокладками и закрываются металическими нащельниками или нахлесткой из плоских или профилированных листов.

Наиболее сложна проблема устройства стыков безрулонной кровли, еще не решенная полностью до сих пор. Наши соображения по этому вопросу следует рассматривать как предварительные, требующие про­верки в экспериментальном строительстве.

Стыковые соединения безрулонной металлической кровли. Приве­денные выше (в главе 2) зарубежные данные по стыкам безрулонной металлической кровли показывают принципиальную возможность уст­ройства такой кровли даже при нулевых уклонах, но дают мало факти­ческого материала, который мог бы быть испрльзован в отечественном строительстве. Особенно мало данных по наиболее перспективным свар­ным стыкам.

Отечественный опыт по этому вопросу пока недостаточен и разно­речив.

Хорошо показали себя фланцевые стыки с упругими прокладками и металлическими нащельниками (рис. 4.4), примененные для техничес­ких зданий радиорелейных линий. Несмотря на небольшой уклон кровли 5%) и суровые климатические условия, обследование поведения этих стыков (в том числе в Амдерме) дало положительные результаты.

Подобные же стыки заложены в проектах сборно-разборных зданий для приискового строительства (см. ниже).

Следует, однако, иметь в виду, что в кровле указанных зданий, име­ющих обычно длину ската до 6,5 м (ширина здания до 12 ж), отсутству­ют наиболее трудные стыки (идущие поперек ската), а также пересече­ние продольных и поперечных стыков.

Примером безрулонной кровли большеразмерного здания может служить покрытие обогатительной фабрики № 3 (см. рис. 1.4) в Яку­тии. Общая площадь этого покрытия составляла 10 тыс. ж2, а длина участков вдоль ската достигала 30 м при уклоне 10%. Стыки решались в фальц (рис. 4.5) стоячий (вдоль ската) или лежачий (поперек него), для чего между верхней обшивкой и обрамлением вклеивались специ­альные полосы алюминия толщиной 0,5 мм. Стыки устраивались по всем кромкам панели, имеющей размеры 6X1,5 м. В местах пересечения сты­ков устанавливали специальные колпаки.

Опыт эксплуатации стыков этого покрытия показал их повышен­ную водопроницаемость. Это объясняется трудностью устройства добро­качественного соединения в фальц, заменой клеесварного сопряженвд листов с обрамлением на клеезаклепочные, а также большим количест­вом пересечений продольных и поперечных стыков (по углам каждой па­нели), решенных недостаточно герметично.

Другой пример стыкованной большеразмерной алюминиевой кров­ли — покрытие спортивного зала в Сетуни Московской области (см.

Рис. 1.7). Стыки гофрированных листов поперек ската решались здесь внахлестку на герметике, а вдоль ската — с применением нащельника на мастике (описание конструкции и стыков см. ниже). Хотя результаты

Испытаний показали принципиальную возможность применения этих стыков, практически они трудно осуществимы главным образом из-за высоких требований к соблюдению допус­ков размеров гофров и к герметикам.

В связи с этим в дальнейших работах повышенное внимание было уделено свар­ным стыкам, полностью герметичным и от­носительно менее трудоемким. Прежде все­го был изучен опыт применения сварных соединений алюминиевых листов в различ­ных отраслях народного хозяйства и осо­бенно в кровельных покрытиях. Сварные кровли были осуществлены на объектах: Байкальского целлюлозно-бумажного ком­бината и покрытия в Серпухове. В первом случае покрытие размером 114X27 м (рис. 4.6) выполнено из преднапряженных панелей размером 3X12 м со средним сло­ем из минерального войлока. Панели были разработаны ГПИ Проектстальконструк­ция. По проекту стыки кровельных панелей осуществлялись путем выпуска верхнего листа обшивки на сопрягаемую панель и промазки мест сопряжения герметиком УМС-50. Первые месяцы эксплуатации по­казали, что кровля течет как в местах соп­ряжений, так и через заклепки, и такое кон­структивное решение ненадежно.

Аналогичное положение создалось при сооружении покрытия экспе­риментального зала размером 156Х 96 ж в Серпухове (рис. 4.7), где в качестве плит покрытия были применены панели с гофрированной алю­миниевой обшивкой толщиной 1 мм, а стыки осуществлялись также на­хлесткой верхнего листа обшивки (которая имеет выпуски) на сопряга­емые панели. Первый же год эксплуатации показал, что стыки не герме­тичны.

Рис. 4.8. Безрулонная алюминиевая кровля со сварными стыками Байкальского целлю­лозно-бумажного комбината

В связи с полученными неудачными результатами эксплуатации кровель в Байкальске и Серпухове было принято решение заварить сты­ки, а во второй очереди строительства применить только сварные соеди­нения (рис. 4.8). Сварку выполняли вручную с применением вольфрамо­вого электрода в среде аргона. После сварки верхние обшивки панелей экспериментального зала в Серпухове представляли собой монолитное полотнище из гофрированных листов размером в плане 156x96 м. При этом если в одном направлении температурными компенсаторами пане­лей могли служить гцфры, то в другом (на длине 96 м) они отсутство­вали, в связи с чем в Ч)бшивках появились трещины и течи.

На покрытии Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (см. рис. 4.6) стыки поперек ската были сварены жестко, внахлестку, а вдоль ската была осуществлена отбортовка листов (величиной 40—50 мм), на которые надевались нащельники в виде трубы. В коньке также была осуществлена аналогичная отбортовка. Таким образом, длина блока же­стко сваренных панелей составляла всего 13,5 м и лишь в отдельных слу­чаях она достигала 18—20 м, но и на этих участках кровли, как показа­ли наши наблюдения (1965 и 1967 гг.), нарушений целостности сварно­го шва, как правило,[30] не было.

Таким образом, уже в настоящее время в практике устройства без­рулонных сварных кровель есть как положительный, так и отрицатель­ный опыт применения сварных стыков. Это связано в первую очередь с принятой конструкцией самих стыков и покрытия в целом. Сварка же стыков кровли на таких крупных объектах показала не только принци­пиальную возможность, но и перспективность ее применения в ближай­шее годы.

Одним из основных вопросов, связанных с применением безрулон­ной металлической кровли, было выявление предельных размеров моно­литных участков кровли, при которой она не разрушается от темпера­турных деформаций. Этот размер не должен быть слишком малым, как в обогатительной фабрике в Якутии, что повело за собой большое коли­чество недостаточно герметичных стыков и их пересечений. Но он не должен быть и слишком большим, как в покрытии в Серпухове, что выз­вало разрыв кровли от температурных деформаций.

Для разрешения этого вопроса были сделаны предварительные рас­четы и детально обследованы выполненные покрытия.

Узел А

Рис. 4.9. Фрагмент безрулонной кровли

-план; б — разрез; в — жесткий стык «внахлестку»; / — стыкуемые панели; 2 — формы; 3 — компенсационные швы вдоль ската

Далее были разработаны и исследованы компенсационные стыки, соединяющие монолитные участки, а также их пересечения. Для опреде­ления максимально допустимых размеров монолитных участков безру­лонных кровель были приняты следующие предпосылки.

Под влиянием температурных воздействий металлическая кровля стремится деформироваться, чему препятствуют силы трения в местах опирания. При этом в кровельном покрытии могут возникать усилия сжатия или растяжения.

Усилия сжатия менее опасны, так как рассматриваемый участок кровли — группа панелей, сваренных лишь в верхней части (рис. 4.9) — представляет собой гибкую пластину, которая может сравнительно лег­ко укоротиться за счет некоторого выгиба из плоскости.

При усилиях же растяжения, возникающих при действии на кровлю отрицательных температур, стыки могут разрушиться. В связи с этим предельный размер монолитного участка определяют из условия, что усилия трения, возникающие в местах опирания монолитных участков кровли, должны вызывать напряжения в сварных стыках панелей, не превышающие расчетных.

Рассмотрим монолитный участок кровли (рис. 4.9) шириной b (рас­стояние между фермами) и длиной а и определим допустимую величину а, при которой не будет разрушения сварных стыков отдельных панелей, смонтированных в блоке.

Считаем, что концы блока панелей а могут свободно перемещаться, т. е. на коньке кровли устраивается компенсатор, а крепление панелей к фермам выполнено подвижным. Тогда наиболее напряженные участки сварных швов будут находиться в середине блока на расстоянии а/2 от его концов.

