
книги из ГПНТБ / Муравьев, Ю. А. Новые облегченные конструкции для возведения производственных сельскохозяйственных зданий
.pdf
равномерно р аспределенной |
нормативной |
нагрузки |
||||
|
|
|
|
„ E a t (с + |
0 |
|
f = 0,026 |
Ян Р |
8,02 + 9 ,8 7 ß |
Др р 5 |
~ |
||
|
|
£p(c + Q6 |
|
|||
(с + /)2 |
|
ß + |
|
|||
Е t |
|
E a t |
|
|||
|
|
|
|
|
||
соорсдоТОЧѲНіНои силы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
/а § |
E a t ( с + t) |
|
8,02 + 9 ,8 7 ß £ |
|
||||
E b t ( c |
+ t )2 |
ß- |
Яр (с -j- |
tf) б |
|
|
|
Я a t |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
2. Панели с часто располооюенными продольным ребрами (а:1<0,05) рассчитывают по .следующим фор
мулам:
п.ри равномерно распределенной нагрузке наиболь шие нормальные напряжения в обшивках находят
-_ gp/3
'-'max |
о j |
/ I |
j, ' |
|
8 t |
(C + |
t) |
а при сосредоточенной силе они равны;
= 1,04 К р Р і
tT may
b t ( c + t)
Определение прогибов панелей с часто расставлен ными ребрами выполняют по формулам для случаев:
равномерно распределенной нормативной нагрузки
|
/ = 0,026 - |
Ян I* |
О2 |
1 + 9,87 Eat (c+ /) |
||
|
E t |
(с + |
|
Ер /2ö |
||
сосредоточенной силы |
|
|
|
|||
f = 0,208 Кр |
РИ13 |
|
1 + |
9і87 ^ аі \ ± й |
||
(с + |
/)2 |
|||||
|
'Р E b t |
[/ |
Ер Р б |
|||
3. |
Панели со сплошным средним слоем («сэндвич |
|||||
рассчитывают по .следующим формулам: |
||||||
|
ffmax = ™ ^ |
Ои, |
Т = |
— - + Пск< |
||
|
»'нт |
|
|
C+ t |
c u t — высота среднего слоя и толщина обшивки, см;
W=t(c-\-t)— момент сопротивления полоски панели единичной ши рины, см3.
Определяют наибольшие напряжения сжатия в об шивках, которые не должны превышать критических
72
напряжений местной потери устойчивости, а также на пряжения сдвига среднего слоя, которые не должны превышать расчетных сопротивлений сдвигу материала ■среднего слоя.
При этом
Umax и т — напряжения сжатия сдвига, кгс/сж2;
М и Q — расчетный изгибающий момент и поперечная сила: для равномерно распределенной нагрузки
Л4 = - ^ ; |
|
Q = —q \ |
|
||
|
8 |
|
|
2 |
|
для сосредоточенной силы |
собственной |
массы |
|||
панели |
|
|
|
|
|
M = — + —q ; |
|
<2 = 4 - + Ql |
|
||
4 |
8 |
|
|
|
|
Прогибы ,панелей определяют .по формуле |
|
||||
с __ 5 |
qH I* |
I |
1 >2 |
Ун /2 |
|
384 |
E J |
|
8 |
G F ’ |
|
где EJ и GF — жесткость панелей при изгибе; |
|
||||
I — пролет панели; |
|
|
|
|
|
/ - М « + *>Ѵ; F = С + 2 t \ |
|
||||
|
2 |
|
|
|
|
J, F — момент инерции |
(сж4) |
и |
площадь (см2) полоски |
панели |
|
единичной ширины. |
|
|
|
|
Особенности расчета панелей с гофрированными обшивками. В трехсложных панелях с тонколистовыми гофрированными обшивками и сплошным слоем разли чают две формы потери несущей способности сжатой обшивки: потеря устойчивости второго рода или разру шение среднего слоя при упругой работе обшивки и с развитием в ней .пластических деформаций. © качест ве расчетной модели обшивки принимают сжато-изог нутый стержень на упругом основании. Изгиб возникает благодаря наличию начальной волнистости сжатой об шивки, вызванной технологическими факторами. «Спосо бы расчета гофрированных алюминиевых обшивок рас смотрены в работах [4, 5].
