Сэндвич панели применение: Область применения сэндвич панелей

Использование сэндвич панелей: преимущества и недостатки

Одним из важных факторов при возведении различных зданий и сооружений производственного и жилого назначения является их себестоимость, которая состоит  из суммарных затрат проведение строительных работ и материалы, а также накладных и транспортных расходов. Снизить трудоемкость строительства позволяет разработка и применение различных технологий.

Одним из вариантов уменьшения затрат на возведение различных сооружений являются сэндвич панели, которые используются для возведения следующих объектов:

• торговых центров и закрытых рыночных павильонов;
• жилых и административных зданий разной этажности;
• автозаправок и автомоек;
• логистических комплексов и складских помещений;
• бассейнов и спортивных комплексов;
• терминалов и ангаров в аэропортах.

Эффективность применения панелей

В зависимости от назначения различают стеновые и кровельные сэндвич панели, которые отличаются конструктивными и техническими характеристиками и способом монтажа. Они могут применяться как в качестве основных, так и дополнительных элементов конструкции зданий и сооружений. Использование сэндвич-панелей обеспечивает следующие преимущества:

• Долговечность сооружаемых конструкций. Срок эксплуатации объектов, возводимых из сэндвич-панелей с учетом возможной замены поврежденных частей составляет от 50 лет и больше.
• Скорость строительства или демонтажа. Благодаря небольшому весуи специальной системе фиксации отдельных элементов монтаж стеновых сэндвич панелей и их разборка в случае необходимоститребуют минимальных затрат времени. Такая мобильность позволяет снизить сроки возведения зданий и уменьшает расходы на строительство.

• Минимальные затраты на транспортировку. Стандартные размеры инезначительный вес панелей позволяет уменьшить расходы на их доставку к месту назначения.
• Независимость от погодных условий. Сооружать дома из сэндвич панелей возможно в любое время, при этом температура  воздуха и наличие осадков значения не имеют.
• Отсутствие предпосылок  дополнительной отделке. Так как наружная поверхность панелей покрывается защитным слоем полимера разнообразных цветов и оттенков, то последующее декорирование не требуется. Ассортимент колористических решений позволяет подобрать любой тон.
• Хорошие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства. Толщина и технические характеристики стеновых сэндвич панелей и кровельных элементов обеспечивают защиту от низких температур и нежелательного шума лучше многих традиционных материалов.

• Отсутствие необходимости в сложном фундаменте. Поскольку сэндвич-панели отличаются небольшой массой, то конструкции из них не требуют возведения основания повышенной прочности.
• Гигиеничность и экологическая безопасность. Как кровельные, так и фасадные сэндвич панели полностью соответствуют необходимым нормам и правилам строительства жилья. Они легко поддаются любой санитарно-гигиенической обработке, препятствуют появлению плесени и грызунов.

Однако наряду с перечисленными преимуществами использование специальных панелей в строительстве отличается и недостатками, среди которых:

• Наличие ограничений в дополнительной нагрузке на здание. Допустимая нагрузка несущих элементов конструкции рассчитывается и обеспечивается на этапе проектирования, при этом важным параметром является толщина стеновых сэндвич панелей.
• Возможность незначительных механических повреждений. Полимерное покрытие отличается прочностью, но может деформироваться в процессе хранения и доставки материала к месту монтажа.
• Необходимость проверки герметизации. При использовании для изготовления сэндвич-панелей материалов низкого качества, а также нарушениях их соединения возникает вероятность промерзания в местах фиксации отдельных частей. Чтобы избежать разгерметизации, крепление стеновых и кровельных панелей должно осуществляться с помощью специальных саморезов с уплотнителями.
• Сооружение вентиляционной системы. Для предотвращения парникового эффекта внутри зданий следует заранее предусмотреть способ циркуляции воздуха.
• Ограничения по архитектуре сооружений. Конструктивные особенности и технология монтажа стеновых сэндвич панелей позволяет возводить здания простых форм, без дизайнерских изысков.
• Горючесть некоторых наполнителей. При строгих требованиях пожарной безопасности нужно выбирать материал с наполнением минеральной ватой.

Кроме технических параметров имеет значение и стоимость стеновых сэндвич панелей, которая не может быть слишком низкой без ущерба для качества. Однако затраты на материал с хорошими потребительскими характеристиками полностью компенсируются низкой трудоемкостью возведения зданий и сооружений.

Применение сэндвич панелей в бытовых условиях

Как правило, это минеральная вата, которая обладает свойствами негорючести и безопасности. Помимо ваты в быту применяют волокна из базальта. Такой тип конструкции легко выдерживает любые температурные изменения, сохраняя тепло и не пропуская влагу в помещение. Их структура дает возможность создавать любые архитектурные формы, которые подойдут для разных типов здания.

В основном, трехслойные конструкции применяются для возведения жилых домов, загородных коттеджей, общественных зданий, торговых помещений, фермерских хозяйств и других сооружений. Для разных типов зданий существуют определенные правила. Например, строительство свинарника или коровника предполагает использовать материал высокого качества, экологической безопасности, чтобы соответствовать всем правилам санитарно-гигиенических норм.

Cендвич панели разделяют на несколько видов. Стеновой вид применяется для строительства перегородок, стен и различных ограждений. Кровельный тип в основном используют для установки кровли с гидроизоляционными свойствами, а также высокими эксплуатационными характеристиками. Отделочный вид позволяет проводить внешнюю и внутреннюю отделку, выполняя декоративные функции. Конструкции разделяют на несущие и самонесущие.

Цельный материал представляет собой готовое изделие для дальнейшего монтажа, а сборный — это мобильный вид, который можно перевозить частями, а затем собирать во время возведения дома. Для уличных ворот наиболее распространенным вариантом являются откатные ворота, которые строят с помощью стеновых сендвич панелей. Они дают возможность сэкономить площадь на территории участка, поскольку открываются в сторону. Это значительно увеличивает пространство в целом, например, для парковки автомобиля.

Для длительного срока эксплуатации рекомендуют использовать роликовую консольную систему. Чаще всего такой тип ворот устанавливают на участках дачи, стоянках, производственных территорий или других владений. Кроме откатных ворот выделяют секционные, которые часто применяются для гаражей и распашные для въезда на территорию двора. Большое значение играет цвет материала, который задает общий фон дизайна.

Специалисты рекомендуют подбирать цвет ворот по оттенку кровли. Современные технологии дают возможность выбрать разные фактуры под дерево, стукко, гофра и пр. Среди популярных дизайнерских решений можно отметить оформление ворот алюминиевыми решеткам, своеобразными арками, пиками и другими фигурами. Алюминиевый профиль хорошо смотрится на общем фоне, а уход за таким материалом минимальный.

Во многих фермерских хозяйствах строительство свинарника предполагает использовать сендвич панели для стеновых, напольных покрытий, установки ворот, а также укладки кровли. В последнее время популярностью стали пользоваться конструкции из ПВХ, которые состоят из двух основных облицовочных слоя (металлические листы ПВХ), а также специального наполнителя, который предусмотренный между ними. Конструкцию можно наполнить пенополистиролом, минеральной ватой, пенопластом или пенополиуретаном.

Эти материалы позволяют сохранить тепло в помещении, создавая комфортные условия. Кроме стеновых видов, существует материал для установки окон ПВХ. Они предназначены для установки пластиковых оконных конструкций, дверных проемов и различных межкомнатных перегородок в частных домах, офисах и других общественных местах. Еще такие конструкции стали часто использовать для отделки оконных и дверных откосов.

Современные изделия соответствуют основным критериям безопасности и надежности. Материал идеально вписывается в любой дизайн помещения, поскольку он предусматривает широкую цветовую гамму, разные формы и размеры. Сборные конструкции стали применять для быстрого монтажа зданий. Значительным преимуществом таких конструкций является простота и компактность, которая дает возможность доставлять их на любой объект без специальной техники.

Кроме того, такие панели сокращают расход топлива, поскольку имеют небольшой вес. Недостатками принято считать, значительные затраты во время монтажа, а также более сложную технологию сбора и установки. При неправильном монтаже всей конструкции, могут возникнуть дефекты, на устранения которых потребуются дополнительные расходы.

Похожие статьи

Где используются сэндвич-панели

Трёхслойная сэндвич-панель — стеновой и кровельный строительный материал, который производится на автоматической линии путём склеивания 2-х металлических листов и наполнителя между ними, и являются самонесущей конструкцией, которая не требует дополнительного утепления и облицовки.

