Плиты покрытия с тонкими обшивками из металла или стеклопластиков, проектирование, схема расчета

Покрытия с тонкими обшивками из стеклопластиков выполняются из прозрачных и полупрозрачных пластмасс — полиэфирного стеклопластика на основе рубленых стекловолокон, органического стекла и винипласта в виде волокнистых листов и трехслойных плит. 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; / — волнистые стек-лопластиковые 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 в= 1,5...2,5 мм, шаг волн= 60...200 мм, высота волн по осям листа Н_в = 14...54 мм. Волнистые листы — это готовые элементы неутепленных скатных прозрачных покрытий зданий, а также прозрачных участков покрытий и стен из волнистых алюминиевых или асбестоцементных листов. Из них также могут устраиваться прозрачные скатные крыши над утепленными чердачными перекрытиями. Волнистые листы укладываются в покрытиях вдоль ската на деревянные или стальные прогоны с уклоном не менее 1:10 и кре-пятся к ним болтами или хомутами, как и асбестоцементные, и стыкуются внахлестку длиной не менее 20 см. Эти листы имеют невысокую прочность и жесткость, поэтому шаг прогонов не должен превышать 1,5 м, а каждый лист должен опираться на два или более прогона, что значительно уменьшает их прогибы. Волнистые прозрачные листы работают и рассчитываются на изгиб от равномерной нагрузки от собственного веса и веса снега, как одно- или двухпролетные шарнирно опертые балки. Геометрические характеристики сечений волнистых листов удобно определять при расчетной ширине в= 1 м по следующим формулам: расчетное число волн п_в = b/b_В; момент инерции сечения I=0,15 n_bb_bδ_bh²_b[ 1 + π²h_b/(8b²_b)]; момент сопротивления W = 2I/(h_b +δ_b). Проверка несущей способности и устойчивости волнистых лис-тов при изгибе: σ=M/(Wφ_в), где изгибающий момент М = ql²/8 при одно- и двухпролетной схемах работы; φ_в— коэффициент устойчивости листа при изгибе; Проверка несущей способности листа при скалывании τ=Q/(2n_вh_вδ_в)<=R_ск, где Q= ql/2- поперечная сила при однопролетной и Q = 5ql/8 при двухпролетной схеме. Проверка прогиба двухпролетного листа: f=(2,13/384)·[g^нl³/(EI)] = 1/75. При проверке прогиба однопролетной плиты значение коэффи-циента 2,13 заменяется на 5. Ребристые прозрачные плиты состоят из двойных обшивок и средних ребристых слоев. Обе верхняя и нижняя 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 расчетных нагрузок при расчетной схеме одно- или двухпролетной 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.
21. Соединения элементов из пластмасс, виды соединений, их технология.

Элементы конструкций из пластмасс соединяются склеиванием, сваркой, механически – болтами, винтами и комбинированными способами – клеезаклёпочными, клеесварными и клеевинтовыми. Склеивание – один из лучших способовсоединения. Его преимущества заключаются в отсутствии ослаблений в соединяемых элементах, в ускорении и упрощении процесса сборки, в обеспечении герметизации стыков и стойкости клеевых швов против коррозии, возможности соединения разнородных материалов и др. К недостатку синтетических клеев относится низкая термостойкость, что ограничивает область их применения, либо соединения заменяются комбинированными. В зависимости от толщины соединяемых элементов и их положения клеевые соединения могут быть встык, в полсечения или «на ус», внахлёстку, а также угловые или тавровые. Прочность клеевого соединения определяется силами адгезии и когезии. Адгезия-способность клея к сцеплению со склеиваемыми поверхностями. Когезия- сцепление между частицами самого клея. Силы адгезии клея должны быть не менее сил когезии. Поверхность склеиваемых материалов должна быть чистой и шероховатой. Толщина клеевого слоя должна быть минимальной и не превышать 0,1 мм.

Рис. 6.1 Клеевые соединения пластмасс и сопутствующих материалов: а — типы соединений; 1 — внахлестку; 2 — с одной накладкой; 3-е двумя наклад­ками; б—работа соединений; 4 — на сдвиг; 5 — на отрыв; 6 — на неравномерный отрыв;с — клеевые швы Для изготовления строительных конструкций с применением пластмасс широкое распространение получили фенолформальдегидные, дифенольные, эпоксидные, полиэфирные и каучуковые клеи. Сварка является прогрессивным технологическим процессом, однако приводит к возникновению внутренних напряжений в зоне сварного шва и к термическому отпуску, что снижает прочность соединений на 20-30%. Лучше всего свариваются термопласты: винипласты, полиэтилен, полипропилен, полиметилметакрилат (оргстекло) и т.д., так как они обладают свойствами обратимости. Процесс сварки заключается в самослипании материала в размягчённом состоянии при повышенных температуре и давлении. Существуют следующие способы сварки пластмасс: 1)по характеру соединения свариваемых поверхностей: сварка с присадочным материалом и сварка без присадочного материала. 2)По способу приложения давления на шов: точечная, шаговая и шовная. 3)По способу нагрева шва: нагретым воздухом или газом; контактным теплом; высокочастотная; трением. 4)По степени механизации сварочных процессов: ручная, полуавтоматическая и автоматическая сварка. Сварка нагретым воздухом или инертным газом является самым распространённым методом и применяется для соединения как жёстких, так и мягких материалов с присадочным прутком и без него. В качестве газов используются водород, смесь светильного газа и воздуха, смесь ацетилена и воздуха. Основные типы сварных соединений показаны на.

Рис. 6.2 Сварные соединения термопластических пластмасс: а — типы сварных швов; 1 — валиковый; 2 — V-образный; 3—угловые; 4 —X образный; б — контактное сварное соединение

Сварку контактным теплом можно осуществлять обычным электрическим паяльником с переделанным медным наконечником. Разогретые концы материала накладываются друг на друга и прижимаются специальным роликом. Высокочастотная сварка основана на способности пластмасс разогреваться в высокочастотном электрическом поле. Высокочастотная сварка осуществляется между двумя металлическими электродами, к которым подведено переменное напряжение высокой частоты. При достижении необходимой температуры прикладывается сжимающее усилие для создания плотного контакта между свариваемыми поверхностями. Преимуществами этого метода являются небольшие затраты электроэнергии, высокие механические свойства сварного шва и высокая производительность. Сварка теплом, возникающим при трении пригодна только для некоторых изделий, которые можно установить на токарном станке. Комбинированные способы соединений элементов из пластмасс обладают повышенной огнестойкостью. Клеезаклёпочные, клеетрубчатые и клеевинтовые соединения имеют меньшую прочность, чем клеесварные. Диаметр отверстий для заклёпок должен быть больше диаметра стержня заклёпки на 0,1-0,15 мм. Заклёпки и винты применяют в основном в конструкциях панелей для присоединения обшивок к каркасу. В комбинированных соединениях клеевые швы сочетаются с местными точечными креплениями, увеличивающими прочность шва, выполняют роль аварийных в случае пожара, при изготовлении соединения заменяют запресовочные устройства.

Поиск по сайту: