Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

  

Строительство

Панельное и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов


Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

ГЛАВА ДВАДЦАТАЯ. СТЕНОВЫЕ ПАНЕЛИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПЛАСТМАСС, АСБЕСТОЦЕМЕНТА И АЛЮМИНИЯ)

 

 

20-1.  ОБЩИЕ  ПОЛОЖЕНИЯ

ПО  ПРОЕКТИРОВАНИЮ    СТЕНОВЫХ   ПАНЕЛЕЙ С   ПРИМЕНЕНИЕМ   ЛИСТОВЫХ   МАТЕРИАЛОВ

Создание навесных панелей — особо легких даже по сравнению с панелями из легких или ячеистых бетонов — основывается на использовании комбинированных .конструкций; в таких панелях конструктивные пластмассовые материалы х сочетаются с материалами несгораемыми — асбестоцементом и .алюминием. Наиболее перспективными признаны трехслойные стеновые панели составного сечения.

Трехслойные панели состоят из тонких прочных наружных обшивок из алюминия, асбестоцемента или стеклопластика, являющихся основными прочностными и защитными элементами, и леткой, .относительно 'более толстой внутренней полости — «срединки» из конструктивных пенолластов, а также древесноволокнистых сот или крафт-бумажяых и тканевых сотопластов. Обрамление панели, как правило, выполняется из того же материала, что и обшивки, и может иметь как чисто защитные, так и несущие функции; элементы конструкций скрепляются между собой при помощи клеевых соединений с дополнительными металлическими 'креплениями (заклепками, шурупами, винтами или точечной сваркой). Такие дополнительные крепления рассчитываются на восприятие усилий от нагрузки в случае потери прочности клеевыми соединениями при пожаре, улучшают работу этих соединений на отрыв и выполняют в ряде .случаев-функций залреосовочных устройств.

Пенопластовую срединку рекомендуется выполнять не сплошной, а с пустотами, располагая конструкционный пенопласт слоем, требуемым  расчетом,   лишь   непосредственно

под обшивками с целью их усиления при работе на продольный и поперечный (местный), изгиб.

Трехслойные панели стен проектируются, как правило, навесными, а также самонесущими [и прикрепляются к элементам основного каркаса здания.

Номенклатура стеновых панелей с применением пластмасс, составленная по данным [Л. 22], приведена в табл. 20-1.

ЦНИИПромздании с использованием разработок ряда других институтов в 1963— 1964 гг. была разработана номенклатура опытных образцов конструкций панельных стен отапливаемых и неотапливаемых промышленных зданий с применением пластмасс в соче-тан'ии с другими эффективными материалами [Л. 24].

Некоторые конструкции панельных стен отапливаемых и неотапливаемых промышленных зданий с применением пластмасс в сочетании с другими эффективными материалами представлены на  20-1.

В зависимости от наличия и вида агрессивных воздействий облицовочные листы с внутренней стороны панели могут быть приняты из следующих листовых материалов: алюминия, плокиро-ванной стали, закаленного или упрочненного стекла и шлако-ситалла.

В целях экономии пенопласт может применяться пустотелым, склеенным из отдельных плит ( 20-5,6), или -крупноблочным, с круглыми или овальными пустотами  (ряс. 20-5,а).

Недостаточная длина выпускаемых аобе-стоцемантных листов (5,0 м) определяет необходимость устройства стыков. Стыки в обшивке панели располагаются в четвертях пролета— по одному на наружную и внутреннюю сторону панели вразбежку. Стыни перекрываются односторонними накладками на клею из асбестоцемента той же (или несколько большей)   ТОЛЩИНЫ,  ЧТО И 'ОСНОВНОЙ ЛИСТ.

При повышенной влажности воздуха производственных помещений обшивка, обращенная внутрь помещения, покрывается пароизо-

лирующими составами (лакокрасочными или гидрюфоб'изирующими).

Из-за легкой повреждаемости панелей с асбестоцементиьши обшив'ками предусматривается их защита от повреждений !в процессе изготовления, хранения, транспортирования и монтажа.

Главеельетройпроектом при Госстрое СССР Е 1964 г. утверждены для экспериментального строительства «Временные технические условия на асбестоцементные панели, (включенные в номенклатуру для сельского строительства» [Л. 3].

Временные условия распространяются та стеновые навесные и самонесущие асбестоцементные панели, предназначенные для экспериментального строительства сельских жилых", общественных и производственных зданий. По техническим условиям асбестоцементные панели изготовляются с применением деревянного каркаса, имеющего наружную и внутреннюю обшивку из плоских асбестоцементных листов толщиной '10 мм, 'соединяемых с каркасом оцинкованными -шурупами, и утеплителя, уложенного в панель между листами обшикай. В качестве утеплителя могут применяться: минеральная вата на синтетическом связующем, перистые древесно-волокнистые плиты, камышит и др.