В качестве наружного слоя используется оцинкованный металлический лист с полимерным покрытием, а внутренним слоем (сердечник) является теплоизоляция: Минеральная вата (МВ), Пенополистирол (ПП), Пенополиизоцианурат(ППИ), Пенополиуретан (ППУ).

Внешняя и внутренняя облицовка трехслойной сэндвич-панели может быть изготовлена в виде любой из 5-и типов профилирования: гладкая, волна, трапециевидная, накатка, кровля (только внешней стороны кровли)

Производятся трейхслойные сэндвич-панели на автоматической линии путем склеивания 2-х металлических листов и наполнителя между ними в единое целое. Различаются на стеновые и кровельные.

Где используются сэндвич-панели

Как правило сэндвич-панели применяются на объектах, когда нужна большая площадь застройки или важно возвести объект в кратчайшие сроки без необходимости облицовки фасада, а также требуется материал, который быстро и просто монтируется без применения дополнительной отделки и утепления.

К таким объектам строительства можно отнести:

• спортивные арены
• торговые центры
• ангары
• производственные цеха
• объекты пищевой промышленности
• жилые здания
• гаражи
• камеры для сушки изделий

Выгоды применения:

1. Скорость строительства. Монтаж панелей происходит кратно быстрей, чем строительство из пеноблока или кирпича.
2. Высокий уровень пожаробезопасности с сердечником из минеральной ваты (минвата имеет группу горючести НГ).
3. Отличные теплотехнические характеристики, сохранение комфортной температуры внутри помещения. Применяются при температуре от -65 до +80С⁰.
4. Экологичный материал. Не имеет вредных испарений, потому что произведен из экологичного сырья.
5. Является превосходным звукоизолятором. Обеспечить подобные характеристики из кирпича может стена толщиной не менее 1,5 м.

Так же здания из панелей способны выдержать колебания до девяти баллов, это дает возможность пользоваться этим материалом в зонах с повышенной сейсмоопасностью.

На что обратить внимание:

1. На герметичность стыков панелей. Требуется тщательно соблюдать технологию сборки.
2. Не допустима дополнительная нагрузка. Это общее условие для легких строений, так как стены из сэндвич панелей являются самонесущими и на них не рекомендуется монтировать дополнительную облицовку.
3. Сердечник. Все наполнители (сердечник) панелей имеют разную группу горючести. Следует учитывать этот параметр при проектировании строения.
4. Возможность повреждения покрытия. Лицевая поверхность панели имеет защитное полимерное покрытие. При значительной механической нагрузке (удар тяжелым металлическим предметом) оно повредится. Поврежденный участок следует немедленно закрасить во избежании развития коррозии.
5. Трехслойная сэндвич-панель не является паропропускаемым изделием, для обеспечения вентиляции и поддержания необходимого микроклимата в помещении требуется установка принудительной вентиляции.

Завод Металл Профиль производит 2 типа сэндвич-панелей:

Трехслойные сэндвич-панели

Цельное и готовое к монтажу изделие. Выпускается 2-х видов: фасадная и кровельная панель. В качестве сердечника используется минеральная вата, пенополистирол, пенополиизоцианурат, пенополиуретан. В качестве наружного слоя используется профнастил.

Сэндвич-панели поэлементной сборки

Конструкция панелей предусматривает последовательную сборку всех элементов в определенном порядке: стальная панель, теплоизоляция из минеральной ваты, ветро и гидроизоляция, в завершении наружная облицовка.

Сэндвич-панели и их применение в строительстве — Каталог статей — 1000 статей

Сейчас в строительстве получили широкое распространение сэндвич-панели, дающие возможность возводить здания в короткий срок. Они представляют собой трехслойную конструкцию. Внешний слой − это твердый прочный материал, служащий каркасом предмету. Внутри вторым слоем является утеплитель из полимерного неорганического вещества. В этом качестве часто используется минеральная вата, пенополиуретан, пенополистирол или стекловолокно. Изделия склеиваются клеем на неорганической (пенополиуретановой) основе горячим прессованием.

Сэндвич-панели были разработаны и впервые применены как строительный материал в США еще до второй мировой войны. В нашей стране стеновые панели производят с середины 90-х годов XX века.

Материалы

Внешний слой плит может иметь исполнение из разных материалов. В строительстве используют изделия из оцинкованной стали с защитным покрытием. Данный материал достаточно долговечен и мало подвержен коррозии. Для защиты покрытия используют специальные составы, лаки, краски и защитную пленку.

Плиты из алюцинка (сплав алюминия с цинком) отражают ультрафиолетовые лучи, выдерживают температуры до +315 °С и могут быть использованы в качестве тепловых экранов.

При строительстве жилых домов используются трехслойные конструкции ориентированно-стружечных плит. Стеновые панели этого типа производятся из деревянных стружек прессованием с использованием клеевых составов на неорганической основе.

Гипсокартоновые плиты используют для возведения перегородок, навесных потолков, отделки помещений (для звукоизоляции) и в качестве замены штукатурки в каркасном домостроении.

При изготовлении материала наполнителем выступает минеральная вата, являющаяся хорошим тепло- и звукоизолирующим сырьем. Минеральная вата выдерживает высокие температуры и не горит.

Панели с наполнителем из пенополиуретана (ППУ) имеют низкую плотность, прочны и долговечны, не боятся влаги. Кроме того, данные изделия не подвержены гниению. Конструкции из таких панелей экологичные, легкие и удобные при монтаже.

Обычный наполнитель для плит − пенополистирол, дешевый и лёгкий. Утеплитель − экологически чистый материал, но легко воспламеняется. Для звукоизоляции часто используются плиты, наполнителем в которых выступает стекловолокно. Оно не горит, устойчиво к химическим воздействиям, но его механические свойства теряются при достижении +400 °С.

Применение в строительстве

Материал используют в качестве стеновых материалов при каркасно-панельном и каркасном строительстве. Несущие конструкции выполняются из металла, дерева или железобетона (сборные и монолитные).

Бывает три вида сендвич-панелей: стеновые, кровельные и угловые. Первые служат для облицовки фасадов зданий. Из теплоизоляционных панелей выполняют изоляцию холодильных камер, помещений, требующих постоянного температурного контроля. Из огнестойких устраивают противопожарные стены, выполняют потолки и перегородки. Они широко применяются при ремонте и реконструкции старых зданий.

Сэндвич-панели можно приобрести различной цветовой гаммы, конструкции и типа в соответствии с международными каталогами. Многие современные торговые, складские и производственные здания и сооружения возводятся из них. Этот материал является удобным для быстрого строительства зданий, проведения ремонта, замены ограждающих конструкций.

Достоинства 

• При выборе сэндвич-панелей следует знать об их особенностях как строительного материала. Основными плюсами панелей являются:
• Быстрый монтаж при возведении постройки. Малый вес при достаточно больших габаритах. Возможность применения в любом климате.
• Высокие звуко- и теплоизоляционные показатели, что позволяет использовать их для выполнения соответствующих работ.
• Устойчивость к внешним условиям окружающей среды.
• Экологичность и гигиеничность материала.
• Низкая стоимость на строительном рынке.

Недостатки

• Они не могут исполнять роль несущих конструкций, имеют очень низкую несущую способность.
• Необходимо основательно заделывать стыки.
• Ряд панелей пожароопасные.
• Легко повредить при транспортировке и монтаже. Малая сопротивляемость точечным механическим воздействиям.

Для производства сэндвич-панелей требуется наличие высокотехнологических производственных линий, обученного персонала и высококачественных материалов. Многие заводы зависят от ввозимого из Европы и других стран сырья. Сейчас в России не вызовет сложности приобрести сэндвич-панели, соответствующие европейским стандартам.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Области применения сэндвич-панелей и требования к их монтажу

Главная → Полезные статьи → Области применения сэндвич-панелей и требования к их монтажу

Хотя сэндвич-панели являются одним из новейших материалов в современном строительстве, конструкция их и технология производства сэндвич-панелей постоянно совершенствуются, наделяя данный строительный материал новыми свойствами. В результате изделия, выпускаемые сегодня отечественными производителями сэндвич-панелей, полностью соответствуют российским стандартам и климатическим особенностям нашей страны.

Сэндвич-панели – это поистине универсальный материал, обладающий совокупностью высоких потребительских свойств при относительно низкой стоимости материала. Высокие темпы строительства при использовании сэндвич-панелей обусловили их применение в самых различных областях.