5.ПРИНЦИПЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ИМОНТАЖА ПАНЕЛЕЙ
Технологические процессы изготовления трехслой ных панелей с металлическими обшивками могут включать склеивание заранее заготовленных элементов
4 З ак . 656 |
73 |
и склеивание |
с одновременным вспениванием пено |
||
пласта внутри |
конструций. Для соединения |
обшивок |
|
со средним слоем в отечественной практике |
применяют |
||
каучуковые клеи 88Н и др. При производстве |
работ по |
||
изготовлению |
панелей выполняются следующие |
опера |
ции: раскрой и механическая обработка элементов па нелей; обезжиривание поверхностей; подготовка клея; нанесение клея на склеиваемые поверхности; изготовле ние среднего слоя в полости панелей или подготовка среднего слоя к склеиванию с запрессовкой; сборка уз лов обрамления панелей с постановкой крепежных дета лей и маркировка [36].
Поступившие со склада расконсервированные листы разрезают на необходимые размеры. При этом могут быть выполнены правка листов и рифление. Затем об шивки подают в отделение химической обработки. Эле менты обрамления из водостойкой фанеры и других неметаллических материалов можно раскраивать на деревообрабатывающих станках.
При небольших объемах производства обезжирива ние алюминиевых обшивок выполняют органическими растворителями (ацетон и др.).
При массовом изготовлении панелей обшивки обез жиривают в ваннах специальными растворителями, промывают горячей и холодной водой, а затем про сушивают.
Каучуковый іклей тщательно перемешивают и при необходимости доводят до требуемой вязкости. Клеи на обшивки наносят с помощью пистолето.віраспылителей .или ів специальных установках. Затем клей высу шивают в течение суток до полного удаления раствори теля.
Указанные операции обычно выполняют на рольган гах. Если средний слой изготавливается из блочного пенопласта, то производят запрессовку панелей в прес се горячего прессования с размерами .плит 3X1 >'5 или
6X1,5 м.
Ори использовании для изготовления среднего слоя полистирольных гранул их предварительно вспенивают, кондиционируют и окончательно вспенивают.
Предварительное вспенивание бисера выполняют в установках непрерывного или периодического действия. Комплект оборудования для предварительного вспени вания и кондиционирования гранул включает бункера,
74
дозаторы, агрегат для предварительного вспенивания и сушильные камеры.
Формование среднего слоя с одновременным при клеиванием к обшивкам выполняют с применением па ра или токов .высокой частоты. При этом формы прогре вают до 90—100°С, устанавливают в форму обшивки и заполняют полости формы іподвспеиенными гранулами. Затем производят вспенивание среднего слоя, после че го панель удаляют из формы.
Длительность цикла формования .при вспенивании паром составляет около 40 мин. При формовании сред него слоя в поле токов высокой частоты гранулы поли стирола обрабатывают электролитом. Вспенивание их происходит вследствие нагрева паром. .Институт ЦЫИИСіК им. Кучеренко рекомендует для обработки гранул использовать 1%-ный раствор смачивателя НБ (ГОСТ 6867—54) в количестве 5 мл/дм3 подвспененных гранул.
Указанные способы формования среднего слоя па нелей позволяют получить на одной установке не более 60 тыс. м2 панелей в год. Для массового изготовления панелей .применяют установки большей .производитель ности.
Для склеивания панелей из готовых элементов .пред ставляет интерес используемая в зарубежной практике технологическая линия с применением контактных (ка учуковых) клеев и валковых .прессов. Она состоит из транспортер а,.по которому со скоростью 0,8—3 м .в 1 мин перемещаются алюминиевые обшивки клеенаносящего устройства, сушильной камеры и валкового пресса. Пос ле механизированного нанесения клея инфракрасными лампами его высушивают. Затем собирают склеивае мый пакет, который направляют в валковый пресс, обес
печивающий необходимое |
давление .при |
запрессов |
ке [11]. |
линия позволяет |
произво |
Другая технологическая |
дить трехслойные клееные панели с обшивками из алю миниевых 'сплавов и средним слоем из іненололнурета-
•на. 'Скорость выхода панелей 3 м в 1 мин, производи тельность до іі млн. м2 панелей в год .при двухсменной работе. Листы из алюминиевых сплавов толщиной 0,'8— 1,5 мм, шириной 1500 мм оначала .поступают в установ ку для обезжиривания. Подготовленные .рулоны из алюминия разматывают в установке, где производят
■Г За к. 656 |
7 5 |
профилирование лент, окончательную очистку, шерохСн
ванне л нанесение адгезионного состава. |
|
транс |
||
Далее между лентам,и двойного гусеничного |
||||
портера устраивают |
.вспенивание |
пенополиуретан а. |
||
Внутренние давления |
(до 30 тс/м3) |
гасятся |
гидравли |
|
ческой иротивонанорной системой. Непрерывная |
лента |
|||
трехслойиой панели автомитичеоки разрезается |
диско |
|||
вой фірезой «а панели необходимых размеров, |
которые |
укладываются в контейнеры и поставляются потребите лю комплектно со всеми необходимыми для монтажа деталями.