 


 

Шурупы для «репления асбестоцементных листов на бруске рамки пропускаются через згранее заготовленные в листах обшивки отверстия, превышающие по диаметру шуруп, что позволяет обеспечивать компенсацию изменения размеров листов асбестоцемента от температурных и влажноетных атмосферных воздействий.

Номенклатуры панелей, принятые во Временных технических условиях, предусматривают для производственных зданий—14 марок панелей полосовой разрезки с основными размерами: толщина 20 см, высота 120 и 90 см, длина 600, 300, 120 и 60 см.

В результате проведенных исследований была установлена:

необходимость применения уплотняющих мастик для обеспечения плотности соединения асбестоцементных листов с брз'сками рамки;

необходимость специальной герметизации стыков панелей пороизолом или специальными мастиками УМ-40.

Расход основных материалов для изготовления асбестоцементных панелей для 1 000 м2 площади застройки производственных сельскохозяйственных зданий составляет: асбестоце. ментные  плоские   листы   обшивки   толщиной

10 мм — 9 000 условных плит; утеплитель объемным весом до 300 кг/м3 — 64 м3; герметики (жгут и мастика)—600 кг; стальной крепеж— 52 кг; древесина антисептированная для каркасов панелей (без столярки) — 13,5 м3.

Стеновые панели с применением алюминиевых сплавов. Листовой алюминий из-за сравнительно высокой стоимости и ограниченных возможностей получения его для нужд массового строительства может быть использован только в 'Исключительных случаях при обосновании экономической целесообразности:

1)         необходимости применения особо легких 'навесных панелей при дальней перевозке (например, на Крайнем Севере);

2)         ограждении стен зданий в районах с высокой сейсмичностью, где облегчение веса конструкций снижает инерционные силы, испытываемые несущими  конструкциями при  землетрясении;

3)         ограждении стен зданий со взрывоопасным производством;

4)         высокой  влажности   воздуха   и   особых санитарно-гигиенических  требованиях.

Трехслойные стеновые панели с обшивками из алюминиевых сплавов указаниями [Л. 22] рекомендуется проектировать длиной до 12 м; панели 12-метровые проектируются плоскими или с подкрепляющими шпренгелями ( 20-6,г). При очень низких температурах рекомендуется устраивать обрамление панелей со стенкой из малотеплопроводных материалов (древеено-волокнистые плиты, бакелизированная фанера и т. п.). Конструкции алюминиевых стеновых панелей, разработанные ИНИИСК, приведены на  20-6.

Для обшивок панелей применяются листы из алюминиевых сплавов толщиной 1 —1,5 мм, а для обрамления — усиленные уголки из сплавов АМц, АМг, АД31-Т, АВ-Т. Для среднего слоя используются пенопласты ( 20-6,а и б) и сотопласты ( 20-6,в). Пенопласт может быть применен тех же типов, что и при .асбестоцементных обшивках.

Следует иметь в виду, что панели с внешними листами -из алюминиевых сплавов с отеплителем из пенопластов в 15—20 раз легче железобетонных и в 5—10 раз легче асбестоцементных.

Стеновые панели из стеклопластиков. Светопрозрачные полутеплые панели представляют собой комбинации плоских и волнистых листов юветопрозрачного стеклопластика или алюминиевых и стеклоплаетиковых

сот (решетки) с широкими ячейками. Они мо-тут, например, состоять из двух волнистых листов, с воздушной прослойкой, двух плоских листов, прикрепленных к -вершинам волн среднего волнистого листа или к сотам с крупными ячейками. Обрамление 'свегопрозрачных панелей и плит выполняется также из стеклопластика или алюминия  ( 20-7).

Для панелей используются следующие стеклопластики: листовой свегопрозрачный (бесцветный и цветной) толщиной 1—2,5 мм, шириной до 1,5 м и длиной до 6 м; волнистый светопрозрачный (бесцветный и цветной) тех же размеров и др.

Схемы конструкций 'ограждений из волнистых светопрозрачных листов стеклопластики и стеновых панелей с обшивками из таких листов, разработанные ЦНИИСК, приведены на  '20-7.

Повышение несущей способности еветопро-зрачной части ограждений достигается применением клееных трехслойных элементов с наружными слоями из плоских листов свегопрозрачного стеклопластика « среднего слоя из волнистых листов ( 20-7,6) или сотопла-стов ( 20-7,е). Такие- клееные панели могут применяться для пролетов 3 м и более. При большей длине панелей устраивается об-

рамление из алюминиевых сплавов или опи-рание светопрозрачных панелей на соседние непрозрачные панели из более прочных материалов.

В некоторых работах [Л. 6] даются рекомендации широкого применения панелей из клееных светопрозрачных стеклопластиков для некоторых участков наружных стен производственных и других зданий.