Используя сэндвич-панели, можно построить здания, различные по конфигурации и функциональному назначению, что привело к использованию сэндвич-панелей в строительстве промышленных объектов, в том числе и для пищевой промышленности, при возведении складских помещений, ангаров, торговых и выставочных павильонов. Кроме этого, сэндвич-панели используются при возведении развлекательных и спортивных комплексов.

Особой популярностью пользуются сэндвич-панели в так называемом мобильном строительстве, т.е таком строительстве, при котором предусматривается возможность быстрого демонтажа здания и переноса его на другое место. Требованиями к таким строениям являются минимальные работы по возведению фундамента, невысокая стоимость и быстрые сроки строительства, возможность демонтажа конструкции, легкость ее монтажа и разборки, а также небольшой вес строительных материалов.

Всем этим требованиям идеально соответствуют сэндвич-панели, что и обусловило их широкое использование в постройках подобного типа: киоски, бытовки, будки, мобильные здания для нефтяной промышленности, а также для возведения сезонных построек в сельском хозяйстве.

Сэндвич-панели могут также быть использованы при утеплении уже существующих жилых зданий и складских помещений, а также для архитектурного оформления фасадов зданий. Внешняя и внутренняя поверхности сэндвич-панелей могут быть оформлены в разнообразной фактуре и цвете, что позволяет использовать их для различного по стилю внешнего и внутреннего оформления зданий.

Теплоизоляционные свойства сэндвич-панелей обусловили их применение в строительстве промышленных морозильных и холодильных систем в сочетании с железобетонными конструкциями. Сэндвич-панели являются отличным строительным материалом при сооружении складов низкотемпературного хранения.

Одно из развивающихся направлений применения сэндвич-панелей – строительство гаражей. Такие строения возводятся в кратчайшие сроки на любых грунтах, они экономичны в эксплуатации и требуют минимальных затрат на отопление.

Другой областью использование сэндвич-панелей является сооружение дверей и ворот, достоинствами которых является легкость, привлекательный внешний вид, долговечность и пожаробезопасность. Кроме этого, в последнее время участилось использование сэндвич-панелей как шумопоглощающего материала при возведении звукоизоляционных ограждений вокруг транспортных и железнодорожных магистралей.

В последнее время к использованию сэндвич-панелей все чаще прибегают производители пластиковых окон. Как известно, основной проблемой при установке окон является утепление оконного проема, в большинстве случаев дорогостоящее и трудоемкое. Решить эту проблему позволяет использование сэндвич-панелей, размеры и цвет которых идеально подходят для данной цели. Применение сэндвич-панелей при установке окон придает конструкции дополнительную прочность и герметичность за счет отсутствия стыков при монтаже.

Требования к производству работ по монтажу сэндвич-панелей

Достаточно сложная конструкция сэндвич-панелей как строительных элементов предъявляет специфические требования к работам по монтажу сэндвич-панелей. Прежде всего, с целью сохранения эксплуатационных свойств материала необходимо полностью исключить возможность его механического повреждения. Для дополнительной защиты покрытия в процессе производства сэндвич-панелей возможно нанесение на обе поверхности панели специальной защитной пленки.

Разгрузка панелей должна производиться механизированным способом. Не допускается сброс панелей или их транспортировка вручную волоком. При монтаже сэндвич-панелей и заделке стыков не допускаются удары по панелям. При монтаже кровельных панелей требуется по возможности ограничить хождение по ним, при необходимости прокладываются специальные деревянные трапы, передвижение по которым разрешается только задействованному в работах персоналу. Монтаж сэндвич-панелей не предусматривает использование газопламенных резаков.

При установке оборудования его крепление производится не на саму панель, а на подвесные конструкции. Не допускается крепление к панелям конструкций, испытывающих значительные нагрузки – лестницы, технологическое оборудование.

Сверление отверстий в сэндвич-панелях производится только посредством электрических инструментов, при этом отверстие должно располагаться перпендикулярно плоскости самой панели.

При необходимости очистки поверхности сэндвич-панели от загрязнения не допускается применение веществ, вызывающих химические или механические повреждения – кислота, щелочь, песок. Очистка производится моющими средствами или сжатым воздухом.

Что нужно знать о кровле из сэндвич-панелей

Сэндвич-панели – это строительные изделия, предназначенные для возведения наружных, а также внутренних стен и перегородок, покрытия кровель зданий с несущим каркасом. Конструкция панелей состоит из пары тонкостенных металлических листов, плоских или профилированных, и слоя утеплителя, заключенного между ними. Элементы панелей соединяются специальным двухкомпонентным клеем на полиуретановой основе.

Разновидности и параметры стеновых и кровельных панелей

Сэндвич-панели подразделяются по назначению на 2 вида – стеновые и кровельные, при этом стальной лист покрытия панелей может иметь 4 разновидности профилирования: гладкий, трапециевидный, волнистый и с накаткой. Торцы стеновых панелей обрабатываются особым образом для создания замков при соединении панелей при монтаже, типы замков делятся на 2 вида – с открытым и скрытым креплением. Крыша из сэндвич-панелей сооружается с особыми, кровельными замками.

Параметры панелей:

Отличия стеновых и кровельных панелей

Отличия кровельных сэндвич-панелей от стеновых заключаются в следующем:

• толщина и прочность кровельных панелей больше, чем у стеновых, так как на кровлю, помимо собственного веса, воздействуют поперечные нагрузки, вызываемые атмосферными явлениями – наледь после дождя в холодное время года, скопление снега, град, ветер. Толщину панелей принимают по расчету в зависимости от параметров несущего каркаса, на который опираются панели, и климатических условий региона, где осуществляется строительство. Необходимая прочность кровельных панелей достигается за счет использования стального листа с высоким профилем гофры, придающим большую жесткость, применения утеплителя с большей плотностью. Высокие гофры к тому же служат водоотводными каналами, способствующими стоку воды с крыши;
• замковые соединения кровельных панелей осуществляются особым, отличным от замков стеновых панелей образом – с нахлестом, в целях обеспечения лучшей герметичности. Для этого на одной кромке изделия оставляют свободную гофру на верхнем стальном листе, которая будет накладываться сверху на гофру примыкающей панели, создавая надежное водонепроницаемое соединение;
• кровельные сэндвич-панели сооружается из материалов, имеющих одну ширину – 1,0 м, тогда как ширина стеновых панелей может варьироваться в пределах 0,90—1,20 м;
• влагостойкость кровельных изделий выше, чем у стеновых, для чего используются специальные полимерные влагозащитные покрытия, наносимые на лицевую сторону, утеплители с ячеистой влагонепроницаемой структурой. Полимерное покрытие также защищает от солнечного ультрафиолетового излучения, способного влиять на качество материалов;
• стоимость панелей для кровли на 10—15 % выше, чем стен.

Преимущества и недостатки кровельных панелей

Сэндвич-панели имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

• панели обеспечивают хорошую тепло-, звуко- и гидроизоляцию при небольшой толщине, что позволяет увеличить полезную площадь и объем здания;
• имеют небольшой вес, что не требует установки массивных фундаментов, упрощает транспортировку и работы по монтажу,
• монтаж выполняется без больших трудозатрат, что позволяет выполнить сооружение объекта в кратчайшие сроки;
• кровельные сэндвич-панели могут монтироваться в любое время года в любую погоду;
• эстетичный внешний вид достигается с помощью окраски стального покрытия в различные цвета по международной классификации RAL, что удовлетворяет практически любые запросы заказчика;
• сравнительно низкая стоимость;
• высокая устойчивость к атмосферным воздействиям, большим перепадам температуры при смене времен года;
• нет необходимости производить внешнюю и внутреннюю отделку.

Недостатки:

• могут быть пожароопасными и не экологичными при использовании в качестве утеплителя пенополистирола и других горючих утеплителей, способных выделять токсичные вещества;
• невысокая долговечность – 25 лет;

• низкая устойчивость к механическим воздействиям, возможность повреждения покрытия стальных листов, вмятин и царапин.

Технология и особенности устройства кровли

Крыша из сэндвич-панелей устанавливается по несущим элементам каркаса покрытия здания, в качестве которых обычно используются прогоны из стального проката – швеллера и уголка. Перед началом работ необходимо ознакомиться и в дальнейшем руководствоваться решениями проектной документации, где содержатся указания по типоразмерам используемых изделий, схемы узлов крепления к несущим элементам, устройству замков на стыках, количеству и расположению деталей крепежа и т.д.