В каждом сварном шве стыка, выполненного посредством нахлестки листов верхней обшивки панелей, действуют нормальные напряжения от продольного усилия и изгибающего момента. Последний возникает вследствие эксцентрицитета, который равен толщине обшивки. В этом случае суммарное напряжение для расчетного сечения 1—1 будет равно:

А= — + —, (4.1)

Где or— напряжение в сварном шве;

Т— сила трения, возникающая при перемещении панелей; М— изгибающий момент от силы трения;

F— площадь поперечного сечения сварного шва (условно принима­ем ее равной площади сечения обшивки); W— момент сопротивления расчетного сечения. Сила трения T = Fqab, а момент М = Т си

Где f—коэффициент трения алюминия по стали (при условии опира - ния на металлическую ферму); q—временная нагрузка (снег);

Сг—эксцентрицитет, равный толщине обшивки (б); при сварке об­шивок одинаковой толщины с = б. Из принятого условия 0,7 R™ (СНиП II-B.5-64, табл. 55), где R™ —расчетное сопротивление сварного углового шва, будем иметь:

Т м 0,7 + V

Или

0,7*^(1 + ^; 0JR?<7JF-

Отсюда находим максимально допустимую длину блока панелей

0,10

(4.2)

N

Приняв R™ =500 кГ/см* (сплавы АМг, АВТ) и 300 кг/см2 (сплав АМц); 9=160 кГ/м2 (для г. Оймякона, Якутской АССР); / = 0,2 (мягкая сталь по стали), найдем величину а по формуле (4.2). Для сплавов АМг и АВТ:

При 6=1 мм. ............................................... А=15,6 м

» 6=1,5»......................................... А—23,4 »

Для сплава АМц:

При 6=1 мм...................................................... а=9,4 м

» 6=1,5»........................................ а=14,2 м

Учитывая условность принятых предпосылок (вид опирания, вели­чину коэффициента трения и др.), следует считать расчет сугубо прибли­
женным, позволяющим лишь примерно оценить результаты обследования сварных безрулонных кровель. Вместе с тем интересно отметить, что рас­четная длина монолитного участка в упомянутом сварном покрытии Бай­кальского комбината, определенная по формуле (4.2), равна 21,9 м.

Следовательно, для большинства промышленных зданий, где пролеты двускатных ферм обычно не превышают 24—30 м, можно допустить устройство сварных стыков внахлестку поперек ската без компенсацион­ных стыков, но с обязательным устройством последних по скату и на коньке. При этом представляется возможность избежать применения подвижных крестовин и ограничиться компенсаторами по скату. В слу­чае же большепролетных зданий необходимо устраивать компенсацион­ные стыки в двух взаимно перпендикулярных направлениях, так назы­ваемые компенсационные крестовины. Причем для сокращения числа

Крестовин на покрытии их целесообразно ставить между укрупненны­ми блоками, длина которых на основании изложенных соображений может достигать 20 м и более.

Конструкции стыковых соединений были установлены на основании обширных исследований, в которых изучались (см. главу 6): 1) устало­стные явления, связанные с периодическими деформациями стыков под влиянием температурных деформаций панели в процессе эксплуатации; 2) влияние высоты гребней в компенсационных стыках на их надеж­ность; 3) минимальное расстояние от сварных швов до пенопласта, не вызывающее повреждений последнего в процессе сварки; 4) свойства герметиков в стыках и их поведение под влиянием температурно-вла­жностных факторов.

Основные исследования проводились на сварных стыках, как срав­нительно наиболее надежных и герметичных, допускающих максималь­ную механизацию производственных процессов. Известное внимание уделялось также стыкам на герметиках, важным преимуществом кото­рых является отсутствие необходимости производства сварки при монтаже.

На основании указанных исследований были рекомендованы для экспериментального строительства следующие виды стыков:

А) монолитный стык (рис. 4.9, в), служащий для соединения пане­лей вдоль и поперек ската в укрупненные блоки. Минимальное расстоя­ние от сварных швов до среднего слоя панели из полистирольного

12 А. Б. Губенко

Пенопласта принимается 30 мм в зависимости от его местоположения в панели (см. ниже). При среднем слое из фенольного пенопласта вели­чина может приниматься 70—150 мм;

Б) компенсационный стык в виде гребня, идущий по скату. Пересе­чение этого стыка с монолитным может решаться путем заводки нахле­сток на гребень и сварки (рис. 4.10). На основании расчетов и испыта­ний высота гребня стыкуемых листов алюминия толщиной 0,8—1,5 мм Может приниматься равной 70—150 мм.

/ — стыкуемые панели; 2 — отбортованные гребни; 3 — вогнутый компенсатор; отбортованные гребни, ограниченные по длине; 5— герметик; сварной шатер

Наиболее трудным оказалось решение крестовин в месте пересече­ния взаимно перпендикулярных компенсационных стыков. Ввиду невоз­можности решения цельносварной крестовины была разработана ком­бинированная крестовина с применением сварки и герметика (рис. 4.11). При этом один из компенсационных швов имел вид гребня, а другой — вогнутого полуцилиндра[31].

Крестовина решена с помощью нащельника, надеваемого (на гер­метике или эластичной прокладке) на компенсационные гребни, и ком­пенсационной надставки, укладываемой таким же образом в компенса­ционную полосу. Пространство под нащельником и над надставкой заполняется герметиком. Торцы компенсационных гребней перед поста­новкой нащельника также заделываются герметиком. Нащельник и ком­пенсационная надставка, имея податливость, обеспечивают компенса­цию температурных деформаций в двух взаимно перпендикулярных на­правлениях.

Перекрытие пространства между четырьмя сходящимися панелями может решаться с помощью специального колпака, надеваемого на ком­пенсационные стыки-гребни и небольшие участки профилей аналогичной конструкции в перпендикулярном направлении, приваренные к компен­саторным полосам. Пространство между профилями и компенсаторны­ми полосами заполняется герметиком с внешней стороны, не препят­
ствующим восприятию деформаций компенсато­рами и не дающим воз­можности протеканию влаги внутрь пересечения.

Помимо сварных сты­ков принципиально воз­можно решение компен­сационных стыков с гер - метиком в жестком кон­туре (рис. 4.12), преиму­щество которого — отсут­ствие необходимости мон­тажной сварки на крыше. Сопряжение стыкуемых листов с соединительным профилем может быть, например, выполнено на винтах, а герметичность достигнута герметиком. Жизнеспособность такой кровли доказывается опытом применения без­рулонной кровли «текталь» (см. главу 2, рис. 2.20); недостаток этого решения — многодельность и высокие требования к герметику.

2. Трехслойные панели с металлическими обшивками

Панели с металлическими обшивками в наибольшей степени удов­летворяют требованиям прочности, долговечности и транспортабельно­сти. Однако в связи с дефицитностью материалов они нашли пока при­менение только в районах Крайнего Севера.

Вместе с тем даются примеры трехслойных конструкций с металли­ческими обшивками, предназначенных для центральных районов[32].

Трехслойные панели для отдаленных районов и спецсооружений. Требования, предъявляемые к панелям для отдаленных и северных рай­онов,— это высокая транспортабельность, удобство монтажа и повы­шенные теплотехнические свойства. Панели не должны быть громозд­кими и вместе с тем должны быть немаломерными для уменьшения ко­личества стыковых соединений.

Одна из таких конструкций применена в промышленном строитель­стве при сооружении обогатительной фабрики в Якутии[33].

Здание фабрики (рис. 1.4 и 4.13) состоит из стального несущего каркаса, на котором смонтированы клееные трехслойные навесные па­нели стен и плиты кровли из алюминия и пенопласта пролетом 6 м. Об­щая площадь стен 17,9 тыс. м2, кровли— 10,6 тыс. м2.

Кровельные панели (рис. 4.14) имеют размер 6Х 1,5X0,1Хж. Для их обшивки применены плоские алюминиевые листы, для среднего слоя применен пенопласт, а обрамляющие ребра устроены из бакелизирован - ной фанеры и прикрепленных к ней на заклепках алюминиевых уголков. Обшивки соединяются с обрамлением металлическими (сварными) или клееметаллическими соединениями. Стеновые панели отличаются от кровельных лишь толщиной панели и обшивок (рис. 4.15).

По первоначальному проекту предполагалось применение среднего слоя из пустотного полистирольного пенопласта (рис. 4.14,6) объем­ным весом 60 и 40 ь. г/м,3 (соответственно для кровли и стен), вспенен­ного внутри панели или предварительно склеенного (рис. 4.14, в) из за­ранее изготовленных плит полистирола такого же объемного веса. По

Принятому технологическому про­цессу вспенивания пенополисти­рола с одновременным приклеи­ванием (см. главу 7) отверстия в плитах среднего слоя образуются после выемки перфорированных инъекторов, служащих для созда­ния теплового удара при вспени­вании.