Мы считаем, что бесспорно установленное практикой значительное ухудшение статических 'Свойств (хрупкость) стеклопластиков со временем под воздействием морозов и солнечной радиации, их относительная дефицитность и пока высокая стоимость исключают применение этого материала для наружных ограждающих и, прежде всего, стеновых конструкций. Этот материал может быть применен в отдельных случаях во внутренних элементах зданий, в основном культурно-бытового и общественного назначения.

 

20-2.   ОПЫТ   ПРОЕКТИРОВАНИЯ   И   ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ С АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЙ ОБШИВКОЙ

Бывшим Гипротис совместно с ЦНИИСК, а также и другими институтами разработаны рабочие чертежи стеновых панелей для производственных зданий с проемами ленточного остекления при шаге колонн 6 м; панели этого типа могут применяться для стен отапливаемых одноэтажных и многоэтажных зданий с железобетонными или стальными каркасами.

Стеновые панели устанавливаются на цоколь высотой 1,2 м, выполняемый из кирпича, блоков или других материалов. Панели над оконными проемами должны устанавливаться на опорные столики. На эти же столики устанавливаются примыкающие к панелям переплеты остекления.

Панели рекомендуется применять для стен зданий с относительной влажностью воздуха не более 60% при температуре внутреннего ьоздуха + 16° и наружного воздуха до —40° С.

Проведенные ЦНИИСК статические, тем-пературно-влажностные, теплотехнические и огневые испытания показали достаточную надежность конструкций панелей с асбестоце-ментной обшивкой и возможность их применения в зданиях II степени огнестойкости. Технико-экономические исследования показали [Л. 4], что эти панели являются наиболее экономичными и имеют перспективу широкого применения для промышленных и энергетических зданий.

При наличии воздушной прослойки в панели ее необходимо располагать со стороны, обращенной наружу, между утеплителем и наружным листом панели для обеспечения сухо-гс состояния утеплителя и каркаса. Минераловатные маты во избежание оседания и смещения их в процессе монтажа и эксплуатации удерживаются решеткой из деревянных брус-ксв сечением 25X25 мм, расположенных через 250 мм, либо с помощью проволоки 0 1,5— А-А 2 мм, натянутой между элементами каркаса; для транспортирования, монтажа и крепления к продольным брускам каркаса прикрепляются пластинки толщиной не менее 8 мм с овальным отверстием 0 20 мм.

Использование в конструкции асбестоце- трехслойных асбестоцеменшых панелей; асбе-

ментных панелей каркасов из алюминиевых стоцемеятные листы выпускаются плоскими

сплавов резко снижает вес панели.

На  20-14,а представлена панель с асбестальными самонарезающимися винтами диа-стоцементной обшивкой (6=8 мм) и срединкои метром 6 мм; такое крепление обеспечивает из древесно-волокнистых оот с заполнением упруго-податливое соединение асбестоцемент-ячеек минеральным войлоком или мипорой. ных листов с каркасом и исключает возмож-Толщина ребер каркаса 8—10 мм. Другое ре-     ность  образования  трещин  в   асбестоцемент-

 ных листах вследствие изменения температуры,  и влажности.

 Англия. В табл. 20-4 приведены примеры патен- ТОванных конструкций стеновых панелей с применением  так называемых асбестолюксовых плит.

США. Свыше 30 лет некоторыми фирмами изготовляются и успешно применяются, в частности для производственных зданий, стеновые трехслойные клееные панели из асбестоцементных листов со срединкой из пенопласта. По данным фирм, такие панели не требуют ухода, являются вполне атмосферостойкими, не подвергаются гиению, а также достаточно огнестойки [Л. 5].

. При строительстве химических предприятий для зданий неотапливаемых или с низкой расчетной внутренней температурой ( + 4° С) используются ребристые асбесто-цементные панели заводского изготовления.

Франция. Стеновые панели с обшивкой из асбестоцементных листов признаются некоторыми французскими фирмами наиболее экономичными; по эксплуатационным показателям они почти не уступают панелям с обшивками из алюминиевых сплавов и стеклопластиков. Так, фирмой «Соба» выпускаются клееные асбесто-цементные трехслойные панели, применяемые преимущественно в каркасных зданиях в качестве навесных панелей наружных стен; обшивкой этих панелей служат асбестоцементные листы толщиной 4 мм, а срединкой плиты — «панолен» толщиной 40—60 мм с объемным весом 300—400 кг/ж3, прессованные из льняной костры со связующим — карбамидной смолой.

 

20-3.   ПРИМЕРЫ   КОНСТРУКЦИЙ   И   ПРИМЕНЕНИЯ

СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ С ОБШИВКАМИ

ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

1. ГПИ Проектстальконетрукция совместно с ЦНИИСК в 1961 г. для производственного корпуса комплекса     обогатительной    фабрики    треста    Якуталмаз в г. Мирном, а ленинградским отделением Гидропроекта для здания Красноярской ГЭС были разработаны ограждающие конструкции из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых сплавов и утеплителем из пенополиуретана ПС-5. Номинальные размеры панели 6,0X1,5 м, толщиной 14 см ( 20-18).