Минимальный уклон кровли из сэндвич-панелей по нормам должен составлять 5 %. При минимальном уклоне необходимо использовать на одном скате кровли цельные изделия по всей длине, не допуская образования поперечных стыков. Если уклон составляет 9—18 %, то размер нахлеста в месте поперечных стыков должен составлять не менее 300 мм. При уклоне в пределах 18—36 % длина нахлеста должна составлять не менее 200 мм.

Схема порядка монтажа панелей

Монтаж начинается с панели, укладываемой на прогоны у крайней оси в месте примыкания к фронтону здания. Если на скате нужно уложить несколько рядов, то первый ряд начинается от свеса, а следующая панель укладывается по направлению к коньку. Подъем осуществляется краном, оборудованным специальным захватом. Первая уложенная плита формирует свес и служит направляющей для монтажа следующих панелей. После укладки положение первой плиты тщательно выверяют и прикрепляют ее к несущей конструкции с помощью самосверлящих шурупов. Количество шурупов, необходимое для крепления одного изделия, определяется проектировщиками в зависимости от назначения здания, его габаритов, места расположения панели, нагрузок и воздействий.

Непосредственно перед началом подъема второй панели с внутренней стороны изделия удаляют защитную пленку и обрабатывают кромку, предназначенную для формирования замка – торцевую или боковую, в зависимости от того какой стык будет выполняться – поперечный или продольный. В специально оборудованном месте на стойках с мягким покрытием ручной электропилой с мелкозубчатым полотном или электролобзиком срезают край нижнего стального листа обшивки на длину нахлеста и удаляют часть утеплителя, поверхности тщательно зачищают от стружки и остатков утеплителя и покрывают слоем силиконового герметика.

Формирование поперечного замка с нахлестом, начало монтажа

Вторую панель поднимают и укладывают встык с первой панелью, накладывая свободный конец верхней обшивки сверху, формируя замок с нахлестом. После устройства замка вторая панель крепится к несущей конструкции самосверлящими шурупами. Далее все операции повторяются.

Окончательное положение панелей на стыке после формирования замка

Продольный стык кровельных панелей

В месте нахлеста продольных стыков покрытие панелей дополнительно скрепляется саморезами.

Самосверлящие шурупы и саморезы должны располагаться строго перпендикулярно к поверхности покрытия изделий. Крепление к несущему каркасу и между собой производят с помощью электродрели и высокооборотного шуруповерта. Головки шурупов должны примыкать к покрытию панелей через уплотняющие шайбы, до упора, но так чтобы шайбы не деформировались.

Правильная и неправильная посадка шурупов

Устройство конька кровли

В каких условиях и для каких зданий применима эта технология

Сэндвич-панели применяются при возведении производственных цехов и административных зданий промышленных предприятий, помещений складов, торговых и выставочных комплексов, спортивных сооружений, сельскохозяйственных объектов, автозаправок, гаражных комплексов и т.п.

Панели могут применяться в климатических условиях любого региона России, но при монтаже должны соблюдаться следующие условия:

• нельзя производить работы во время дождя во избежание замачивания минераловатного утеплителя;
• при перерывах в работе каждое уложенное изделие должно быть закреплено к несущим элементам;
• запрещается нагружать панели монтажным оборудованием и тяжелым инструментом;
• панели следует оберегать от ударов и механических воздействий для того, чтобы исключить повреждение защитного покрытия металлических листов обшивки;
• для предотвращения образования наледей и скопления снега покрытие крыши следует оборудовать антиобледенительной системой с использованием электрических нагревательных кабелей;
• защитное покрытие, в местах повреждений, которые могут возникнуть в ходе работ, необходимо тщательно восстановить с помощью ремонтной краски и грунтовки.

Выбор сэндвич-панелей с определенными параметрами осуществляется при разработке проектов в зависимости от функционального назначения здания, его конструктивных особенностей, архитектурных требований, климатических условий региона строительства и других факторов.

Видео монтажа кровельных сэндвич панелей

технические характеристики и сферы применения. Плюсы и минусы сэндвич-панелей

Постоянная насущная потребность в строительстве новых зданий коммерческого и промышленного типа заставляет искать способы, с помощью которых можно осуществлять задачу в сжатые сроки. Для таких целей и предназначена сэндвич-панель. Ее использование позволяет буквально в считанные дни возводить здания, которые по своим теплоизоляционным характеристикам ничем не будут уступать традиционным выполненным из кирпича. Чтобы лучше познакомиться с этим материалом стоит рассмотреть на три важных пункта:

• Что такое сэндвич-панель?
• Классификация относительно сферы применения
• Технические характеристики этого материала

Уникальным свойством сэндвич-панелей является их полное соответствие ГОСТу, что позволяет использовать их для строительства не только промышленных зданий и складских помещений, но и жилых домов.

Что это такое?

Сэндвич-панель, названа так благодаря своему сходству с трехслойным бутербродом. Конструкция материала действительно во многом на него похожа. Все без исключения разновидности материала состоят из трех слоев: двух облицовочных и одного теплоизоляционного. Различие во внешних покрытиях позволяет классифицировать изделие на три основных подкласса:

• SIP-панели. Используются для сборки домов канадского типа. Панели сделаны из любых древесно-стружечных плит: ДВП, ДСП,QSB и ЦСП. Такие плиты в основном применяются в частном скоростном строительстве, что позволяет возвести дом буквально за один сезон
• Сэндвич-панели ПВХ,технические характеристики которых не позволяют увеличивать нагрузку на фундамент. Такие плиты применяются в строительстве зданий. Жесткий ПВХ имеет лучшие показатели относительно сроков эксплуатации и теплоизоляционных свойств. Такой материал чаще всего применяется для возведения больших промышленных комплексов
• Тонкий металл, покрытый полимерным защитным слоем. Преимуществом такого способа отделки являются увеличенные сроки эксплуатации по сравнению с другими аналогами. Полимерный слой защищает сталь от воздействия коррозии и появления царапин, как в процессе перевозки, так и во время монтажа

Внимание! Практика показывает, что на сегодняшний день не существует способа строительства, который смог бы сравниться с изготовлением конструкций с помощью сэндвич-панелей. После их монтажа нет необходимости в проведении дополнительных отделочных работ, а теплопроводность стен и крыши в таком случае намного выше, чем во время использования традиционных строительных материалов.

Характеристики и особенности сэндвич-панелей

Только на территории РФ по данным на конец 2014 года действовало более двухсот компаний изготавливающих сэндвич-панели. Это указывает на то, что такой материал пользуется огромной популярностью и получил широкое применение в строительстве. Хотя у каждого производителя технические характеристики продукции могут несколько отличаться, «золотым стандартом» являются следующие показатели:

• Размеры сэндвич-панели. Ширина 1200 см, длина от 0,5 до 8 метров, толщина 0,5-25 см. существует возможность выбрать такую панель, которая бы позволяла обеспечить необходимые теплоизоляционные свойства зданию практически в любом регионе РФ
• Вес. Зависит от наполнителя панели. Если используется полиуретан, то удельная масса изделия будет не больше 15 кг на 1 кв. м, минеральная теплоизоляция увеличивает общую массу практически вдвое
• Тип утеплителя. Применяются как базальтовые наполнители, так и полиуретан. Каждый материал имеет свои отличительные особенности, которые и влияют на сферу и возможности их эксплуатации
• Теплопроводность. Как правило, панели ППУ имеют лучшую теплоизоляцию, чем те, которые изготовлены с минеральным наполнителем. Так, панель ППУ толщиной 12 см равна по своим теплоизоляционным свойствам: кирпичу 210 см; дереву 45 см, минеральной вате 18 см

Важно! В зависимости от технических характеристик сэндвич-панелей их применение может быть ограничено в ряде случаев, так продукцию с минеральным наполнителем не рекомендовано использовать для регионов с постоянными перепадами температурного режима.

Характеристики относительно прямого предназначения

В зависимости от своего прямого предназначения все панели можно разделить на три группы:

• Стеновые сэндвич-панели, технические характеристики которых позволяют использовать их в качестве отделочного материала, а также для самостоятельного возведения монтажных конструкций: стеновых перегородок, перекрытий или стен. Имеют высокий уровень звуконепроницаемости и соответствуют нормам пожарной безопасности
• Кровельные сэндвич-панели, технические характеристики которых позволяют выполнить монтаж любого вида кровли при условии, что угол наклона будет не меньше 5 градусов. Используются панели с металлической облицовкой. Отличительной конструкционной особенностью этого материала является простота во время проведения монтажных работ, что существенно влияет на сроки выполнения
• Декоративные. Используются для отделки оконных и дверных проемов, облицовки важных частей здания с высокой посещаемостью. Для такого изделия используется исключительно пластиковая облицовка. Преимуществом использования такой разновидности сэндвич-панелей является отсутствие конденсата на откосах выполненных их этого материала

Внешний вид панелей позволяет использовать их не только в качестве основного строительного материала для скоростного возведения здания. Технические характеристики позволяют применять их для проведения декоративных и облицовочных работ как внутри, так и снаружи здания.

