Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Муравьев, Ю. А. Новые облегченные конструкции для возведения производственных сельскохозяйственных зданий

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
5.37 Mб
Скачать

Т а б л и ц а 2

Механические свойства березовой фанеры

Толщина, мм

Показатель

6

8

10

12

I

Количество

листов

шпіона,

< ш т .

...................................... прочности

три ра­

Предел

стяжении

вдоль

волокон

наружных

шпонов, к гс /м 2

Модуль

упругости

при ра­

стяжении,

к гс /с м 2 . . .

Модуль сдвига, к гс /см 2 . . Предел прочности при ска­ лывании по склейке в су­ хом состоянии, к гс /см 2 .

Предел

прочности

по

склейке

после кипячения

в воде

в течение I

ч,

к гс /см 2

масса................................, к г/м 3 . .

Объемная

Сл 1

710

120 000

9000

22

14

770

5—7 7—9 9—11

610 610 610

128 000

 

22

27

 

27

14

14

1

14

770

770

770

Таблица 3

Механические свойства ольховой фанеры

 

 

 

 

 

 

 

Толщина,

мм

 

 

 

 

 

 

5-8

8—10

10-12

Количество

листов шпона, шт. . .

5

7—9

9 - 1 J

Предел

прочности

при

растяжении

 

 

 

вдоль волокон наружных шпонов,

450

450

450

кгс /см 2

...................................................

 

 

 

Предел

прочности

при

окалывании

 

 

 

по склейке,

в

сухом

состоянии,

22

22

22

кгс /см 2

 

 

 

 

...................................................

 

 

 

 

То же, после кипячения в воде в те­

12

12

12

чение іі

ч, к гс /см 2 ............................

 

Объемная

міасса,

к г /м 3

.....................

640

640

640

Водопоглощение водостойкой фанеры за 24 ч составляет 46%, за 240 ч — 79%. Разбухание по толщине лис­ та за 24 ч составляет 19%, за 240 ч — 21%. Разбуха­ ние по ширине и длине листа за 24 ч не превышает

0,51—0,157%, за 240 ч — 0,(54^0,59%.

Фанера бакелизированная по сравнению с обычной отличаетсң повышенной прочностью, меньшей горюча

стью и

большой биостойкостью. Бакелизированная

фанера

БФС, БФС-С,

БФВ-1, БФВ-2 выпускается

в соответствии с ГОСТ

11539—65 размерами подлине от

1550 до 7700 мм, по ширине от 1000 до 2000 мм и по тол­ щине 5, 7, 10, 12, 14 и 16 мм. Бакелизированную фанеру толщиной 5—16 мм оклеивают из слоев березового шпо­

на толщиной не более 1,5 мм. Рубашки

склеивают

из

шпона сорта

В, средники — оорта

ВВ

влажностью

не

более 12%.

Шпон пропитывают

спирторастворимыми

смолами СБС-1, СБС-1 ФФ, СКС-1 и водорастворимыми смолами С-1. Оклеивают баікелизирюванную фанеру при

температуре 65—155°С и давлении до 45 кгс/см2.

Время

прогрева до 40 мин. Влажность листов фанеры не

пре­

вышает

 

8—10%.

Средние

величины

механических

свойств

и объемной

массы

бакелизированной

фанеры

приведены в табл.

4.

Водопоглощение бакелизированной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4

 

 

 

Механические свойства бакелизированной фанеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщина, мм

 

 

 

 

Показатель

5

7

10

п

12

14

 

16

 

 

 

 

 

Число

слоев шпо-

 

 

 

 

 

 

 

 

на,

шт.................

 

7

7—11 11—13

15

21

 

15—21

Предел

прочности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

растяжении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вдоль

 

волокон,

870— 1040—

485—

 

1336

1390

907—

кгс/см3

 

. . . .

Предел

прочности

1570

1375

950

 

 

 

 

1134

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При сжатии вдоль

1-..

_

790—

.

835

742

662—

волокон,

кгс/см3

Предел

прочности

 

 

 

858

 

 

 

 

687

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

скалывании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по склейке в су-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хом

состоянии,

72

35—58 56—64

70

68

63 -64

кгс/см2

 

. . . .

Модуль

упругости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

растяжении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вдоль

 

волокон,

 

 

200 000

 

150 000

 

120 000

 

кгс/см2

 

. . . .

 

 

 

 

 

Модуль

 

сдвига,

 

—*

7—

кгс/см2

 

. . . .

8000—

Объемная

масса,

 

 

 

 

;• 9000

 

 

 

 

 

 

 

980— 11200j

 

 

 

кг/м3

.............