Однако в то время не удалось ии осуществить указанную техно­логию вспенивания пенополисти­рола внутри панели, ни получить пенополистирол нужного объем­ного веса. В наличии оказался пенополистирол объемным весом 20 кг/м3, изготовляемый Мыти­щинским комбинатом, который и был принят для изготовления среднего слоя панелей. При этом пришлось отказаться от пустот, как в первом варианте проекта, а в кровельных панелях устроить двухслойное заполнение (рис. 4.14,г): верхнее толщиной 25— 30 мм, непосредственно примыка­ющее к сжатой обшивке из пено­пласта ПХВ-1, и нижнее толщи­ной 150—155 мм из пенопласта ПСБ объемным весом у = 20 кг/м3. Такое решение на тот период ока­залось единственно возможным, хотя оно значительно уступает по экономическим и прочностным показателям оптимальному вари­анту со вспениванием пустотело­го пенополистирола внутри пане­ли (рис. 4.14,6—4.15,6). Стеновые панели крепят к каркасу (рис. 4.16) путем устройства в обрамляющем элементе отверстия, в которое закладывается стальной штырь меньшего диаметра. Штырь приварен к элементу крепления, поз­воляющему плотно притягивать панели к несущему каркасу. Стыки этих панелей решают с применением нащельников (рис. 4.16).

Кровельные панели крепят к каркасу (см. рис. 4.5) по тому же принципу, что и стеновые. Для обеспечения совместной работы панелей запроектировано фиксирующее устройство, прикрепленное к обрам­лению.

Несмотря на неудачное решение стыков кровли, вызвавшее ее про­текание (см. выше), опыт применения трехслойных панелей из алюми­ния и пенопласта в обогатительной фабрике № 3 был в целом положи-

А)

Рис. 4.14. Конструкция трехслойной клееной пли­ты покрытия из алюми­ния и пенопласта для обогатительной фабрики в Якутии

А— план; б — сечение с пустотелым полистирольным пенопластом (V— =60 кг/мг), вспененным внутри панели; в — сеченне с пустотелым поли­стирольным пенопластом (v =60 кг/м*), склеенным из отдельных плит; г —сечение из двух слоев пенопласта; верхнего из ПХВ-1 (7 = 100 кг/м3) И нижнего — из пенополистирола (V—20 кг/м3); /—обшивка из алю­миния (б «1ч-1,5 мм); 2 — пенопласт ПСБ; 3 — пенопласт ПХВ; 4 — алю­миниевые уголки; 5 —заклепки; 6 — клеесварные или клеезаклепочные соединения; 7 — бакфанера

Щ

Т

А — план; б — сечение с пустотелым полистирольным пенопластом (объемный вес V кг/мг), вспененным в полный размер; в — се­чение с пустотелым полистирольным пенопластом (7=40 кг/м Склеенным из отдельных плит; г— сечение из полистирольного пено­пласта (v=20 кг/м*) без пустот; / — обшивки из алюминия 0=1 мм; 2 — пенополистирол; 3—бакфанера; 4 — алюминиевые уголки;

5 — заклепки; 6 — клеесварные или клеезаклепочные соединения

Тельным и явился стимулом к развитию применения таких панелей в от­даленных и северных районах.

При проектировании новой обогатительной фабрики в Якутии были учтены опыт указанного строительства и новые данные эксперименталь­ных исследований.

В новой конструкции панелей (рис. 4.17) были применены сварные стыки и гофрированная[34] верхняя сжатая обшивка. Было выполнено клеесварное соединение обшивки с обрамлением, а для среднего слоя

Был применен крупноблоч­ный пенопласт с пустотами. При этом вспенивание по­следнего производилось вну­три панели с одновремен­ным припениванием к об­шивкам (см. главу 7).

Применение сварных стыков не всегда возможно, например, в сборно-разбор­ных зданиях. Для этой цели были разработаны другие стыки с применением болто­вых соединений, уплотните­лей и металлических накла­док.

Интересным примером такого решения может слу­жить конструкция сборно - разборных технических зда­ний (жилых и производст­венных) для обслуживаю­щего персонала предприятий связи (рис. 1.5, 1.6) в се­верных районах (Крайний Север, Сибирь). Здание размером 19,5Х ХЭ,1 м представляет собой замкнутый контур из стального каркаса, к которому прекреплены трехслойные клееные панели из алюминия и пластмасс[35] (рис. 4.18). Фундаментом здания служат металлические сваи. Наличие неогражденного пространства под зданием препятствует образованию снеговых заносов. Небольшие размеры здания позволили исключить наиболее опасные стыки, идущие поперек ската.

Конструкция трехслойных панелей в основном соответствует опи­санной выше, но имеет ряд особенностей. Они устроены шириной 1300 мм, толщиной 160 мм и длиной соответственно для кровли, стен и пола 4710, 4470 и 4470 мм.

Панели кровли и стен имеют одинаковую конструкцию. В конструк­ции же панелей пола, не имеющей боковых фланцев для крепления к каркасу, устраивают закладные детали.

Панели пола служат лишь для утепления. Пол делается из дре-

Весноволокнистых плит по лагам, опирающимся на продольные ригели каркаса (рис. 4.18).

В качестве среднего слоя этих панелей был запроектирован пусто­телый пенополистирол с объемным весом 60 кг/м3.

Важное отличие принятой конструкции панелей — корытообразные обшивки из алюминия, прикрепленные на клею и заклепках к обрам­лению из бакелизированной фанеры.

Стыки в этом здании были решены в виде нащельника, охватываю­щего выступы корытообразных обшивок с уплотнителем из поролона (рис. 4:19).

А)

Рис. 4.19. Схемы укрупненных блоков и узлы трехслойных ограждений

А — укрупненный блок кровли; б — укрупнен­ный блок стены; в — углы; 1 — кровельные па­нели; 2 — стеновые панели; 3 — болтовые сое­динения; 4 — алюминиевый корытообразный лист толщиной 1,5 мм; 5 —средний слой из пенопласта; 6 — бакелнзированная фанера толщиной 10 мм; 7 — уплотнитель; 8 — про­кладка из бакелизированной фанеры в местах болтовых соединений; 9 — нащельник из алю­миния; 10 — болты диаметром 10 мм

Панели предварительно соединяют в укрупненные монтажные бло­ки по три панели в каждый (рис. 4.19,6). Такое укрупнение упрощает и ускоряет монтаж здания и улучшает статическую работу конструк­ции, которую, как показали испытания, можно рассматривать как пла­стинку, опертую по контуру.

А — схема конструкций - б—фрагмент панели; / — гофрированная об­шивка из алюминия 0=0,8 мм; 2 — плоская обшивка из алюминия 6=1 мм; 3 —пенопласт полистирольный 7=60 кг/м3; 4 — бакелизиро - ванная фанера 6=10 мм; 5 — алюминиевые заклепки 0 6 мм через

60 мм

Блоки кровли опираются одним концом на металлические ригели, а другим, имеющим фланец, — на блоки стены (рис. 4.18), в свою оче­редь примыкающие к панелям пола. Панели крепятся к стойкам кар­каса и, кроме того, своими торцами — к панелям кровли и пола. Опи­санные конструкции и их стыковые соединения хорошо показали себя в тяжелых условиях эксплуатации (см. рис. 1.5).

В более поздних решениях, разработанных для приискового строи­тельства, описанные конструкции панелей сборно-разборных зданий были усовершенствованы с заменой сжатых обшивок гофрированными,

71

_ еэ^

Яо

7L

Ою-

I 5

Рис. 4.21. Конструкция трехслойной стеновой панели из фанеры и пенопласта для приискового строительства

1— фанера толщиной 8—10 мм; 2 — пенопласт полистирольный 7=40 кг1м3-ш 3— обрам­ление из деревянных брусков и бакелизированной фанеры; 4, 5 — клеегвоздевое соеди­Нение; б — нащельник из алюминия толищной 1 мм; 7 — уплотнитель; 8 — клее винтовое

Соединение; 9 — болт

С применением крупноблочного среднего слоя из пенополистирола. В плите кровли гофрированной устраивалась только верхняя обшивка (рис. 4.20), а в стеновых гофрировались обе обшивки.