Недостатки сэндвич-панелей

Как и любой другой строительный материал, сэндвич панели имеют свои недостатки. К ним относится следующее:

• Отсутствие устойчивости к механическим повреждениям. Это свойство особенно заметно у ППУ панелей. В местах с высокой вероятностью повреждений лучше использовать изделие с металлической облицовкой
• Необходимость в строго соблюдении этапов монтажа. Возможно, достижение высоких изоляционных характеристик только при соблюдении всех рекомендаций относительно установки изделия. Непрофессиональный монтаж приводит к значительным теплопотерям в здании

На сегодняшний день аналогов сэндвич-панелям не существует. Можно соорудить быстровозводимые конструкции из сэндвич-панелей за несколько месяцев, при этом коэффициент теплоизоляции намного выше, чем у традиционных материалов: кирпича и дерева, что делает их одним из самых популярных строительных материалов.

Видео о сэндвич-панелях

Виды сэндвич-панелей, технические характеристики, размеры. Преимущества и недостатки сэндвич-панелей.

Характеристики, преимущества и области применения сэндвич-панелей

Быстрая и простая установка

В отличие от традиционных систем, сэндвич-панели, производимые на непрерывной линии, полностью совместимы и готовы к сборке частей, которые подготовлены в требуемых размерах, типах изоляции и цветах в зависимости от структуры вашего объекта, с процессы инжиниринга и контроля качества, проводимые заранее на заводе.

Монтаж сэндвич-панелей очень прост благодаря небольшому количеству стыков на широких поверхностях. Благодаря современным транспортным возможностям и механическому подъемному оборудованию время транспортировки и облицовки значительно сокращается. Таким образом, ваш проект реализуется в короткие сроки, что позволяет сэкономить время.

Perfect Thermal Insulation

Термическая изоляция означает сокращение энергии, расходуемой зимой на обогрев, а летом на охлаждение; и принятие мер по предотвращению передачи тепла, чтобы жить в комфортных условиях.Сэндвич-панель — это строительный материал, который очень хорошо подходит для теплоизоляции.

Сэндвич-панель обеспечивает высокую теплоизоляцию с помощью изоляционных материалов PUR, PIR, EPS и минеральной ваты. Теплоизоляция с помощью сэндвич-панелей предотвращает такие проблемы, как плесень и влажность, возникающие в результате движения тепла и конденсации, а также обеспечивает прочность и долговечность вашего здания. Толщина изоляционного материала в сэндвич-панели варьируется в зависимости от несущей способности, региональных условий, цели использования здания и значения теплоизоляции.

Инвестиционная экономика

Во многих типах зданий вы можете сэкономить как на строительстве, так и на времени установки, выбрав подходящую сэндвич-панель. Благодаря легкости монтажа, вы можете проводить работы по расширению и ремонту, не прерывая повседневной деятельности в здании. Кроме того, панели экономичны и практичны, поскольку их можно разобрать и использовать повторно.

Легкость сэндвич-панелей позволяет получить преимущество в отношении транспортных и основных затрат на строительство.Кроме того, их эксплуатационные расходы низкие благодаря их прочной конструкции.

Короче говоря, сэндвич-панель — это быстрое и эстетичное решение, а также экономичное из-за своей долговечности.

Эстетический вид ваших зданий

Внешний вид вашего здания подобен зеркалу вашей мечты. Вот почему мы каждый день добавляем новые идеи в наши сэндвич-панели для эстетики ваших зданий. Вы можете оживить внешние стены своего здания и получить эстетичный вид с помощью сэндвич-панелей, разработанных в разных цветах и ​​в структуре, которая позволяет их размещать горизонтально, вертикально или под углом.Благодаря тому, что их можно использовать и во внутренних секциях, вы можете создавать различные дизайны с помощью сэндвич-панелей.

Высокая огнестойкость

Если вы выберете сэндвич-панель, подходящую для вашего здания с точки зрения противопожарной изоляции, вы сможете замедлить распространение огня внутри здания и его окрестностей и обеспечить безопасность жизни. и имущество в доме.

При выборе сэндвич-панелей для противопожарной изоляции вы должны учитывать такие факторы, как огнестойкость и ее продолжительность, а также размер и высоту вашего здания, и отдавать предпочтение сэндвич-панелям с минеральной ватой или PIR-сердцевиной, одобренной FM. .

Воздухо- и водонепроницаемость

Благодаря идеальным деталям соединения сэндвич-панели Teknopanel предотвращают утечку воздуха и воды. Хотя они обеспечивают непрерывную теплоизоляцию, тепло не теряется ни в одной точке вашего здания. Таким образом, вы берете под контроль отопление и охлаждение в своем здании и обеспечиваете энергоэффективность.

Благодаря водонепроницаемой структуре сэндвич-панели обеспечивают активную гидроизоляцию от таких природных условий, как снег и дождь, а также предотвращают влажность и плесень.Поскольку они препятствуют коррозии несущих конструкций, они обеспечивают здоровую и комфортную среду в вашем здании. Ваше здание станет прочнее и долговечнее.

Здания без шума

Звукоизоляция необходима для минимизации вредного воздействия шума на людей, исключения нежелательных звуков и уменьшения распространения звука из шумных мест.

Благодаря теплоизоляции из минеральной ваты и поверхности из перфорированного листового металла, которые обеспечивают звукоизоляцию, акустические сэндвич-панели, используемые на крыше и стенах, повышают производительность, создавая здоровые и комфортные пространства, свободные от шума и предотвращая несчастные случаи на рабочем месте.

(PDF) Применение сэндвич-панелей при проектировании и строительстве дноуглубительных судов

Тип сэндвич-панели

Выбор типа сэндвич-панели, цельнометаллический,

металлополимерный или пластиковый, осуществляется на основе имеющихся

техническая, практическая и ценовая информация. Поскольку строительство торговых судов

в основном осуществляется путем приварки

пластин и профилей друг к другу, применение пластиковых сэндвич-панелей

— это слишком большой шаг, но в будущем возможно

.Однако стальные сэндвич-панели

могут быть соединены с обычной усиленной конструкцией корабля

с помощью сварки и производства обычной стали. Сталь-полимерные многослойные типы, такие как Sand-

, система пластин (SPS) может быть полезна, когда должны выполняться правила защиты от пожара A60

, когда конструкция

должна гасить вибрации, в случае местного воздействия нагрузки или когда два типа металлов должны быть соединены с полимерным сердечником, например, обычная сталь

и износостойкая сталь (трудно свариваемая).Однако свариваемость

многослойной оболочки с полимером под слоем

ограничена определенным количеством подводимого тепла до

, предотвращающего расслоение. Цельностальные сэндвичи

не имеют этой проблемы и они легче. Для проектирования

надстройки и окончательное производство выключателя

Стальные сэндвич-панели I-core® для бортовых помещений были выбраны

на основе практических (свариваемость), стоимости, но в основном

весовых преимуществ по сравнению с другими типами сэндвич-панелей .

Профили и стыки

В настоящее время размеры обычных усиленных конструкций

все еще определяются до размеров

сэндвич-конструкции, чтобы выяснить, приведет ли применение сэндвич-панелей

к снижению затрат и структурного веса

. Толщина пластин оболочки и сердечника и

расстояний между ними, если необходимо, в сочетании с ребрами жесткости

, сначала определяются на основе равной прочности

(допустимые (продольные) нормальные и касательные напряжения) по сравнению с

по сравнению с обычными. усиленная конструкция и вторая

исходя из допустимой жесткости.В целом, равная прочность

приведет к относительной более низкой жесткости для многослойного материала

, что может привести к неприемлемым деформациям. Кроме того, толщина покрытия панелей

els привязана к минимальным требованиям к толщине катионных обществ класса

. В соответствии с Регистром Ллойда для настоящей заявки на SBR

(см. Ниже) комбинированная толщина

обшивки может быть принята равной минимально необходимой толщине

в традиционной структуре.Большое внимание следует уделить стыкам сэндвич-панелей

, которые являются относительно слабыми элементами в применении сэндвич

. Соединения панелей уже обсуждались в предыдущем абзаце

. Суммируя требуемую жесткость,

минимальная толщина и прочность стыков панелей могут определять геометрию сэндвич-панелей, таких как

, описанных ниже для SBR.

