Пластмассовые настилы.

Пластмассовые настилы состоят из крупных сборных плит заводского изготовления. Они укладываются на прогоны или на основные несущие конструкции, образуя утепленное покрытие. Они используются также в качестве утепленных панелей стен сборных зданий.

Пластмассовые плиты бывают трехслойными сплошными и ребристыми, двухслойными и светопрозрачными. Основным типом утепленных настилов являются трехслойные сплошные и ребристые.

Сплошные трехслойные плиты (рис. 4.5) — это плиты со сплошным безреберным средним слоем. В зарубежном строительстве они называются «сэндвичи». Плиты имеют толщину 10...20 см, ширину до 1,5 м, длину, соответствующую шагу поддерживающих конструкций. Предназначены для перекрытия одного или двух пролетов длиной до 3 м- Плита состоит из тонких наружных слоев — обшивок из прочных листовых конструкционных материалов, расположенных в зонах нормальных максимальных напряжений и толстого среднего слоя из малопрочного и очень легкого пластмассового материала, обладающего высокими теплоизоляционными свойствами. Эти три слоя соединяются между собой клеем, обеспечивающим их совместную работу на изгиб.

 

Рис. 4.5. Сплошные трехслойные пластмассовые плиты сечения:

а – с асбестоцементными обшивками; б – то же, с алюминиевыми; в – схемы работы;

1 – пенопласт; 2 – асбестоцемент; 3 – гофрированный алюминий;

4 – плоский алюминий.

 

 

Такое рациональное размещение и использование прочностных и изоляционных свойств очень разных конструкционных материалов позволило получить совмещенные несущие и ограждающие конструкции, имеющие наименьший из всех известных жестких совмещенных конструкций собственный вес, измеряемый десятками кг/м2. Эти плиты относительно несложны в изготовлении, однако малая жесткость среднего слоя приводит к их дополнительным прогибам, что ограничивает длины их пролетов, не позволяя их укладывать непосредственно на основные несущие конструкции, располагаемые с шагом более 3 м.

Обшивки сплошных трехслойных плит могут изготовляться и металлических или неметаллических листовых материалов. Металлические обшивки выполняют, как правило, из алюминиевых листов плоских, крупно - или мелкогофрированных толщиной около 1 мм. Гофры могут располагаться вдоль или поперек плиты. Применяют также плоские стальные плакированные листы, покрытые антикоррозионной пленкой. Гофрированные листы являются более жесткими и устойчивыми при работе, что позволяет увеличивать пролеты трехслойных плит.

Из неметаллических обшивок применяются плоские асбестфцементные листы толщиной до 10 мм и листы водостойкой строительной фанеры.

Обшивки защищают средний нежесткий слой от механических повреждений и климатических воздействий и воспринимают сжимающие и растягивающие напряжения, возникающие при изгибе плиты. Металлические обшивки являются также гидро-, пароизоляционными слоями. Асбестоцементные обшивки при малых уклонах кровли не обеспечивают надежную гидроизоляцию покрытия.

Средний слой сплошных трехслойных плит изготовляется, главным образом, из пенопластов. Наиболее эффективно применение пенополиуретана или пенополистирола, вспениваемого из гранул непосредственно в процессе их изготовления. Можно также изготовлять средний слой из заранее изготовленных пенопластовых плит, но этот процесс более трудоемок.

Средний основной звуко- и теплоизоляционный слой является связующим элементом между обшивками, воспринимает скалывающие напряжения, возникающие при изгибе плиты, обеспечивает совместно с клеем устойчивую работу тонкой сжатой обшивки и воспринимает вместе с ней местные сосредоточенные нагрузки.