В одном из вариантов панелей зданий, предназначенных для жилья, вместо алюминиевых были применены обшивки из водостойкой фанеры с обрамлением из деревянных брусков и бакелизированной фанеры (рис. 4.21). Соединение обшивок с пенопластом выполнялось на клее (нанесением его перед вспениванием пенопласта в полости панели, см. главу 7), а обшивок с обрамлением — на клее и гвоздях.

Сопряжение бакелизированной фанеры с обрамлением, которое мо­жет испытывать отдирающие усилия, делается на клеевинтовых соеди­нениях.

Уменьшение толщины указанных панелей может быть достигнуто более частой расстановкой прогонов и применением двухпролетной схе­мы (рис. 4.22).

В случае отсутствия требований к разборности фланцевые стыки в конструкциях с алюминиевыми обшивками могут быть заменены

Сварными. При этом, как показали испытания, снижение несущей спо­собности панелей, вызванное исключением ребер, будет небольшим, что можно компенсировать некоторым увеличением толщины панелей.

В указанных решениях панели работают лишь на местные нагруз­ки в пределах своего пролета. Основные же нагрузки воспринимает спе­циальный стальной каркас. Для сборно-разборных зданий принципи­ально более совершенной надо считать конструктивную схему без несу­щего каркаса, где сами трехслойные панели воспринимают основные нагрузки.

А — съем плиты и разрезы; б — коньковый узел; в — деталь узла А (условно повернут на 90°); Г — карнизный узел; д — узел опирания плиты на прогон; 1 — обшивка из алюминия толщиной 1 мм: - — средний слой из пенопласта ПСБ 7=60 кг/м*; 3 — ребро из бакелизированной фанеры б =10 мм; 4 — заклепки; 5 — опорные профили; 6 — уплотнитель; 7 — герметик; 8 — губчатая резина;

9—нащельник из алюминия

Такие конструкции разработаны [36] применительно к временным отап­ливаемым сборно-разборным зданиям, предназначенным к эксплуата­ции в отдаленных районах (в частности, в г. Тюмени). В этих зданиях намечается разместить временные производственные, складские, адми­нистративные, культурно-бытовые и жилые объекты, объекты линейного строительства, магистральных трубопроводов, дорог, линии электропе­редач.

Здания запроектированы по ширине (пролет) 9 и 12 м по длине 18, 24, 30, 36, 42, 48 и 66 м; по высоте 3,2 и 6 м.

Производственные здания оборудуются подвесными электрически­ми кранами грузоподъемностью до 3 г. Нагрузка от кранов восприни­мается крановой рамой. Проектный срок эксплуатации зданий установ­лен 30 лет при 12-кратной оборачиваемости.

В качестве примера показана схема (рис. 4.23) производственного здания указанного типа в процессе монтажа. По статической схеме

Она представляет собой раму, в которой основные несущие элементы — трехслойные панели из алюминия и пенопласта. Конструкция этих па­нелей аналогична описанным выше. Однако в рассматриваемых здани­ях они работают главным образом не на поперечный изгиб, а на ежа-

Тие с изгибом. Жесткость конструкций обеспечивается специальными стальными накладками в наружных узлах и затяжками (рис. 4.24).

Оригинальным и интересным сооружением с ограждениями в виде трехслойных панелей из алюминия и пенопласта [37] является телескопи-

Ческий купол астрофизической обсерватории АН СССР. Основным не­сущим элементом купола является стальной каркас из радиальных и тангенциальных элементов (рис. 4.25), к которому прикрепляется на­ружное и внутреннее ограждение из трехслойных панелей. Задача на­ружного ограждения — защитить от солнечной радиации и перегрева металлическую конструкцию купола. Внутреннее ограждение выполня­ет основные функции теплоизоляции подкупольного пространства, кото­рое в совокупности с установкой кондиционирования обеспечивает тре­буемую в момент работы на телескопе температуру воздуха.

Сечение основных панелей наружного ограждения равно 1480X64 м При максимальной длине 7200 ж. Они опираются по длинным сторонам. Расчет их проводился на ветровую нагрузку 150 кг)м2 (50 м/сек) при расчетном пролете около 1,5 м.

Теплотехнический расчет производился при следующем заданном температурно-влажностном режиме:

А) расчетные параметры наружного воздуха: зимой температура tz= —15°С, влажность w = 85%. Летом температура /=+ 24°С, влаж­ность W = 70%;

Б) в подкупольном пространстве в период работы на телескопе (ночное время) температура воздуха равна наружной, а в дневное вре­мя, как правило, ниже наружной. Перепад достигает 25°. В некоторых исключительных случаях возможен обратный перепад температур на ту же величину.

Обшивкой панелей служит алюминий марки АМГ-М толщиной 2 мм, А для среднего слоя применен пенопласт марки ПХВ-1 (рис. 4.26).

Для обрамления применены алюминиевые гнутые профили толщи­ной 2 мм, соединенные с обшивками контактной точечной сваркой. Крепление панелей к каркасу (рис. 4.27) осуществлено с учетом их де­формации под влиянием температурных деформаций.

Панели крепятся к прогонам притяжными Т-образными деталями, поперечный стержень которых заводится в специальные вырезы в пане­лях. Для контроля правильного положения стержня в хвостовой части
тяги предусмотрено отверстие, которое сориентировано по отношению к стержню так, что контрольный стержень, вставленный в отверстие, бу­дет ему параллелен. Крепление воспринимает нагрузки, действующие на панели, но не препятствует температурным деформациям панелей и имеет возможность регулировки его при монтаже.

А — крепление панелей и стык поперек ската; б — стык вдоль ската; / —нащельник из алюминия толщиной 1,5 мм; 2 — подкладки из поли­этиленовой пленки с липким слоем; 3— уплотнитель; 4 — тиоколовая лента (три слоя); 5 —прогон купола; 6 —прокладка из алюминия; 7—мастика; 8— средний слой панели из пенопласта ПХВ-1; 9—об­Шивка из алюминия

Горизонтальные стыки между панелями уплотняют эластичным пе­нополиуретаном, который закладывается в пазы панелей в момент мон­тажа. От увлажнения пенополиуретан защищают обертывая его перед укладкой полиэтиленовой пленкой с липким слоем или предварительно покрывая поверхность брусков мастикой ГС-1. С наружной стороны стык перекрывают нащельником, которым служит перепущенный за обрез панели верхний лист, вышележащий по уклону панели (см. рис. 4.27). Благодаря перелому между соседними панелями закрепление нащельника самонарезающими винтами не создает опасности наруше­ния стыков от температурных деформаций.

Для устранения электрохимической коррозии в местах контакта алюминия со сталью помимо окраски стальных конструкций масляной краской за два раза по грунту из железного сурика используют проклад­ки из полиэтиленовой пленки с липким слоем или тиоколовую ленту.

Для герметизации стыков под нащельники подкладывают три слоя тиоколовой ленты.

Сечение основных панелей внутреннего ограждения принято рав­ным 1480X113 мм. Конструкция их аналогична конструкциям панелей наружного ограждения; однако ввиду большой толщины такой панели средний слой ее устроен пустотелым, склеенным из блоков пенопласта на клее КБ-3.

Металлическое обрамление в панелях не вызывает опасности обра­зования конденсата на внутренних поверхностях в силу особенностей теплового режима купола (см. выше) и в связи с наличием наружного отепленного ограждения.

Трехслойные панели для центральных районов. Основное отличие панелей данного типа — относительно небольшая их толщина, обеспе­чивающая повышенную экономичность.

В стеновых ограждениях снижение толщины панелей достигается путем уменьшения их пролета до 3 м. Это требует установки дополни­тельных стоек фахверка, что является одним из основных возражений против применения панелей 3-м длины. Разработанная ЦНИИПромзда - ний конструктивная схема панельных стен с дополнительными стойками - фахверками (рис. 4.28) аналогична схеме заполнения больших оконных проемов стальными переплетами по ГОСТ 8126—56. Такое решение особенно эффективно при наличии остекленных проемов. По данным ЦНИИПромзданий более 85% отапливаемых промзданий проектирует­ся с окнами, площадь которых составляет 40—50% от площади стен. Анализ показал что введение дополнительной стойки не вызывает пе­рерасхода стали, так как получается экономия на переплетах. Для обо­снования этого вывода сравнивались участки стен высотой 12 м с лен­точными проемами высотой 6 м. В первом случае рассматривались сте­ны из керамзитобетонных панелей длиной 6 м и толщиной 200 мм по серии СТ-02-31 с проемами, заполненными стальными переплетами по ГОСТ. Во втором случае — стены из трехслойных навесных панелей из асбестоцемента и пенопласта длиной 3 м с проемами, заполненными пе­реплетами такой же длины. Количество одинарных, двойных, створных и глухих переплетов в обоих случаях одинаково. Результаты сравнения показали несколько меньший расход стали во втором случае (табл. 23).