Обшивки панелей предусмотрены из гладких листов из алюминиевого сплава АМиП толщиной 1 мм. По контуру панель окаймляется рамой швеллерного сечения, составленной из двух уголков 20X20X2 мм и стенки из древесно-волокнистой плиты толщиной 4 мм, оклеенной снаружи листом из алюминиевого сплава толщиной 0,5 мм; в результате этого плита оказывается зажатой между уголками и листом, чем создается разрыв теплового мостика. Для устройства нащельников и фальцев, а также для оклейки ребер используются листы из алюминиевых сплавэв толщиной 0,5 мм. Уголковые профили— для обвязки панелей из алюминиевого сплава АВ-Т1.

Все элементы панелей склеиваются между собой синтетическими клеями холодного отверждения: а) для склеивания пенопласта с алюминиевыми листами, уголками и древесно-волокнистыми плитами обвязки и последних между собой применяется эпоксидный клей марки ЭПЦ-1; б) для склеивания брусков из пенопласта с верхними и нижними плитами — фенолышй клей КБ-3. Для гарантии прочности клеевых соединений обвязочные уголки соединяются с листами панели и с вертикальными стенками заклепками rf=3 мм с шагом 300 мм, учащенными  в  местах  опор до  50 мм;  необходимость  по-

становки заклепок подтвердилась при статических испытаниях панелей.

В целях уменьшения расхода пенопласта заполнение выполнено с воздушной прослойкой: крайние слои — сплошные толщиной 35 мм; внутренние бруски сечением 70x50 мм — через 590 мм.

В местах опирания панелей на цоколь и примыкания их к стальному каркасу во избежание развития электрохимической коррозии обшивки в контактных участках защищаются покрытием из эпоксидных смол. Междуэтажные перекрытия из железобетона отделены от обшивки панелей слоем эпоксидной смолы и прокладкой 2—3 слоев пергамина.

По данным ГПИ Проектстальконструкция, для условий строительства в г. Мирном стоимость в 1 м2 стены из таких панелей будет ниже стоимости стены из керамзитобетонных панелей, а вес 1 м2 панели составит соответственно 20,2 и 500 кг [Л. 9].

Эксплуатация алюминиевых панелей со средним отеплителем из пенополиуретана, из которых построено здание-обогатительной фабрики № 3. треста Якуталмаз в г. Мирном, в первые два года показали ряд серьезных дефектов конструкции. К ним относится прежде   всего   следующие:

а)         в помещениях фабрики,

где   наблюдается   повышенная

влажность     внутреннего     воз

духа,   около   стыков    панелей;

образуется   область   конденса

ции.   Это особенно характерно,

для тех мест, где нет нащель-

ников;

б)         полиэтиленовая   пленка,,

которой  обернут   пенополиуре

тан, не обеспечивает его гидро

изоляции.     Детали    крепления*

панелей, расположенные в сты

ках,   оказались  в  зоне  увлаж

нения;

в)         в ряде панелей произо

шли деформации  из-за  разности  температурных  удли

нений алюминиевого листа и каркаса. Деформации по

верхности  произошли как по периметру панели   (в  ме

стах   крепления   алюминиевого   листа   к   каркасу),   так

и на остальной площади панели, где листы выпучились,

и отклеились от пенопласта |Л. 7];

г) значительные изменения свойств пенопластов под. воздействием больших температурных колебаний заставляют проводить серьезные изучения свойств этих материалов для выбора наиболее подходящих и стойких для* этих условий пористых материалов  (см. гл. 7).

2. Для стен и покрытия здания котельной в г. Пушкино применены разработанные указанными выше институтами панели ( 20-19) с обшивкой из алюминиевых сплавов и утепляющим слоем из сотопла-ста на основе крафт-бумаги [Л. 20].

Отметим, что применение панелей из алюминиевых. сплавов достаточно эффективно для горячих цехов, поскольку такие сплавы обладают повышенной коррозионной стойкостью.

3. Предварительно напряженная панель из алюминиевых сплавов состоит из двух секций; каждая секция состоит из корпуса, собранного из Z-образных профилей и листа обшивки. Для получения эффекта предварительного напряжения обшивки каркас каждой секции изгибается по круговому очертанию (см.  20-20,а), и в таком положении к нему прикрепляется обшивка; при последующем стягивании секций друг с другом каждая секция выпрямляется и создается напряжение как наружной, так и внутренней обшивки ( 20-20). Секции соединены между собой раскосной решеткой из уголков.