При транспортировании и монтаже .панелей стен и покрытий с металлическими обшивками следует руко водствоваться требованиями главы СНиіП ІІІ-В.5-62 «Металлические конструкции. Правила изготовления монтажа и приемки», а также проектами организации работ. Необходимо специально указывать 'способы строповки, погрузки, транспортирования и монтажа .па нелей стен и покрытий. На всех стадиях следует акку ратно обращаться с обшивками панелей, чтобы не до пускать забоев, вмятины, царапин и загрязнений. Кре пежные изделия и .метизы, применяемые для соедине ния, целесообразнее кадмировать, чем покрывать цин ком
Г л а в а IV. КЛЕЕФАНЕРНЫЁ
ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
1. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В современном строительстве зданий самого различ ного назначения увеличивается использование трехслойных стеновых и кровельных панелей из эффектив ных утеплителей и листовых древесных материалов, та ких, как водостойкая фанера, древесноволокнистые и древесностружечные плиты. За счет выгодного сочета ния клеев, пено,пластав, сотовых заполнителей с .водостойкой фанерой, алюминиевой фольгой и друг,им,и эф фективными материалами стало возможным выпускать комплексные конструкции, в которых рационально ис пользуются положительные качества каждого состав ляющего материала. Сравнительная доступность изго товления таких материалов при 'Относительно невысо кой их стоимости создает .предпосылки для более широ кого применения комбинированных конструкций.
іВ нашей стране использование водостойкой фанеры и твердых древесноволокнистых плит в ограждающих конструкциях производственных сельскохозяйственных зданий носит пока ограниченный характер.
іПо рабочим чертежам клеефанерных ланелей, раз работанных институтом ЦіНИИЗПсельстрой, Маитуровским фанерным заводом изготовлен и трестом Кострюмаоібсельстрой в г. Мантурово смонтирован ком плект ограждающих конструкций для птицеводческого здания в Костромской области; в тресте Чувашеельстрой изготовлены конструкции и построены три зда ния птичника в совхозе «Динамо» Цивильекого района, Чувашской AOGP, изготовлены панели и смонтировано
здание |
птичника |
в |
управлении |
Оренбургсельстрой |
(Юрок, |
Оренбургской |
обл.). Ведется строительство |
||
птичников на 35 тыс. |
кур-несушек |
трестами Архан- |
||
лельскоельстрой, |
Тюменеельстрой, |
Красноярскоель- |
||
строй и др. |
|
|
|
77
Имеющийся опыт экспериментального строительства с применением панелей из водостойкой фанеры позво лит определить пути улучшения их конструктивных ре
шений.
Небольшой объем применения твердых древесново локнистых плит для обшивок панелей производствен
ных сельскохозяйственных зданий |
частично |
может |
||
объясняться малой |
изученностью их свойств в услови |
|||
ях эксплуатации. |
Такие панели |
были использованы |
||
при строительстве тосптліцезавода |
«Кучино» |
Балашн- |
||
хинского района Московской области, |
который |
эксплуа |
тируется с 1967 г. Птичник построен по проекту Гол ландской фирмы «Биг-Дачмен».
Покрытие .птичника состоит из деревянных ферм, к которым подвешен потолок; кровля выполнена из гоф рированных листов алюминия; внутренняя обшивка
стеновых панелей—из |
твердых |
древесноволокнистых |
|||
плит, покрытых масляной краской; |
наружная |
обшив |
|||
ка — из волнистых алюминиевых листов. |
В качестве |
||||
утеплителя использована |
минеральная вата |
толщиной |
|||
60 мм. Натурные наблюдения, проведенные |
ЦНИИЭП- |
||||
оельетроем, показали хорошее состояние |
здания |
птич |
ника во .время его эксплуатации в зимний н летний пе риоды.