Целесообразность применения конструкций каркасно-навесных стен с использованием панелей длиной 3 м было также проверено в ЦНИИ­Промзданий на проекте зданий сборочного цеха судостроительной про­мышленности высотой более 50 ж, в котором рассматривались два ва­рианта решения стен: из керамзитобетонных панелей длиной 12 м по се­рии 13-99 с ленточными проемами, заполненными стальными оконными панелями по серии СТ-05-50 из трехслойных асбестоцементных панелей длиной 3 м, и с проемами, заполненными стальными переплетами дли­ной 3 м. По первому варианту расход стали составил 18,4 кг/м[38], вес глу­хих участков стен 240 кг/м2; по второму варианту 17,8 и 50 кг/м2.

Расход стали на стеновые ограждения различных видов

При стенах из керамзитобетонных панелей длиной 6 м

При стенах из трехслойных панелей длиной 3 м

На импосты...................... 310 кг (30 %)

» переплеты..................... 450 кг (43,5%)

» арматуру панелей. . 232 кг (22,4 %)

» опорные консоли и крепления 43 кг (4,1 %) на каркас 320 кг (34,1 %)

» переплеты.................... 447 кг (47,7®)

» арматуру цокольных

Панелей.......................... 25 кг (2,7 %)

На опорные консоли и крепления и нащельни - ки 145 кг (15,5 %)

Разработаны два варианта конструкций трехслойных стеновых па­нелей-сэндвичей длиной 3 и 6 м. В обоих случаях пролет панелей состав­ляет 3 м.

Главные преимущества панелей длиной 6 м — уменьшение количе­ства монтажных единиц и стыков, повышение жесткости панели, рабо­тающей как неразрезная плита; снижение трудоемкости при монтаже и общее снижение стоимости конструкций стен в деле примерно на 15% по сравнению с трехслойными панелями трехметровой длины.

Однако панели длиной б м требуют листовых материалов длиной 6 м и относительно громоздки в монтаже. Поэтому они могут быть реко­мендованы к применению главным образом в случае металлических об­шивок.

Трехслойные же панели с асбестоцементными обшивками целесооб­разно применять преимущественно трехметровой длины, учитывая их относительную хрупкость, а также трудность получения большеразмер - ных листов.

Г-г

Конструкция трехслойной стеновой панели (сэндвич) относительно проста (рис. 4.29). Средний слой ее из пенопласта с объемным весом 40 /сг/ж3 оклеивается на каучуковых клеях листами из алюминия или плакированной стали толщиной 0,8 мм. Торцы панели покрывают за­щитной мастикой толщиной 2 мм.

ЗЁ

Трехслойные панели крепят к колоннам и к специальному каркасу в виде вертикальных стоек фахверка, закрепляемых в верхней части к прогонам или плитам покрытия по основному фасаду, а по торцу — к стропильной ферме, в нижней части — к фундаментным балкам или к цокольным панелям. Горизонтальные и вертикальные нагрузки от сте­новых и оконных панелей передаются на железобетонные колонны и стальные стойки фахверка.

Опирание панелей производится через синтетические прокладки на специальные столики из оцинкованной листовой стали, приваренные к колоннам зданий или к стойкам фахверка (рис. 4.30, 4.31). Собственный вес стеновых панелей передается на столики в местах вертикальных

А — детали опорного столика и элементы крепления панелей; б — деталь крепления; 1 — панель; 2— железобетонная колонна; 3— стойка фахверка; 4 — опорный столик; 5 — болт 0 8 мм; 6 — закладная деталь в колонне; 7 — нащельник из стального гнутого

Профиля

Стыков. В столиках предусматривается по два стержня-болта с гайками и шайбами. Деталь крепления состоит из оцинкованных болтов стерж­ней, предохранительных прокладок из резины или пластика, прижим­ных планок, имеющих специальное приспособление для крепления на - щельников и гаек.

С целью восприятия ветровых нагрузок средняя часть стеновой па­нели прижимается к стойкам фахверка при помощи стальных оцинко­ванных болтов и нащельников, прикрепляемых к имеющимся на стойках уголкам.

Во избежание горизонтального смещения каждая панель крепится прижимными планками в четырех углах и в средней части имеет два крепления, что обеспечивает плотное прилегание к стойке и колоннам. Таким образом, обеспечивается работа панели по неразрезной схеме. Устройство стыков производится одновременно с монтажом панелей. Для заделки стыков используются гернит, пенополиуретан, пропитан­ный раствором смол, минераловатные маты или пороизол с дополни­тельной герметизацией мастиками МИБ-Х-100 или УМС-50. Между па­нелью и стойкой или колонной целесообразно проложить прокладки из упругого материала (мягкая резина, пластик и т. д.).

Для вертикальных и горизонтальных стыков используются специ­альные нащельники из гнутых стальных оцинкованных или гальванизи­рованных профилей (рис. 4.32).

Цокольная часть стен выполняется из керамзитобетонных или бе­тонных панелей или из кирпичной кладки.

Верхняя часть навесных стен заканчивается карнизной железобе­тонной плитой, опирающейся на специальные прикрепляемые к стойкам уголки.

В кровельных покрытиях применение простейших трехслойных кон­струкций из алюминия и пенопласта без обрамления практически не­возможно из-за трудности устройства стыковых соединений, поэтому все описанные ниже плиты кровли устанавливаются с обрамлением.

Конструкция простейшей плиты кровли для центральных районов (рис. 4.33) и ее стыковые соединения приняты аналогичными разрабо­танным для отдаленных райо­нов. Основное ее отличие — по­ниженная толщина и большие размеры по ширине, а иногда и по длине. В связи с небольшой толщиной такая плита укладыва­ется на прогоны, поставленные через 3 м.

Обрамление плиты устраи­вается со стенкой из бакелизиро­ванной фанеры и прикрепленных к ней алюминиевых уголков (ос­новной вариант рис. 4.33,6) или же из алюминиевого швеллера с прокладкой из древесноволокни­стых плит (рис. 4.33,в). Послед­нее решение хуже в теплотехни­ческом отношении и может при­меняться лишь для II климатиче­ского пояса.

Панель может укладываться вдоль прогона с опиранием по длинным сторонам или поперек— с опиранием по коротким сторо­нам и середине. В последнем слу­чае панель в месте опирания уси - ляется алюминиевой прокладкой. При опирании по длинным сто­ронам целесообразно устраивать верхнюю обшивку гофрированной поперек прогонов (рис. 4.34).

Эти плиты, отличаясь эконо­мичностью, имеют вместе с тем тот недостаток, что требуют уст­ройства прогонов. Беспрогонное решение с укладкой плит непосредственно по фермам, расставленным через 6 му может быть достигнуто, например, путем создания укрупнен­ной плиты, которая представляет собой описанную тонкую трехслойную плиту (рис. 4.33), уложенную на сварную раму из стальных гнутых про­филей.

Харьковский Промстройниипроект применял эти плиты в покрытии теннисного корта в Харькове. Монтажные стыки решены в них с приме­нением аргоно-дуговой сварки (рис. 4.35) по указанным выше принци­пам. Все покрытие размером 66X60 м разделено на 9 монолитных участ­ков размером 22x20 м каждый, сваренных из трехслойных панелей. Эти участки соединены между собой сварными компенсационными шва­ми, причем стык по скату устраивается в виде гребня, а поперек ската — в виде желоба. Пересечение компенсационных швов запроектировано в виде специальной «шапки» с применением герметика (рис. 4.11).

