Крепление сэндвич панелей к железобетонным колоннам: Узлы крепления сэндвич-панелей к железобетонным колоннам

Содержание

Узлы крепления сэндвич-панелей к железобетонным колоннам

Сейчас популярен каркас из сборных железобетонных конструкций, а сэндвич-панели становятся основным материалом для отделки стен складов, торговых центров, супермаркетов и других промышленных, гражданских сооружений.

Ранее, для монтажа сэндвич-панелей на железобетонную колонну, использовали дополнительные направляющие профили (швеллер, труба), которые приваривались к закладным деталям на колонне. Но сейчас, размеры сооружений становятся все больше и экономически рациональнее. В свое время был придуман саморез, который служит для монтажа сэндвич-панелей непосредственно к железобетонным конструкциям.



Чтобы монтировать панели к железобетонному каркасу необходимо, чтобы элементы каркаса (колонны) имели ровные плоскости. Если нет — рекомендуется выравнивание плоскости с помощью дополнительного металлокаркаса.
Ниже в статье опубликованы узлы крепления сэндвич-панелей к железобетонным колоннам при горизонтальном монтаже панелей.

Одна панель выпускается за внешнюю грань колонны на толщину панели. Вторая панель устанавливается с зазором 10-20 мм, который заполняется мягким утеплителем из минеральной ваты.

Узел устройства наружного угла

Панели подрезают и стык между ними заполняется минераловатным утеплителем. Требуется установка дополнительных стоек для крепления панелей.

Узел устройства внутреннего угла

В том случаи, если одна из плоскостей колонны имеет неровности — устанавливаем дополнительный металлокаркас (труба, швеллер) на жб колонну.

Направляющая на жб колонне

Одна панель выпускается за внешнюю грань колонны на толщину панели. Вторая панель устанавливается с зазором 10-20 мм, который заполняется мягким утеплителем из минеральной ваты. При раскладке панелей важно соблюдать это правило, чтобы заказать панели правильной длины.

Стык панелей на угле здания

Если на фасаде панели стыкуются не под углом 90 градусов — устанавливаем дополнительно фахверковую стойку, к которой крепим панели саморезами по металлу.

Внешний развернутый угол
Если на фасаде панели стыкуются не под углом 90 градусов и жб колонна имеет неровности — устанавливаем дополнительную фахверковую стойку и направляющий профиль, к которым  крепим панели саморезами по металлу.
Внутренний развернутый угол
Один из вариантов устройства внутреннего угла здания.
Вариант устройства внутреннего угла

Стык панелей на колонне. Между панелями требуется делать зазор около 20мм, который заполняем мягким утеплителем из минеральной ваты.

Стыка панелей на колонне

Стык панелей на неровной колонне — требуется установка дополнительных направляющих из металлопрофиля.

Стык панелей на колонне после выравнивания плоскости

Примыкание сэндвич-панелей. Панель подводится к панели с зазором 10-20 мм, который заполняем мягким утеплителем.

Примыкание сэндвич-панелей

Примыкание сэндвич-панелей. Вариант, когда одна из плоскостей жб колонны имеет неровности и требуется установка дополнительного направляющего профиля.

Примыкание панелей с выравниванием одной плоскости
Если требуется помощь в подборе панелей, решения нестандартных узлов, раскладка сэндвич-панелей — детальнее.

Узлы крепления сэндвич панелей к металлоконструкциям, к железобетонным и металлическим колоннам: фото подборка

Основные узлы

Вот уже несколько лет подряд можно наблюдать ажиотаж вокруг такого строительного материала как сэндвич панели. Однако стоит напомнить, что сам по себе материал не может обеспечить надежность и долговечность строения. Чтобы эти цели были достигнуты, нужно выполнить грамотный монтаж изделий. В этой статье мы попытаемся рассказать все про узлы крепления сэндвич панелей, которые являются неотъемлемой частью процесса установки фасада подобного рода.

Основные узлы

Характеристика

Панели типа сэндвич – это один из самых распространенных и уважаемых современных строительных материалов. Плиты подобного рода предназначаются для осуществления сборки быстровозводимых зданий и сооружений. Такой фасад действительно в последнее время является довольно востребованным. Помимо этого, его активно применяют для облицовки стен, перекрытий, внутренних перегородок, а также при выполнении отделки и обустройстве кровли.

Схема крепления

Посмотрите на следующее фото, чтобы понять, как выглядит подобная плита.

Практика показывает, что сэндвич панели имеют ряд достоинств, что и обуславливает высокий уровень их популярности.

Это в первую очередь:

  • высокое качество;
  • соответствие передовым требованиям покупателей;
  • современный внешний вид;
  • надежность;
  • долговечность;
  • высокая функциональность;
  • механическая прочность;
  • защитные свойства;
  • удобный монтаж.

Увидеть каждый из перечисленных видов узлов крепления для многослойного фасада можно на следующих фото.

Многие потребители уже успели ощутить данные качества многослойной облицовки на практике. О чем свидетельствуют многочисленные положительные отзывы. Но еще не все понимают насколько важно приобрести действительно надежные кровельные узлы сэндвич панели.

Видовое разнообразие узлов крепления фасада по типу сэндвич к металлическому каркасу и колоннам из железобетона

Если говорить о таком важном понятии, как узлы крепления сэндвич панелей, то ему всегда необходимо уделять достаточно внимания. Если вы, конечно, стремитесь обустроить действительно качественный и долговечный фасад для своего жилища. Дело в том, что правильность и качество скрепления трехслойных панелей будут определять срок службы всей конструкции из металла или железобетона.

Зачастую, узлы стен из сэндвич панелей предназначаются для того, чтобы надежно закрепить фасад здания на конструкции из железобетона или металла. В противном случае, то есть без наличия эффективного скрепления, монтаж изделий просто был бы невозможен.

Если вы приобретете действительно качественные изделия, которые будут полностью соответствовать поставленным задачам и требованиям, и будете придерживаться правильного монтажа, тогда долговечный результат не заставит себя долго ждать.

Виды

Выделяют следующие типовые узлы примыкания сэндвич панелей, применяемых в случае металлического каркаса или железобетонных колонн:

  • Стыки стеновых трехслойных плит;
  • Угловые стыки;
  • Стыки многослойных плит стеновых;
  • Узлы крепления плит стеновых;
  • Парапетные узлы;
  • Узлы крепления панелей поэлементной сборки для обустройства кровли зданий;
  • Коньковые узлы;
  • Примыкание кровли здания к стеновой поверхности;

  • Узлы свеса и стыки изделий для обустройства кровли сооружений.

Каждый уважающий себя производитель имеет собственный каталог узлов сэндвич панелей, посмотрев который, можно легко и быстро определить для себя актуальные модели.

Особенности монтажа

В случае применения каркаса под облицовку подобного рода из различных материалов потребуется соответствующий крепеж. Это очень важный момент. Ведь от правильности вашего выбора может зависеть несущая способность сооруженной конструкции, ее эксплуатационный срок и внешняя эстетика.

Начнем с того, что монтаж плит по типу сэндвич можно осуществлять на такие основания:

  • Каркас из металла. В данном случае крепление фасада осуществляется при помощи особых самосверлящих винтов. Их называют саморезами для сэндвич панелей. Чтобы это выполнить в опорных деталях делают отверстия с меньшим диаметром, чем диаметр крепежа. В эти отверстия впоследствии вкручиваются такие винты;

  • Направляющие из дерева. В таком случае для установки трехслойных изделий применяются простые саморезы по дереву;
  • Железобетонное основание. В данном варианте для обустройства фасада потребуются дюбеля, которые вставляют в заранее просверленные отверстия. После этого можно закрепить панель с помощью анкеров.

Узлы примыкания многослойных фасадов нужно обработать герметическим средством. Им смазывают паз замка прямо перед соединением панелей. Обязательно проконтролируйте обеспечение плотной стыковки плит. Иначе целостность всей конструкции из металлического каркаса и многослойной облицовки будет нарушена.

После окончания строительных работ в местах стыков потребуется установить декоративные нащельники и фасонные элементы. Они придадут фасаду целостный и завершенный вид, сделав его более привлекательным и аккуратным. Посмотрите на следующую фото-подборку изображений зданий и сооружений различного назначения, которые построены с применением многослойных плит.

Подведем итоги

Если соблюдать все рекомендаций профессиональных строителей касательно того, как должны быть применены узлы стеновых сэндвич панелей, то фасад из сэндвич панелей обязательно будет надежной защитой для стен здания.

Все про крепление сэндвич панелей к конструкциям

Осуществить монтаж и установку сэндвич панелей стенового и кровельного типа можно самостоятельно и без привлечения специалистов со стороны. Однако, несмотря на то, что выполнить это довольно легко, все же следует разбираться в ряде тонкостей и нюансов. Давайте обсудим далее все про крепление сэндвич панелей к конструкциям различного рода.

Схема правильной посадки шурупов

Техника безопасности

Начнем с того, что сборка и крепление сэндвич панелей к стене, в которых в качестве утеплительного материала используется минеральная вата, должны производится только в респираторе. Во время работы плиты потребуется распилить. В процессе выполнения этой операции микроволокна миниральной ваты могут попасть в бронхи человека, что впоследствии может усугубить состояние здоровья и даже стать причиной серьезных заболеваний.

Крепление панелей поэлементной сборки

Специалисты в строительном деле настоятельно советуют не пренебрегать техникой безопасности при выполнении установки многослойных фасадов и кровель для зданий и сооружений различного назначения ради собственного здоровья и предупреждения вероятности получить травму.

Ни в коем случае не режьте плиты при помощи газовой горелки и шлифовальной машинки. Чтобы выполнить их распил лучше воспользоваться саблезубой пилой для сэндвич панелей, или же циркулярной пилой и самым тонким кругом для нее.

Важные особенности монтажа

При выполнении строительных работ с применением многослойных плит необходимо обратить свое внимание на следующие моменты:

  • Помните, что трехслойные фасады – это не несущая конструкция. Именно по этой причине при строительстве помещения любого характера и назначения потребуется надежный и долговечный каркас. Это может быть металлоконструкция, железобетонные колоны, деревянная обрешетка или другие варианты;

  • Если в ваших планах монтаж трехслойных плит к деревянным конструкциям, вы можете применить обычные самонарезающие метизы;
  • Чтобы выполнить надежное и долговечное крепление сэндвич панелей к каркасу из металла или железобетонным колоннам необходимо воспользоваться специальными саморезами со следующими параметрами: 6,3*5,5*Х. Расшифруем эту формулу: в данном случае под обозначением Х подразумевается величина равная толщине самой плиты + толщина металлокаркаса + 15 мм;

  • Данный вид крепежных элементов обладает шестигранной головкой, что обеспечивает комфортное закручивание самореза, и две разные по диаметру и частоте резьбы. Посмотрите на следующее фото, чтобы увидеть особенности строения этого крепежного материала воочию. В данном случае первая необходима для крепления сэндвич панели на металлоконструкции, а вторая — для надежного соединения фасада с самим крепежным элементом;

  • Монтаж материала подобного рода на несущие конструкции необходимо начинать с угла стены. В таком случае удастся избежать вероятности появления зазоров в местах соединения плит по типу сэндвич. Четко определите оптимальный шаг крепления сэндвич панелей, исходя из параметров здания и характеристик самой трехслойной плиты;

  • Если вы уже закончили выполнять крепление стеновых сэндвич панелей, вам стоит позаботиться о том, чтобы фасад здания выглядел завершено. Чтобы придать ему эстетический вид, нужно воспользоваться фасонными элементами. Они закрывают стык между плитами по типу сэндвич кровельного типа. Посмотрите на следующее фото. На нем изображен готовый фасад здания, который был обустроен из трехслойных плит по типу сэндвич. В данном случае тоже потребуется особый крепеж. Таким крепежом является саморез с параметрами — 4,8х60 мм. Он имеет шестигранную головку и уплотнительную шайбу из резины, благодаря чему обеспечивается надежная защита фасада от влаги;
  • Чтобы выполнить крепление сэндвич панелей к колоннам или стойкам фахверка, нужно выполнить горизонтальную раскладку стеновых изделий. А чтобы монтировать плиту на стальной элемент цоколя – вертикальную раскладку;

  • Прежде осуществить крепление сэндвич изделий к кирпичной стене, нужно выбрать правильный крепежный элемент. Его параметры будут зависеть от характеристик самой кирпичной стены. То есть, именно вид кирпича и будет играть главную роль в ответе на этот вопрос. Стоит учесть, сколько рядов кладки имеет кирпичная стена. После того, как эти параметры определяться, можно отправляться в магазин и выбрать соответствующие метизы;
  • Образовавшиеся между фасонными элементами и плитами облицовки зазоры, а также отверстия в самом фасаде потребуется прокладывать минватой или же заполнить монтажной пеной. Чтобы заполнить пространство между фасадом и металлоконструкцией, можно воспользоваться уплотнительной полиуретановой лентой. А стыки замковых соединений плит специалисты рекомендуют обрабатывать силиконовым герметиком, который нужно нанести равномерно на предварительно очищенную и высушенную поверхность.

Особенности

Отдельным пунктом отметим некоторые важные моменты, которые нужно учитывать, если вам требуется осуществить крепление многослойного материала на крышу дома. При выполнении этой операции учтите то, что к длине самой плиты рекомендуется прибавить еще 30 см (свес). Благодаря подобной уловке вы значительно упростите монтаж самих трехслойных изделий. Помимо этого, свес обеспечит сохранность фасада дома от потоков воды во время дождя или таяния снега. Он же станет креплением для водостоков.

Посмотрите на следующее фото, чтобы оценить красоту и роскошь кровли, которая была сооружена с применением сэндвич панелей кровельного типа.

Подведем итоги

Чтобы выполнить надежное и долговечное крепление сэндвич панелей к металлоконструкциям, потребуется правильно установить несущую конструкцию. От этого будет зависеть эксплуатационный срок всего фасада. Поэтому в первую очередь следите за тем, чтобы она была возведена по всем требованиям. А чтобы последующий монтаж фасада не вызвал у вас особых сложностей, посмотрите следующее обучающее видео.

Узлы и технические решения для зданий из стеновых и кровельных сэндвич-панелей

Выберите интересующий узел из быстрого меню:

Узлы стеновых сэндвич-панелей.

1.1. Узел устройства цоколя

1.2. Узел устройства цоколя

1.3. Узел устройства цоколя

1.4. Узел устройства цоколя

2.1. Стык панелей, горизонтальный монтаж (на металлической стойке и на ж/б колонне)

2.2. Стык панелей (на ж/б колонне через фахверк и при вертикальном монтаже)

2.3. Стык панелей (разная толщина панелей)

2.4. Стык панелей (деформационный шов)

3.1. Угловой стык панелей (наружный угол, горизонтальный монтаж)

3.2. Угловой стык панелей (наружный угол, вертикальный монтаж)

3.3. Угловой стык панелей (наружный угол, вертикальный монтаж)

3.4. Угловой стык панелей (внутренний угол)

4. Обрамление торца панели

5.1 Обрамление окна/двери (верхнее сечение)

5.2 Обрамление окна (нижнее сечение)

5.3 Обрамление окна/двери (боковое сечение)

6.1 Обрамление проема ворот (секционные ворота)

6.2 Обрамление проема ворот (секционные ворота)

6.3 Обрамление проема ворот (распашные ворота)

Узлы кровельных сэндвич-панелей.

7.1 Парапет (продольное примыкание к стеновым сэндвич-панелям)

7.2 Парапет (коньковое примыкание к стеновым сэндвич-панелям)

7.3 Парапет (продольное примыкание к существующей бетонной или кирпичной стене)

7.4 Парапет (коньковое примыкание к существующей бетонной или кирпичной стене)

8.1. Карнизный свес, водосточный желоб

8.2. Карнизный свес

8.3. Стык панелей по длине (удлинение кровельных сэндвич-панелей)

9.1 Коньковый свес односкатной кровли

9.2 Коньковый свес односкатной кровли (с вылетом панели)

9.3 Торцевой свес кровельной сэндвич-панели (ветровая планка)

9.4 Торцевой свес кровельной сэндвич-панели (ветровая планка) с вылетом панели

9.5 Торцевой свес кровельной сэндвич-панели, деформационный шов

10. Конек кровли

Основные правила монтажа сэндвич-панелей

  1. Главная
  2. Продукция
  3. Основные правила монтажа сэндвич-панелей

ВНИМАНИЕ! Внимательно изучите настоящую инструкцию, монтажные схемы и узлы до начала монтажа. Проверьте наличие всех необходимых комплектующих.

