§ 1.3. Явление расслоения и конструирование соединений

Все конструкции, отформованные из армированных пластических материалов, являются слоистыми. Они состоят из отдельных слоев высокопрочного стекловолокна, соединяемых между собой при помощи смолы, обладающей гораздо меньшей прочностью.

Рис. 1. Действие поперечных растягивающих нагрузок на формованную конструкцию:  а - нагрузки, приложенные к поверхности, вызывают расслоение конструкции; б - при сквозном креплении детали нагрузка воспринимается всей конструкцией.

Очень важно крепить арматуру и соединительные детали таким образом, чтобы избежать «растаскивания» слоев материала и, следовательно, его расслоения. Расслоение может произойти, если растягивающее усилие будет приложено к соединительной детали или элементу арматуры, закрепленному только благодаря адгезионной связи (рис. 1).

Следовательно, все детали, подверженные растягивающим усилиям, должны иметь сквозное крепление для того, чтобы нагрузка воспринималась слоистым материалом как единым целым, а на связующие участки между отдельными слоями не воздействовали никакие нагрузки. Сказанное относится и к любой соединительной или крепежной детали, которая обычно воспринимает сжимающие усилия, а растяжению может быть подвергнута только случайно. Так, нельзя допустить, чтобы крепительная утка была вырвана вместе с частью конструкции в критической ситуации, если от неожиданности или по элементарному неведению потянуть снасти в неверном направлении.

Все соединения должны быть спроектированы так, чтобы независимо от того, правильно или неправильно прикладываются к ним нагрузки, являются ли они расчетными или нерасчетными, всегда разрушалась арматура или ее крепление, а не судно. Это очевидная истина, но, к сожалению, о ней следует специально упомянуть, ибо слишком многие суда пришлось латать (и не только отформованные из стеклопластика), в то время как нужно было всего лишь установить на них новую крепительную утку.

Прочность соединения двух отформованных конструкций или отформованной конструкции и детали из дерева должна быть не ниже прочности любого из соединяемых элементов. При этом соединения на основе адгезионного сцепления должны работать только на срез или на сжатие и не должны работать на растяжение, которое вызывает расслоение. Если есть опасность, что соединение подвергается растягивающим нагрузкам, необходимо наряду с обычной приформовкой применять сквозное крепление. Часть соединения при изгибе может оказаться под действием растягивающих нагрузок; кроме того, необходимо учитывать действие сил на другие элементы конструкции, а также неблагоприятное воздействие нагрузок при превышении их допускаемого уровня.

Прочность отформованной конструкции зависит от структуры стекловолокна, поэтому в каждом соединении волокна должны быть по возможности непрерывными. Сращивать стекловолокна практически нельзя, следовательно, наилучшим будет соединение внахлестку с наложением одних волокон на другие на достаточно большом участке. Стыковое соединение не обеспечивает непрерывности стекловолокна и поэтому непригодно. Если необходимо получить соединение с гладкой поверхностью, целесообразно использовать стыковое соединение с накладкой или два соединения внахлестку.