БП

План панели

Й-Й

-5980

ВарисштШ М-ж

А — план и разрезы; б, в — детали обрамления; г — компенсационный стык; д — монолитный стык; е—монтажная схема; 1 — алюминий 6=1 мм; 2 — алюминий 6=0,8 мм; 3 — полистирольный пенопласт у= =60 кг/м3; 4 — бакелизированная фанера 6 = Ю мм; 5—уголки или швеллер из алюминия; 6 — заклепки из алюминия 0 4 мм через 150 мм; 7 — кле­есварные соединения; 8 — монтажная аргоно-дуговая сварка; 9 — уплотни­тель; 10 — прокладка из пропитанной древесноволокнистой плиты на масти­ке; 11 — прогон; 12 — ферма; 13 — балки

Рис. 4.34. Трехслойная плита кровли из алюминия и пенопласта размером 6X3 м с верхней гофрированной обшивкой, укладываемая по прогонам, расставленным через 3 ж с опиранием по длинным сторонам

А — план и разрезы; б, в — детали обрамления; г — монолитный стык; д — компенсационный стык; е — схема укладки панелей по кров­ле; J — гофрированный алюминий 6=0,8 жж; 2 — алюминий плоский 6 = 1 жж; 3 — полистирольный пенопласт "У^бО кг/м3; 4— баке- лизированная фанера 6 = 10 мм; 5 — уголки из алюминия 30 X 20 X 2 мм; 6 — заклепки 0 4 жж через 50 жж; 7 — клеесварные соединения; 8 — монтажная аргоно-дуговая сварка; 9 — уплотнитель из минерального войлока; 10 — прогон; // — фермы; 12 — прокладка из про - _________________________________________________________________________ Питанной древесноволокнистой плиты на мастике______________________

Особенностью статической работы трехслойной плиты в данной кон­струкции является опирание ее на 4 канта, что позволило несколько снизить ее толщину (с 60 до 50 мм). Дальнейшим улучшением статиче­ской работы является закрепление обшивок по контуру, т. е. создание

Рис. 4.35. Покрытие и узлы теннисного корта размером 66X60 м из трехслойных плит с алю­миниевой обшивкой раз­мером 6X3 м

А—схема покрытия; б — раз­рез по /—/; 1 — трехслойные плиты покрытия; 2 — ком­пенсационные швы; 3 — об­шивки из алюминия; 4— пе­нополистирол 7 в60 кг(мг 5—бакелизированная фане­ра; 6 — клеесварные соеди­нения; 7 — аргоно-дуговая сварка; 8 — уплотнитель

Плиты мембранного типа[39], которая разработана размерами 3x3 и 6x3 м. Плита размером 3x3 м предназначена в основном для висячих конструкций, а размером 6x3 м — для опирания по фермам. Конст­рукции плиты мембранного типа во многом схожи с описанной конструк-
дней укрупненной плиты. Однако она имеет более сложное обрамление и узлы (рис. 4.36). Применение в данном случае составной обрамляю­щей рамы, при которой алюминиевые обшивки соприкасаются с алюми­ниевыми, а не стальными профилями, сделано во избежание больших внутренних напряжений, при температурных воздействиях в случае склеивания материалов с резко различными коэффициентами линейного расширения. Усложнение узлов вызвано также необходимостью закреп­ления обшивок. Вместе с тем плиты мембранного типа обладают опре­деленным преимуществом. Как показали расчеты, наличие горизонталь­ных реакций по контуру позволяет снизить толщину обшивок панелей

Рис. 4.36. Трехслойная плита мембранного типа с металлической обшивкой,

Размером 3X3 м

А — схема; б — деталь узла: / — обшивки из алюминия толщиной 0,8 мм; 2 — пенополи­стирол V =60 кг/м3; 3 — алюминиевый гнутый профиль 60x40x3; 4 — гнутый стальной профиль 50X3 мм; 5 — гнутый стальной профиль 250X 50 X 4 мм; 6—бакелизированная фа­нера 6=8 мм; 7 — клеесварные соединения; 8— аргоно-дуговая сварка; 9 — уплотнитель

До 0,5 мм (при поле 3x3 м). Однако это преимущество сможет быть использовано лишь при получении плакированной стали[40] (алюминие­вые обшивки допускаются толщиной не менее 0,8 мм) или при проекти­ровании конструкций с большими размерами полей.

Харьковский Промстройниипроект применил плиты мембранного типа размером 3X3 м в проекте висячего покрытия ангара, а плиты мембранного типа размером 6x3 м — для покрытия теннисного корта (рис. 4.34) в сочетании с укрупненными плитами размером 6x3 м.

В качестве среднего слоя описанных трехслойных конструкций мож­но применять лишь материалы, обладающие достаточной прочностью на отрыв, прежде всего — пенополистирол. Однако пенополистирол (в том числе самозатухающий) по соображениям огнестойкости часто не допус­кается пожарным управлением к использованию.

В связи с этим большой интерес представляет применение конструк­ций со средним слоем из фенольного пенопласта, обладающего повышен­ной огнестойкостью. Ввиду его хрупкости и невысокой прочности на растяжение были разработаны принципиально новые виды панелей — предварительно напряженные, где пенопласт работает в значительной степени не на отрыв, а на сжатие[41] (см. главу 6).

А — схема панели-фермы; б — стык поперек ската; в — стык вдоль ската; / — трехслойная плита 6X1,5 мм; 2 — стальная решетка

К достоинствам этих панелей по сравнению с другими видами пред­варительно напряженных панелей из алюминия, утепленных мягкими минеральными утеплителями, относятся повышенная жесткость (в том числе на местную нагрузку) и лучшие теплотехнические свойства, что особенно важно при применении панелей в отдаленных районах.

Несомненный интерес представляют конструкции покрытий, в кото­рых плиты используются не только для работы на местную нагрузку в пределах пролета, но и участвуют в работе на основной пролет в каче­стве верхнего сжатого пояса панелей ферм. Такая конструкция пролетом 18 м (рис. 4.37) была разработана и применена для покрытия спортив­ного зала Всесоюзным институтом легких сплавов[42]. Верхний пояс ее состоит из трех трехслойных плит размером 6X 1,5 м с наружными слоя­ми из гофрированных алюминиевых листов и средним слоем из пено­полистирола, вспененного внутри панели, с одновременным приформо - ванием.

Кровля безрулонная. Стыки поперек ската устраиваются внахлестку на герметике (рис. 4.37,6), а вдоль ската — при помощи специального вкладыша и металлических накладок на герметике (рис. 4.37,б).

Трехслойные плиты подвесных потолков предназначены для цехов точного приборостроения, технологические процессы которых требуют максимально гладкого потолка, стойкого к коррозии, обеспечивающего герметизацию помещения для поддержания постоянных параметров влажности, давления и чистоты воздуха. До настоящего времени для подобных производств применялись потолки из цельноалюминиевых па­нелей, состоящих из гофрированного листа толщиной 1,2 мм и плос­кого подшивного листа толщиной 0,8 мм, соединенных заклепками с шагом 50 мм (см. рис. 1.13,г). Эти панели требуют большого расхода алюминия (8,8 кг/м[43]) и весьма трудоемки в изготовлении. Кроме того, в связи с тем, что сверху такие панели имеют глубокие и сравнительно широкие гофры, обслуживание коммуникаций в межферменном прост­ранстве с подобными панелями неудобно. В углублениях гофр и у голо­вок заклепок накапливаются пыль и грязь, которые трудно убирать.

Была разработана более простая и экономичная конструкция плит подвесного потолка трехслойного типа2 (рис. 4.38). Обшивки плит из­готовляют из гладких листов толщиной 0,8 мм — нижняя из алюминия, а верхняя из стали. Средний слой решен в виде сот из древесноволок­нистых плит. Панели имеют обрамление из стального гнутого профиля толщиной 1,2 мм, который защищает торцы конструкции от случайных механических воздействий и повышает ее огнестойкость.

Во избежание коррозии между стальным обрамлением и алюминие­вой обшивкой последняя окрашивается с внутренней стороны по конту­ру на ширину 25 мм. Кроме глухих плит разработан вариант с проемом для подвешивания светильников (рис. 4.38,6). Решение этой конструк­ции принципиально аналогично описанной выше. Проем обрамлен гну­тыми стальными профилями, соединенными с обшивками заклепками. Для усиления конструкции продольное обрамление проема проходит на всю длину панели, соединяясь с боковым наружным обрамлением.

Плиты подвесных потолков опираются по двум сторонам на спе­циальные алюминиевые таврики, прикрепленные к стальным балкам,
подвешенным через 3 м к узлам ферм, при шаге ферм 6 м, а при шаге ферм 12 м — к узлам ферм и ребрам плит покрытия. Герметизация сты­ков достигается путем прокладки резинового уплотнителя (рис. 4.38,г).

Панели рассчитывались на сосредоточенный груз, равный 120 кг, Приложенный в середине пролета, или на равномерно распределенную нагрузку интенсивностью 75 кГ/м2. Сечение панелей определялось по прогибу, который из условия обеспечения герметичности стыков не дол­жен превышать 4—5 мм.