Основные правила монтажа и эксплуатации панелей

1. Чтобы при монтаже добиться положительного результата и придать зданию надлежащий вид, монтажники должны пользоваться соответствующими инструментами и пройти необходимое обучение.
2. Панели следует поднимать осторожно, используя специальные панельные захваты струбцинного типа с использованием страховочной ленты (рис. 1).

Рис. 1 Струбцина


3. 1-ый этап подъема панелей:

Рис. 3/1

Рис. 3/2

  • Аккуратно сдвинуть верхнюю панель относительно пакета в одну сторону;
  • На выдвинутый край панели закрепить струбцины. Внутренняя поверхность струбцин, соприкасающаяся с панелью, должна быть защищена мягким материалом (пористой резиной).
  • Скольжение поверхности одной панели по поверхности другой, опирание на замковую часть во избежании появления царапин и замятия замка, исключить;
  • Плавно, без рывков выполнить подъем панели, руками придерживая противоположный край панели (рис. 3/1, 2/2) 

4. Монтаж кровельных панелей осуществляется с помощью двух захватывающих приспособлений и траверсы (рис. 4/1, 4/2).

Рис. 4/1

Рис. 4/2


При монтаже кровельных панелей для создания уклона применять стропы разной длины. Длина чалки зависит от уклона кровли.

5. Если панели складируются на стройплощадке, они ни в коем случае не должны подвергаться воздействию осадков, то есть открытую упаковку следует защищать от влаги. Если монтаж не закончен, края панелей (открытую минеральную вату) следует накрыть, например пленкой.

При монтаже панелей и фасонных элементов используются винты самонарезающие.

Горизонтальный монтаж стеновых панелей

1. На монтаж панели могут поступать полной заводской готовности или требующие доработки. Во втором случае панели необходимо доработать в соответствии с рабочими чертежами (прилагаются):

  • На цокольные панели установить нащельники. Нащельники устанавливаются внахлест (~50 мм), крепление их к обшивкам панели производится винтами самонарезающими WSPC-4,2х19 с шагом 200-300 мм. Пространство под нащельником заполняется монтажной пеной.
  • При необходимости произвести вырезку под оконные, дверные, воротные проемы. Произвести другую подрезку панелей в соответствии с рабочими чертежами. Подрезку осуществлять на ровной поверхности, вес панели должен распределяться равномерно. 
  • При резке панелей необходимо пользоваться ножовкой или дисковой пилой. Чтобы искры от инструментов не повредили поверхность панелей, панель следует защитить картоном. Сначала подрезаются обшивки, а затем утеплитель.
  • При необходимости нужно установить закладные крепежные детали (для крепления окон и дверей). 
  • На верхние панели устанавливаются нащельники и закрепляются винтами WSPC-4,2х19 с шагом 200 мм. Пространство под нащельником заполняется монтажной пеной.
  • Если при рассмотрении рабочих чертежей есть подозрение, что доработка панелей приведет к нарушению прочности самой панели и угрожает её излому при подъеме, то доработку панели осуществлять после её крепления к каркасу здания.

2. Итак, панели подготовлены. Приступаем к монтажу.

  • На фундаменте (цоколе) необходимо произвести гидроизоляцию и закрепить горизонтальный опорный элемент для установки первой панели (рис. 2). Необходимо предварительно проверить точность установки опорного элемента: отклонение от плоскостности ±3 мм. Зазор между цоколем и панелью должен составлять не менее 20 мм.

Рис. 2 Установка гидроизоляции и опорного элемента 

  • При необходимости (в соответствии с монтажным цокольным узлом) установить слив.
  • Привязка панели к крайней оси определена на монтажной схеме и в монтажном угловом узле. 
  • На поверхность колонн устанавливается самоклеющаяся уплотнительная лента (толщина определяется в проекте) так, чтобы, уплотнив место крепежа, исключить движение воздуха (Рис. 3).

Рис. 3 Установка уплотнительной ленты.


Первая панель устанавливается на цокольную опору пазом вниз, шипом вверх и крепится к колонне (рис. 4). Ширина опорной поверхности панели должна быть не менее 40 мм, минимальной расстояние крепления от края панели составляет не менее 30 мм, зазор между соседними горизонтальными панелями — 20 мм.

Крепление панелей к колоннам каркаса производится «на прокол» винтами самонарезающими WSW6,3/5,5 с уплотнительной шайбой (к металлическому каркасу), дюбелями (к железобетонным колоннам) с шагом 500 мм (3 шт. на сторону). Длина винта (дюбеля) зависит от толщины панели и задается в проекте.
Обращайте внимание на крепление панели.


Избегайте излишнего затягивания крепежа, поскольку это снижает срок его службы и может повредить панель. Первым признаком слишком сильного затягивания является появление вмятин на поверхности панели. 

Рис. 4 Крепление панели к каркасу.

  • В паз наружной обшивки следующей панели наносится герметик (марка герметика задается в проекте). Следующая панель устанавливается пазом вниз на шип нижней панели и крепится к стойкам каркаса.
  • Для крепления панелей у оконных, дверных, воротных проемов необходимо установить дополнительные стойки. Крепление и уплотнение места крепежа производится как на основных стойках. Для установки надоконных, наддверных и надворотных панелей ригель должен иметь опорный элемент. Когда монтаж дошел до самой верхней панели, следует проверить, подходит ли в это место панель полной ширины. Для обеспечения безопасности резка панели должна происходить на земле.

Рис. 5 Получение размера доборной панели.

 

После установки всех панелей необходимо тщательно уплотнить все стыки: вертикальные между панелями, вертикальные угловые уплотняются минватой (или другим утеплителем в соответствии с проектом), горизонтальный цокольный, оконные, дверные зазоры по периметру, как правило, заполняются монтажной пеной (рис. 6). При заполнении следует добиваться максимальной плотности, чтобы не было движения воздуха сквозь стыки.

Рис. 6 Уплотнение стыков.

  • Наконец устанавливаются фасонные элементы: нащельники и сливы (внутренние и наружные). Установка производится согласно монтажным схемам и узлам. 
  • При необходимости производится подрезка и подгонка фасонных элементов. 
  • Фасонные элементы устанавливаются с уплотнительной лентой (герметиком), снизу вверх, нахлест ~50 мм, крепятся к панелям винтами самонарезающими WSPC-4,2х19 с шагом 300 мм.

Рис. 7 Установка нащельников.


Вертикальный монтаж стеновых панелей

При вертикальном монтаже рекомендуем осуществлять доработку панелей после их крепления к каркасу, т.к. доработанная панель может потерять свою прочность и сломаться при подъёме. 

Так же при вертикальном монтаже рекомендуем использовать специальную траверсу для подъёма панели из пачки и установки в нужном месте, чтобы при подъёме исключить резкие перемещения панели, которые приводят к повреждениям (надломам).

  • Крепление панелей происходит горизонтально к ригелям винтами самонарезающими WSW6,3/5,5 с уплотнительной шайбой (длина винта зависит от толщины панели и задается в проекте).
  • Для упрощения монтажа ригели (цокольный, надоконный, дверной, воротный, стыковой) должны иметь опорный элемент для опирания панелей.
  • На фундаменте (цоколе) необходимо произвести гидроизоляцию.

Зазор между цоколем и панелью должен составлять не менее 20 мм.
При необходимости (в соответствии с монтажным цокольным узлом) установить слив.

  • На ригели установить уплотнительную ленту (толщина ее задается проектом) так, чтобы уплотнить линию крепежа.
  • Установить первую панель. 
  • Привязка панели к крайней оси определена на монтажной схеме и в монтажном угловом узле. 
  • Следует проверить вертикальность установки первой панели. Отклонения не должны быть более ±2 мм. Закрепить панель на ригелях (цокольном, надоконном или подоконном, дверном, стыковом, рядовом, воротном). 
  • В паз наружной обшивки следующей панели заложить герметик, установить вторую и все остальные панели, проверять вертикальность установки панелей.
  • В стыковых узлах до установки верхней панели при необходимости установить слив.
  • После установки всех панелей необходимо тщательно уплотнить все стыки: вертикальные угловые уплотняются минватой (или другим утеплителем в соответствии с проектом), горизонтальный цокольный, оконные, дверные зазоры по периметру, как правило, заполняются монтажной пеной. При заполнении следует добиваться максимальной плотности, чтобы не было движения воздуха сквозь стыки. 
  • Наконец устанавливаются фасонные элементы: нащельники и сливы (внутренние и наружные). Установка производится согласно монтажным схемам и узлам. 
  • При необходимости производится подрезка и подгонка фасонных элементов. 
  • Фасонные элементы устанавливаются с уплотнительной лентой (герметиком), снизу вверх, нахлест ~50 мм, крепятся к панелям винтами самонарезающими WSPC-4,2х19 с шагом 300 мм. Сливы устанавливаются с герметиком.

Монтаж кровельных панелей

1. Для лучшей работы кровельные панели рекомендуется использовать при уклоне кровли ~25º.

2. Крепление кровельных панелей производится на прогонах. Рекомендуемый шаг установки прогонов ~1,5 м.

3. При длине ската >13м возможна стыковка панелей по длине. В этом случае в месте стыка необходимо установить двойной прогон.

4. На монтаж панели могут поступать полной заводской готовности или требующими доработки. Во втором случае панели необходимо доработать в соответствии с рабочими чертежами (прилагаются) и монтажными узлами.

5. Приступаем к монтажу

  • На прогоны установить уплотнительную ленту 3х20.
  • Установить первую панель. Привязка крайней панели дана в монтажном узле.

Крепление панелей на коньковом прогоне производится винтами самонарезающими WSW6,3/5,5 с уплотнительной шайбой (длина винта зависит от толщины панели), шаг крепления 200 мм. 

  • Нижние обшивки кровельных панелей соединяются «в замок», верхние — нахлёстом профлиста.
  • При стыковке панелей по длине необходимо у верхней панели подрезать внутреннюю обшивку на 200-250 мм, выбрать утеплитель. 

Замки обеих панелей подрезать согласно рабочим чертежам.
Монтаж начинается с нижней панели: панель укладывается и закрепляется на стыковом прогоне винтами WSS5,5х32 с шагом 100 мм.
Укладывается утеплитель (монтажная пена). Затем укладывается верхняя панель
В месте стыка закладывается герметик «Абрис ЛБ» 2х20. Затем укладывается следующая пара панелей.

  • После укладки всех кровельных панелей необходимо тщательно уплотнить все стыки. 

Установить нащельники (в соответствии с монтажными узлами) с уплотнительной лентой (герметиком). Нащельники устанавливаются внахлест ~50 мм, коньковый ~100 мм. Крепление нащельников производится винтами самонарезающими WSPC4,2х19 с шагом 300 мм.
При установке карнизных и торцовых нащельников необходимо прорезать утеплитель под верхней обшивкой ~50мм и нащельник подвести под обшивку.

Техническое обслуживание, осуществляемое в течение всего эксплутационного периода. В течение всего эксплуатационного периода необходимо соблюдать следующие требования:

1. Недопустимо превышать степень агрессивности внутренней среды.
2. Необходимо ежегодно проводить осмотры и осуществлять своевременный ремонт конструкций.
3. Недопустимо крепить к конструкциям панелей оборудование, инженерные системы и т.п. в местах, не предусмотренных рабочей документацией.
4. Недопустимо превышение расчетных снеговых нагрузок. Важно регулярно убирать снег с крыши здания.
5. Недопустимо хождение по панелям. Для передвижения использовать деревянные настилы или щиты. Клеёная кровля является «неэксплуатируемой».

 

Монтаж кровельных и стеновых сэндвич панелей от ООО СП-Монтаж

Монтаж стеновых панелей | Монтаж кровельных панелей

Известно, что любая технология требует строго определенной последовательности действий и понимания ее особенностей. Монтаж сэндвич панелей — не исключение! Услуги по монтажу сэндвич-панелей становятся все более популярны в России. И это понятно. Ведь бригада профессионалов из четырёх-пяти человек может осуществить монтаж фасада 200-400 м2 за одну рабочую смену. Здесь важно придерживаться разработанной технологии, нормативных и проектных документов. Иначе результат может оказаться весьма плачевным и обнаружится ряд проблем при эксплуатации здания. Конечно, любую работу должны выполнять профессионалы своего дела. А наша компания «СП-Монтаж» и является таковой командой специалистов, в арсенале которых есть все необходимое для качественного монтажа сэндвич-панелей и доборных элементов на вашем Объекте: от инструментов до современного оборудования, как зарубежного, так и отечественного. Обращайтесь к нам, и мы с удовольствием выполним для Вас монтажные работы по установке стеновых и кровельных сэндвич-панелей. Звоните нам или пишите. Профессиональная консультация по телефону — бесплатно.

Работы по монтажу стеновых сэндвич-панелей

Оборудование для монтажа сэндвич панелей >>>

Монтажные работы выполняются в следующей последовательности:

  1. подготовка мест для монтажа стеновых сэндвич-панелей
  2. установка стеновых сэндвич-панелей в проектное положение
  3. крепление стеновых сэндвич-панелей
  4. монтаж фасонных элементов стеновых сэндвич-панелей

Подготовка мест для монтажа стеновых сэндвич-панелей

До непосредственно монтажных работ по установке сэндвич-панелей проводятся не менее важные подготовительные операции. А именно: сборка каркаса здания, проверка соответствия мест монтажа панелей, их плоскостность, параллельность, горизонтальность, вертикальность. Места примыкания и контакта необходимо подготовить особо. При монтаже панелей на стальных конструкциях их надо обработать антикоррозионным лакокрасочным покрытием. А если планируется монтаж сэндвич панелей на железобетонном основании, необходимо внимательно осмотреть каркас на предмет натеков бетона и раствора и удалить их, а также очистить колонны от пыли и загрязнений. И только после этого осуществляется окончательная разметка точек низа панелей на всех колоннах каркаса.

Установка стеновых сэндвич-панелей в проектное положение

Монтаж перегородок из сэндвич панелей >>>

Первым этапом производиться строповка сэндвич панелей. Осуществляется она в непосредственной близости от монтажной захватки на специальной площадке. Строповка панели двухветвевым стропом производится вакуумными захватами как при горизонтальной, так и вертикально раскладке. С сэндвич-панелей в местах, где устанавливаются захваты, удаляют защитную пленку и сама поверхность очищается от грязи и пыли, а при необходимости — от снега и наледи. На саму панель надевают специальный страховочный ремень из текстильной ткани. Этот ремень также соединен с вакуумным механизмом захвата. Это необходимо для подстраховки строповки. Подготовленные таким образом панели подают к месту установки поднятыми не выше 1 метра, затем их опускают до уровня 30 см и устанавливают в необходимое положение.

Панели должны встать точно по спланированным ориентирам непосредственно на опорные места в соответствии с проектом. Панель надежно закрепляется (постоянно или временно) с помощью определенной монтажной оснастки — это может быть кондуктор, покос, распорки со струбцинами и др. И только после этого панель освобождается от монтажного крана.

Прежде чем окончательно закрепить сэндвич-панель специалисты тщательно проверяют точность ее установки и приводят ее в правильное проектное положение. Затем панель закрепляют ее в соответствии с проектом. И только потом освобождают панель от временных крепежей.

Специалисты внимательно следят за тем, чтобы при подъеме и перемещении панели, она не прогибалась, чтобы не деформировались замки. Нельзя допускать появление вмятин и иных деформаций облицовки панелей. Для этого панель передвигают с наименьшей скоростью крюка, без рывков, не совмещая рабочие движения крана.

Крепление стеновых сэндвич-панелей

Крепление к стальным конструкциям панелей при вертикальной раскладке.