И70

990—

1250

1000—

. .Г

 

 

 

 

 

1160

1220

 

 

 

 

1190

21

фанеры за 24 ч составляет 10—16%. После 10 циклов вы­ мачивания в воде, замораживания, оттаивания и сушки подсушенная фанера в значительной мере восстанавли­ вает свою прочность.

Теплопроводность фанеры поперек волокон составля­ ет ОД2—0,22 ккал/(ч-м-°С). Теплопроводность шпона фа­ неры вдоль волокон в 1,6—2,96 раза больше, чем поперек волокон. Коэффициент линейного расширения фанерного“ шпона вдоль волокон имеет величину (2,89—4,28) X

Х10-6°С_1, а поперек волокон— (29—42) 10-6“О 1 [II]..

Плакированная сталь состоит из тонкого стального“ листа, покрытого с одной или двух сторон пластифици­ рованным поливинилхлоридом «ли полиэтиленом. Иног­ да выпускают листы, плакированные поливинилхлори­ дом с одной стороны, а с другой стороны оцинкованные.. Толщина плакирующего слоя поливинилхлорида изменя­ ется в пределах 0,1—0,5 мм. Наибольшие раэмеры ли­ стов 1500X4000 мм. Плакированная сталь может выпу­ скаться и в виде рулонов.

Плакированную сталь в нашей стране изготовляет завод «Запорожсталь». По данным ЦНИИЧермет, в ближайшее время стоимость 1 м2 плакированной стали толщиной 1 мм составит 1 руб.

Плакированную сталь для трехслойных конструкций намечается выпускать на основе листа из стали 0,8КП (ГОСТ 1050—60*). Содержание углерода должно быть в пределах 0,05—0,12%, марганца — 0,25—0,50%,

кремния не более 0,04%, фосфора не более 0,02%, хрома не более 0,15%, никеля менее 0,3%, Серы менее 0,03%.

Механические свойства плакированной стали харак­ теризуются следующими величинами:

предел

прочности

при

растяжении,

2800—3700

кгс/см1 ...................................................

условный предел

текучести, кгс/см1

1800—2300

относительное удлинение,

% • . -.

30—34

модуль упругости,

кгс/см1 . . . .

(1,9—2,1)10*

основное

расчетное сопротивление,

1500

кгс/см1 .........................................

Плакированную сталь предполагается поставлять в виде рулонов и листов, ширина которых 1020, 1100 мм, толщина 0,35—1,2 мм. Коэффициент линейного расшире­ ния плакированной стали составляет 12ХЮ-Б°С-1. Коэф­ фициент теплопроводности порядка 68 ккал/ч■м-°С). Предельная температура эксплуатации от—05 д о -(-7Q0G

22

(допускается кратковременный нагрев ДО + 100°С). Плакированная сталь стойка к действию большинства кислот и щелочей. Адгезия пленки к стальному листу не нарушается при процессах прессования, формования,

•штамповки и вытяжки.

Асбестоцемент является наиболее дешевым доступ­ ным материалом для обшивок трехслойных панелей. Объемнаямасса материала изменяется от 1450 до 1890 кг/м3, в высушенном до постоянного веса состоя­ нии— не менее 1700 кг/м3. Водопоглощение за 24 ч по весу не более 34—37%. Влажность материала может находиться в пределах б—13%. При сборке панелей влажность плоских асбестоцементных листов составля­

ет 10—12%.

Предел прочности асбестоцементных листов при сжа­ тии составляет 347—'527 кгс/см2, при .растяжении 70— 138 кгс/см2, при скалывании по плоскостям наслоения 39—64 кгс/см2. Модуль упругости асбестоцементных лис­ тов изменяется от 115000 до 160000 кгс/см2. Ударная вяз­ кость непрессованных асбестоцементных изделий равна 1—2,5 кгс-см/см2, прессованных от 3 до 5 кгс-см/см2. Учитывая повышенную хрупкость асбестоцемента при погрузочно-разгрузочных работах, при транспортирова­ нии и монтаже, конструкции следует особо оберегать от ударов, не бросать, хранить, используя прокладки.