4

Рис. 4.38. Плиты подвесных потолков для зданий радиотехнической промыш­ленности

А — глухая плита; б — плита с отверстиями для светильников; в — деталь среднего слоя из древесноволокнистых сот; г — узел крепления плиты; 1 — обшивки из стали о =8 мм; 2 — об­шивка из алюминия 0=0,8 мм; 3 — средний слой в виде сот (решетки) нз древесноволокнистых плит; 4 — гнутые стальные оцинкованные профили; 5 — стальные кляммеры 6=3 мм; 6 — таврики № 6, оцинкованные из алюминия; 7—резиновая прокладка, приклеенная

К таврику

Такая трехслойная конструкция подвесного потолка значительно де­шевле указанного аналога и обеспечивает экономию алюминия примерно в 3 раза. Указанные плиты применены в промышленных предприятиях (см. рис. 1.13). Разработаны для этой цели также трехслойные плиты со средним слоем из пенопласта и сотопласта.

Шения разработаны для применения полистирольного пенопласта. Од­нако без существенных изменений [44] они могут быть применены и в случае фенольного пенопласта.

Рядом проектных организаций совместно с ЦНИИСК были разра­ботаны конструкции трехслойных панелей с асбестоцементными обшив­ками для промышленного и гражданского строительства. Основное внимание уделялось трехслойным панелям относительно небольших раз­меров (длиной до 3 м) сравнительно простым в изготовлении. Путем со^ четания этих панелей с рамами из металлических, а в ряде случаев и деревянных элементов монтировались и более крупные панели.

Трехслойные стеновые и кровельные панели с асбестоцементной об' шивкой для промышленных зданий [45]. Такие панели разрабатывались применительно к типовым секциям зданий с шагом несущих конструкций 6 и 12 м. В качестве среднего слоя применялся пенополистирол.

Панели пролетом 3 м в кровельных покрытиях укладывали по про­гонам, а в стенах крепили к дополнительным стойкам фахверка [46]. Панели более крупных размеров устраивали путем сочетания указанных трех­слойных панелей с металлическими гнутыми профилями (при 1 = 6 м) Или прутковыми прогонами (при 1=12 М).

В плитах кровли наиболее целесообразно применение трехслойных панелей с асбестоцементным обрамлением, полностью воспринимающим сдвигающие усилия, что повышает огнестойкость конструкции и допус­кает применение менее прочных пенопластов, обладающих повышенной огнестойкостью.

Однако плиты размером 3X1,5 м со средним слоем из пенополисти­рола, опертые по контуру, разрабатывались и без обрамления (см. ниже).

Для стеновых ограждений разрабатывались в основном панели без обрамления, прикрепленные при помощи металлических креплений к каркасу-фахверку.

Простейшая трехслойная плита покрытия размером 3x1,5 м имеет средний слой из пенополистирола объемным весом 60 кг/м3, оклеенного асбестоцементными листами толщиной 10 мм (рис. 4.39). По кромкам панелей установлены деревянные пробки из антисептированной древеси­ны, соединенные с обшивками на клее и шурупах.

Для защиты от возгорания и механических воздействий торцовые поверхности среднего слоя можно покрывать мастиками (например, из- вестково-битумными), асбестоцементными полосами, прикрепленными на клее и шурупах, и др.

Крепят плиты пластинами kx и k2) которые прикрепляются шурупа­ми к деревянным пробкам плит. Детали крепят к угловым пробкам с торца плиты до монтажа, а детали k2 — к пробкам из двух смежных плит после их установки. Такой способ крепления в какой-то степени обеспечивает совместную работу плит в покрытии. Продольные швы между плитами приняты равными 10 мм, а поперечные 20 мм. Они за-

I_L--LJl-Li-i—L

80V'

-Ф-

2980

Рис 4.39. Простейшая трехслойная плита покрытия — сэндвич (без конструктивного обрамления) размером 3X1,5 м из асбестоцемента

И пенопласта

А — схема плиты; б — детали крепления; 1— асбестоцементные обшивки толщиной 10 мм; 2 — пенопласт ПСБ-С объемным весом 60 кг/мг; 3 — деревянные антисептированные пробки 60 X80 X 80 мм; 4— шурупы; 5 — крепежные детали К-1; 6 — то же, 2; 7—битум­ная мастика; 8 — уплотнитель; 9 — рулонный ковер; 10— стальной прогон; 11 — верхний пояс фермы

Полняются, например, отходами минеральной ваты на фенольной связке, а сверху битумной мастикой.

Применение трехслойной плиты-сзндвича без обрамления ограни­чивается в первую очередь соображением огнестойкости. Такие плиты могут, очевидно, найти применение в совмещенных покрытиях III сте-

Пени огнестойкости и тому подобных случаях, где не нормируется предел огнестойкости. Значительно большую область применения имеют трех­слойные плиты с обрамлением (рис. 4.40).

Укрупненные плиты пролетом 6 ж и шириной 3 м состоят из 4 опи­санных выше плит (пакетов) размером 3x1,5, опертых на стальную раму из гнутых профилей (рис. 4.41). Конструкция выполнена в двух вариантах с опиранием трехслойных пакетов по двум кромкам (/ = 3 м) .или по четырем кромкам (/=1,5 м). Второй вариант должен рассматри-

. Л MS тот

-Ж

Панель из асбестоцемента и пенопласта размером 3x1,2 м

А — схема панели; б — вертикальные стыки; в — горизонтальные стыки; Г — устройство швов и нащельники; 1 — асбоцементные обшивки толщиной 8 мм; 2 — пенопласт ПСБ-С объемным весом 40 кгмг; 3 — деревянные анти - септированные пробки; 4— нащельник из алюминиевого сплава; 5 — гайки для крепления нащельников; 6 — стыковая стойка фахверка; 7 — железобетонная колонна; 8 — уплотнитель; 9 — опорный столик; 10 — стальной болт 0 8 мм (приваривается к столику); // — мастика; 12 — оцинкованный стальной винт 0 б мм через 500—750 мм

14 А. Б. Губенко

Ваться как основной, хотя он и требует несколько больше расхода стали (~2 кг/м2), но обладает повышенной огнестойкостью и позволяет при­менить пенопласт меньшего объемного веса (7=30 кг/м3), что делает такую панель в целом более экономичной. Сопряжение пакетов со сталь­ной рамой осуществляется металлическими креплениями, привинчен­ными при помощи шурупов к специальным деревянным прогонам (в па­нелях-сэндвичах) или к асбестоцементному обрамлению. Укрупненная плита прикрепляется к несущим конструкциям болтами, установленны-

Плиты пролетом 12 м и шириной 3 м (рис. 4.42) имеют принципи­ально ту же конструкцию (рис. 4.40), но по их продольным ребрам вме­сто гнутых профилей установлены прутковые прогоны. Такие конструк­ции предполагается доставлять на стройку в разобранном виде (трех­слойные пакеты и стальные элементы) и собирать на месте.

Простейшая трехслойная стеновая панель длиной 3 м (рис. 4.43) аналогична трехметровой плите покрытия без обрамления (рис. 4.38). Основные ее отличия — меньшая ширина панели в соответствии с при­нятым модулем, меньший объемный вес пенопласта (7=30-^40 кг/м2) И пониженная толщина обшивки (8 мм).

Панели опираются на столики, имеющие по два стержня-болта для крепления панелей и привариваемые к стойкам каркаса или к колоннам здания.

Стыки устраивают одновременно с монтажом панелей при помощи герметиков. Вертикальные и горизонтальные стыки закрывают нащель­никами из профилированных алюминиевых или гнутых гальванизирован­ных стальных листов (рис. 4.42). Путем укрупнения этих панелей на стальной раме может быть получена панель длиной 6 м (рис. 4.44). Го­ризонтальные и вертикальные стыки между панелями заполняют в рас­пор пороизоловым или пенополиуретановым шнуром на мастике. Верти­кальные швы закрывают снаружи нащельником из плакированной ста­ли или из алюминия. Монтируют панели специальными инвентарными устройствами, ввинчиваемыми в трубки для подъема приваренных к ра­мам панелей.

Несомненный интерес представляет безметальное решение трех­слойной панели длиной 6 м (рис. 4.45). Характерная ее особенность — обрамление из асбестоцементных швеллеров, на которые наклеивают плоские асбестоцементные листы. Полость панели заполняют пенопла­стом, который в силу относительно большой толщины среднего слоя делается пустотелым. Каркас панелей соединяют с обшивкой шурупами.