Как правило панели устанавливают так называемым «шип в паз» (гребнем вперед). Но возможно устанавливать и обратно, т.е. «паз в шип». Монтаж панелей начинают с угла объекта. Сначала осуществляют выверку вертикальности, затем панель прижимают к прогонам и фиксируют самонарезающими винтами диаметром 5,5 мм в случае монтирования панелей к металлическим колоннам и ригелям. Длина винтов зависит от толщины панелей в соответствии с таблицей:

Толщина стеновой панели, мм

Минимальная длина винта, мм

50

85

80

105

100

135

120

155

150

185

200

235

Выбрав самонарезающие винты нужной длины, их устанавливают по 3 штуки в ряд в горизонте панелей (шаг 400 мм). Установка винтов начинается с верхнего торца панели, крепятся к прогонам в направлении от верхнего ряда к нижним. Если оставить незакрепленным верх панели при перерыве в работе, это может привести к ее поломке. Если винт затягивается с использованием ЭПДМ прокладки (уплотнительной шайбы) также надо учитывать ряд тонкостей. А именно: если затяжка будет слабой — шайба не будет деформирована, а если тугой — будет деформирована в обратную сторону. Оптимальное усилие затяжки таково: шайба прижимается к листу, но не становится плоской.

К наружным поверхностям стеновых прогонов, балок и ригелей крепят специальную терморазделяющую полосу УПТП. Это осуществляется с целью снижения звуковой вибрации панелей, снижения воздухопроницаемости в стыках. Перед монтажом каждой следующей панели в замок «паз» смонтированной панели наносят уплотняющий герметик, предназначенный для наружных работ. Вместо герметика могут использовать уплотнитель ТСП сечением 8х3 мм или герметизирующий бутилкаучуковый шнур диаметром 8 мм. Таким образом уплотняют замок с внутренней стены. В этот замок и вставляется следующая панель. Затем проверяется вертикальность панели, плотность соединения, затем производиться крепление и другие работы также, как и при работе с предыдущей. Щели и неплотности соединения при монтаже недопустимы. С помощью минерало-ватного уплотнителя обрабатываются торцевые швы панелей.

Крепление к стальным конструкциям панелей при горизонтальной раскладке.

На каркас объекта (на колонны и прогоны) в местах стыковки, и будущего контакта панелей используется термораздеющая полоса УПТП также, как при вертикальной раскладке. Монтаж панелей начинают с угла здания. На цоколь панель устанавливается пазом вниз. Затем тщательно проверяется горизонтальность, и после этого панель фиксируется. Ее закрепляются самонарезаующими винтами, установленными с шагом 400 мм по 3 в ряд в горизонте панелей. Диаметр и длину винтов выбирают в зависимости от типа и толщины используемых панелей и от типа колонн каркаса. Затем на следующую панель наносят герметик в замок «паз» и устанавливают ее на предыдущую панель «паз в шип». Крепление происходит аналогично. Вертикальные стыки уплотняют с помощью минеральной ваты и монтажной пены, а потом закрывают согласно проекту фасонными элементами.

Монтаж фасонных элементов трёхслойных сэндвич-панелей

Фасонные элементы необходимы для того, что закрыть стыки сэндвич панелей. Они бывают угловые, цокольные, могут представлять собой обрамления проемов и др. Их устанавливают внахлест с герметизацией стыка в соответствии с конструктивными решениями монтажных углов. При установке этих элементов есть также ряд правил. Монтаж должен проводиться таким образом, чтобы была обеспечена герметичность оформляемого узла. Надо учитывать, что при работе с горизонталными элементами нахлест должен быть не немее 50 мм. А для вертикальных элементов — 80-100 мм. Начинают монтаж фасонных элементов с низа задания и ведут к коньку кровли. Необходимую подгонку размера элементов осуществляют при необходимости. Не допускаются пропуски и щели. Уплотняют фасонные элементы наружным герметиком по плоскостям присоединения к панелям. С наружной стороны объекта элементы крепят к панелям с помощью самонарезающих винтов размером 4,8 мм на 28 мм с использованием ЭПДМ-прокладки. Также возможно крепление комбинированными заклепками размером 55 мм на 32 мм. Если необходимо крепить фасонные элементы непосредственно к металлоконструкциям, используют самонарезающие винты размером 5,5 мм на 32 мм или 5,5 мм на 19 мм с ЭПДМ-прокладкок (для крепления к металлоконструкциям с толщиной полки до 14 мм или до 5 мм соответственно) без предварительного засверливания.

Работы по монтажу кровельных сэндвич-панелей

Монтажные работы выполняются в следующей последовательности:

  1. подготовка и разметка мест для укладки кровельных сэндвич-панелей
  2. укладка кровельных сэндвич-панелей в проектное положение
  3. крепление кровельных сэндвич-панелей
  4. монтаж фасонных элементов кровли

Подготовка мест для укладки кровельных сэндвич-панелей

Прежде чем приступить к монтажу кровельных панелей осуществляют работы по устройству стропил и прогонов, проверяют горизонтальность, вертикальность, плоскость и параллельность мест будущего монтажа кровельных панелей на их соответствие проекту. Затем сооружают вспомогательную рабочую площадку. Она располагается на несущих конструкциях и представляет собой настил. После этого готовят средства для монтажа панелей. Также, что очень важно, на стальные стропила, ригели, прогоны наносят антикоррозионное лакокрасочное покрытие. Оно необходимо в местах будущего примыкания и контакта. И только после этого производится окончательная разметка расположения низ первых панелей, нивелировка.

На прогоны кровли приклеивают УПТП (терморазделяющая полоса), то необходимо, как и при ранее описанных работах, для снижения воздухопроницаемости через стыки и звуковой вибрации панелей.

Сэндвич-панели не всегда должным образом готовят на заводе. Если необходимых работ проведено не было, панели обрабатывают следующим образом:

  • со стороны свеса удаляют нижнюю облицовку и внутренний утеплитель, как правило, на 100мм или на указанную в проекте величину.
  • у панелей, примыкающих к торцу здания, и у первой панели обрезают по продольной кромке свободный гофр верхней обшивки с минеральным утеплителем таким образом, чтоб он не мог помешать будущей установке торцевого обрамляющего нащельника.

Панели второго и последующих рядом к монтажу готовят так (если на заводе эти работы проведены не были):

  • в торце примыкания панели отрезают на необходимую длину нижний металлический лист.
  • удаляют утеплитель на величину стыка, в гофрах верхнего трапециевидного листа также.
  • механическим путем и с применением специального растворителя для полиуритеновой пены удаляют остатки клея с внутренней стороны металлической облицовки, а поврежденное антикоррозионное покрытие восстанавливают подкрашиванием.

Укладка кровельных сэндвич-панелей в проектное положение

При укладке панелей выполняются следующие операции:

  • строповка панелей,
  • подъём и перемещение панелей к месту укладки,
  • приёмка панелей и укладка в проектное положение,
  • временное крепление панелей,
  • расстроповка панелей.

В непосредственной близости от кровельной захватки оборудуется специальная площадка, на которой и осуществляется строповка панелей. Это делают черырехветвевым стропом при помощи вакуумного захвата. Для страховки используют страховочный строп из текстильной ткани, которым снабжают вакуумный захват и надевают на панель. С поверхности панели снимают защитную полиэтиленовую пленку в местах стыка и перехлеста с другой панелью, а также в местах установки присосок захвата. Кроме того с поверхности панели счищают грязь, паль, а зимой — наледь и снег. К краям панели привязывают так называемые оттяжки из капронового троса диаметром 4-6 мм и длиной 6 м. Это делают для того, чтобы при перемещении к месту монтажа панель была стабилизирована. А перемещать панели необходимо без рывком, вращений и раскачиваний, исключая прогибы самой панели, появление вмятин на ее поверхности и других деформаций, а также и деформацию замков. Поэтому перемещают панель с наименьшей возможной скоростью крюка, не совмещая рабочие движения крана. Поднимают панель на нужную высоту не сразу, а поэтапно: вначале только на 20-30 см, потом осуществляется проверка надежности строповки, и только после этого на нужную высоту. Все должно происходить без ударов и толчков. Таким образом панели доставляют к месту установки. Здесь панель опускают и принимают на высоте не более метра от уровня ее укладки, затем наводят ее на высоте 30 см. И потом укладывают в ее проектное положение со стыком справа и слева. Все делается согласно проекту с учетом того, что стык должен быть расположен против преобладающего направления ветра.

Для сборки каждого объекта существует разработанная монтажная схема, которая содержит информацию о порядке укладки панелей. Все работы выполняются в точном соответствии с таким планом. Последовательность работы такова: торцевая панель укладывается на скат в первую очередь и выравнивается относительно несущего каркаса и разбивочных осей. От того, насколько точно будет уложена первая панель, зависит правильность укладки все остальных. Выравнивают панели по свесу кровли. В случаях, когда длина ската кратна длине одной панели, укладывают их рядами. В противном случае (если скат длиннее 14 м), и по проекту на скат необходимо уложить несколько панелей, то работы начинают от свеса к коньку. Все ряды укладывают в таком же порядке, как первый. Они должны перекрываться в поперечном направлении на 150-300 мм, что зависит от уклона кровли, а в продольном панели перекрываются на один гофр иначе ребро. В связи с тем, что на заводе не всегда подрезают панели для устройства слива и перехлеста, эти работы часто выполняются непосредственно на объекте в строгом соответствии со схемой.

Герметизирующий состав из силикона наносят на панель нижнего ряда, где происходит перехлест. Для этого также могут использовать бутилкаучуковый шнур. Герметизирующий состав наносится слоем в замок «паз» нижнего листа и в желобок замкового гофра панели, подготовленной для продолжения монтажа. Герметик можно наносить непосредственно на вершину крайнего гофра смонтированной панели. Вместо герметизирующего состава можно использовать ТСП (уплотнитель замкового соединения) размером 8 на 30 мм или герметизирующую ленту 10 на 100 мм.

Первые панели каждого ряда монтируются на опорные места по ориентирам в соответствии с проектом. Каждую панель надежно закрепляют с помощью монтажной оснастки и только потом освобождают от крюка монтажного крана. Но это не окончательная фиксация. До ее проводят проверку правильности ее установи и проектного положения. И только потом окончательно закрепляют панель.

Крепление кровельных сэндвич-панелей

Каждую кровельную сэндвич панель фиксируют сначала у несущих конструкций, а потом на стыках. Делают это также с использованием самонарезающих винтов, размер которых выбирают в зависимости от толщины самих панелей и от несущей конструкции согласно таблицы:

Толщина кровельной панели, мм Минимальная длина винта, мм

50

126

80

156

100

176

120

196

150

226

200

276

Предварительно допустимо закрепить панель лишь двумя метизами, но в конце смены панель должна быть закреплена полностью согласно проекту. Фиксация панелей начинается от верха, затем по уклону ската вниз и от конька до навеса. Винты должны быть установлены по вершите волн верхней облицовки, начиная с нахлестного гофра, с шагом 500 мм. Над водосточной трубой винты устанавливаются с шагом 250 мм в каждую волну.

С помощью саморезов размером 4,8 мм на 28 мм с ЭПДМ-прокладками выполняют крепление панелей вдоль по нахлестному гофру. При этом шаг должен быть не больше 500 мм. Это делают только после окончательно закрепления панелей к несущей конструкции. Следует помнить об усилии при затяжке винтов с уплотнительной шайбой: шайба должна прижиматься к листу, но быть плоской. При тугой затяжке, шайба деформируется в обратную сторону, а при слабой — не деформируются. Как и при других монтажных работах сэндвич-панелей, щели между панелями не допускаются, а также неплотности. Нельзя перемещать панели по смонтированной части кровли. Также не следует устанавливать на ней то или иное оборудование (монтажное, технологическое и др.). После окончания монтажных работ, с поверхностей панелей удаляется все защитная полиэтиленовая пленка. После чего, по кровле нельзя ходить, так как есть риск появления царапин. Если есть необходимость в перемещении по кровле, устанавливают временные настилы или трапы.

Монтаж фасонных элементов кровли

Фасонные элементы кровли включают в себя: водосточные системы, кровельные ограждения, переходные мостики, снегозадержатели, лестницы кровельные). Также есть такие фасонные детали, которые используются для оформления примыканий. Это планка торцевая, планка конька, заглушка конька, и другие детали. Все фасонные элементы устанавливают после окончания монтажных работ по установке кровельных панелей. Детали устанавливают внахлест от 80 до 100 мм. Здесь главное, чтобы все оформляемые узлы были герметичны. От этого зависит очередность монтажа элементов. Так сначала выполняют монтаж элементов свеса, а потом конька. Обрезку элементов производят при необходимости на месте. Также их уплотняют герметиком по плоскостям, которыми они будут примыкать к панелям, ведь пропуски и щели недопустимы. Монтируют фасонные элементы самонарезающими винтами размером 4,8 мм на 28 мм с прокладкой ЭПДМ или комбинированными заклепками размером 3,2 мм на 8 мм. Если надо используют винты большего размера 5,5 мм на 32 мм или 5,5 мм на 19 мм. с ЭПДМ. Это необходимо для крепления элементов к металлоконструкциям толщиной до 14 мм и 5 мм. При работе по оформлению узлов свеса и конька кровли для исключения возможности попадания влаги в утеплитель и в чердачное пространство, под элементы устанавливаются кровельные уплотнители верхние и нижние. При необходимости эти уплотнители приклеиваются к профильному листу панели полиуретановым клеем или полимерными мастиками.

Крепление светильника к сэндвич панели

Крепление к сэндвич панели

Металлическое здание – почти молниеотвод

Как правило, несущие части данных сооружений представляют собой сварные конструкции из стального металлопроката. Встречаются также сочетания несущих кровельных металлических ферм и железобетонных колонн. В обоих случаях электрические связи обеспечены на всём протяжении конструкций, в том числе, и посредством закладных деталей от арматуры железобетонных колонн. Сварные закладные элементы также обеспечивается электрическая связь несущих конструкций и железобетонных монолитных оснований зданий. Стеновые сэндвич-панели представляют из себя готовое к транспортировке и монтажу пространное изделие, в котором теплоизолятор с двух сторон оформлен профилированными стальными листами. Монтируются такие панели специальными самонарезными болтами с наружной стороны постройки к массивным металлическим профилям, которые являются частью несущей конструкции сооружения. Такое крепление обеспечивают электрическую связь наружных стальных листов с несущими конструкциями и фундаментным заземлителем. Как правило, кровля таких сооружений представляет собой похожую конструкцию, в которой нижний профлист закреплен на несущей конструкции, а верхний профлист кровельного покрытия через деревянный брусок крепится к специальным металлическим профилям, предотвращающим появление «мостиков холода».

Таким образом данные строения представляют собой единый по электрическим связям молниеотвод. Специалисты нашей организации неоднократно проводили инструментальные измерения на наличие электрических связей сооружений из сэндвича-панелей и убеждались в том, что верхний профлист кровли и наружная металлическая обечайка стеновой сэндвич-панели имеют связь с арматурой железобетонного монолитного фундамента.

Казалось бы, все ясно и защита от прямого удара молнии выполнена в виде конструкции самой постройки, т.е. молниезащиту таких зданий можно считать естественной. Так ли это?

Зачем металлическим зданиям нужна молниезащита

Три главных фактора, диктующих необходимость проведения мероприятий по молниезащите зданий из металла:

  1. При разряде молнии в профлист кровли или стеновой сэндвич-панели в месте соприкосновения лидера молнии будет прожог. Возгорание не произойдет. Утеплитель сэндвич-панели, как минимум, не поддерживает горение, а ток молнии растечётся по конструкции сооружения. Но в места прожига (обнаружить которые весьма затруднительно в режиме эксплуатации) в утеплитель попадет вода. Последующее замораживание и оттаивание воды вызовет разрушение конструкции и протечки в строение. То есть защищать такие сооружения от ударов молнии совершенно необходимо, но ток молнии к заземлителю может растекаться по металлоконструкциям – естественным частям молниеотвода.
  2. Электрическая связь между стеновыми сэндвич-панелями и несущими металлоконструкциями строения, с одной стороны, и металлическим профлистом, с другой стороны, не гарантирована. Крепление саморезом через деревянный брусок не гарантирует безопасного протекания тока молнии.
  3. Современные железобетонные фундаменты зачастую выполняются с внешней гидроизоляцией, что значительно увеличивает их срок службы. Но при этом растекание тока молнии в грунте не гарантировано, а значит ограничиться использованием фундамента в качестве единственного заземления молниезащиты недостаточно. При этом обеспечить электрическую связь с арматурой железобетонного фундамента необходимо по правилам молниезащитного уравнивания потенциалов.