Область применения

Степень применения сэндвича в конструкции корабля

определяется не только стоимостью и весом, но также

возможностью модификации конструкции

после проектирования и изготовления, монтажа фундаменты, водонепроницаемость

тер или газонепроницаемость, вид нагрузок и количество и

размеров проходок и других отверстий.Например, землесосные снаряды

устанавливаются последовательно. Земснаряды

остаются в порту до тех пор, пока их не купит клиент. Заказчик

может попросить удлинить конструкцию понтона

или установить лебедки на конструкции палубы,

, что делает более сложным и дорогостоящим применение сэндвич-панелей

в конструкции понтона по сравнению с традиционной жесткостью

, потому что комплекса песчаных-

с панельными швами и сложными фундаментами.

Расчетные нагрузки

Наконец, выполняется оценка реакции сэндвич-панелей

(например, (циклические) напряжения, деформации

и поведение вибрации) и соединений панелей при расчетных нагрузках

, экстремальных нагрузках (например, ударах) и

грузов при транспортировке и производстве сэндвич-приложения

. Циклические напряжения и усталостная долговечность соединений

между сэндвич-панелями или между сэндвич-панелями и

обычных панелей должны быть признаны или даже рассчитаны

, если это необходимо, судовой верфью или классификационным обществом

.На основе анализа методом конечных элементов и результатов испытаний

стыков сэндвич-панелей (2х), стыков сэндвич-панелей

и сварных стыков между двумя стандартными панелями

расчеты напряжений выполняются для анализа статической прочности и усталостной долговечности

. конкретных деталей.

Классификация

Классификационные общества будут уделять особое внимание во время классификации

соединению сэндвич-панелей

и обычных сэндвич-панелей в отношении статической и усталостной прочности

, особенно в случае возможного перекоса —

элементов.Утверждение этих стыков будет сделано после поставки

результатов конечно-элементного анализа и результатов испытаний, предоставленных поставщиком сэндвич-панелей.

Фокус в процессе производства

Применение сэндвич-панелей повлияет на производство на всех этапах производства судовых конструкций. Производство судовых конструкций

осуществляется в несколько этапов; подготовка металла, изготовление панелей, строительство секций

и монтаж корпуса.Применение сэндвич-панелей

значительно снизит количество балок, жестких элементов и кронштейнов

, тем самым уменьшив количество деталей, погрузочно-разгрузочных и сварочных работ

. Производство панелей

в панельном цехе будет сокращено; сэндвич-панели

, произведенные поставщиком сэндвич-панелей, будут перенесены на верфь и интегрированы в обычные панели

в цехе панелей или напрямую подключены к панелям на корабле

секций (цельнометаллические сэндвич-панели, такие как I-Core ®), общее время строительства

будет сокращено.В случае

металлополимерные сэндвич-панели (SPS)

могут быть изготовлены в цехе

секционных панелей или в другом месте (у поставщика), в зависимости от местоположения и размера сэндвич-панели.

Подготовка металла

Подготовка металла все еще выполняется для панелей и

секций с интегрированными сэндвич-панелями, но в меньшем масштабе

. Существенно уменьшено количество балок, ребер жесткости и

кронштейнов, следовательно, уменьшена комплектация

деталей.Для интеграции сэндвич-панелей

внутри или в обычную конструкцию корабля

5 главных преимуществ сэндвич-панелей

Автор:
Tex Tech Industries на 4 декабря 2020 г., 16:24 | Оставить комментарий

Сэндвич-панели, также называемые композитами с сэндвич-структурой или сэндвич-конструкциями, представляют собой конструкционные материалы, которые состоят из жесткого сердечника между двумя лицевыми панелями (т. Е. Обшивки). Сердечник разделяет и поддерживает два внешних слоя, в результате чего получается композит с высокой жесткостью на изгиб, но с низким весом материала.Эти качества, в дополнение к превосходной структурной стабильности, долговечности и рентабельности материала, делают сэндвич-панели подходящими для использования в различных инженерных областях.

Не знаю, подходят ли сэндвич-панели для вашего применения. Узнайте больше о преимуществах материалов ниже.

Преимущества сэндвич-панелей

По сравнению с другими конструкционными материалами сэндвич-панели обладают рядом преимуществ, в том числе:

1. Огнестойкость

Сэндвич-панели демонстрируют исключительные характеристики при воздействии огня.Некоторые варианты обеспечивают огнестойкость при температурах до и выше 1000 ° C.

Используя многослойные материалы при строительстве здания, проектировщики и инженеры могут лучше обеспечить безопасность сотрудников и оборудования. Однако они должны учитывать размер и высоту здания, а также требуемую степень огнестойкости.

2. Теплоизоляция

Сэндвич-панели обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. Однако теплоизоляция vs.теплопроводность материала варьируется в зависимости от типа и толщины используемых материалов.

Использование сэндвич-панелей при строительстве здания помогает снизить количество энергии, необходимой для операций обогрева / охлаждения, что приводит к снижению общих затрат на электроэнергию. Кроме того, при правильной установке они снижают риск образования плесени и избыточной влажности, возникающих в результате теплового движения и конденсации. Толщина изоляционного материала, используемого в сэндвич-системе, зависит от требований к тепловой и несущей способности, условий окружающей среды и назначения здания.

3. Звукоизоляция

В приложениях, создающих высокий уровень шума, необходимы звукоизоляционные материалы. Они помогают изолировать источник шума от других зон на предприятии, что помогает сохранять в этих зонах тишину и комфорт для рабочих и прохожих.

4. Высокое отношение прочности к массе

По сравнению со сплошными ламинатами сэндвич-панели имеют лучшее соотношение прочности к массе. В результате они могут выдерживать сопоставимые нагрузки с меньшим количеством конструкционного материала, что может привести к снижению затрат на закупку материалов и транспортировку.

5. Экономическая эффективность

Многослойные конструкции являются экономически эффективным вариантом, поскольку их внутренние материалы менее дороги, чем другие композитные армирующие материалы, и их легко совместить с кожей в одноразовых процессах (например, вливание смолы). Кроме того, присущая им долговечность снижает затраты на техническое обслуживание.

Сэндвич-панели в Tex Tech

В Tex Tech мы являемся мировым лидером в исследованиях, разработках и производстве высококачественных материалов.Наша команда постоянно ищет способы улучшить и расширить наши возможности в области материалов, чтобы предоставить клиентам новые и инновационные решения для их проблем, связанных с инженерными тканями. Вот почему мы с гордостью сообщаем, что недавно приобрели технологию для продукта ZPlex, совместимой полной сэндвич-системы.

ZPlex — это армирующий материал, состоящий из вспененных сердцевин с закрытыми порами, содержащихся в трехмерном тканом материале. В нем есть пути прохождения смолы, образованные путем вплетения тонких вспененных сердцевин в материал и объединения их с кожей с помощью Z-волокон.Такая конструкция помогает ускорить процесс инфузии за счет интеграции каналов для смолы и уменьшить сквозную печать за счет использования пены.

Некоторые из ключевых преимуществ ZPlex включают:

• Он очень удобен в исходном состоянии.
• Затвердевший продукт непросто раздавить.
• Не уплотняется под вакуумом.
• Не впитывает влагу.
• Не подвержен расслоению.
• Подходит для ручной укладки.

Мы предлагаем ZPlex с полиэтиленовой сердцевиной толщиной 1/4 и 3/8 дюйма и структурной обшивкой 54 унции / ярд. ² . Ее можно обрезать ножницами или другими механическими средствами.

Чтобы узнать больше об этой многослойной системе, загрузите ZPlex: Conformable Total Sandwich System Data Sheet.

Применение композитных сэндвич-панелей в строительстве

[1]
QS, Ван., Текущее состояние и перспективы развития технологий наружной теплоизоляции. Китайская архитектура и строительная пресса, Пекин (2005).

[2]
JS, Цзян., Новая строительная теплоизоляция, звукопоглощающий материал [M]. Пресса химической промышленности, Пекин, (2002).

[3]
SQ, Ян., Руководство по энергосберегающему проектированию гражданских зданий [M]. Китайская архитектура и строительная пресса, Пекин, (1997).

[4]
LS, Гонг., Руководство по инженерно-строительным материалам [M]. Китайская архитектура и строительная пресса, Пекин (1997).

[5]
Ю.С., Фанг., Пенополиуретан [M].Второе издание. Пресса химической промышленности, Пекин, (1994).