В горизонтальных и вертикальных стыках стеновых панелей проложен утеплитель из пенополиуретана с объемным весом 35 кг/м3, пропитанный гидрофобной мастикой. Пенополиуретан, выполняющий одновременно роль уплотнителя стыков, приклеивается к панелям каучуковым клеем 88-Н.

Панели в местах сопряжения со стальными несущими конструкциями изолированы прокладкой из тиоко-ловой ленты, выполняющей роль уплотнителя.

 Конструкция каркаса принята сварной. Соединение обшивки с каркасом предусмотрено точечной сваркой или на заклепках диаметром 5 мм с шагом 50 мм. Соединение обшивок смежных панелей предусмотрено на болтах из сплава Д1Т. Сопряжение панелей между собой в месте температурного и сейсмического швов здания предусмотрено устройством специального компенсатора.

Каркас панелей и уголки соединительной решетки приняты из сплава АВ-Т1. Листовой прокат принят марки АВ-Т. В качестве утеплителя приняты минераловат-ные плиты объемного веса 150 кг/м3.

Для прикрепления опорных стальных скоб к панелям, а также монтажные соединения осуществляются на простых и кадмированных стальных болтах. Соединительная решетка крепится к каркасу панелей на болтах из стали марки 30ХГ2С.

Вес 1 М" ограждающих конструкций из таких панелей составляет 20 кг.

4.         На  20-21 представлена конструкция стеновой панели, примененная для эстакадь1 топливоподачи ТЭЦ Байкальского целлюлозного завода.

5.         На  20-22 представлена конструкция стеновой панели из гофрированных алюминиевых листов с отеплением   шлаковатой    (разработанная  институтом  ЦНИИ-Проектстальконструкция  для  жилого  дома  в   условиях Крайнего Севера).

В зарубежной практике сравнительно широко используются металлические листовые ■покрытия стеновых ограждений. Обычно для обшивок применяются 'волнистые листы (например, для сплавов из алюминия шаг волны 10 см при ее высоте 2,5 см) или каннелюро-ванные с помощью прессования листы (например, для стали каннелюры 10Хб см).

 

Англия. Патентованные конструкции стеновых панелей с применением обшивок из алюминиевых сплавов и стали ( 20-23) приводятся в табл. 20-5 и 20-6.

В стеновых ограждениях панели из алюминиевых сплавов используются различно. Так, например, в одном из цехов автомобильного завода «Руве Компани» (Бир-мингам) стены по высоте состоят из трех частей { 20-25,6) — нижняя, цокольная часть, выполнена из красного кирпича; в средней части расположена непрерывная лента остекления; верхняя часть стены — из волнистых листов из алюминиевых сплавов. На заводе по производству красок и химических ускорителей твердения бетона (Хэмел Хэмпстеде) {Л. 13] в производственном корпусе с железобетонным каркасом заполнение стен, начиная с высоты 2 м, выполнено из штампованных листов из алюминиевых сплавов. Новая электростанция в Рагли (Страффордшир) имеет панельные стены основного помещения из фасонного листа из алюминиевого сплава, закрепленного на металлическом каркасе [Л. 30].

США. В последние годы в практике промышленного строительства США наибольшее распространение получила конструкция стен отапливаемых одноэтажных промышленных   зданий    в    виде    двойной   обшивки   из

штампованных          металлических

окрашенных листов с прокладкой между ними стекловолокнистых матов. При этом для наружной обшивки применяются алюминиевые листы. Цокольная часть стен выполняется чаше всего из шлакоблочной кладки или кирпича. Оконные проемы в стенах обычно в верхней части стены на высоте 3,0—4,0 м от уровня пола и, как правило, решаются-ленточными с заполнением глухими алюминиевыми переплетами с одинарным остеклением либо свето-прэзрачным волнистым стеклопластиком.

Верхняя часть стен (выше остекления) не утепляется. Для предотвращения выпадения на внутренней поверхности стен, конденсационной влаги по периметру здания предусматриваются специальные вентиляционные устройства (работающие на рециркуляции) для обдувки стен в зимнее время [Л.   15].

Типовые утепленные стеновые панели с обшивками из алюминиевых сплавов приведены в табл. 20-7, а на  20-24 показана в разрезе стена, выполненная из  подобных  панелей.

В зданиях завода «Крайслер» в Индианополисе применены тонкие трехслойные навесные панели с обшивкой из алюминиевых сплавов и среднего слоя из со-топласта на основе крафт-бу-маги,      пропитанной      фенолытой

смолой. В г. Равеновуде (Западная Виргиния) стены прокатного цеха одного из заводов выполнены из панелей с теплоизоляционным слоем. В этих панелях внутренние, волнистые и наружные ребристые листы изготовлены из алюминиево-магшгево-марганцового сплава и покрыты чистым алюминием. Соединение листов между собой и крепление к фахверку осуществлено при помощи болтов. Полная толщина панели 8,6 см, вес стены 4,88 кГ/см2.