Рассмотрим типичный пример проекта молниезащиты здания с сэндвич-панелями.

Многочисленные недостатки данного проекта придётся изложить в кратком перечне.

  • Молниеприемная сетка не защищает от удара молнии поверхность, над которой она в нескольких сантиметрах расположена. Моделирование в специальной компьютерной программе от разработчиков нормативных документов по молниезащите системы с участием молниеприёмной сетки выдает ничтожный результат. Надежность молниезащиты менее 50%! Это не соответствует ни одному классу молниезащиты в нормативных документах.
  • Проводник молниеприемной сетки, расположенный на карнизе, поперек схода снеголедовых масс будет сорван, что скорее всего вызовет повреждение кровельного профлиста.
  • Проводники молниезащиты, проложенные на кровле и стенах постройки из сэндвич-панелей не соответствует требованию максимально возможного использования сторонних проводящих частей здания в качестве токоотводов, т.е. являются избыточными. К тому же эти прокладки связаны с многочисленными сверлениями в наружных листах кровли и стен, что само по себе является угрозой целостности ограждающих конструкций таких строений.
  • Горизонтальный заземляющий проводник заземлителя (контур заземления) по факту наличия единой проводящей части в виде несущей конструкции сооружения является не только избыточным, но и на практике вызывает значительные затраты по разработке грунта и вскрышных работ при наличии плит, площадок, отмосток и дорог.

Разъяснение технических аспектов бетонных сэндвич-панелей

Общеизвестно, что передача тепла через стены, крыши, двери и окна является одним из основных источников потерь энергии в любом здании. И поскольку требования к ограждающим конструкциям нового здания отражают растущее внимание к энергоэффективному проектированию зданий, интерес к бетонным стеновым сэндвич-панелям Tilt-Up продолжает расти.

Изолированные сэндвич-панели состоят из двух бетонных слоев, разделенных слоем жесткой изоляции, которые связаны между собой с помощью ряда креплений / соединителей.Как правило, они толще стандартных панелей Tilt-Up и могут использоваться в качестве внешних несущих стен или внутренних стен.

Бетонные сэндвич-панели

легко соответствуют минимальным требованиям к тепловым характеристикам и превосходят их, а также обеспечивают эффективную защиту от влаги, не жертвуя при этом долговечностью, скоростью строительства и гибкостью конструкции метода Tilt-Up. Вот краткий обзор того, как работает система:

Толщина сэндвич-панели

Утепленная сэндвич-панель состоит из трех частей:

  • Наружная поверхность из бетона толщиной около 75 мм (3 дюйма) (хотя она может быть толщиной до 2 дюймов)
  • Слой изоляции из жесткого пенопласта (обычно экструдированного полистирола) толщиной 50–100 мм (2–4 дюйма)
  • Несущая внутренняя часть толщиной 125–250 мм (5–10 дюймов).
3 части бетонной сэндвич-панели Tilt-Up.

Строительство бетонных сэндвич-панелей

Бетонные сэндвич-панели строятся от внешней части стены до внутренней части стены.

Процесс начинается с заливки наружной поверхности и установки изоляции и соединителей , которые происходят одновременно. Внешний вид будет служить барьером от непогоды и защитит изоляцию от повреждений. На этом этапе выполняется обработка наружных архитектурных стен — например, детали, созданные с помощью опалубки или тонкого кирпичного шпона.
Установлена ​​стальная сетка из арматурных стержней, а также вставки и закладные, используемые для подъема и крепления панелей друг к другу, системы крыши и фундамента. Затем заливается внутренняя часть.

Помимо защиты изоляции, внутреннее пространство может служить конструктивным целям, поддерживая крышу и любые нагрузки на верхний этаж. Обычно он толще, чем наружная ширина, , что увеличивает тепловой эффект стены за счет стабилизации температуры внутри здания.

После того, как изолированные сэндвич-панели были подняты на место и структурные соединения здания выполнены, стыки панелей герметизируются внутри и снаружи, чтобы создать герметичную оболочку здания.

Значения R в сэндвич-панелях

R-Value — это способ измерения способности изоляционного материала противостоять тепловому потоку. Высокое значение R указывает на большую изолирующую способность.

Бетонная стена толщиной 7 дюймов имеет то же значение R, что и оконное стекло (R-1.5), но добавление 2-дюймового слоя жесткой изоляции значительно увеличивает общее R-значение бетонной сэндвич-панели. Это связано с тем, что «многослойная» изоляция изолирует естественную тепловую массу бетона, сводя к минимуму колебания температуры внутри здания и снижая пиковую потребность в энергии.

Конкретный тип и толщина используемой изоляции будут зависеть от использования в здании, климата и системы отопления здания, но наиболее распространенные типы изоляции из жесткого пенопласта, используемые в изолированных откидных стеновых панелях, имеют исходное значение R в диапазоне от От R-4 до R-8 на дюйм толщины.

Кроме того, изоляция от края до края, которая стала возможной благодаря использованию неметаллических соединителей, таких как Delta Tie от Dayton Superior, полностью разделяет два слоя бетона, устраняя тепловые мостики (холодные точки) и любую потерю R-Value. .

Подъем бетонной сэндвич-панели на место.

Энергосбережение с помощью бетонных сэндвич-панелей

Стеновые изолированные сэндвич-панели

уже много лет используются в отрасли Tilt-Up и подходят практически для любого строительного проекта, включая промышленные, офисные, школьные, складские и жилые здания.

Они предлагают всю конструктивную гибкость стандартных сборных железобетонных панелей, а также преимущества высокоэффективного энергоэффективного здания, обеспечивающего круглогодичную экономию энергии.

Хотите узнать, подходят ли конструкции Tilt-Up и бетонные сэндвич-панели для вашего следующего строительного проекта? Свяжитесь с нами, и мы будем рады обсудить ваш проект.


Структурные характеристики сэндвич-панелей из текстильного железобетона при осевой и поперечной нагрузке

Были оценены характеристики композитных панелей из текстильного железобетона (TRCCP) под действием псевдостатической нагрузки вплоть до обрушения.Было проведено испытание TRCCPs под осевой и поперечной нагрузкой, и результаты были сопоставлены с результатами для железобетонных композитных панелей со стальной проволочной сеткой (SMRCCPs). В качестве матрицы панелей был использован бетон Ceram-site из-за его легкости и изоляционных свойств. Предельная несущая способность, соотношение нагрузка-деформация и нагрузка-деформация, а также режимы разрушения обсуждались и исследовались в сравнении с результатами анализа нелинейной конечно-элементной модели (МКЭ) и аналитического метода на основе армированного материала. конкретная (ЖБ) теория.Результаты анализа показывают, что TRCCP подходит для использования в качестве потенциального элемента конструкции для системы стен или перекрытий зданий, и типичная теория RC может быть применена для прогнозирования предельной несущей способности при соответствующих изменениях.

1 Введение

Различные типы железобетонных элементов (ЖБИ) широко используются в гражданском строительстве в течение нескольких десятилетий. Однако ухудшение бетонной конструкции приводит к коррозии арматуры, а также к ее прочности и безопасности.Использование фибробетона (FRC), который имеет короткие и дискретные волокна, равномерно распределенные и ориентированные беспорядочно, может значительно улучшить характеристики бетона во многих аспектах, таких как прочность на растяжение, трещиностойкость, пластичность и ударная вязкость. Однако FRC не может полностью заменить традиционный RC из-за его недостаточной несущей способности и экономических факторов. Текстильный армированный бетон (TRC), который был разработан в конце 20-го века и основан на технологии текстиля, армированного волокном (FRP), может решить вышеупомянутые проблемы отчасти благодаря своей превосходной коррозионной стойкости и высоким прочностным характеристикам.TRC можно разделить на три категории в зависимости от компонентов и приложений: (a) существующее армирование элемента тонкой текстильно-бетонной панелью (TCP) или армированным текстилем раствором (TRM) в качестве несъемной опалубки [1,2,3,4, 5,6,7,8]; (б) компонент из чистого текстильно-армированного бетона с акцентом на тонкую оболочку и плиту [9,10,11,12]; и (c) многослойный текстильно-композитный бетонный компонент [13,14,15,16,17].

Сэндвич-компонент TRC, который состоит из стеклопластика, бетона и легкого теплоизоляционного материала, в последние годы привлекает внимание.В Европе и Северной Америке сборные железобетонные облицовочные сэндвич-панели были разработаны и популяризированы в основном в области строительства, поскольку их структурные, термические и архитектурные свойства можно выгодно объединить в единое целое [13]. По сравнению с традиционными обычными слоями RC или FRC, тонкие ленты TRC значительно улучшают комплексные характеристики сэндвич-панелей. Хеггер и Хорстманн [7] предложили стеновые и напольные сэндвич-панели, разработанные с использованием легкого сборного железобетона TRC.Коломбо и др. [15] и Babaie et al. [16] использовал аналитические и численные подходы для прогнозирования поведения многослойной сборной панели (1,5 м × 3,3 м), прикрепленной к фасаду, в контексте энергетической модернизации существующих зданий; Панель состояла из внутреннего изоляционного слоя из пенополистирола (EPS, толщина: 100 мм) и двух внешних поверхностей TRC (толщина: 10 мм) через соединители, работающие на сдвиг. Портал и др. [17], используя испытания на четырехточечный изгиб и трехмерный нелинейный анализ методом конечных элементов, сфокусировался на понимании изгибной способности разработанных текстильных элементов из армированного пенобетона.

Чтобы обеспечить рабочие характеристики сэндвич-панелей, было введено несколько типов соединителей, работающих на сдвиг, чтобы обеспечить структурную целостность и целостность между внешними плитами [18]. Величина продольной поперечной силы, передаваемой между слоями, определяет степень композитного действия панелей: полностью композитные панели (FCP), несоставные панели (NCP) и частично композитные панели (PCP). FCP могут полностью передавать поперечную силу между двумя wythes и действовать как одно целое, тогда как NCP ​​действуют независимо, а PCP могут передавать только частичный сдвиг между двумя вышеупомянутыми случаями.Методы прогнозирования поведения PCP, в частности подходы к точному и удобному рассмотрению промежуточного слоя и соединителей, по-прежнему представляют собой относительно сложный аспект [19]. В частности, по сравнению с NCP и PCP, FCP лучше, поскольку они несут большую нагрузку с меньшим количеством материала [20]. Более того, теория корпоративного RC может быть легко преобразована для прогнозирования поведения FCP.

Экспериментальные и теоретические исследования изучали структурные характеристики, влияющие на сдвиговые соединители в сэндвич-панелях [21].Соединители, обычно изготовленные из металлических и неметаллических материалов, можно разделить по форме на две группы: прерывистые и непрерывные. Непрерывные соединители включают C-образные, M-образные и Z-образные стяжки; и непрерывные соединители включают соединители изогнутой проволоки, соединители в форме фермы и решетки [22]. Среди них твердые бетонные ребра могут обеспечить удовлетворительные композитные эффекты и полное композитное действие между листами [23, 24]. Было обнаружено, что стержневые соединители из армированного стекловолокном пластика (GFRP), работающие на сдвиг, и соединители в форме фермы, работающие на сдвиг, значительно улучшают действие композита [25,26,27,28].Кроме того, экспериментальные и теоретические исследования показали, что соединители сетки из углепластика (углепластика) продемонстрировали отличные конструктивные характеристики [29,30,31,32]. Naito et al. [33] сравнил 14 типов сдвиговых стяжек, включая как прерывистые, так и непрерывные типы соединителей сдвига (углеродистая сталь, углепластик и стеклопластик). Канг и др. [21] разработал расчетные модели для прогнозирования расчетного сопротивления многослойных стеновых панелей при изгибе с точки зрения их полукомпозитного действия на основе анализа надежности.Несколько типов непрерывных и прерывистых соединителей продемонстрировали приемлемую соединительную способность даже в почти полностью составных состояниях; тем не менее, некоторые проблемы все еще остаются, такие как постепенный переход к частичной композитности из-за отказов в обслуживании, относящихся к раннему растрескиванию, сложных форм соединителей сдвига, высокой стоимости и сложных методов анализа [31].

TRCCP (текстильные железобетонные композитные панели), тип композитных панелей TRC с лицевыми панелями TRC и перегородками, окружающими изоляционный материал, имеет потенциал для развития в тип многофункциональной интегрированной панели, сочетающей структурные и функциональные возможности, поскольку показано на рисунке 1.В этой панели используется керамзитобетон в качестве матрицы и стекловолоконная текстильная сетка (GFTG) в качестве арматуры. Текстильная сетка, которая значительно более рентабельна по сравнению со стальным стержнем, уже много лет применяется в инженерных сооружениях и может до некоторой степени заменить арматуру в плитах или оболочках. Керамзитобетон обладает несколькими превосходными свойствами, такими как отличная теплоизоляция и огнестойкость; его плотность в сухом состоянии составляет примерно 2 / 3–1 / 5 от обычного бетона, а его теплопроводность — примерно вдвое.В этом исследовании изоляционный слой из пенополистирола и полотна TRC в качестве соединителей, работающих на сдвиг, были установлены между двумя лицевыми панелями. Полотна TRC гарантируют существенную жесткость и прочность, необходимые для передачи сдвига, и значительно укрепляют взаимодействие между лицевыми пластинами и даже могут, возможно, получить полный композит. Были проведены испытания, касающиеся осевого и изгибного рабочего поведения при вертикальной и поперечной нагрузке. Обсуждались несущая способность, характеристики разрушения и деформации TRCCP, которые сравнивались с оценками нелинейного анализа методом конечных элементов и аналитического метода со ссылкой на [34].Это исследование направлено на изучение видов отказов и несущей способности TRCCP, подверженного осевым и поперечным нагрузкам, которые могут служить справочными материалами для реальных инженерных приложений.