[6]
XY, Ван., Анализ и проектирование механики композитных материалов [M].Пресса национального оборонного научно-технического университета, Чанша (1999).

[7]
HZ, Wang., BK, How., Тест производительности конструкции сэндвич-панелей [J].Стальная конструкция, (2001).

Case Applications | Композиты ACP и сэндвич-панели LAST-A-FOAM®

Скачать PDF версию

Информация для клиентов:

Основанная в 1985 году, ACP Composites является женской и семейной компанией по производству композитных материалов, специализирующейся на разработке и производстве композитных конструкций, плит, плоских панелей и других современных композитных изделий.Компания поддерживает ряд отраслей, включая аэрокосмическую, военную и оборонную, медицинскую, транспортную, морскую и другие. Каждая из этих отраслей имеет множество уникальных требований и спецификаций для каждого приложения, поэтому компания следует принципу «ориентированных на клиента инноваций». Вместо того, чтобы предлагать только несколько удобных или традиционных вариантов материалов, ACP предлагает высококачественные и экономичные композитные материалы для удовлетворения конкретных требований каждого клиента.

Материальные проблемы:

Компания

ACP пришла к выводу, что необходимо предоставить панель, которая понравится их клиентам, которая не обязательно требует строгих стандартов проектирования и обработки в аэрокосмической отрасли, но при этом соответствует высоким стандартам качества компании.В частности, они хотели предложить сэндвич-панель, которая будет универсальной, надежной, но более рентабельной по сравнению с другими панелями, в которых используется обычно используемый сердцевинный материал — Nomex Honeycomb. Он также должен быть доступен с различной плотностью и толщиной. Компания ACP решила, что лучший способ выполнить эти требования — использовать пенополиуретановый наполнитель.

Другая необходимость заключалась в том, что пена должна быть достаточно стабильной, чтобы выдерживать рабочие температуры и условия применения ACP 250 ° F без деформации, усадки или каких-либо изменений.

«Мы опробовали и протестировали каждую пену, которую вы можете себе представить, у меня пены загорались, некоторые даже разрушались во время обработки», — сказал Джастин Спарр, генеральный директор ACP Composites. «Другие пеноматериалы, которые могли выполнять эту работу, были по завышенной цене или имели слишком долгий срок действия. Таким образом, это помешало бы нам выполнять наши обязательства по постоянному соблюдению графиков поставок и производства наших клиентов ».

Основные требования:

• Стабильный высокопроизводительный пенопласт
• Экономичный
• Выдерживает рабочие температуры ACP 250 ° F (121 ° C) без деформации
• Можно разрезать на любую толщину
• Доступен с различной плотностью
• Хорошо обрабатывается
• Доступен без значительных требований к минимальному количеству или длительных сроков поставки

Решение и применение:

В конечном итоге, ACP Composites обнаружила, что пенополиуретан серии LAST-A-FOAM ^® FR-3700 General Plastics является наиболее стабильным и надежным материалом для использования, который отвечает всем их требованиям.

«Пена General Plastics идеально подходит для наших нужд», — сказал Спарр. «Это высокопроизводительное, экономически жизнеспособное решение, которое остается стабильным в наших высокотемпературных технологических процессах. Компания также предлагает исчерпывающие технические паспорта на все свои пеноматериалы, что упрощает клиентам проверку соответствия их требованиям к применению ».

FR-3700 — это жесткий негорючий пенополиуретан с закрытыми порами, доступный в широком диапазоне плотностей. Более жесткий и менее хрупкий, чем другие жесткие вспененные материалы, этот вспененный материал аэрокосмического класса, соответствующий требованиям BMS 8-133, позволяет резать более четкие края, что делает его хорошо подходящим для обработки сложных форм для композитных сердечников.Благодаря ячеистой структуре и сшитой смоле он отличается высоким отношением прочности к массе. LAST-A-FOAM ^® FR-3700 обладает высокой устойчивостью к водопоглощению и не разбухает, не трескается или не раскалывается под воздействием воды. Эта серия неабразивна и может обрабатываться стандартными режущими инструментами из быстрорежущей стали (HSS).

M

Военная солнечная батарея

Фото любезно предоставлено ACP Composites.

Пенопласт

General Plastics используется во многих сферах применения ACP.Например, пена используется в качестве материала сердцевины для портативных военных солнечных батарей, развертываемых в полевых условиях. При использовании электроники в полевых условиях солдатам нужна легкая солнечная батарея, которая производит большую часть энергии для зарядки батарей и другой электроники в любом месте. ACP обнаружила, что пена General Plastics идеально подходит для этого применения, поскольку соответствует механическим и бюджетным потребностям их клиентов.

Стол для медицинского позиционирования

Другой способ использования вспененных панелей — это столы для позиционирования пациентов в медицинской промышленности.Пенопласт General Plastics позволяет ACP устанавливать вставки из углеродного волокна внутри панели, что дает возможность просверлить отверстие или прикрутить его болтами. В этом типе стола из углеродного волокна обычно используется сердцевина из пенополиакриламида, однако этот материал дороже, чем пенополиуретан, с гораздо более длительным сроком выполнения. При использовании пенопласта General Plastics панель для стола была изготовлена ​​быстро, с такой же стабильностью размеров и четкостью изображения, что и пенополиакриламид, но по гораздо более низкой цене.Заказчик остался доволен низкой плотностью пены и простотой обработки, и теперь у ACP есть постоянный заказ на продукт.

«В целом, я всегда знаю, чего ожидать от General Plastics», — сказал Спарр. «С ними легко работать, и я знаю, что всегда получу качественный продукт, за которым стоит компания».

3700 Льготы

• Стабильный и инертный
• Огнестойкий
• Высокое отношение прочности к массе из сшитой смолы
• Стойкость к большинству химикатов и растворителей
• Простая формовка с помощью обычных деревообрабатывающих инструментов
• Отлично заменяет дерево
• Не поддерживает рост грибков

Связанные ресурсы

Удовлетворение потребности в согласованном, надежном и экономичном композитном материале сердечника для сэндвич-панелей

Читать далее

Универсальный центр по превращению полиуретановых материалов в конечный продукт

Читать далее

Служба поддержки клиентов: правильно ли относится к вам поставщик полиуретана?

Читать далее

Работа с неэффективностью цепочки поставок композитных и полиуретановых материалов

Читать далее

EconCore, разработки сотовых сэндвич-панелей Renolit исследуют различные области применения

Фото: EconCore, Renolit SE

Компания по производству сотовых технологий EconCore (Лёвен, Бельгия) и Renolit SE (Рейнланд-Пфальц, Германия) объединились, чтобы изучить различные вопросы облегчения, модульной конструкции и легко формируемых и жестких конструкций для автомобильной промышленности и других рынков с помощью полипропилена EconCore. (ПП) сотовый заполнитель.Благодаря этому сотрудничеству Renolit также стремится улучшить химические, термические свойства, водостойкость и устойчивость к гниению.

Получив от EconCore лицензию на непрерывное производство сотовых панелей, отдел исследований и разработок Renolit применил сотовые конструкции EconCore к своей продукции Gorcell. Ячеистый сэндвич, который сочетает в себе композитную обшивку с гексагональной сотовой структурой, в настоящее время используется не только для автомобильных применений, таких как надстройки грузовиков, но и для летных ящиков, уличных кухонь и пекарных панелей.Совсем недавно Renolit через дочернее предприятие продавал на рынке B2C товары для садов, балконов и террас, такие как коробки для салфеток, растения, высокие свеклы и заборы.

«Сотовая технология EconCore действительно выделялась для нас, когда нам нужно было создавать решения, которые были бы легкими, которые отлично смотрелись бы для множества приложений», — говорит Аксель Кульке, директор по продажам и маркетингу композитных материалов компании Renolit. «Влияние на свойства поверхности поразительно».

После разработки технологии в течение нескольких лет для удовлетворения желаемых требований рынка, соты EconCore позволили Renolit Gorcell преодолеть несколько технических проблем, таких как плоскостность панели, снижение эффекта мяча для гольфа и гладкие поверхности без царапин.По словам Renolit, по сравнению с другими стандартными материалами на рынке, линия Gorcell обеспечивает дополнительные преимущества, такие как специальные декоративные поверхности, при соблюдении требований к легкому весу и техническим характеристикам.

Кроме того, помимо улучшения физических свойств, сотовые конструкции, как сообщается, также обеспечивают коммерческие преимущества, которые могут быть полностью использованы при использовании непрерывной экструзии. В настоящее время производственный процесс Renolit Gorcell включает размотку пленки, вакуумное формование, калибровку сердечника, ламинирование поверхностного слоя, калибровку панелей и резку.