Сплошные трехслойные плиты с алюминиевыми обшивками имеют наименьший собственный вес,не превышающий 20 кг на 1. Они исполняют одновременно несущие и ограждающие функции и не требуют дополнительной укладки рулонного ковра. Эти плиты несколько дороже, чем железобетонные, а алюминий и пенопласт более дефицитны. Однако трудоёмкость и стоимость их транспортирования и монтажа значительно ниже, и они оказывают меньшее давление на нижележащие конструкции, чем железобетонные на фундаменты и основания. Благодаря этому такие плиты имеют наиболее эффективную область применения в зданиях, возводимых в отдалённых северных, труднодоступных и сейсмических районах, куда их можно доставлять даже воздушным транспортом.

Сплошные трёхслойные плиты с обшивками из асбестоцемента имеют значительно больший собственный вес – до 70 кг на 1 и требуют укладки рулонного кровельного ковра, однако стоимость их ниже, чем с алюминиевыми обшивками, и асбестоцемент менее дефицитен, поэтому их применение перспективно во многих районах страны.

Ребристые трехслойные плиты (рис. 4.6) имеют длину до 6 м, ширину до 1,5 м и их можно ставить на основные несущие конструкции стандартных каркасов производственных зданий, однако они более трудоемки при изготовлении.

Ребристые плиты имеют такие же тонкие и прочные обшивки и пенопластовый средний слой, как и сплошные трехслойные плиты. Кроме того, в составе среднего слоя у них устраиваются жесткие ребра, существенно повышающие их прочность и уменьшающие деформативность. Эти ребра, как правило, являются обрамляющими и располагаются по боковым кромкам плиты. Однако возможны и промежуточные дополнительные ребра.

При асбестоцементных обшивках ребра выполняются из асбестоцементных гнутых швеллеров. При металлических алюминиевых обшивках ребра обрамления имеют составное сечение. Они состоят из двух алюминиевых уголков, соединенных с обшивками и стенамииз малотеплопроводного материала, например из бакелизированной фанеры, которая препятствует возникновению мостиков холода в зимнее время года.

 

Рис. 4.6. Ребристые трёхслойные пластмассовые плиты:

а – с алюминиевыми обшивками; б – с асбестоцементными обшивками;

в – расчётные схемы; 1 – пенопласт; 2 – гофрированный алюминий;

4 – алюминиевые уголки; 5 – бакелизированная фанера;

6 – асбестоцемент плоский; 7 – асбестоцементный швеллер.

 

 

Расчетной схемой ребристых плит является однопролетная шарнирно опертая балка. Основными несущими элементами этих плит являются обшивки, работающие совместно с ребрами, образующими условно коробчатое сечение. Они воспринимают полностью и нормальные, и касательные напряжения, возникающие от действия изгибающих моментов и поперечных сил.

Геометрические характеристики расчетного сечения ребристой плиты: I - момент инерции, W -— момент сопротивления, S — статический момент определяются общими методами статической механики. В ребристых алюминиевых плитах эти характеристики являются приведенными к материалу обшивок и уголков ребер — 1алюминию. Стенки ребер из менее прочного материала учитываются с применением понижающего коэффициента, равного отношению модуля упругости, например фанеры, к модулю упругости алюминия, аналогично тому, как это делается в клеефанерных плитах.

Средний пенопластовый слой в ребристых плитах в этом расчете не учитывается, и его обычно делают с пустотами.Онтолько обеспечивает устойчивую работу сжатой обшивки и воспринимает давление сосредоточенных грузов.

Стыки трехслойных плит между собой должны обеспечивать совместность перемещений двух смежных панелей в случаях, Когда они неодинаково нагружены. Совместное перемещение обеспечивается постановкой соединительных элементов, располагаемых не реже чем через 2,0 м, но не менее двух элементов вдоль каждого продольного стыка плит. Для обеспечения водонепроницаемости стыков металлических обшивок применяют сварное или фланцевое соединение. По плитам с асбестоцементными обшивками устраивают рулонную гидроизоляцию обычного типа.

Крепление плит к несущим конструкциям можно осуществлять с помощью стальных элементов, захватывающих плиту за обрамляющее ребро (или средний слой) и притягивающих ее с помощью болта к элементам каркаса. Если ребро панели выше толщины трехслойного пакета, то крепить к несущим конструкциям можно выступающую внутрь здания часть ребра.