Ссылки

[1] Бабай Р., М. Аболфазли и А. Фахимифар. Механические свойства бетона, армированного сталью и полимерными фибрами. Журнал механического поведения биомедицинских материалов , Vol. 28, № 1, 2019, с. 119–134. Искать в Google Scholar

[2] Peled, A., и А. Бентур. Влияние геометрии тканого материала на характеристики сцепления цементных композитов с точки зрения механических характеристик. Современные материалы на цементной основе , Vol. 7, № 1, 1998, стр. 20–27. Искать в Google Scholar

[3] He, K., Y. Chen, and W. Xie. Испытание характеристик осевого сжатия заполненной нанокремнеземным бетоном угловой стальной трубчатой ​​колонны из стеклопластика. Обзоры нанотехнологий , Vol. 8, № 1, 2019, с. 523–538. Искать в Google Scholar

[4] Shakil, U.A. и S. B. A. Hassan. Поведение и свойства оловянного шлакового полиэфирного полимербетона с композитами из стеклопластика при сжатии. Журнал механического поведения материалов , Vol. 29, № 1, 2020, с. 44–56. Искать в Google Scholar

[5] Кариу Ф. А., С. П. Триантафиллу, Д. А. Бурнас и Л. Н. Кутас. Отклонение от плоскости кладки стен, укрепленных с помощью системы текстильного раствора. Строительство и строительные материалы , Vol. 165, 2018. С. 769–781.Искать в Google Scholar

[6] Lee, S.-Y., and J.-G. Хван. Конечноэлементное нелинейное нестационарное моделирование сферических оболочек с вырезом из углеродных нанотрубок, армированных волокном / полимерным композитом. Обзоры нанотехнологий , Vol. 8, № 1, 2019, с. 444–451. Искать в Google Scholar

[7] Хеггер, Дж. И М. Хорстманн. Легкие ограждающие конструкции из сэндвич-панелей TRC. В: Мукеш, К. Лимбахия и Х. Ю. Кью, редакторы, Совершенство в бетонном строительстве за счет инноваций: Материалы Международной конференции по бетонному строительству, Кингстонский университет, Лондон, Великобритания, 9–10 сентября 2008 г., Бока-Ратон: CRC Press, стр.187–194. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203883440.ch37. Искать в Google Scholar

[8] Де Саттер, С., О. Реми, Т. Тисманс и Дж. Вастилс. Разработка и экспериментальная проверка облегченной композитной опалубки для бетонных балок. Строительство и строительные материалы , Vol. 63, 2014, стр. 33–39. Искать в Google Scholar

[9] Хуанг, Д., К. Ву, Ю. Чжан, З. Ни, Х. Чжу, К. Чжу, и др. Последние достижения в области нанотромболизиса тканевого активатора плазминогена при ишемическом инсульте. Обзоры передового материаловедения , Vol. 58, № 1, 2019, с. 159–170. Искать в Google Scholar

[10] Джамай, З. И., М. Бахрар, Ф. Сальваторе, А. С. Ларби и М. Эль Манкиби. Многоуровневое механическое моделирование текстильного железобетона: применение для сэндвич-панелей TRC. Конечные элементы в анализе и проектировании , Vol. 135, 2017. С. 22–35. Искать в Google Scholar

[11] Бобылев С.В., Шейнерман А.Г. Влияние перекрытия трещин на упрочнение композитов керамика / графен. Обзоры передового материаловедения , Vol. 57, № 1, 2019, с. 54–62. Искать в Google Scholar

[12] Кербер, А., А. Гаргано, К. Пингкарават, А. П. Моуриц. Устойчивость трехмерных текстильных композитов к взрывному разрушению. Композиты. Часть A, Прикладная наука и производство , Vol. 100, 2017. С. 170–182. Искать в Google Scholar

[13] Эйнеа, А., Д. К. Салмон, Г. Дж. Фогараси, Т. Д. Калп и М. К. Тадрос. Современные сэндвич-панели из сборного железобетона. PCI Journal , Vol. 36, № 6, 1991, стр. 78–92. Искать в Google Scholar

[14] Zhang, H., L. Xiang, J. Zhu, J. Zhu, B. Chen, J. Yang, et al. Определение механических свойств эпоксидных / наногибридных композитов методом наноиндентирования. Обзоры нанотехнологий , Vol. 9, № 1, 2020, с. 28–40. Искать в Google Scholar

[15] Коломбо, И. Г., М. Коломбо, М. ди Приско и Ф. Пуйяи. Аналитическое и численное прогнозирование изгиба многослойных балок из текстильного железобетона.Журнал структурной инженерии, Vol. 17. 2018. С. 183–195. Искать в Google Scholar

[16] Бабай Р., М. Аболфазли и А. Фахимифар. Механические свойства бетона, армированного сталью и полимерными фибрами. Журнал механического поведения биомедицинских материалов , Vol. 28. 2020. С. 119–134. Искать в Google Scholar

[17] Portal, N. W., M. Flansbjer, K. Zandi, L. Wlasak, and K. Malag. Поведение при изгибе новых многослойных элементов из текстильного армированного пенобетона (TRC-FC). Композитные конструкции , Vol. 177, 2017. С. 104–118. Искать в Google Scholar

[18] Tomlinson, D., and A. Fam. Аналитический подход к реакции на изгиб частично изолированных бетонных многослойных стен, используемых для облицовки. Инженерные сооружения , Vol. 122, 2016, с. 251–266. Искать в Google Scholar

[19] Бай Ф. и Дж. С. Дэвидсон. Анализ сэндвич-конструкций из частично композитного пенобетона. Инженерные сооружения , Vol.91, 2015, с. 197–209. Ищите в Google Scholar

[20] Комитет PCI по сборным железобетонным сэндвич-панелям. Современные сборные / предварительно напряженные стеновые сэндвич-панели. PCI Journal , Vol. 42, № 2, 1997 г., стр. 1–61. Искать в Google Scholar

[21] Kang, W.-H., J. H. Kim, W.-H. Канг и Дж. Х. Ким. Расчетные модели на изгиб на основе надежности для бетонных стеновых сэндвич-панелей с непрерывными соединителями из стеклопластика, работающими на сдвиг. Композиты. Часть B, Engineering , Vol. 89, 2016, с.340–351. Искать в Google Scholar

[22] Ризкалла, С. Х., Т. К. Хассан и Г. Люсьер. Механизм передачи сдвига FRP для сборных железобетонных многослойных несущих панелей. Специальные публикации ACI , Vol. 265, 2009, стр. 603–626. Искать в Google Scholar

[23] Пессики, С., и А. Млынарчик. Экспериментальная оценка поведения композитных стеновых сэндвич-панелей из сборного железобетона. PCI Journal , Vol. 48, № 2, 2003 г., стр. 54–71. Искать в Google Scholar

[24] Lee, B.-J. И С. Пессики. Проектирование и анализ сборных железобетонных, трехслойных стеновых панелей. PCI Journal , Vol. 52, № 4, 2007, с. 70–83. Искать в Google Scholar

[25] Tomlinson, D., and A. Fam. Экспериментальное исследование сборных железобетонных изолированных сэндвич-панелей с соединителями сдвига из армированных стекловолокном полимеров. ACI Structural Journal , Vol. 111, № 3, 2014. С. 595–606. Искать в Google Scholar

[26] Benayoune, A., A.А. А. Самад, Д. Н. Триха, А. А. А. Али, А. А. Ашрабов. Структурное поведение сборных сэндвич-панелей с внецентренной нагрузкой. Строительство и строительные материалы , Vol. 20, № 9, 2006, с. 713–724. Искать в Google Scholar

[27] Бенаюн, А., А. А. Самад, Д. Н. Триха, А. А. Али и С. Х. М. Эллинна. Экспериментальные и теоретические исследования характеристик изгиба сборных железобетонных многослойных композитных панелей. Строительство и строительные материалы , Vol.22, № 4, 2008 г., стр. 580–592. Искать в Google Scholar

[28] Мохамад, Н., А. И. Халил, А. А. Абдул Самад и В. И. Гох. Структурное поведение сборного легкого пенопласта Бетонная сэндвич-панель с соединителями фермы с двойным сдвигом при изгибной нагрузке. Уведомления о международных научных исследованиях , Vol. 2014, 2014, с. 1–7. Искать в Google Scholar

[29] Франкл Б. А., Г. В. Люсьер, Т. К. Хассан и С. Х. Ризкалла. Поведение сборных железобетонных сэндвич-панелей, армированных поперечной сеткой из углепластика. PCI Journal , Vol. 56, № 2, 2011, с. 42–54. Искать в Google Scholar

[30] Hassan, T. K., and S.H. Rizkalla. Рекомендации по анализу и проектированию сборных железобетонных конструкций, композитных несущих многослойных стеновых панелей, армированных сеткой из углепластика. PCI Journal , Vol. 55, № 2, 2010, с. 147–162. Искать в Google Scholar

[31] Kim, J., and Y.-C. Ты. Комбинированное поведение новой изолированной бетонной стеновой сэндвич-панели, армированной поперечной сеткой из стеклопластика: влияние типов изоляции. Материалы (Базель) , Vol. 8, № 3, 2015, с. 899–913. Ищите в Google Scholar

[32] Kang, W.-H., and J. Kim. Разработка статистических расчетных моделей для бетонных сэндвич-панелей с непрерывными соединителями, работающими на сдвиг, армированными стекловолокном полимерами. Достижения в области проектирования конструкций , Vol. 19, № 2, 2016, с. 239–254. Ищите в Google Scholar

[33] Найто, К., Дж. Хоеманн, М. Бикрафт и Б. Бьюик. Характеристики и характеристики поперечных связей для использования в изолированных стеновых сэндвич-панелях из сборного железобетона. Журнал структурной инженерии , Vol. 138, № 1, 2011, с. 52–61. Искать в Google Scholar

[34] Cinar, K. Оценка сэндвич-панелей с композитным пенопластом, армированным трубами, при изгибе и плоском сжатии. Журнал сэндвич-структур и материалов , Vol. 22, No. 2, 2020, pp. 480–493. Искать в Google Scholar

[35] FZ / T01057.7. Метод испытания для идентификации текстильных волокон — Часть 7: Метод колонки градиента плотности. Искать в Google Scholar

[36] ASTM D4595-17.Стандартный метод испытаний свойств геотекстиля на растяжение методом широкополосной ленты, ASTM International. Искать в Google Scholar

[37] ASTM E8 / E8M-16a. Стандартные методы испытаний металлических материалов на растяжение, ASTM International. Искать в Google Scholar

[38] ASTM C39 / C39M-18. Стандартный метод испытаний на прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона. Искать в Google Scholar

TILT-UP TODAY — Публикация Tilt-Up Concrete Association (TCA)

Автор: Марк Ленцков в четверг, 3 июня 2021 г. · Оставить комментарий

Автор Craig Coppersmith, PE , C2 Consulting, LLC

С начала 1980-х годов изолированные бетонные сэндвич-панели использовались в качестве конструкции и техники для откидывания вверх.Эти типы панелей состоят из внутренней и внешней слоев бетона, разделенных слоем жесткого пенопласта. Соединители используются для скрепления двух частей бетона вместе. На сегодняшний день большинство изолированных панелей было спроектировано с использованием несоставного действия, а это означает, что для обеспечения структурной целостности панели учитывался только один слой бетона. Широкое признание и принятие Международного кодекса энергосбережения (IECC) усилили изоляционные преимущества систем сэндвич-панелей и побудили многих в отрасли подъемно-поворотных устройств внимательнее изучить способы повышения производительности и конструктивности путем создания стандарта для композитных материалов. поведение изолированных систем.С этой целью Ассоциация Tilt-Up Concrete Association (TCA) в сотрудничестве с Даремской школой архитектурного проектирования и строительства Университета Небраски провела, как считается, крупнейшие полномасштабные полевые испытания такого типа. Цель исследования — разработать методологию проектирования тонких стен, которая может прогнозировать поведение композитов при комбинированных осевых и изгибающих силах.

«Это захватывающее время для инженерного сообщества, поскольку мы продвигаем понимание поведения частично составных панелей при подъеме вверх в бетонном элементе с трещинами», — сказал Филип Копф, PE, SE, FTCA, и сопредседатель инженерной группы по композитным материалам. сэндвич-панели с Kopf Consulting Group, Inc.«Хотя частично композитные панели использовались в предварительно напряженном бетонном элементе без трещин, мы действительно не понимаем поведения бетонного элемента с трещинами. Это первое полномасштабное испытание откидных панелей с начала 1980-х годов. Я считаю, что знания, которые мы получим от этой частично составной программы тестирования, будут столь же важны, как и полномасштабные твердотельные тесты, проводившиеся тогда ».

На момент написания этой статьи фаза тестирования исследования в основном завершена.Ожидается, что испытания последних двух панелей состоятся этой весной, а анализ данных и долгожданный итоговый отчет ожидаются позже в 2021 году. «Это действительно захватывающие времена для продвижения протоколов проектирования с использованием композитного действия из изолированных бетонных сэндвич-панелей. в откидной конструкции », — сказал Копф.

УЧЕБНОЕ РУКОВОДСТВО

Испытательное агентство / надзор

Марк Магуайр, доктор философии — Даремская школа архитектурного проектирования и строительства, Университет Небраски-Линкольн

Инженерная рабочая группа по композитным сэндвич-панелям

Эндрю Макферсон, FTCA — Seretta Construction, Inc.

Крейг Олсон, ЧП — К. Э. Дойл, ООО

Джеймс Р. Бати, FACI, FTCA — Tilt-Up Concrete Association

Джон Харт, FTCA, PE, SE — Peak Engineering, Inc.

Джеффри Р. Нидхэм, PE, SE, FTCA — Needham DBS

Марк Магуайр, доктор философии — Линкольнский университет Небраски

Митч Блумквист — Ассоциация производителей бетонных конструкций

Филип Копф, ЧП, SE, FTCA — Kopf Consulting Group, Inc.

Скотт Коллинз, ЧП — Левиат

Кимберли Ваггл Крамер, PhD, PE, SE, FACI — Университет штата Канзас

Джозеф Дж.Steinbicker, PE, SE, FTCA — Steinbicker & Co., LLC

Джим Линц, ЧП — LJB, Inc.

Подрядчик по испытанию образцов и монтажу

Стив Майерс — Tilt-Up Concrete, Inc.

Консультативный совет производителей-участников

Брэд Нессет — Левиат

Мэтт Сагибо — HK Composites

Шон Хирка — Dayton Superior Corporation

Джоэл Фодерберг — Iconx, LLC

Ким Блэкберн — инновационные структурные решения

Управление проектами на месте

Craig Coppersmith, ЧП — C2 Consulting, LLC

Оператор-постановщик

Тим Лиллеторуп — Lillethorup Productions, Inc.

СТРОИТЕЛЬСТВО

Испытательные панели были построены в период с 14 сентября 2020 года по 29 октября 2020 года. Испытательные панели были построены на подготовленной рабочей площадке, которая подвергалась воздействию элементов (а не в закрытой контролируемой среде).

Строительство всех испытательных панелей — Бригады из Tilt-Up Concrete (из Линкольна, Небраска и принадлежащие Стиву Майерсу) завершили все строительные работы, необходимые для изготовления, отделки и подъема испытательных панелей.Во время строительства панели была проверена просадка бетона, и были изготовлены бетонные цилиндры и изгибные балки для испытаний на сжатие и растяжение. Ассистенты выпускников, работающие в Университете Небраски, руководили и выполняли все усилия по тестированию материалов на протяжении всего строительства испытательных панелей для проверки свойств бетонного материала. Кроме того, они установили и контролировали датчики деформации и деформации.

Размер и конфигурация изолированных многослойных стеновых панелей — Для каждой конкретной системы изолированных панелей были изготовлены три испытательные панели.Каждая испытательная панель была построена с габаритными размерами 41 дюйм в длину и 4 фута в ширину. Все изолированные многослойные стеновые панели (за исключением панелей Innstruct, в которых используется другая система) были построены с использованием 3-сторонней конфигурации, состоящей из 4 дюймов бетона, 2 дюймов изоляции и 4 дюймов бетона, в общей сложности 10 дюймов толщина. Конфигурация штифтов / стяжек была определена и указана соответствующим поставщиком системы изоляционных панелей. Арматурные маты состояли из арматуры №4 с 6 продольными стержнями и расстоянием 1¾ ”от края продольного стержня до поверхности бетона.Все испытательные панели были сконструированы с соответствующими стальными полутрубными роликовыми вставками на каждом конце (по размеру 4 ‘), чтобы можно было приложить надлежащие испытательные нагрузки.

Следует отметить, что образцы для испытаний на двойной сдвиг также были изготовлены для каждого типа разъема / штыря для испытания и проверки соответствующих характеристик материала.

Размер и конфигурация контрольной испытательной панели — Неизолированные контрольные панели также были сконструированы (для сравнительных целей) и имели габаритные размеры 41 фут в длину и 4 фута в ширину.Толщина панелей пультов управления составляла 8 дюймов. Арматурные маты состояли из арматуры №4 с 6 продольными стержнями и расстоянием 1 дюйм от края продольного стержня до поверхности бетона. Все панели управления были сконструированы с соответствующими стальными полутрубными роликовыми вставками на каждом конце (по размеру 4 ‘), чтобы можно было приложить надлежащие испытательные нагрузки.

Сводка построенных панелей:

IconXusa IconXusa Superior Inn
Система панелей # Панели
Композиты HK 3
Термомасса 3
IconXusa
IconXusa Superior 3
3
3
Панель управления 3
ИТОГО 18

Concrete Mix Design — Бетон был приобретен у производителей готовых смесей Ready Mixed Concrete Company и Husker, которые принадлежат NEBCO, Inc.Обе компании по производству готовой смеси имели доступ к проекту смеси, утвержденному рабочей группой TCA. В большинстве случаев Glenium использовался для улучшения текучести и удобоукладываемости смеси. Доктор Магуайр и команда Университета Небраски предоставят подробные данные в окончательном отчете об особенностях конструкции смеси и использованных добавках.

Curing Compound — Все испытательные панели были отверждены с использованием Silcosal Select Cure и Bondbreaker, производимых Nox-Crete Products Group, Inc.