Кроме того, широко используются ненесущие неутепленные панели, так, стены нового машиностроительного завода облицованы панелями из профилированных алюминиевых листов; на  20-25,а показан фрагмент такой стены. Снаружи над окнами на кронштейнах укреплены защитные экраны из цветного стекла, которые предохраняют работающих в цехе от чрезмерной инсоляции [Л. 13]. Такого рода ограждения выполнены на многих электростанциях: стены котельной и ряда других зданий электростанции Эддистоун (штат Пенсильвания) — из панелей с об-шивкэй из алюминиевых сплавов, которой для повышения жесткости придана корытообразная форма. Панели закреплены на металлическом каркасе здания болтами; для зданий того же назначения полуоткрытой электростанции Кромби (штат Пенсильвания), электростанции Файлоу (штат Мичиган) и Ист-лэйк (штат Кливленд) стены выполнены из панелей с обшивкой из волнистых листов из алюминиевых  сплавов.

Франция. В цехах завода радиоприборов в окрестностях Гренобля (Франция) при рамном стальном каркасе стены выполнены   из   панелей,    облицованных

с обеих сторон листами из алюминиевых сплавов. Каждая панель имеет ширину в осях 1,3 м, длину ЗЛИ толщину 11S мм ( 20-26) [Л. 13]. В ряде случаев применяются стеновые панели с облицовками из алюминиевых листов системы «бардемпаль», представленные на  20-27 и 20-28,а [Л. 10]. В промышленном строительстве Франции широко применяют волнистую листовую сталь для облицовки стен. Облицовочные листы имеют длину от 3,5 до .16 м. Наиболее распространены профили волнистой стали, имеющие при общей ширине вэлны 100 мм высоту 50, 65 и 79 мм. Увеличение размеров листов обусловлено тем, что сокращается количество стыков, следовательно, расход металла; кроме того, при этом уменьшается опасность коррозии в соединениях. Крепление их к стальному каркасу осуществляется нагелями или накладками, соединяемыми по типу кляммер (Л. 13].. В здании одного из заводов применена конструкция стен со стальными листами размером 0,5X11 м, прикрепленными с наружной стороны каркаса [Л. 13]. Во вновь построенном сталелитейном заводе конструкция стен состоит из стального каркаса с облицовкой также из листовой  стали.

В ФРГ применяются сборно-разборные панели из алюминиевых сплавов ( 20-26,6) для перемещаемых зданий подсобного назначения (механические мастерские, гаражи, склады и т. п.), при этом в световые проемы закладываются стеклопластмассовые полиэфирные листы. Стеновые конструкции рассчитаны на ветровой напор 60 кГ/м2. Вес отдельных сборных элементов не превышает 50 кг.

В Англии находят применение панели с обшивками с одной стороны алюминиевым, с другой стальным листом. Такие комбинированные стеновые панели изготовляются с наружным слоем из гофрированного листа из алюминиевых сплавов и внутренним — из гладкой листовой стали, плакированной патентованным металлическим сплавом «гальбесто». Между листами уложен теплоизоляционный слой из стеклянного волокна.

Панели крепятся к стальному каркасу болтами. Разделительные бруски, которыми крепятся друг к другу наружные слои панелей, привариваются к их нижним гладким поверхностям либо крепятся заклепками.

Панели выпускаются двух типов: гладкие и с коробчатым профилем высотой до 3 м, шириной в 61 см и высотой до 3,7 м. При толщине панелей 6,36 или 7,62 см их теплоизоляционные свойства выше таковых для кирпичной стены толщиной в 28 см с внутренней штукатуркой.

Наружные поверхности листов из алюминиевых сплавов окисляются и принимают матово-зеленую окраску, а металл «гальбесто», которым плакирована сталь, имеет каштановый или черный цвет [Л. 12].

В С Ш А в качестве утепленных стеновых ограждений также применяются алюминиево-стальные панели размерами 3,6X0,61 м при толщине 6,3 см, состоящие из обшивки из алюминиевых сплавов толщиной 0,9 мм, слоя теплоизоляционного материала и внутренней стальной обшивки. Теплоизоляционный материал, изготовленный на основе стекловолокна, негигроскопичен и несгораем. Перед установкой щиты предварительно собираются в укрупненные панели с уплотнением швов в фальцах специальной мастикой. Вес панелей 14,5 кг/м2. Примером могут служить стеновые ограждения полуоткрытой электростанции Бергенд в Ныо-Иорке, Ривер-Руж (штат Мичиган); панели выполнены из волнистых листов из алюминиевых сплавов с наружной стороны и волнистого оцинкованного черного металла — с внутренней стороны. Между металлическими листами уложен утеплитель — минеральная вата, панели закреплены на металлическом каркасе здания болтами. Такого же типа панели использованы в стенах при расширении здания электростанции Сенклер (штат Мичиган).