Прозрачные настилы и стены из пластмасс выполняются из прозрачных и полупрозрачных пластмасс — полиэфирного стеклопластика на основе рубленых стекловолокон, органического стекла и винипласта в виде волокнистых листов и трехслойных плит (рис. 4.7). Эти конструкции имеют ряд преимуществ по сравнению с фонарями и окнами из стекла. Они не разбиваются от ударов, как стеклянные, обеспечивают равномерное, без бликов, освещение помещения, не требуют переплетов и фонарных надстроек и обеспечивают меньшие теплопотери. Они более долговечны, чем стеклянные, однако стоимость их выше.

Рис. 4.7. Прозрачные пластмассовые настилы:

а – волнистые листы; б – плоская плита; 1 – волнистые

стеклопластиковые листы; 2 – крепления; 3 – деревянные прогоны;

4 – плоские стеклопластиковые листы; 5 – деревянные бруски

 

Прозрачные волнистые листы из стеклопластика могут быть бесцветными и окрашенными в требуемый цвет, размеры их волн увязаны с размерами волн волнистых алюминиевых и асбестоцементных листов, для того чтобы обеспечить их совместное применение. Толщина листов = 1,5...2,5 мм, шаг волн =60…200 мм, высота волн по осям листа =14…54 мм. Волнистые листы – готовые элементы не утеплённых прозрачных скатных покрытий зданий, а так же прозрачных участков покрытий и с貴社ますますご盛栄のこととお喜び申し上げます。平素は格別のご高配を賜り、厚くお礼申し上げます。さてまずは右まで。初冬の候、貴社ますますご盛栄のこととお喜び申し上げます。平素は格別のご高配を賜り、厚くお礼申し上げます。тен из волнистых алюминиевых или асбестоцементных листов. Из них так же могут устраиваться прозрачные скатные крыши над утеплёнными чердачными перекрытиями.

Волнистые листы укладываются в покрытиях вдоль ската на деревянные или стальные прогоны с уклоном не менее 1:10 и крепятся к ним болтами или хомутами, как и асбестоцементные, и стыкуются внахлёстку длиной не менее 20 см. Эти листы имеют невысокую прочность и жёсткость, поэтому шаг прогона не должен превышать 1,5 м, а каждый лист должен опираться на два или более прогона, что значительно уменьшает их прогибы.

Ребристые прозрачные листы состоят из двойных обшивок и ребристых средних слоёв. Они могут считаться тоже трёхслойными. Обе верхние и нижние обшивки плиты состоят из плоских прозрачных стеклопластиковых листов. Средний слой плиты может иметь различную конструкцию – волнистый стеклопластиковый лист или ряд стеклопластиковых полос, швеллеров или двутавров из этого же материала. Средним слоем могут служить также ряды тонких досок и фанерных полос. Обшивки и средний слой таких плит соединяются синтетическими клеями.

Ребристые прозрачные плиты имеют замкнутые воздушные полости. Благодаря этому у них увеличиваются теплоизоляционные свойства, сравнимые со свойствами двойных стеклянных ограждений. Они могут применяться в покрытиях и стенах отапливаемых зданий. Длина ребристых прозрачных плит достигает 3 м. Они могут опираться на прогоны или основные несущие конструкции покрытий или на соседние железобетонные плиты, образуя прозрачные участки настила или стены. Такие плиты работают на изгиб от расчётных нагрузок при расчётной схеме одно - или двухпролётной балки.

Сечение ребристой прозрачной плиты считается условно двутавровым со стенкой из совмещенных по ширине ребер. Если обшивки и ребра состоят из различных материалов, то при определении их геометрических характеристик следует учитывать их различные модули упругости, как это делается при расчете ребристых трехслойных плит.

Верхняя обшивка этих плит проверяется при расчете по несущей способности при сжатии и устойчивости при изгибе, нижняя обшивка – по несущей способности при растяжении при изгибе, ребра среднего слоя проверяют по несущей способности при скалывании.