Внутренние датчики — Каждая испытательная панель была отлита с двумя вибрационными тензодатчиками и одним датчиком относительной влажности (RH), стратегически расположенными в каждой из сторон всех панелей.Термисторные датчики и преобразователи деформации контролируют продольную внутреннюю температуру и деформации на протяжении всего срока службы испытательной панели. Все внутренние датчики находятся (и будут) постоянно контролироваться.

ТЕСТИРОВАНИЕ

Испытания панелей были завершены на подготовленной строительной площадке, где панели были построены. Тестирование проводилось в период с 7 декабря 2020 года по 23 января 2021 года. На момент написания этой статьи еще предстоит протестировать две панели.

Испытания заключались в приложении осевых статических нагрузок к концу панели; боковые силы были приложены с использованием распределенного давления от подушки безопасности / мочевого пузыря.Испытательное оборудование для приложения этих нагрузок было пропущено через протокол проверки, чтобы гарантировать точную работу и сбор данных. «Во время нагрузочного тестирования каждой панели 44 датчика дали примерно 1 000 000 общих точек данных, [которые] были собраны и проанализированы для каждой из 19 панелей, протестированных на сегодняшний день», — сказал Марк Магуайр, доктор философии, Даремская школа архитектурного проектирования и строительства. Университет Небраски-Линкольн.

Для целей тестирования ориентация панели включала 41 фут длины (высоты) панели по горизонтали и 4 фута ширины панели по вертикали (т.е.е., с панелью, расположенной боком. Во время испытаний были измерены прогибы в точках четверти и середины пути, а также дифференциальные смещения. Также отслеживались нагрузки в каждом месте расположения плунжера и от пневматической камеры / мешка, а также осевые статические нагрузки.

«Собранные данные показали, что все композитные соединительные системы превышают расчетную нагрузку на конструкцию панели», — сказал д-р Магуайр. «Представитель каждого производителя присутствовал, чтобы наблюдать за конструкцией панели и испытаниями. Эти данные в настоящее время используются для разработки аналитических моделей, позволяющих инженерам проектировать частично композитные стены в период после появления трещин — требование для проектирования тонких стен.”

Образцы с двойным сдвигом были испытаны для проверки характеристик материала соединителя. «Испытания на двойной сдвиг были проведены для всех соединителей, участвовавших в исследовании», — сказал д-р Магуайр. «Это испытание — способ определения прочности и жесткости соединителя для расчета конструкции». Пример испытания на двойной сдвиг представлен на странице 39.

РЕЗУЛЬТАТЫ, ВЫВОДЫ И ДАЛЬНЕЙШИЕ ДЕЙСТВИЯ

«В настоящее время в Американском институте бетона реализуются две инициативы, имеющие значение для позиционирования и прогресса этого исследования», — сказал Джеймс Р.Баты II, FACI, FTCA и менеджер по нормативным и техническим вопросам TCA. «ACI 551 — Tilt-Up Concrete продвигается вперед со следующей версией Руководства по проектированию (551.2R). В этом документе рассказывается о подходящем методе проектирования откидных панелей и дается несколько примеров того, как применять ACI 318 к распространенным типам панелей. Комитет намеревается расширить настоящее руководство, чтобы предложить примеры проектирования изолированных откидных панелей, особенно в отношении поведения полукомпозита.В этом комитете присутствуют многочисленные члены TCA со статусом голосования, которые будут оспорены включением своевременных исследований ». Кроме того, Батый является членом с правом голоса ACI 319 — Кодекс по сборному железобетону. Этот комитет изначально создавался совместными усилиями ACI и Института сборного железобетона и предварительно напряженного бетона. Он был расширен, чтобы включить перспективу ACI 318 о том, что по определению составляет сборный железобетон, который включает в себя отлитые на стройплощадке откидные или наклонные стеновые элементы.«Поскольку это исследование устанавливает новый стандарт для понимания поведения полукомпозитных изолированных панелей, TCA будет заинтересована в том, чтобы помочь в разработке конкретных разделов для этого нового кодекса», — сказал Бати.

Доктор Магуайр представит результаты, выводы и следующие шаги на выставке Tilt-Up Convention и выставке 2021 года в Сент-Луисе, штат Миссури. Общий обзор сессии будет представлен 17 сентября, а подробный анализ — 18 сентября.

«Работа в рамках этой программы испытаний предоставит инженерам надежные процедуры проектирования для создания более экономичных, высоких, хорошо изолированных бетонных панелей для следующего поколения откидных конструкций», — сказал Джеффри Р.Needham, PE, SE, FTCA с Needham DBS. «Он также подтверждает текущие процедуры проектирования, которые не проверялись с начала 1980-х годов, несмотря на значительное увеличение размеров и сложности панелей. Наконец, первые результаты испытаний показывают, что полукомпозитные панели, откидывающиеся вверх, демонстрируют значительную прочность и прогиб, которые аналогичны прогнозам старой «Зеленой книги» ».

Композитная конструкция — традиционная и инновационная | Structurae

Исследование поведения бетонных балок, упрочненных стальными пластинами, против усилия сдвига
Модернизация балок из предварительно напряженного бетона с использованием наружных арматурных стержней из углепластика с последующим натяжением
Проектирование и испытания новых железобетонных плит
Механизм разрушения при штамповке стыков композитных плит и колонн
Оценка долговременных эффектов в композитных балках из стали и бетона 211-216
Испытание и анализ мостовой неразрезной композитной балки 271-276
Композитная конструкция в опорах вантовых мостов 127-132
Преодоление и сдерживание локальных возгораний в композитных каркасных конструкциях
Мост Дрейрозен через Рейн в Базеле
Долговременное поведение композитных бетонных конструкций
Моделирование поведения узловой зоны в составном кадре
Обрушение древних башен
Проблемы оценки их безопасности
Соединения для деревянно-бетонных композитных конструкций 169-174
Композитные суставы: дальнейшие экспериментальные результаты
Композитные плиты с торцевым анкерным креплением и без него при статической и динамической нагрузке 265-270
Деформационная совместимость стальных и высокопрочных бетонных ферм
Высокопрочные материалы в композитной конструкции 29-40
Напряжения при анкеровке между бетоном и ламинатом, армированным углеродным волокном 181-186
Характеристики штифтовых соединителей с витой пружиной при статической и усталостной нагрузке
Несущая способность композитных балок сталь-HPC 157-162
Малоцикловое поведение и анализ железобетонных композитных оснований
Подход к проектированию новой композитной системы мостов с пространственным каркасом
Глобальная концепция пожарной безопасности зданий
Мост Эресунн на пути между Данией и Швецией
Применение композитных соединений на практике
Разновидности композитных мостовидных конструкций 65-76
Влияние последовательности строительства на предварительно напряженные извне композитные балки
Расчет напряжений для композитных конструкций
Эффекты ползучести и сдвига в композитных балках с гибким соединением
Развитие композитного действия в существующих некомпозитных мостовидных протезах
Влияние гидратации бетона на композитные мосты 193–198
Растрескивание и прочность бетонных плит мостов из композитных материалов 187-192
Potsdamer Platz: фибробетон для подводных бетонных плит
Стропильные композитные мосты
Огнестойкость древесно-бетонных композитных плит
Соединение балка-колонна CFT из высокопрочных материалов
Динамический отклик высотного здания SRC модели
Обрушение и восстановление композитных ферм
Усталость в соединителях со сдвигом на шпильках 139-144
Композитные мосты для высокопроизводительных линий в Австрии Пробный расчет
согласно ENV 1994-2
Баллоны из композитных материалов, подверженные внешнему давлению
Безопасность композитных подводных сооружений
Теория разрушения композита при деформации подшипников в торцах
Новые разработки в области огнестойкости стальных труб, заполненных бетоном, в Китае
Превосходные композитные конструкции для зданий 41-52
Эластичная композитная конструкция из дерева и древесных материалов
Проектирование сплошных легких конструкционных сэндвич-панелей
Разработка нового армированного мостовидного протеза из стеклопластика
Проект правил проектирования железобетонной композитной балки в Японии
Проектирование и эксперименты на новой системе железнодорожного моста с использованием стальных труб, заполненных бетоном
Сопротивление сдвигу шпилек с профилированным стальным листом
Композитные мосты в Австрии 77-88
Проектирование моста из предварительно напряженного бетона со стенками стальных ферм
Поведение при изгибе многослойного элемента с использованием стальной оболочки с шарниром
Проект правил проектирования стальных трубчатых колонн, заполненных бетоном, в Японии
Устойчивость моста из предварительно напряженного бетона с гофрированной стальной стенкой 205-210
Проектирование и изготовление светового люка из стеклопластика
Балка с наклеенными стальными пластинами Модель
для сдвига
Усиление на сдвиг колонн RC углеродным волокном
Соединение на сдвиг для композитных мостов и Еврокод 4 (Часть 2)
Сопротивление сдвигу шпилек с профнастилом
Образование трещин в изгибаемых композитных элементах
Глобальный подход к учету временных эффектов в композитных конструкциях 229-234
Кривая нагрузка-проскальзывание соединителей, работающих на сдвиг, оцененная с помощью анализа методом конечных элементов 151-156
Предел прочности железобетонных составных профилей при двухосном изгибе
Применение проектных положений Еврокода 4 к высокопрочным композитным колоннам
Поведение высокопрочных композитных колонн
Основы проектирования сплошной композитной плиты с неограниченными арматурами
Металлоконструкции в 24-этажном здании банка в Братиславе
Несущая способность бетонных дюбелей 133-138
Максимальная прочность и пластичность в заполненных бетоном двойных стальных трубчатых колоннах
Расчет сейсмостойкости композитных полунепрерывных каркасов
Вытяжка композитных балок с частичным взаимодействием 241-246
Композитный настил из тонкостенных Z-прогонов и тонкой бетонной плиты
Модели сопротивления вертикальному сдвигу для дельта-балки
Круглые колонны из бетона, армированного фиброй пластмассы
Огнестойкая конструкция: бетонная стальная трубчатая колонна
Деформации сборных сборных железобетонных плит, подверженные ползучести и усадке 217-222
Пластичность композитных балок, армированных стальными трубами и бетона
Подход к оценке пожарных повреждений
композитных конструкций
Пластиковая конструкция из алюминиево-бетонных композитных профилей
упрощенным способом
Экспериментальная проверка несущей способности балок из композитных ферм 289-294
Восстановление и ремонт конструкций с применением композитных систем 101-112
Проект правил проектирования железобетонных композитных плит в Японии
Прочность и пластичность соединений балка-колонна в гибридном мосту
Поведение соединения композитной балки со стальной Н-колонной
Использование алюминиевых сплавов при модернизации старинных подвесных мостов
Композитные строительные конструкции в сейсмической инженерии 89-100
Монотонность систем крепления сэндвич-панелей
Эволюция подвесных тросов за счет использования CFPR
Ремонт с использованием современных композитов 113-124
Долговечность деревянных бетонных композитных элементов конструкций
Усиление сдвигом существующих железобетонных плит
экспериментальное исследование
Концепции композитной конструкции — Mutatis Mutandis 19–28
Усиление сдвигом железобетонных балок листами из углеродного волокна
Усиление моста из композитных балок предварительным внешним напряжением
Возведение составных мостов из сборных плит настила
Руководство по проектированию соединений из полимерных композиционных материалов
Расчет передачи сдвига в бетонно-бетонных композитных конструкциях 163-168
Оценка сейсмостойкости стальной опоры CFT
Соединения для облегчения изготовления и монтажа с неразъемной стальной холодной штамповкой
Швы из пластичного железобетона из композитных материалов
Исследование предельной прочности и пластичности композитной колонны
Ухудшение межслоевой связи при повторяющейся сдвигающей нагрузке
Концепции и детали смешанных деревянно-бетонных конструкций 175-180
Древесно-стеклянный композит в структурном остеклении
Поведение и конструкция композитных соединений
Расчет местного коробления стальных труб, заполненных бетоном
Шпилька для уменьшения усталостных трещин и просверливания отверстий
Укрепление опор железобетонных мостов углеродным волокном
Взаимодействие между пустотными перекрытиями и опорными балками
Действие компрессионной мембраны в композитных плитах
Поведение составных секций коробчатой ​​балки при предельном состоянии
Некоторые замечания по конструкции деревянных композитных конструкций, подверженных пожару
Изготовление и предварительное напряжение бетонных плит в композитных мостах
Мост через Неверс: конструкция коробчатой ​​железобетонной композитной балки
Устранение трещин в бетонной плите композитного моста Неверс 199-204
Мосты из композитных материалов с учетом действующих стандартов и Еврокода
Метод проектирования структурных элементов из композита стекло-клей-стекло
Шпильки срезной головки с прочной головкой в ​​сплошных плитах
Влияние изгибающих моментов плиты на несущую способность шпилек с головками
Мосты из композитных балок: безопасность и удобство эксплуатации 235-240
Композитная конструкция при сейсмической модернизации Калифорнийского моста
Исследование связи сдвига в стальных композитных плитах 259-264
Связующее поведение слоистых материалов из углепластика для усиления бетонных элементов
Испанские рекомендации по проектированию композитных автодорожных мостов
Временной отклик композитных конструкций
Повреждение строительных конструкций ЦРК землетрясением 1995 г. в Хиоге
Пределы деформации и прочности колонн RC, модернизированных стальными трубами
Новый тест для шпилек в ребристых плитах
Композитные перекрытия зданий
Методы возведения длиннопролетных стальных композитных мостов
Нелинейный анализ композитных стальных трубных рам, заполненных бетоном 283-288
Тонкая напольная конструкция: почему? 53-64
Детализация требований к соединениям стальных труб, заполненных бетоном
Сейсмостойкость каменных конструкций, усиленных листами из углепластика
Современные композиты для восстановления и обновления мостовой инфраструктуры
Динамический отклик изогнутых композитных ячеистых мостовидных протезов
Присоединение стальных балок к трубчатым колоннам, заполненным бетоном
Поведение композитных ферм 295-300
Капитальный ремонт самого большого дома Фрэнка Ллойда Райта
Wingspread, Расин, Висконсин, США
Конструктивное поведение стальных коробчатых профилей, заполненных бетоном
Сравнение стандартных методов испытаний на вязкость при изгибе FRC
Усиление конструкций углеродным волокном
Конструкция железобетонная сейсмостойкая для многоэтажных домов
Арочный мост через автомагистраль Брно-Вена
Распределение напряжений-деформаций на контактной поверхности двухслойного конструктивного элемента ЖБ 247-252
Устойчивое предельное деформирование ограниченных колонн при сейсмических нагрузках
Способность к пластической деформации железобетонного композитного элемента
Составной железнодорожный виадук рахмен из балки КПП и стальной коробчатой ​​балки
Метод расчета и усталостная прочность крупнопролетного бетонного двутаврового настила с решетчатым настилом 223-228
Стохастический долгосрочный анализ композитных балок
Стыки колонна-сваи из стальных труб, заполненных бетоном
Композитные мосты: пластичность против хрупкости
Инкрементное скольжение соединителей, работающих на сдвиг, при повторяющейся нагрузке 145-150
Различные тесты для определения поведения композитных плит
Поведение каменных конструкций, усиленных композитами
Присоединение систем перекрытий к колоннам
обычное и расширенное
Предел прочности композитных конструкций методом суперпрочности
Проектирование высотных зданий на круглых трубчатых стальных композитных колоннах
Прогноз совокупного повреждения балок-колонн SRC
Ремонт мостовых надстроек под движение на автостраде Бреннер A13
Псевдодинамические испытания моделей частично заполненных бетоном стальных опор моста
Пластичность и прочность коробчатой ​​тонкостенной бетонной колонны
Пределы гибкости для коробчатых тонкостенных железобетонных колонн 277-282
Характеристики и выход из строя шпилек в железобетонных композитных балках 253-258
Болтовые соединения горячекатаных балок в композитных мостах
Длиннопролетное офисное строительство с использованием композитных ячеистых балок
Мониторинг здоровья и безопасности композитных конструкций
Трос из композитного материала с улучшенными характеристиками
Соединение нового и старого бетона с помощью стержней арматуры
Slimdek: разработка интегрированной напольной системы
Сейсмическая переоборудование бетонных колонн с использованием современных композитных материалов
Сейсмические характеристики композитной каркасной конструкции
Опалубка из композитной стали и бетона с использованием прочной сборной формы
Новое здание из железобетона с двухэтажной системой перекрытия
Крупнопролетная архитектура с гиперболической композитной тонкостенной структурой

Сэндвич-панели — что нужно знать?