Вопрос усадки и температурно-влажностных дефор­ маций асбестоцемента имеют большое значение при раз­ работке новых конструкций. Коэффициент температур­ ного расширения асбестоцемента, по литературным данным, изменяется от 9-10-6 до 15-40-6 1/°С. Влаж­ ностные деформации асбестоцемента связаны с усадкой материала при его высушивании и удлинением его при увлажнении. По данным ЦНИИС-К им. Кучеренко [13], величина максимальных температурно-влажностных де­ формаций защищенного асбестоцемента составляет 0,1—С, 15%, в то время как у материала без защиты она почти в 2 раза больше — 0,25—0,30%. Годовая амплитуда линейных деформаций обшивки под влиянием атмосфер­ ных воздействий составляет около 0,1%. При увеличении или при уменьшении влажности воздуха на 15—20% об­ шивка имеет соответственно удлинение или укорочение на

0,025—0,032 %

При неравномерном распределении влаги по толщине листа возникают явления коробления. Для крупнораз-

23

Мерных деталей стрела коробления может достигать 15—25 мм. Влияние воздействия температурно-влажност­ ных режимов на асбестоцемент исключается обработ­ кой поверхности асбестоцемента гидрюфобизаторами, а также защитой асбестоцементных листов стеклопласти­ ками или лакокрасочными полимерными покрытиями.

Морозостойкость листового асбестоцемента, опреде­ ляемая снижением предела прочности при изгибе после 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания, не должна превышать 10%.

Коэффициент теплопроводности асбестоцемента в воздушно-сухом состоянии равен 0,3 ккал/(ч-м-°С). При быстром нагревании и охлаждении асбестоцементные листы растрескиваются.

Асбестоцементная промышленность поставляет для сельского строительства волнистые кровельные листы, применение которых рассмотрено в главе V, и плоские листы. Действующие листоформовочные машины дают возможность получать непрессованные листы наиболь­ шим размером 5X1,5 м и толщиной 6—10 мм, а по техни­ ческим условиям для сельского строительства исполь­ зуются непрессованные и прессованные листы 3X1.5 м\

2,8X1.6; 2,4X1,6; 3,3X1,7 и 3X1,7 м толщиной 10, 8

и 6 мм. Кроме того, для изготовления каркасов панелей

в небольших количествах выпускают

асбестоцементные

швеллеры, получаемые формованием

листа толщиной

10 мм или экструзией.

 

3. ВИДЫ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

 

ДЛЯ СРЕДНЕГО СЛОЯ ПАНЕЛЕЙ

 

Сотовые заполнители (сотопласты) представляют со­ бой сотоподобный материал в виде системы соприкаса­ ющихся пустотелых призм или цилиндров. Основание составляющих призм или цилиндров (ячейка сотоплас­ та) обычно выполняется в виде шестиугольника, а иног­ да в виде квадрата, прямоугольника или фигуры из двух синусоид. Стенки, образующие поверхность призм или цилиндров, могут быть гладкими или волнистыми. Размер ячейки сотопласта определяется диаметром ок­

ружности,

вписанной в ячейку, и изменяется от 5

до

25 мм [7].

формы ячейки зависит от кривизны поверх­

Выбор

ности, которую образует трехслойная конструкция

со

24

средним слоем из сотопласта. Для пологих криволиней­ ных панелей покрытий пригодны любые виды ячеек. Для панелей с большой кривизной и большим ' расстоянием менаду несущими слоями рациональнее сотопласты с гофрированными стенками или крестообразные.

Стенки ячеек сотовых заполнителей выполняют из краіфт-бумаги, хлопчатобумажной ткани, стеклопластика или алюминиевой фольги.

Сотопласты использовали для изготовления середин­ ки .щитовых дверей и в корпусах холодильников. Сотопласт на основе крафт-бумапи, заполненный мипорой применяли на опытном за.воде ВНИИкерамзит (Куйбы­ шев) для изготовления сборно-разборных домиков неф­ тегазодобывающих промыслов.

Сотовые заполнители с достаточно толстыми стенка­ ми изготавливают склеиванием заранее заформованных лейт; сотовые заполнители с тонкими стенками — растя­ гиванием предварительно особым образом склеенных листов крафт-бумаги, хлопчатобумажной ткани, стекло­ ткани или алюминиевой фольги. При этом основным в технологическом процессе является приготовление бло­ ка (плоского рулона) из бумаги, фольги или ткани с од­ новременным нанесением клея на те участки, которые должны быть склеены для образования сот. Блок изго­ товляют на специальной машине, снабженной вращаю­ щейся металлической пластиной и клеенаносящими ро­ ликами. После этого блок снимают с пластины и разре­ зают на полосы нужных размеров. Затем полосы растя­ гивают и пропитывают смолами.

Объемная масса сотопластов определяется толщи­ ной применяемых для их изготовления листовых материа­

лов,

размером

ячейки, формой ячейки и

составляет

30

350 кг/м3.

Для обычных применений

достаточно

иметь сотопласт объемной массой 150—100 кг/м3. Расход клея только на соединение листов, образующих сото­ вый заполнитель, не превышает 20% общей массы.