 

20-4.  ПРИМЕРЫ  КОНСТРУКЦИИ  СТЕНОВЫХ

ПАНЕЛЕЙ  С  ОБШИВКАМИ

ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

Стеновые свегопрозрачные панели СССР. Стеновые

свегопрозрачные панели из стеклопластиков разработаны Харьковским Промстройпроектом совместно с ЦНИИСК [Л. 4]. На  20-29 показано ограждение стен из свето-прозрачного стеклопластика в сочетании с волнистым асбестоцементом. Светопрозрачные участки монтируются из листов стеклопластика по прогонам. Крепление листов производится деталями, подобно применяемым при установке асбестоцементных листов. Панели размером 6X1,2 м с рамой из алюминиевых элементов (бульбо-угольники, швелелры и др.) могут иметь одинарное или двойное остекление из стеклопластиков.

На  20-30 представлен один из вариантов свето-прозрачной  стеновой  панели   (6,0x1,2 м)   с одинарным

■остеклением из стеклопластиков [Л. 20], изготовляемой путем набора волнистых светопрозрачных листов на раме из легких алюминиевых бульбоугольников. Увеличивать высоту таких панелей до 2,4 м нецелесообразно, так как это вызывает перерасход стеклопластика.

Конструкция светопрозрачной стеновой панели для промышленных зданий с двойным остеклением из стеклопластика, разработанная Харьковским Промстрой-проектом и ЦНИИСК, представлена на  20-31. Па-нель имеет номинальные размеры 6X1,2X0,15 м, вес 10 кг/м2. Наружные слои панели образуются листами волнистого светопрозрачного стеклопластика толщиной 1 мм с вертикальным направлением волн; между наружными слоями образуется воздушная прослойка толщиной 15 мм. Обрамлением панели служит рамка из гнутых стеклопластиковых или алюминиевых профилей. Панель имеет клеевые и сварные соединения. На  20-32 даны решения фасадов производственного здания с трехслойными глухими и светопрозрачными панелями [Л. 5].

Этими же организациями в последнее время разработаны для промышленных зданий еще два основных типа стеновых светопрозрачных панелей. В обоих типах панелей волнистый стеклопластик воспринимает нагрузку в направлении меньшего размера панели и поэтому его закрепляют на раме в таком положении, при котором образующая волны направлена по вертикали. По периметру рамы установлены герметики — бруски пенопласта, покрытые мастикой, и пороизоловый жгут. Стыки листов панели устраивают на клее и прижимают к раме болтами.

Конструкция такой панели представлена на  20-33 ТЛ. 27].

По данным ЦНИИСК, панели из стеклопластика для заполнения оконных проемов промышленных и энергетических зданий вследствие отсутствия переплетов по сравнению с обычным заполнением оконных проемов деревянными или металлическими переплетами имеет большую светопрозрачность (одинарные — на 30—35%, двойные — на 25%) и значительно меньший вес (соответственно на 33 и 20—25%). Стоимость двойных панелей составляет 94%, а одинарных 128—134% (за 100% принята стоимость окон с деревянными переплетами). Повышенная стоимость панелей из стекло'пластика оправдывается их повышенной светопрозрачностью, пониженным весом и лучшими эксплуатационными качествами. Панели из стеклопластика запроектированы целиком открывающимися.

США. На  20-34,а и б представлены общие виды зданий с наружными стенами из листов светопрозрачного стеклопластика по американскому [Л. 5] опыту. Заметим, что для устройства ненесущих стен в США применяются прозрачные стеклопластиковые панели «келвел», которые состоят из двух прозрачных листов стеклопластика с воздушной прослойкой между ними. Листы изготовлены ■ на основе полиэфирной смолы и стекловолокна и закреплены в раме из двутавровых алюминиевых профилей. Наибольший размер панели «келвел» 1,2X6 м, толщина 68 мм. Панель размером 1,2X3 м имеет вес 29 кг.

В качестве примера полутеплой панели из стеклопластика рассмотрим трехслойные панели фирмы «Коуолл». Средним слоем в таких панелях является решетка из легких алюминиевых профилей или сотопласты (размеры ячеек 20X50 мм); такие же профили используются для обрамления панелей. Стык панелей ( 20-35) устраивается с применением алюминиевых накладок, позволяющих осуществить обжатие стыка с заполнением швов уплотняющей эластичной мастикой

из неопрена. Длина панелей 2,4; 3,6 и 6 м при стандартной ширине 1,2 м.

Для склеивания элементов панели применяются клеи (типа неопрено-фенольных), допускающие деформацию элементов при температурных перепадах, существующих в климатических условиях США (по другим данным, склеивание этих панелей производится эпоксидным клеем).