Сколько они стоят, как лучше всего их установить и где они самые дешевые? Краткое вводное руководство по теплоизоляционным сэндвич-панелям.

Сэндвич-панели — что нужно знать?

Что такое сэндвич-панель?

Сэндвич-панель — это изделие, используемое для облицовки стен и крыш зданий. Каждая панель представляет собой сердцевину из термоизоляционного материала, облицованную с обеих сторон листовым металлом. Сэндвич-панели — это не конструкционные материалы, а материалы для штор. Структурные силы воспринимаются стальным каркасом или другой несущей рамой, к которой прикреплены сэндвич-панели.

Типы сэндвич-панелей обычно группируются по термоизоляционному материалу, используемому в качестве сердечника.Сэндвич-панели с сердцевиной из EPS (пенополистирола), минеральной ваты и полиуретана (PIR или полиизоцианурат) легко доступны.

Материалы в основном различаются по своим теплоизоляционным характеристикам, звукоизоляционным характеристикам, реакции на огонь и весу.

Зачем вообще нужны сэндвич-панели?

Сэндвич-панели широко известны благодаря ряду преимуществ, в основном связанных с ценой. Сравнение технологии каркасных или каркасных перегородок (каркасы, облицованные сэндвич-панелями) и традиционных строительных технологий, основанных на кирпичных стенах, показывает преимущества сэндвич-панелей в трех ключевых областях:

1.Прямые затраты

Строительство здания с использованием любой из этих технологий требует аналогичных капитальных затрат.
Сравнение в этой области включает затраты на строительные материалы, рабочую силу и доставку.

2. Срок строительства

Строительство здания, основанного на традиционном процессе кладки, может занять от 6 до 7 месяцев.
Строительство такого же объема с использованием перегородок на стойках занимает всего 1 месяц.
Время строительства критично для бизнеса.Чем раньше будет сдано в эксплуатацию производственное здание или склад, тем быстрее будет окупаемость инвестиций.

Здания со стержневыми перегородками собираются, а не «строятся». Готовые конструктивные элементы и элементы облицовки прибывают на место и затем собираются, как домик из игрушечных кирпичей. Еще один плюс — не нужно ждать, пока оболочка здания потеряет лишнюю влагу.

3. Строительные процессы

В некоторых отраслях промышленности строительные требования могут иметь решающее значение для строительного проекта.Строительство перегородок из каркаса — это «сухой процесс», при котором для строительных материалов не требуется вода. Сухой процесс требует только сборки конструкции и фиксации облицовки (в данном случае сэндвич-панелей) саморезами.

Традиционное каменное строительство использует «мокрые процессы», которые требуют значительного количества воды для приготовления раствора для кирпичной кладки, бетона для заливки или штукатурки для штукатурки.

В некоторых отраслях промышленности, например в деревообрабатывающей или фармацевтической промышленности, требуется фиксированный и контролируемый уровень относительной влажности, что исключает процессы влажного строительства.

Сколько стоят сэндвич-панели и где они самые дешевые?

Стоимость покупки зависит от общей толщины изделия и материала его термоизоляционного наполнителя. «Бюджетным вариантом» является использование сэндвич-панелей с наполнителем из пенополистирола; тем не менее, для улучшения долгосрочных характеристик и экономической эффективности лучше всего подходят панели с превосходным коэффициентом теплопроводности, такие как сэндвич-панели с PIR-сердечником.

Цена начинается с 55–60 злотых / м 2 для тонких сэндвич-панелей с пенополистиролом.Самые популярные сэндвич-панели PIR-core имеют толщину 100 мм и стоят около 80–90 зл / м 2 .

Покупатели часто спрашивают о ставке НДС на сэндвич-панели. В Польше все строительные материалы, в том числе сэндвич-панели, имеют ставку НДС 23%.

Лучше всего заказывать сэндвич-панели напрямую у производителя или через его дистрибьюторскую сеть. Вы можете попросить региональных торговых представителей Balex Metal посетить ваш объект для получения профессиональной консультации относительно лучших процессов и материалов.Изучив ваши требования, торговый представитель может быстро предоставить вам индивидуальное предложение. Забота о клиентах со стороны торговых представителей, вы можете получить поддержку от инженеров-проектировщиков Balex Metal или технических консультантов на каждом этапе реализации проекта.

Как монтируются сэндвич-панели на стену или крышу?

Сэндвич-панели монтируются легко и быстро. Из практического опыта, установка 600 м 2 сэндвич-панелей занимает около 8 часов для опытной строительной бригады.

Порядок установки стеновых и кровельных сэндвич-панелей следующий:

1. Строительные материалы доставляются на объект: в поставку входят сэндвич-панели, компоненты подрамника (холодногнутые профили) и аксессуары (в том числе гидроизоляция, крепеж, прокладки, уплотнения и т. Д.). Balex Metal может предоставить все компоненты, необходимые для завершения процесса установки.

2. Материалы, доставленные перевозчиком, выгружаются строительной погрузочно-разгрузочной техникой.

3. Подрамники собираются и устанавливаются с балками, стойками и прогонами.

4. С сэндвич-панелей снимается защитная пленка.

5. Сэндвич-панели крепятся к конструктивным элементам подрамника с помощью подходящего крепежа.

6. Герметизация стыков сэндвич-панелей и установка гидроизоляции.

Сколько шурупов нужно для крепления сэндвич-панели? Это самый частый вопрос от заказчиков на этапе подготовки проекта.Приблизительная оценка — 1,1 крепежа на квадратный метр сэндвич-панелей. Фактическое количество, расстояние и расположение зависят от решения инженера-проектировщика и / или поставщика строительных материалов.

Подробнее об установке сэндвич-панелей:

Сэндвич-панель любого типа подойдет для облицовки стен и крыши. В зависимости от потребностей проекта в облицовку могут входить:

Сэндвич-панели можно использовать во всех типах конструкций. Ваше воображение — это предел.Однако, хотя сэндвич-панели обычно используются в промышленности, в некоторых жилищных проектах также используются перегородки и сэндвич-панели.

Учитывая короткое время монтажа и большую площадь покрытия, сэндвич-панели наиболее популярны в строительстве:

  • Складские постройки
  • Логистические центры
  • Спортивные сооружения
  • Холодильные и морозильные камеры
  • Торговые центры
  • Производственные корпуса
  • Офисные здания

Сэндвич-панели можно комбинировать с другими конструктивными решениями.Популярным вариантом является установка панелей в качестве внешней облицовки наружных стен торговых центров, включая многослойные кровельные конструкции: листы коробчатого профиля, теплоизоляцию (например, сэндвич-панели Thermano PIR-core) и водонепроницаемую мембрану.

Подберите подходящий журнал ASCE для вашего исследования. ASCE издает 35 журналов по многим дисциплинам гражданского строительства. Статьи, опубликованные в журналах ASCE, имеют влияние, о чем свидетельствуют важные показатели цитирования.Полный список наших журналов включен в таблицу ниже вместе с ключевыми темами и факторами воздействия журнала.

ASCE A: Гражданское строительство
D., F.ASCE

теперь индексируются Web of Science | Индекс цитирования новых источников (ESCI).Журналы, проверенные и отобранные редакционной группой ESCI, позволяют открывать новые области исследований в новых областях.

НАЗВАНИЕ ЖУРНАЛА ASCE РЕДАКТОР КОЭФФИЦИЕНТ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОЭФФИЦИЕНТ ВОЗДЕЙСТВИЯ
(5-ЛЕТНИЙ)		 CITE SCORE КАТЕГОРИЯ Системный журнал ASCE
Билал М. Айюб, к.т.н., ЧП, Dist.M.ASCE 1.926 2,266 3,6 Инженерные риски риски, бедствия и проблемы, связанные с проблемами, связанными с проектами гражданского строительства
Международный журнал геомеханики
Марко Барла Ph.D. 3,819 3,969 6,3 Геомеханика горнодобывающая и геологическая инженерия, подземные сооружения, геофизика, геотермальная энергия, лунная и планетарная инженерия, механика льда
Journal of Aerospace Engineering
1,904 1,554 3,5 Аэродинамика, вычислительная гидродинамика, испытания в аэродинамической трубе, аэрокосмические конструкции
Journal of Architectural Engineering Ali M. Memari, Ph.D. ., PE, F.ASCE Индексировано в ESCI Индексировано в ESCI 2,3 Архитектура акустика, устойчивое строительство, управление строительством, электротехника и системы, качество окружающей среды в помещениях
Журнал мостостроения Анил Агравал, П.E., Ph.D., M.ASCE 3,066 3,167 5,3 Конструктивное проектирование, строительство, управление и безопасность мостов
Журнал гражданского инженерного образования Шейн Браун, доктор философии .D., PE, F.ASCE 1,190 1,662 3,7 Инженерное образование соединение гражданского инженерного образования с профессиональной практикой
Journal of Cold Regions Engineering Jon E.Зуфельт, доктор философии, физ. Journal of Composites for Construction Fabio Matta, Ph.D., M.ASCE 3,925 4,443 6,9 Строительство композитные материалы, армированные волокном, непрерывные синтетические волокна и композитные материалы в автономных формах
Журнал вычислительной техники в гражданском строительстве R.Раймонд Исса, доктор философии, JD, PE, F.ASCE, API 4,640 3,992 7,6 Вычисления искусственный интеллект, параллельная обработка, распределенные вычисления, графика и изображения, информационные технологии
Journal of Construction Engineering and Management Jesus M. de la Garza, Ph.D., Dist.M.ASCE 3,951 4,513 6,4 Строительство погрузка и разгрузка строительных материалов, оборудование, планирование производства, стоимость и контроль качества, производительность труда, управление строительством
Journal of Energy Engineering Chung-Li Tseng, Ph.D., M.ASCE 2,040 1,550 3,1 Энергия производство электроэнергии, ядерная энергия, энергетическое планирование, энергетическая политика и экономика
Journal of Engineering Mechanics Franz-Josef Ulm, Ph.D., PE, F.EMI, M.ASCE 2,620 2,872 4,8 Прикладная механика вычислительная механика, автоматизированное проектирование, динамика конструкций, гидромеханика, вероятностные методы
Журнал экологической инженерии Дионисиос Д.Дионисиу, доктор философии, магистр наук ASCE 1,860 1,870 2,5 Окружающая среда Воздействие сбора и очистки сточных вод, загрязняющие вещества, загрязнение из неточечных источников, опасные отходы, загрязнение воздуха и объекты для твердых отходов
Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering Rodrigo Salgado, Ph.D., PE, D.GE, F.ASCE 4.012 4.554 5.9 Geotechnical фундаменты, подпорные конструкции, динамика почвы, поведение почва и горные породы, устойчивость склонов, сейсмостойкое строительство
Журнал опасных, токсичных и радиоактивных отходов Рао Ю.Surampalli, Ph.D, PE, D.WRE, DEE, F.AAAS, Dist.M.ASCE Индексировано в ESCI Индексировано в ESCI 2,5 Опасно исследования, планирование и надзор за опасными, токсичными и радиоактивными отходами
Journal of Highway and Transportation Research and Development, английское издание Chen Guojing Индексировано в ESCI Индексировано в ESCI Транспортные дороги Транспорт мосты, туннели и транспортная экономика, экономика транспорта
Гидротехнический журнал Фабиан Бомбарделли, Ph.D. 2,817 3,068 4,1 Вода течет в закрытых каналах к потокам со свободной поверхностью, гидродинамика окружающей среды
Journal of Hydrologic Engineering RS Govindaraju, Ph.D., PE, D .WRE, F.EWRI, Dist.M.ASCE 2,064 2,053 3,5 Вода аналитические, численные и экспериментальные методы исследования и моделирования гидрологических процессов
Journal of Infrastructure Systems Сью Макнил, Ph.Д., П.Е (Нью-Джерси), р-н. M.ASCE 2,411 3,014 4,8 Инфраструктура управление, поддержка, улучшение и преобразование систем гражданской инфраструктуры
Journal of Irrigation and Drain Engineering David Arthur Chin, Ph.D., PE , D.WRE, F.ASCE 1,879 1,985 3,1 Вода ирригация, дренаж, инженерная гидрология, управление водоразделом, грунтовые воды
Журнал по правовым вопросам и разрешению споров в инженерно-строительной отрасли Амарджит Сингх, Ph.D., P.Eng, C.Eng. F.ASCE Индексировано в ESCI Индексировано в ESCI 1,7 Юридические вопросы Правовые вопросы и судебные разбирательства, касающиеся всех областей проектирования и строительства (например, договорное право, ответственность, арбитраж, компенсация работникам )
Journal of Management in Engineering Young Hoon Kwak, Ph.D., M.ASCE 6,853 6,212 7,9 Менеджмент Управление контрактами и проектами, партнерство, профессиональное развитие, финансовый менеджмент , этика, стратегическое планирование, глобализация, командная работа
Журнал материалов в гражданском строительстве Антонио Нанни, Ph.D., PE, F.ASCE 3,266 3,501 4,7 Строительство разработка, обработка, оценка, применение и производительность строительных материалов
Журнал производительности построенных объектов Норберт Делатт, PE, Ph.D., F.ACI, F.ASCE 2,372 2,255 4,0 Структурные отказы, методы исследования отказов, специальные методы исследования отказов, реконструкции и ремонта, вопросы этики
Журнал по проектированию и практике трубопроводных систем Ахмад Хабибиан, Ph.D., PE, F.ASCE 1,952 1,838 2,8 Коммунальное предприятие Планирование, проектирование, строительство, обновление, безопасность, эксплуатация и техническое обслуживание трубопроводных систем
Journal of Structural Engineering John W. ван де Линдт, доктор философии, F.ASCE, F.SEI 3,312 3,820 5,2 Структурное структурное моделирование и проектирование, обслуживание, восстановление и мониторинг существующих сооружений
Журнал геодезии Инженерное дело Майкл Дж.Олсен, доктор философии, M.ASCE 2,184 2,203 3,8 Утилита строительные и контрольные изыскания, фотограмметрическое картографирование, инженерная схема, спутниковое позиционирование, цифровое картографирование
Журнал транспортного машиностроения, часть A: Системы Крис Т. Хендриксон, доктор философии, почетный магистр ASCE 1,774 1,825 2,1 Транспорт управление дорогами, мостами и транзитом, технология управления дорожным движением, столкновения автомобилей, шоссе и железнодорожное машиностроение
Журнал транспортного машиностроения, Часть B: Тротуары Карим Чатти, Ph.D., F.ASCE 1,761 1,800 2,0 Транспорт дизайн, материалы, моделирование, техническое обслуживание и эксплуатационные характеристики покрытия, взаимодействие тротуаров и транспортных средств
Журнал городского планирования и развития Gang- Лен Чанг, доктор философии, магистр наук ASCE 2.000 2.119 2,8 Городское планирование экологическая оценка, землепользование, управление инфраструктурой, планирование транспорта, координация общественных работ и коммунальных услуг
Journal of Water Планирование и управление ресурсами Дэвид У.Уоткинс-младший, доктор философии, физ. Прибрежная и океанская инженерия Джеймс Кайхату, доктор философии, AMASCE 2,208 2,266 3,2 Порты, водные пути взаимодействие океанических, прибрежных и речных вод с прилегающей застроенной и природной средой; разработка и эксплуатация морских объектов; использование ресурсов океана
Обзор природных опасностей Насим Уддин, Ph.D., P.E., D.WRE, F.ASCE
Louise K. Comfort, Ph.D.		 3,169 3,033 4,2 Стихийные бедствия междисциплинарные и партнерские подходы к снижению потерь и устойчивости к долгосрочным бедствиям в инженерных, социальных и поведенческих науках и физических науках
Практика периодического проектирования и структурного проектирования Строительство Солиман Худейра, Ph.D., PE, SE Индексировано в ESCI Индексировано в ESCI 1.6 Структурные решения проблем проектирования конструкций и задач строительства
Журнал устойчивого водоснабжения в искусственной среде Аллен П. Дэвис, доктор философии, PE, D.WRE, F.ASCE Индексировано в ESCI Индексировано в ESCI 3,1 Вода Устойчивое управление ливневыми стоками, управление водоразделом, городские потоки, перелив канализации