Пропитка бумажных и тканевых сотопластов повышает этот расход.

Прочностные свойства сотопластов зависят от их объемной массы, на которую влияют размер ячейки

итолщина применяемого для изготовления материала. Поскольку для сотовых заполнителей в трехслойных конструкциях наиболее важной является работа на сдвиг

исжатие, сравнительную оценку прочности различных

видов сотопластов с однотипной ячейкой можно произ­ вести по работе материалов на сдвиг.

Ниже приведены показатели удельной прочности при сдвиге различных материалов среднего слоя— отноше­ ние предела прочности при сдвиге кгс/см2 к объемной массе (кг/м3) :

Крафт-бумажные сотштла'сты . .

.

0,05-0,11

Пенопласты..................................

0,04-0,14

Фольговые алюминиевыесотопласты

0,16-0,58

Стеклсшластиковые сотовые заполни­

0,25-0,47

тели ........................................................

Сотопласты

на основе хлопчатобу­

 

мажной т к а н и ......................

0,17-0,28

Физические

свойства — термическое сопротивление,

звукопоглощение, огнестойкость,

стойкость к действию

влаги, ползучесть — зависят от клея и применяемых ма­ териалов: алюминиевой фольги, бумаги, ткани и т. <п. Со­ ответствующим подбором можно создать свойства сото­ пласта, необходимые в условиях эксплуатации кон­ струкции.

Сотовые заполнители выпускают обычно в виде плит толщиной до 60 см, шириной до 250 см и длиной около Ю0 см.

•В необходимых случаях могут быть приняты и другие размеры. По зарубежным данным (фирма «Гекскел Пре­ дайте»), стоимость сотовых заполнителей не превышает' стоимости пенопластов, а крафт-бумажные сотопласты: дешевле обычно применяемых пенопластов такой же.- объемной массы.

Сотопласты из стеклопластика имеют ячейки в виде шестиугольников, синусоидальные и волнистые. Объем­ ная масса их изменяется от 55 до 447 кг/м3. Обычный размер ячеек составляет 0,478 и 0,635 см.

Изготавливают стеклопластиковые оотопласты фор­ мованием отдельных слоев пропитанной стеклоткани. При таком формовании получают материал объемной массой около 55 кг/м3, пропитывают его фенольными или полиэфирными смолами. При последующем окунании по­ лученных блоков в раствор смолы объемная масса ма­ териала увеличивается.

Сотовые заполнители на основе хлопчатобумажной ткани или крафт-бумаги имеют ячейки в виде шести­ угольников с диаметром вписанной окружности 12 мм. Изготовляют материал машинным способом с последую­ щим растягиванием и пропиткой фенольными смолами.

Характеристика показателей физико-механических

26

свойств 'некоторых сотопластов, изготовленных из раз­ личных материалов, приведена в табл. 5. Коэффициент длительной прочности бумажных и тканевых сотоплас­ тов, по данным ЦНИИ'СК, при сжатии и сдвиге состав­ ляет 0,3 их кратковременной прочности [13, 39].

Пенопластмассы (пенопласты) являются газонапол­ ненными материалами на основе полистирольной, поли­ винилхлоридной и других смол в .виде твердой .пены с замкнуто-пористой структурой.. Термопластичные термо­ обратимые (полистирол, поливинилхлорид, полиэтилен) или термонеобратимые (термореактивиые—иолиэфири- зоцианатные, фенолформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические) смолы, составляющие основу ма­

териала, во 'многом

определяют физико-механи­

ческие свойства пенопласта.

Свойства определяют­

ся также объемной

массой

'пенопласта, который

для материалов отечественного производства изменяется от 3S до 200 кг/м3. Пенопласты объемной массой более 26 кг/м3 удовлетворяют требованиям, предъявляемым к материалам среднего слоя трехслойных конструкций. Материалы, объемная масса которых меньше 25 кг/м3, а также типа «мипора», не относят к конструкционным из-за крайне низких показателей прочности. Способ по­ лучения и структура пенопластов также влияют на их свойства. Например, пенопласты, ■полученные прессо­ вым методом, имеют равномерную мелкоячеистую струк­ туру и отличаются наиболее высокими прочностными характеристиками при нормальных температурах, одна­ ко стоимость их велика.

Плиточные пенопласты выпускаются в виде плит и блоков, прямоугольных в плане, е размерами сторон до 1000 мм к толщиной около 50—70 мм.