Экспериментальный птичник на 10 тыс. бройлеров введен в эксплуатацию в 1969 г. на территории Мороэовской птицефабрики Барышевского района Киевской области (УССР). Ограждающие конструкции стен — сборные многослойные панели заводского изготовления из древесноволокнистых ллит. В качестве обшивок при менены твердые древесноволокнистые плиты толщиной 4 мм, оклеенные алюминиевой фольгой. Утеплителем являются изоляционные древесноволокнистые плиты. Размеры основных .стеновых .панелей 2,95X1,2 м; кро вельных панелей — 2,95X1,4 м, последние конструктив но решены так же, как и основные стеновые панели, но без наружной обшивки. Ее заменяют волнистые асбе стоцементные листы, уложенные при .монтаже панелей. На строительной .площадке затраты труда на сборку одной основной нанели составили 3 чел.-ч. В .процессе эксплуатации (через год) у 10% .панелей произошло отслоение фольги. Влажность материалов ограждаю щих конструкций в период эксплуатации составила
3,б-і10,2%.
78
При строительстве здания птичника в совхозе «Свердловский» Брянской области в 1972 г. применены ограждающие конструкции с обшивками из древесно волокнистых плит. Панели стен и покрытий были изго товлены Селецким ДОК и трестом Брянсксовхозстрой.
.Привязка типового проекта здания птичника № 805-179 осуществлена трестом Брянсксовхозстрой с использо ванием ограждающих конструкций из древесноволок нистых плит, разработанных институтом ЦНИИЭПсель-
строй. Панели стен с |
основными |
размерами |
3X1,5 м |
|||||
состоят из деревянного |
каркаса |
и обшивки |
из сверх |
|||||
твердых древесноволокнистых |
плит |
толщиной' 4 мм. В |
||||||
качестве утеплителя стен |
использованы |
изоляционные |
||||||
древесноволокнистые |
плиты |
с |
|
объемной |
массой |
|||
130 кг/м3. Панели покрытия |
состоят из |
деревянного |
||||||
каркаса, к которому клеем КБ-3 с запрессовкой |
гвоз |
|||||||
дями прикреплена нижняя |
обшивка |
из |
сверхтвердых |
|||||
древесноволокнистых плит. Верхней |
обшивкой и кров |
|||||||
лей служат волнистые |
асбестоцементные |
листы, |
уло |
|||||
женные после монтажа кровельных панелей. |
Утеплите |
лем ' панелей покрытия являются стекловолокнистые
плиты с объемной массой |
50—75 кг/м3 из штапельного |
||||
волокна (ГОСТ |
10499—67). |
Здание смонтировано за |
|||
1,5 месяца. Трудозатраты — 44*5 чел.-дн. |
|
име |
|||
В .практике зарубежного строительства также |
|||||
ются примеры |
использования |
водостойкой |
фанеры, |
||
древесноволокнистых и древесностружечных |
плит |
для |
|||
•изготовления ограждающих |
конструкций производст |
венных сельскохозяйственных зданий. Национальное предприятие «BIOS» (ЧіССР) изготовляет сборные де ревянные конструкции для .производственных сельско хозяйственных зданий различного назначения, запроек
тированных |
институтом |
Агропроект. |
Для |
двух |
серий |
|
зданий применены трехслойные |
панели с |
деревянной |
||||
обвязкой. Наружная обшивка этих |
панелей — асбесто |
|||||
цементный лист толщиной 8 мм |
или |
соответствующим |
||||
образом обработанная |
древесноволокнистая |
плита; |
||||
внутренняя |
обшивка |
здания |
— древесноволокнистая |
|||
плита толщиной б мм |
.с облицовочной |
алюминиевой |
||||
.фольгой; средний слой |
панели—минеральный |
войлок |
(40 мм). В среднем слое устроена воздушная прослой ка (40 мм). 'Стеновые панели (после монтажных работ) со стороны помещения покрывают двойным слоем краски, Монтаж зданий пролетом 12 м, длиной 100 м
79
выполняет бригада .из шести человек за три недели [62].