Для крепления к колоннам в панелях предусмотрены закладные де­тали. Каждая панель крепится к колонне сверху и снизу крепежными деталями. Вертикальная нагрузка от веса стены на колонны передается через опорные столики, которые предусматривают через три ряда пане­лей по высоте. Стыки между панелями принимают равными 20 мм и за­делывают уплотняющими прокладками, которые наклеивают на боковую и верхнюю грани панели до их монтажа. Стыки защищают нащельника­ми и сливами из оцинкованной стали.

Такие панели применены в опытном порядке при строительстве цеха компрессорной станции, а также в опытном павильоне, сооруженном в Вешняках под Москвой.

Трехслойные навесные стеновые панели с асбестоцементными об­шивками для гражданского строительства. Такие панели разрабатыва­лись[47] для зданий повышенной этажности, где применение легких пане­лей наиболее эффективно. При этом рассматривались две основные группы панелей: простейшие типа «сэндвич», в которых обрамление по контуру выполняет защитные функции, и с конструктивным обрамле­нием, воспринимающим основные сдвигающие усилия. Панели первой группы имеют сравнительно небольшие размеры (обычно не более 3x1,5 м) и простую конфигурацию (глухие панели без оконных прое­мов). Из таких панелей в сочетании с легким каркасом разработаны панели крупных размеров и более сложной конфигурации, например, с оконными проемами размером «на комнату» или ленточные. Однако при этом конструкция несколько усложнилась, появились дополнитель­ные конструктивные элементы, необходимость герметизации большого числа швов и т. д.

Панели же второй группы с конструктивным обрамлением запроек­тированы крупноразмерными «на комнату» или ленточного типа для ша­га несущих конструкций до 6 м.

В связи с такой спецификой конструкциям каждой из групп может, быть отдано предпочтение в зависимости от конкретных условий их при­менения.

Панели первой группы можно применять в виде подоконных и меж­дуоконных вставок или в сочетании с фахверком глухих участков стен. Подобного типа конструкции со средним слоем из пеностекла или фе­нольного пенопласта применены в зданиях повышенной этажности в Москве (см. главу I) [гостиница «Россия» (рис. 1.8), административное

Is

А — схема панели; б — детали узлов; в — стыки панелей; 1 — асбестоцементные листы толщиной 10 мм; 2 — пенопласт пустотелый; 3 — асбестоцементные про­фили; 4 — пробки из асбесгоцементной массы; 5 —шурупы 0 6 мм через 250 мм; 6 — уплотнитель; 7 — слив из оцинкованной стали; 8 — муфта из оцин­кованной стали для монтажа панели; 9 — нащельник из оцинкованной стали; 10 — закладная деталь в колонне; 11 — опорный уголок; 12 — железобетонная

Колонна

Здание Гидропроекта (рис. 1.9), здание СЭВ (рис. 1.10) и здание ЦК КПСС (рис. 1.11)].

Панели-вставки могут быть объединены с оконными блоками по­средством металлического, металлодеревянного или деревянного кар­каса в конструкции размером «на комнату» или в оконные панели размером 6X1,5 (2) м — в зданиях с ленточной разрезкой фасада.

Панель «на комнату» (рис. 4.46) запроектирована МИТЭП на основе металлического каркаса, состоящего из двух рам, объединен­ных деревянным вкла­дышем, установленных из теплотехнических соображений. Глухая часть панели состоит из клееной трехслой­ной плиты-вставки раз­мером 2920 XI050 X Х96 мм с обшивками из асбестоцемента тол­щиной 8 мм и средним слоем из пенопласта ПСБ толщиной 80 мм. Панель-вставка встав­ляется между двумя рамами каркаса и кре­пится к ним с двух сто­рон шурупами с ша­гом 200 мм. Оконная часть панели запроек­тирована в одной не­распашной, другой рас­пашной створками и откидной фрамугой. Все швы герметизиру­ются мастикой УМС-50.

Аналогичные пане­ли с трехслойными кле­еными панелями-встав­ками, имеющими сред­ний слой из пеностекла и обшивки из асбестоцемента, разработаны институтом Моспроект-1 и применены в здании Гидропроекта (см. рис. 1.9). Схема конструкции панели и стыковых соединений показана на рис. 4.47. Размер типовых, панелей 3X3,6 м, толщина 24 см. Вес панели площадью 10,8 м2 состав­ляет 80—100 кг, т. е. в 3,5—4 раза меньше веса керамзитобетонной па­нели. Стеновые панели приняты двух типов: оконные панели с подокон­ной частью из клееных трехслойных вставок со стемалитом, расположен­ным на относе (рис. 4.47, а), и глухие, состоящие из клееных трехслойных вставок с декоративной обшивкой из гофрированного алюминиевого ли­ста, расположенного также на относе.

Стеновые панели имеют два металлических каркаса. Наружный каркас, эксплуатируемый в условиях загрязненной городской атмосфе­ры и при переменном температурно-влажностном режиме, выполнен из полых тонкостенных алюминиевых профилей. Для повышения коррози­онной ^стойкости эти профили подвергнуты полировке и бесцветному анодированию, что обеспечивает долговечность и высокие декоратив­ные качества отделки фасада здания. Для каркаса панелей применены стальные тонкостенные трубы. Трехслойная панель-вставка имеет раз­меры 1500 X 1200 X 140 мм. По углам ее установлены деревянные пробки, к которым прикрепляются на клею и шурупах концы обшивки. Как показал опыт, такое крепление препятствует расслоению концов пане­ли в связи с короблением асбестоцементных листов. Например, отсут­ствие таких креплений в панелях 2-го часового завода (см. рис. 1.12) вызвало частичное расслоение концов панелей.

(рис. 4.49) объединяет окошшй блок с двумя трехслойными панелями - вставками размером 370Х1464 мм.

Трехслойные панели-вставки имеют асбестоцементные обшивки толщиной 8 мм и средний слой из пенопласта. Стыки между обвязкой,

А — трехслойная панель-вставка; б — конструкция панели; 1 — асбестоцементная обшивка толщиной 10 мм 2 — средний слой из фенольного пенопла­ста; 3 — деревянные пробки; 4 — шурупы; 5—за­щитная полоса из асбестоцемента, приклепленная к пробкам и пенопласту; 6 — обрамляющая ме­таллическая рамка

ЗГ

-l-56i-&2 7

Рис. 4.49. Оконная стеновая панель размером 3078X1518 мм с деревянным каркасом и трехслойными вставками из асбестоцемента и пенопласта (конструкция ЦНИИЭП

Жилища)

Оконным блоком и вставкой герметизируются мастикой УМС-50. Крепят вставки к обвязке деревянными рейками с внешней стороны панели, а с внутренней рейками или кляммерами.

Применение панелей второго типа с конструктивным обрамлением позволяет создать безметальные панели больших пролетов (до 6 м).

Ленточная панель с конструктивным обрамлением размером 6X1,2 м Для гражданских зданий (рис. 4.50) решается аналогично подобной па­нели для промышленных зданий (рис. 4.45) с тем основным отличием, что крепления размещаются в ней вне стыков с внутренней стороны

А — схема и разрезы; б — детали узлов; 1—асбестоцементная обшивка; 2 — асбестоцементные профили; 3 — пенопласт пустотелый; 4 — оконный блок; 5—асбестоцементная казеиновая масса; 6 — пробки; 7 — слив из

Алюминия

Панели. Это улучшает теплотехнические свойства стыков, но несколько усложняет конструкцию. Панель крепят стальными закладными деталя­ми в 5 точках — по четырем углам к колоннам каркаса или к несущим поперечным перегородкам и в средней части нижней кромки — к пере­крытию. Закладные детали креплений, расположенные в верхних углах панели, служат одновременно для ее подъема. Крепление выполняется
без сварки и обеспечивает свободу деформации конструкции в своей плоскости. Закладные детали заделывают в пробки, устанавливаемые в обрамлении панели до ее склеивания. Горизонтальный стык панелей перекрывают четвертью вышележащей конструкции.

Панель аналогичной конструкции с асбестоцементным обрамлени­ем может также решаться размером «на комнату» (рис. 4.51). Окон­ный блок панели крепят к деревянным пробкам, заделанным в тело панели. Панель крепят к перекрытиям в 6 точках стальными закладны­ми деталями. Детали заделывают в пробки из асбестоцементно-казеи - новой массы, устанавливаемые в обрамлении панели до ее склеивания. Заделка стыков выполняется так же, как у описанных выше ленточных панелей.

Важное положительное качество этих панелей, как и аналогичных ленточных конструкций, состоит в том, что это крупноразмерные и в то же время безметальные конструкции. Однако они сложнее в изготов­лении, чем панели, выполненные с применением простейших трехслой­ных плит минимальной толщины.