Давление при запрессовке элементов панелей принимается 12 KFJCM2. Испытания таких панелей на продольный и поперечный изгиб показали высокую их прочность и жесткость. При огневом испытании в течение часа при температуре 926° С было установлено, что полиэфирная смола, входящая в состав стеклопластика, сгорела лишь на участках непосредственного воздействия пламени и на 75 мм от него (очевидно, применялся самозатухающий   стеклопластик).  

Панели трудновос-пламеняемы и обладают значительной стойкостью против биологического и химического воздействий. На  20-37 (Л. 20] представлены схемы стеновых панелей «холопласт».

Франция. Применяются многослойные панели «гелиотрекс», состоящие из двух наружных стеклопластмассо-вых плоских листов светло-голубого цвета толщиной по 1,5 мм, между которыми проложен волнистый стеклопластмас-совый лист толщиной 0,6 мм, образующий внутри панели воздушную прослойку и обеспечивающий необходимую жесткость; эти листы заключены в стеклопласт-массовую рамку толщиной 5 мм. Для большего рассеивания световых лучей поверхность панелей

с обратной стороны нигде не превышала 108° С, а все края панели имели комнатную температуру. Панель удалось прожечь насквозь лишь через 1,5 ч при температуре 1026° С [Л. 20]. Светопроницаемость таких панелей при испытаниях колебалась в пределах 9'—45%.

Заполнение каркаса зданий этими панелями производится на эластичных прокладках заводского изготовления, чаще всего из неопрена или бутилового каучука. Общие виды зданий с панелями подобного рода показаны на  20-36,а и б.

Стеновые панели, не обладающие светопро-зрачностью. Эти панели отличаются от трехслойных свегопрозрачных только видом пластмассовых легких материалов среднего утепляющего .слоя. Конструктивные решения панелей рассмотрены на примерах зарубежного опыта.

Англия. В Англии для сооружения складов и некоторых других зданий применяются легкие панели под названием «холопласт»; они изготовляются из крафт-бумаги, прессованной в виде полых квадратных профилей, проходящих насквозь по высоте панели и пропитанных фенольными смолами. Теплоизоляционные свойства панели можно повысить, заполнив полые профили стеклянной ватой. Общая толщина панели 2,5—5 см.

Эти панели применяются исключительно в каркасных зданиях, причем для сколько-нибудь крупных сооружений (например, зданий лабораторий пластмасс в Вель-вингарден-сити и в здании конструкторского отдела авиационной компании в Хевеланде) применялся стальной каркас с расстоянием  между стойками  1,22 м.

В ряде случаев панели «холопласт» заключаются в рамки из легкого профильного металла, которые и крепятся к элементам каркаса. В шов между панелями и  каркасом  прокладывается резина.

За рубежом в некоторых зданиях применяются внутренние перегородочные панели из двух листов слоистого пластика с внутренним заполнителем из сотовой бумаги, пропитанной фенольной смолой. Объемный вес этого заполнителя всего 50 кг/м3. Также используется жесткая пластмассовая пена на основе полиуретандиизо-цианата с объемным весом 100 кг/л3.

Принимая .решение о применении стеновых панелей с внешними слоями из пластмасс и, в частности, стеклопластика, необходимо самым серьезным образом проверить вопрос о сгораемости применяемых материалов и пожарной безопасности сооружений с этими панелями в целом. ^Интересно отметить, что при недостаточной 'огнестойкости  стеновых пласт-

массовых панелей в некоторых крупных городах США строительными правилами запрещено их применение [Л. 23]. Также должен быть всесторонне обсужден вопрос о стойкости этих материалов в отношении атмосферных воздействий ('Солнечная радиация и низкие температуры) .

Некоторыми проектными и исследовательскими организациями в СССР [Л. 20] произведены предварительные подсчеты, показывающие экономичность стеновых панелей с облицовками из пластмасс. Однако мы считаем, что в настоящее время при ограниченных ассортименте и масштабе производства строительных пластмасс и отсутствии опыта заводского изготовления этих панелей преждевременно делать какие-либо выводы, подтверждающие целесообразность применения этих конструкций в наших условиях.

 

К содержанию книги: «Панельное и крупноблочное строительство»

 

Смотрите также:

 

Бетон и строительные растворы

Высокопрочный бетон

Растворы строительные

Смеси бетонные

Свойства бетона

Гидроизоляция ограждающих конструкций промышленных и гражданских сооружений

Ручная дуговая сварка

Краны для строительства мостов

Каменные работы

Технология каменных и монтажных работ

Строительные материалы

Строительные материалы (Домокеев)

Сельскохозяйственные здания и сооружения

Проектирование и устройство свайных фундаментов

Строительные машины  Строительные машины   Строительные машины и их эксплуатация   Краны для строительства мостов   Монтаж трубопроводов    Энциклопедия техника   История техники