Фирма «Westside |
Lumber and Construction СО» |
(США, штат Айова) |
совместно с фирмой «Н. D. Hud |
son— Manufacturing |
Company» осуществили строитель |
но-монтажные и другие .виды работ по .возведению жи вотноводческих зданий. Свинарники-маточники, постро
енные этими фирмами, имеют ограждающие |
.конструк |
||||
ции с обшивками из водостойкой фанеры. Полости |
па |
||||
нелей заполнены минераловатными плитами, |
,по,крыты |
||||
ми со стороны помещения пароизоляц,ионным ..слоем |
из |
||||
полимерной пленки [48]. |
|
штат Конектикут) |
|||
На ферме «Leo Cheran» (США, |
|||||
смонтирован двухэтажный птичник, |
в котором наруж |
||||
ная обшивка ограждающих |
конструкций — листы |
из |
|||
алюминиевого оплава, внутренняя — листы |
многослой |
||||
ной фанеры. Между слоями обшивок уложены |
тепло |
||||
изоляционный слой .из стекловолокна |
>(толщина |
15 |
см) |
||
и синтетическая .пленка в качестве пароизоляции. |
Ана |
||||
логичные ограждающие конструкции применены |
также |
||||
на 'птицефабрике «Jack De |
Coster» |
вблизи |
т. |
Терн |
|
(штат ІМѲН). |
(США) |
предложены конст |
|||
Фирмой «Dou Chemical» |
рукции сельских складских зданий для хранения фрук тов и овощей, в которых требуется сохранение и регули рование определенного микроклимата [45]. Ограждаю щие конструкции выполнены из пенополистирола в соче тании с обшивками из водостойкой фанеры. В качестве пароизоляции применена облицовка из алюминиевого листа толщиной 0,43 мм. Большое внимание при реше нии конструкций уделено вопросам герметизации соеди нений и стыков. Во всех стыках предусмотрено устройст во герметизирующего уплотнения из силиконовой рези ны. В местах соединений стены, фундамента и пола при менена пленка из хлорированного полиэтилена.
іВ Канаде, США и ФРіГ широко используется при ■строительстве сельскохозяйственных зданий конструк тивная система «Rigid frame buildings» [6'5]. Шат несу щих конструкций составляет 61—122 см. Стены и по крытие имеют обшивку толщиной 9,5 мм из -атмосферо- стойкой фанеры ів виде элементов панелей размером 122X244 см. При возведении таких зданий затраты тру да определены в 1,4'5 чел.-ч/мг. Для зданий коровников, свинарников и птичников могут применяться однотип ные конструкции панелей. Пароизоляционный слой,
80
укладываемый между фанерными обшивками стены [46], выполнен из пластмассовой пленки толщиной 0,2 мм, приклеенной к внутренней обшивке, теплоизоля ционный слой —из минеральной :ваты толщиной 10 см. Между теплоизоляционным слоем и наружной обшив кой устроена воздушная прослойка. Для панелей по крытия наружной обшивкой является кровля из вол нистых асбестоцементных листав, уложенных на прого ны. Вертикальные и горизонтальные стыки в стенах с наружной стороны защищены от атмосферной влаги упру гими пластмассовыми профилированнымъ! иащельниками.
В Новой Зеландии близ іКройстечерч .построен свиноводческий комплекс, состоящий из нескольких корпусов размерами в плане 51,2X9,8 и 29,6X20,1 м. В зданиях потолки выполнены из твердых древесноволок нистых плит, ,з качестве утеплителя использована стек ловата. Свинарники оборудованы вентиляционными си стемами, которые осуществляют круглосуточный возду хообмен и регулируют температуру .в пределах 20°іС±
± Г .
За последние годы при строительстве животновод ческих зданий во Франции получили распространение трехслойные панели с теплоизоляционным слоем из пе нополистирола и обшивкой из древесноволокнистых плит.
Отечественный и зарубежный опыт применения ог раждающих конструкций из фанеры и древесноволок нистых плит свидетельствует о том, что ѳти конструк ции отвечают специфике сельского строительства, 'свя занной с его рассредоточенностью. Ниже рассмотрены іклѳефаиерные ограждающие конструкции для произ водственных сельскохозяйственных зданий.
Клеефанерные панели покрытий с деревянными реб рами под рулонную кровлю. Эти панели применяют в областях с нормативной снеговой нагрузкой от 70 до 200 кгс/м2. Толщина утеплителя зависит от расчетных зимних температур наружного воздуха. Панели пред назначены для устройства совмещенных покрытий утеп ленных производственных зданий с рулонной кровлей. Панели могут иметь размеры 3X1,6 и 6X1,6 м (рис. 16). Клееные фанерные панели ,покрытий относятся к сго раемым конструкциям и могут быть применены в зда ниях 6-й и 4-й степеней огнестойкости, предназначенных
81