6.2. Оболочки из пластмасс

Оболочки покрытий входят в число наиболее эффективных конструкций из пластмасс. Благодаря высокой технологичности пластмасс получают оболочки рациональной геометрической формы, чем компенсируется повышенная деформативность пластмасс, и совмещается несущая и ограждающая функции.

Геометрические размеры оболочек и форма увязываются с объемно-планировочным решением и варьируются в широких пределах. Пластмассовые оболочки удачно сочетают такие свойства, как: радиопроницаемость, легкость, устойчивость, индустриальность возведения. Перекрываемые оболочками пролеты могут достигать 90–110 м, но чаще составляют 3–30 м. Типы оболочек приведены на рис. 32.

Структурные оболочки состоят из расположенных в одной плоскости тонкостенных пространственных элементов. Такие оболочки работают как плита, опираясь по контуру или в отдельных точках.

Оболочки одинарной кривизны – цилиндрические, призматические и своды.

Оболочки двоякой кривизны изготовляют двух типов – положительной кривизны и отрицательной кривизны.

Материалом для оболочек всех типов служат стеклопластики на полиэфирной основе, эпоксидный и полистирольный пенопласт, алюминиевые и стальные профили, клееные деревянные брусья.

6.3. Полимербетонные конструкции

Наиболее рациональными областями применения полимербетонов являются несущие химически стойкие конструкции промышленных зданий различных отраслей промышленности. Для производственных зданий изготовляют следующие конструкции из полимербетона (рис. 33): колонны сечением 40×60 см и высотой 14,4 м (а); колонны сечением 40×40 см и высотой 3,3 м для эстакад под электролитные ванны и этажерок (б); фундаменты под колонны и технологическое оборудование размером 100×100 см (в); балки покрытий, подкрановые фундаментные опоры длиной 4–6 м и сечением от 20×20 до 40×80 см для конструкций, несущих технологические коммуникации (г); плиты для полов и футеровок размером 50×50 см и для стен 1,2×4,8 м (д); трубы диаметром 20–80 см.

6.4. Трехслойные панели

Т рехслойные панели – это плоские или пространственные конструкции, состоящие из легкого тепло-, звуко-, виброизоляционного материала, обклеенного с обеих сторон прочными и жесткими обшивками, стойкими к различным воздействиям. Монолитность соединения обшивок со средним слоем и частичная передача на этот слой действующих нагрузок с одновременным выполнением им изоляционных функций ставит трехслойные панели в число наиболее эффективных несущих и ограждающих конструкций. Масса трехслойных панелей лежит в пределах 40–70 кг/м³, что позволяет значительно снизить м асс у зданий и повысить индустриальность строительства.

Панели классифицируют по назначению (для стен, перегородок, покрытий), по светопропускающей способности (светопропускающие и глухие), по технологическим свойствам (неутепленные и утепленные). Основное назначение трехслойных панелей – покрытия по несущим конструкциям, подвесные перекрытия и вертикальные ограждения зданий.

В качестве облицовок применяют тонколистовой алюминий, защищенную от коррозии сталь, стеклопластики, фанеру, древесные плиты, асбестоцемент.

Распространение в качестве материала среднего слоя получил полистирольный пенопласт, вследствие сравнительно низкой стоимости и высоких физико-механических свойств. Однако ему присущи определенные недостатки: низкая теплостойкость (70–80ºС) и низкая огнестойкость, которую повышают введением специальных добавок. Более высокую прочность и теплостойкость имеет ПВХ, но он может вызвать коррозию металлов. Кроме того, вследствие высокой стоимости его применение ограничено. Для трехслойных панелей широко используется пенополиуретан. Его заливают в полости в жидком виде, после чего он самопроизвольно вспенивается и склеивается с листами обшивки. Структура пенопласта и степень вспенивания регулируются путем изменения состава исходной композиции. Отвержденный пенопласт обладает достаточно высокой прочностью и теплостойкостью (до 130°С).

Н аибольшую жесткость и устойчивость при минимальной массе имеют панели со средним слоем из сотового заполнителя, который изготовляют из металлической фольги, бумаги, пластмасс (рис. 34, а). Для предохранения стенок ячеек от смятия при механической обработке соты во время обработки заполняют водой и замораживают. Для повышения теплоизоляционных и огнезащитных свойств панелей ячейки сот заполняют пенопластом, перлитом, вермикулитом.

О гнестойкость сотовых конструкций повышают пропиткой их антипиренами. Благодаря малой собственной массе панели с сотовым заполнителем могут иметь большие размеры, например, на два этажа.

При склеивании сот с обшивками применяют различные клеи. Более жесткие наносят на соты, а эластичные на листы обшивки (рис. 34, б). Жесткий клей обеспечивает устойчивость стенки в месте крепления, а эластичный – деформативность при температурных воздействиях.