Пенопласты изготовляют — и этот способ .наименее трудоемок—вспениванием непосредственно на месте из­ готовления трехслойных конструкций, приготовлением компонентов с помощью смесительно-дозировочных

.устройств и заполнением полостей конструкций. Такие пенопласты называют самовспенивающимися. По техно­ логическим данным к категории самовспенивающихся от­ носятся также пенопласты, получаемые способом напы-

.ления (например, пенополиуретаны с небольшой объем­ ной массой [7, 8]).

Виды полистирольных пенопластов даны в табл. 6, а

27

іА

га

Pf

£

ѴО

га

Н

Показатели свойств сотопластов различных марок

Iч

Д га

ч * >»

3

о ö

 

5" о "

 

о и ^

 

a s ^

 

ч 5«

 

0>

 

***

 

01Cu

 

a с

 

С

 

ч я га *

а-

&S“-| -а4.

I l e - ^

S

■с ь

 

O.N

*=?

Лfrга « «

4 Ң &£5ад і.

П ^ м *J

5 a* s « < с £■? *

ч h s *г

&ов£ . С

о5 о* со

0.3с « ö 5 Ca v

т \’ ‘ня

-ЦЭЫ5 düWEBd

в>ѵ/г* *вээбп иониэч.90

£>*•

О

о

О

СО

о

ю

о

 

 

 

90S

350

300

450

 

 

1

1

CD

LO

о

■ч*"

о"

о"

со"

 

 

 

ю

 

 

О

 

 

 

о

 

с о

о

о

о

с о

ю

ю

ю

г -

с о

СО

CD

ю

Ю о

 

с о

 

со

136

690

05

ю

с о

05

осо

СО

с о

о

00с о с о

<N Ю

СО СО

технологии изготовления трехслойных и других конструкций с применением пластмасс».

V

О

со

о

К

V

о

CQ

Я

SN

га<7>

Я - га Ь

юя

Я <и

в 2 ая яa

я

д ч г.

ЯQ

*я£к Rg

га 5 a * о

ОЯ

О) -

§*

28

Т а б л и ц а 6

Виды полистирольных пенопластов

Марка Состав материала Материал ГОСТИИ ТУ

ПС-1 Э'МУЛЬОИОН'НЫН полисти­

Прямоугольные плиты

СТУ

рол

 

и

азодинитрил

размером 400—700X

9-91-61

диизомаюлЯ'Ной кисло­

Х400—700 и тол­

 

ты

(ігазообразователь)

щиной

40—60 мм

 

ПС-4 Эмульсионный полисти­

Прямоугольные

пли­

СТУ

рол, углекислый аммо­

ты размером

600—

9-92-61,

ний

 

 

(газообразова-

850 X

600 — 850 X

ТУ М

тель),

 

азодинитрил

X 47—70 мм

 

678-56

диизомасланой

кисло­

 

 

 

 

 

ты (тазоо'бразователь)

 

 

 

 

 

ПС-Б СУ'ОПѲНЗ'Иониый

полисти-

Гранулы полистирола

ВТУ 50-64,

ірол,

 

изопентан,

поли­

с оптимальным ди­ СТУ 13-138,

виниловый

спирт,

поро-

аметром 0,5—1 мм

905-63,

■фор ЧХЗ

 

 

 

для

вспенивания в

ГОСТ

 

 

 

 

 

 

виде плит и бло­

15588-70

 

 

 

 

 

 

ков,

а также в по­

 

ПС-Бт То же,

изготавливается

лости

конструкции

СТУ

по

методу

теплового

 

 

 

36-13-143-65

у.даіра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПС-Бс То же,

-но содержит до-

 

 

 

 

СТУ

'ба'ВіКИ,-обеспечивающие

 

 

 

36-13-107-64

самозатухагоие

мате­

 

 

 

 

 

ріиала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

физико-механические

свойства

пенополистиролов — в

табл. 7.

 

 

 

температуры

от 20 до 60°С предел

С повышением

прочности при растяжѳнии-сжатии

снижается

на 20—

50%, удельная ударная вязкость увеличивается на 25— 30%. Способность полистирольных пенопластов воспла­ меняться снижается при использовании новых рецептур беспрессовых самозатухающих пенопластов, разработан­

ных Ленинградским

НИИ лолимеризационных

пласт­

масс и Владимирским НИИ синтетических

смол

[7, 8].

Теплопроводность

пенополистирола изменяется при

различных температурах. Например, для

пено­

пласта объемной

массой

1,6—20 кг]м3

при

тем­

пературе -Н0°С коэффициент

теплопроводности

ока­

зался 0,022 ккал/ (ч ■м • °С).

 

 

 

29

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