Сравнительные характеристики композитных сэндвич-панелей и несоставных панелей при взрывной нагрузке

Квадратные стальные плиты, бетонные плиты и композитные сэндвич-панели размером 2 м × 2 м были рассмотрены в настоящем исследовании для анализа. Модели конечных элементов готовятся с использованием Abaqus / CAE. Неупрочненный стальной лист (P 1 ) толщиной ( т p ) 20 мм и три толщины бетонной плиты ( т p ) 100, 150 и 200 мм для каждого типа плиты (например,g., PC, RC и SFRC). Размеры выбираются исходя из общих размеров строящихся объектов на местах. Было рассмотрено десять различных конфигураций ребер жесткости (от P 2 до P 11 ) для стальных пластин с усиленной жесткостью. Ребра жесткости имеют ширину 100 мм и толщину 10 мм для всех конфигураций. Стальные пластины с усиленной жесткостью изготавливаются путем удаления материала из толстой заготовки (это отличается от пластины с дополнительными элементами жесткости, обычно добавляемыми путем приваривания материала к пластине).Таким образом, лист и ребра жесткости находятся в идеальном контакте. Стальные пластины с усиленной жесткостью с десятью различными конфигурациями ребер жесткости (P 2 — P 11 ) и одна стальная пластина без жесткости (P 1 ) показаны на рис. 1b. Таблички от P 1 до P 11 расположены и названы в соответствии с увеличивающимся весом панелей. Плиты ПК моделировались из бетона марки М25 с квазистатической прочностью на сжатие 25 МПа с минимальным армированием и без него. Минимальная площадь поперечного сечения арматуры была рассчитана с использованием индийского стандартного кода IS 456 (2000) [21] как 0.12%. Армирование моделировалось стальной арматурой диаметром 10 мм. Для железобетонных плит моделируются 0,25% стальной арматуры и диаметр арматурного стержня 10 мм. Выбранный процент усиления показал удовлетворительные характеристики при взрывном нагружении в предыдущих исследованиях [10]. Свойства материалов для бетона и стали приведены в таблице 1. Предполагается, что плиты SFRC состоят из 3% стальной фибры по объему. Согласно более ранним исследованиям [22], при нагрузке, зависящей от скорости деформации, например, из-за взрыва, 3% стальной фибры по объему демонстрируют более высокую прочность по сравнению с 0 и 6% стальной фибры по объему.Плиты SFRC были смоделированы как с армированием, так и без него. Минимальная площадь поперечного сечения арматуры была рассчитана с использованием индийского стандартного кода IS 456 (2000) [21] как 0,12%. Армирование моделировалось арматурным стержнем диаметром 10 мм.

Таблица 1 Механические свойства различных материалов

Композитные сэндвич-панели состоят из одного лицевого листа и одного усиленного или неупрочненного заднего листа, оба из стали и толщиной 10 мм каждая, с промежуточным слоем из пенопласта / песка.Один неупрочненный (P 1 ) и десять усиленных (P 2 — P 11 ) задние листы были рассмотрены в настоящем исследовании с четырьмя типами вспененных сердцевин, а именно: полиуретан, дитерм и синтаксическая пена из алюминиевого сплава ценосферы с средние размеры ценосферы 90 и 200 мкм (SAS90 и SAS200). Также были проанализированы композитные сэндвич-панели с песчаным наполнителем. Сердцевины из пенопласта и песка берутся толщиной 50, 100 и 150 мм для каждого типа. Толщина лицевых и задних листов и пены / песка была определена на основе исследования реакции на взрыв этих панелей, проведенного Goel et al.[4, 23]. На рис. 1с показана типичная конечно-элементная модель усиленной композитной сэндвич-панели с нормальным направлением панели.

Моделирование методом конечных элементов

Конечно-элементные модели стальных пластин и ребер жесткости состоят из линейных, конечных деформаций мембраны, уменьшенной интеграции, четырехузловых четырехугольных элементов оболочки (S4R) с контролем в виде песочных часов, доступных в Abaqus. Геометрия сердцевины из пенопласта / песка моделируется с использованием восьмиузловых линейных кирпичных элементов с уменьшенной интеграцией и контролем песочных часов (C3D8R).Более подробную информацию об этих элементах можно найти в Belytschko et al. [24], Насимбене и Венини [25]. Размер элемента для стали и композитных сэндвич-панелей был выбран 5 см на основе исследования сходимости сетки, проведенного Goel et al. [3, 4, 23]. Для бетонных плит размер элемента был выбран 1 см, что было определено путем схождения сеток, выполненного Tiwari et al. [10]. Считается, что границы раздела между различными слоями композитных сэндвич-панелей находятся в идеальном контакте без расслоения.Для пенопластов предполагается жесткий контакт в нормальном направлении и контакт без трения в тангенциальном направлении; для песчаного керна рассматривается грубый тангенциальный контакт. Железобетонная плита моделируется с помощью элемента S4R со слоями арматуры для стержней арматуры. Ограниченные граничные условия применяются ко всем краевым узлам вдоль боковой поверхности. Взрывная нагрузка прикладывается к неупрочненной стороне стального листа, противоположной армированной стороне железобетонных плит, и к лицевому листу композитных сэндвич-панелей.Материальное и численное демпфирование не использовалось ни в одном из представленных здесь анализов.

Достоверность моделей конечных элементов (КЭ) была обеспечена для стальных плит, бетонных плит и композитных многослойных панелей при взрывном нагружении путем сравнения результатов численного моделирования с экспериментальными данными и результатами анализа, полученными из литературы. О валидационных исследованиях сообщалось в Goel et al. [3, 4, 23] и Tiwari et al. [10] и здесь не повторяется.

Основные модели и свойства материала

Взрывное нагружение приводит к возникновению высоких скоростей деформации в любых материалах.Таким образом, в настоящих исследованиях для всех материалов использовались определяющие модели материала, зависящие от скорости деформации. В таблице 1 приведены физические свойства, например плотность ( ρ ) и механические свойства, например Модуль Юнга ( E ), коэффициент Пуассона ( ν ) для всех материалов, материальные конститутивные модели, используемые в настоящем исследовании, и рассматриваемые конститутивные параметры модели. В таблице 2 представлен коэффициент динамического увеличения (DIF) пеноматериалов и песка при высокой скорости нагружения.{*} = 0 \). Выражения во втором и третьем наборах скобок представляют влияние скорости деформации и температуры на напряжение соответственно. В настоящем исследовании модуль Юнга E = 210 ГПа; Коэффициент Пуассона, ν = 0,3; и плотность ρ = 7,800 кг / м 3 рассматриваются для стали. {\ wedge}} _ {\ max}} \ right \ rangle — \ left ({1 — \ alpha} \ right) \ bar {\ sigma} _ {c} = 0 $$

(2)

, где

$$ \ alpha = \ frac {{\ left ({{{\ sigma _ {{{\ text {b}} 0}}} \ mathord {\ left / {\ vphantom {{\ sigma _ {{) {\ text {b}} 0}}} {\ sigma _ {{{\ text {c}} 0}}}}} \ right.\ kern-0pt} {\ sigma _ {{{\ text {c}} 0}}}}} \ right) — 1}} {{2 \ left ({{{\ sigma _ {{{\ text {b}}) 0}}} \ mathord {\ left / {\ vphantom {{\ sigma _ {{{\ text {b}} 0}}} {\ sigma _ {{{\ text {c}} 0}}}}} \ right . \ kern-0pt} {\ sigma _ {{{\ text {c}} 0}}}}} \ right) — 1}} $$

(3)

$$ \ beta = \ frac {{\ bar {\ sigma} _ {\ text {c}}}} {{\ bar {\ sigma} _ {\ text {t}}}} \ left ({1 — \ alpha} \ right) — \ left ({1 + \ alpha} \ right) $$

(4)

$$ \ gamma = \ frac {{3 \ left ({1 — K _ {\ text {c}}} \ right)}} {{2K _ {\ text {c}} — 1}} $$

(5)

$$ \ bar {\ sigma} _ {\ text {c}} = \ frac {{\ sigma _ {\ text {c}}}} {{\ left ({1 — d _ {\ text {t}}} \ right)}} $$

(6)

$$ \ bar {\ sigma} _ {\ text {t}} = \ frac {{\ sigma _ {\ text {t}}}} {{\ left ({1 — d _ {\ text {t}}} \ right)}} $$

(7)

В уравнениях.{\ wedge}} _ {\ max} \) — максимальное главное эффективное напряжение; \ (\ bar {s} _ {\ text {ij}} \) — тензор девиаторных напряжений; σ b0 — начальный предел текучести при равноосном сжатии; \ (\ sigma _ {{{\ text {c}} 0}} \) — начальный предел текучести при одноосном сжатии; д т — переменная повреждений; и K c — отношение второго инварианта девиаторного напряжения на меридиане растяжения к таковому на меридиане сжатия при начальном дроблении для любого заданного значения эффективного среднего напряжения \ (\ bar {p} \, \ left [{= \ left ( {\ bar {\ sigma} _ {1} + \ bar {\ sigma} _ {2} + \ bar {\ sigma} _ {3}} \ right) / 3} \ right] \).{2} + \ left ({\ frac {3} {2} \ bar {s} _ {\ text {ij}}: \ bar {s} _ {\ text {ij}}} \ right)} — ​​\ бар {p} \ tan \ psi $$

(8)

, где ψ — угол расширения, измеренный в плоскости среднего девиаторного напряжения; σ t0 — одноосное растягивающее напряжение при разрушении; ε — параметр эксцентриситета. Кривые напряжения и деформации при сжатии и растяжении бетона при различных скоростях деформации и эволюции повреждений с деформацией получены из литературы и добавлены в модель в качестве входных данных.

Модель пластичности разрушения бетона использовалась для моделирования зависимости напряжения от деформации бетона как в ПК, так и в железобетонных плитах. На рис. 2а показаны конкретные кривые напряжения-деформации при сжатии при нагрузке, не зависящей от скорости и зависящей от скорости деформации, полученные из [28]. Кривые растяжения и деформации бетона, зависящие от скорости деформации, были рассчитаны с использованием [21, 29]. Как для ПК, так и для RC, модуль Юнга E = 25 ГПа; Коэффициент Пуассона, ν = 0,2; плотность, ρ = 2,643 кг / м 3 ; угол дилатансии, ψ = 36 °; предел текучести при сжатии, σ c, выход = 12.5 МПа; и предел текучести при растяжении, σ Учитывается т, выход = 3,5 МПа. Значения DIF бетона были рассчитаны из [28, 30, 31] и представлены в таблице 2. SFRC без минимального армирования моделируется как эквивалентный континуум в настоящем исследовании с использованием модели пластичности повреждений бетона, зависящей от скорости деформации. Физические и механические свойства SFRC получены из параметров, указанных в [22, 32, 33]. Свойства материала приведены в таблице 1 для SFRC с 3% стальной фибры по объему.Для SFRC рассматриваемые свойства материала включают: модуль Юнга, E = 34,6 ГПа; Коэффициент Пуассона, ν = 0,2; плотность, ρ = 2,880 кг / м 3 ; угол дилатансии, ψ = 36 °; предел текучести при сжатии, σ c, выход = 14 МПа; и предел текучести при растяжении, σ т, выход = 4 МПа. Плотность SFRC была рассчитана из плотности ПК с учетом добавления 3% стальной фибры по объему.Предел текучести SFRC и зависимые от скорости деформации кривые напряжение-деформация сжатия SFRC получены из [22] и показаны на рис. 2b. В данном случае рассчитан зависимый от скорости отклик напряжение-деформация при различных скоростях деформации с использованием DIF, полученного из [30], который в данном случае аналогичен бетону.

Рис. 2

Реакция материала на напряжение и деформацию

Модель измельченной пенопласта используется для всех пенопластов. Основная модель может моделировать поведение вспененных материалов при сжатии, вызванном напряжением сжатия [34].{2}} — B = 0 $$

(9)

где р 0 определяется по ( p с — с т ) / 2; с c и p t — значения предела текучести вспененного материала при гидростатическом сжатии и растяжении, соответственно.Параметр B — это величина пересечения поверхности текучести с вертикальной осью для девиаторного напряжения, q ; а параметр α определяет форму поверхности текучести в меридиональной плоскости. Объемное упрочнение модели определяется путем предоставления экспериментальных данных для одноосной прочности на сжатие с осевой деформацией. Зависимость от скорости деформации пеноматериалов включена в модель путем определения коэффициента динамического увеличения (DIF) с увеличением скорости деформации.{2}} $$

(10)

Синтаксическая пена из полиуретана, дитерма и ценосферы из алюминиевого сплава моделируется с использованием конститутивной модели пены для дробления, зависящей от скорости деформации. Физические свойства пен и предел текучести при сжатии приведены в таблице 1. Кривые напряжение-деформация для пенополиуретана и диэтерма получены в соответствии с данными Goel et al. [4], Сонг и Чен [35] и Брайсон [36]. Кривые зависимости деформации от скорости деформации для синтаксических пен из алюминиевого сплава ценосферы получены от Goel et al.{3}} \ right] $$

(12)

, где q — девиаторное напряжение \ (\ left ({\ sqrt {{3 \ mathord {\ left / {\ vphantom {3 2}} \ right. \ Kern-0pt} 2}} \ sqrt {s_ {\ text {ij}}: s _ {\ text {ij}}}} \ right) \), s ij — тензор девиаторных напряжений, p ′ — среднее эффективное напряжение, r — третий инвариант тензора девиаторных напряжений; и K — скалярный параметр, который определяет форму поверхности текучести и поддерживает выпуклость поверхности текучести в девиаторной (π) плоскости.Параметр β представляет собой наклон линейной поверхности текучести Друкера – Прагера в плоскости p ′ — t . Корреляция между параметром β и углом внутреннего трения, ϕ , в более привычной плоскости нормальное напряжение ( σ ′) — напряжение сдвига ( τ ) находится на стадии нулевой дилатансии (критическая состояние песка) определяется выражением

$$ \ tan \ beta = \ frac {\ sqrt 3 \ sin \ phi} {{\ sqrt {1 + \ left ({{1 \ mathord {\ left / {\ vphantom { 1 3}} \ право. {2} \ psi}}} $$

(16)

Уравнения.(13), (14) и (16) получены путем сравнения параметров модели Друкера – Прагера, определенных в плоскости p ′ — t , с параметрами модели Мора – Кулона, определенными в плоскости σ ′ — τ . Правило несвязанного потока рассматривается в настоящем анализе, рассматривая угол дилатансии песка как отличный от угла трения.

Песок моделируется с помощью модуля Юнга, E = 50 МПа; Коэффициент Пуассона, ν = 0,2; и плотность ρ = 1800 кг / м 3 .Предел текучести песка, σ c, текучесть = 0,1 МПа, угол трения ϕ = 30 ° и угол дилатансии ψ = 10 °. Кривые зависимости деформации от скорости деформации для песка получены из [38], как показано на рис. 2g. Значения DIF рассчитываются по кривым напряжения-деформации, приведенным в Таблице 2.

Расчет взрывной нагрузки

Взрывная нагрузка применяется в настоящем исследовании в виде кривых зависимости давления от времени на плиты, плиты и панели.{-}}} \) обозначает отрицательное давление, выраженное в МПа. Анализ методом конечных элементов выполняется с использованием Abaqus 6.11 с явным алгоритмом численного интегрирования центральной разности. В анализе используется автоматическая оценка приращения времени с глобальным стабильным приращением без какого-либо масштабного коэффициента времени. Можно отметить, что для взрывного анализа конструкций доступны разные гидрокоды, например: Abaqus, Ansys, LS-Dyna, AutoDyn и многие другие. Тем не менее, для конкретной временной истории давления взрыва структурный отклик, полученный с помощью различных гидрокодов, остается сопоставимым.Сравнительные исследования различных гидрокодов при моделировании взрывов описаны в [40–46].

Рис. 3

Профиль взрывной нагрузки «давление – время»

.