Следующие шаги, по словам Ренолита, включают оптимизацию производственной линии для дальнейшего повышения эффективности процесса и изучение новых приложений.

«Используя непрерывный производственный процесс, мы смогли осуществлять поставки в Европу и реализовывать проекты, охватывающие весь остальной мир. Прочный, но легкий продукт — это именно то, что нам нужно при создании таких разнообразных продуктов, как ящики для хранения, мебель, дома на колесах и автомобильные интерьеры. Renolit Gorcell обладает такой универсальностью », — добавляет Калке.

Партнерство также продвинуло вперед экологические программы обеих компаний. Renolit является частью Circular Plastics Alliance и взяла на себя обязательство в рамках Европейской стратегии ЕС в отношении пластмасс. Эта стратегия направлена ​​на увеличение использования переработанного пластика до 10 миллионов тонн к 2025 году, стратегия, которая полностью перекликается с приверженностью EconCore к обеспечению устойчивости с помощью сотовых технологий.

Бьянка Надь, менеджер по маркетинговым коммуникациям EconCore, говорит: «Работа с Renolit показала, что наша сотовая технология обеспечивает ряд преимуществ в широком спектре приложений.Они действительно взяли это на вооружение, использовали его и протолкнули в такие области, о которых мы даже не могли бы мечтать. Мы с нетерпением ждем продолжения этой новаторской работы с Renolit в таких разнообразных отраслях, как автомобилестроение, производство прицепов, уличной и садовой или пляжной мебели ».

Как работают сэндвич-панели? — Блог аэрокосмической техникиБлог аэрокосмической техники

В этом посте я хочу использовать сэндвич-панель в качестве примера, чтобы объяснить некоторые основные концепции изгиба конструкций.Объяснения в этом посте очень простые и похожи на курс первого семестра по строительной механике. Сэндвич-панели являются важной композитной структурой в аэрокосмической отрасли, а также в высокоэффективных автомобилях, лодках и ветряных турбинах. Обычно сэндвич-панель состоит из внутренней сердцевины с низкой жесткостью и низкой плотностью, окруженной двумя жесткими внешними оболочками, как показано на Рисунке 1, где вся сборка скрепляется каким-то структурным клеем (Рисунок 2). Наружные обшивки обычно изготавливаются из жесткого углеродного волокна или алюминия аэрокосмического качества.

Рис. 1. Сотовая сэндвич-панель из углеродного волокна (1)

Рис. 2. Компоненты и конструкция сэндвич-панелей

Внутренняя сердцевина обычно представляет собой сотовую структуру из номекса или металла, либо пенопласт с открытыми или закрытыми порами. Номекс представляет собой арамидный полимер, подобный нейлону, который является огнестойким и может производиться в виде бумажных листов. Nomex — отличный выбор для внутренней отделки салонов самолетов, таких как панели пола, благодаря его высокой безопасности в случае пожара. Несколько листов бумаги Nomex можно положить друг на друга и склеить в узлах с помощью линий клея, которые пространственно смещены между разными слоями.Затем эту большую стопку Nomex можно разрезать на более мелкие полоски и растянуть, чтобы сформировать лист сотовой структуры Nomex. В качестве альтернативы для сердцевины обычно используются пенопласты с закрытыми порами, такие как Rohacell®, которые плотнее, чем их аналоги с открытыми порами, но предотвращают проникновение влаги в процессе эксплуатации и обладают лучшими механическими свойствами.

Рис. 3. Производство сотового листа (2)

Но в чем преимущество использования сэндвич-панели?

Различные конструкции самолета подвергаются изгибающим нагрузкам.По сути, изгиб балки или пластины, скажем, посредством некоторого давления на ее поверхность, эквивалентен захвату за края и приложению момента или вращения. Под чистым изгибом Теория изгиба инженера предполагает, что конструкция сопротивляется этому моменту за счет линейного изменения напряжения по ее толщине. Таким образом, максимальные напряжения возникают на верхней и нижней поверхностях, одна из которых является сжимающей, а другая — растягивающей, в то время как напряжение в середине толщины балки равно нулю. Это ненапряженное место называется нейтральной осью.Для чистого изгиба нейтральная ось всегда находится в центре тяжести поперечного сечения (средняя плоскость для прямоугольного поперечного сечения) и может быть рассчитана с использованием интегрального выражения для первого момента площади. Таким образом, мы можем видеть, что конструкция уравновешивает приложенный изгибающий момент , приложенный извне, , с помощью пары внутренних сил , равной величины, где точка опоры пары является местоположением нейтральной оси.

Рис. 4. Изгибающий момент и распределение внутренних напряжений балки при чистом изгибе (3)

Однако это линейное изменение напряжения не очень эффективно, поскольку поперечное сечение балки не подвергается равномерному напряжению i.е. Было бы более эффективно, если бы все поперечное сечение постоянно подвергалось средней нагрузке для распределения нагрузки. Один из методов улучшения конструкции — вырезать материал близко к нейтральной оси, чтобы уменьшить массу конструкции, как показано на рисунке 5. Другой возможностью является использование сэндвич-панели, т.е. размещение более прочного материала снаружи там, где это необходимо, и замените внутреннюю часть на менее плотный и, следовательно, более легкий (и, как правило, более слабый) материал, чтобы уменьшить вес.

Рис. 5. Каркас фюзеляжа с расширенными отверстиями (4)

Основным преимуществом многослойной конструкции по сравнению с конструкцией с расширяющимся отверстием является то, что сердцевина отделяет жесткие внешние оболочки, размещая их как можно дальше от нейтральной оси. Степень, в которой конструкция предотвращает прогиб при изгибе, известна как жесткость на изгиб EI , где E — это модуль упругости или жесткость используемого материала, а I — второй момент площади.Второй момент области I , который представляет собой сопротивление изгибу поперечного сечения, увеличивается по мере того, как больше масса находится вдали от нейтральной оси. Это аналогично вращательному движению, когда инерция вращения увеличивается по мере удаления вращающейся массы от центра вращения. Фактически, как следует из названия «второй момент площади», сопротивление изгибу увеличивается пропорционально квадрату расстояния от нейтральной оси. Таким образом, сэндвич-панель перемещает две жесткие оболочки (высокие значения E , такие как ламинаты из углеродного волокна) далеко от центральной нейтральной оси, чтобы максимизировать продукт EI и, следовательно, создать структуру с невероятно высокой удельной жесткостью на изгиб, т.е.е. высокая жесткость на изгиб при минимальной массе. Улучшение жесткости по сравнению с весом сэндвич-панели за счет увеличения расстояния между двумя лицевыми листами ясно показано на рисунке 6. Здесь предполагается, что плотность лицевых листов в 15 раз выше, чем у сердцевины.

Рис. 6. Сравнение жесткости и веса сэндвич-панели

Помимо увеличения жесткости на изгиб, еще одним преимуществом использования сэндвич-панелей является то, что они фактически концентрируют прямые напряжения изгиба (осевые и сдвиговые) в лицевых листах.Это связано с тем, что при деформации конструкции нагрузка всегда распределяется в зависимости от жесткости различных частей. Например, когда две пружины выровнены параллельно и закреплены на одном конце опорой и смещены одним и тем же удлинением x на другом конце, нагрузка, воспринимаемая пружиной 1, будет в два раза выше, чем нагрузка пружины 2. если .

Рис. 7. Две параллельные пружины (5)

Это эквивалентно тому, что происходит в многослойной балке. Поскольку лицевые листы имеют гораздо более высокие модули Юнга, чем сердечник с низкой плотностью, при изгибе большая часть прямых изгибающих нагрузок фактически воспринимается лицевыми листами.Это означает, что распределение напряжений больше не является непрерывно линейным по всему поперечному сечению, как для изотропного материала на Рисунке 4, а фактически является кусочно-линейным и прерывистым на границах раздела. Например, на рисунке 8 ниже четко показано, как изменяется изменение напряжения по толщине сэндвич-панели по мере увеличения несоответствия жесткости сердцевины и лицевых листов. Поскольку модуль обшивки в 50 раз больше, чем у сердечника, происходит большой скачок напряжения изгиба от чуть более нуля до примерно 2 МПа.По сравнению со случаем равного модуля Юнга это решение намного более эффективно, так как и оболочка, и сердцевина подвергаются более равномерной нагрузке. Ограничение этой конструкции состоит в том, что большая неравномерность напряжения изгиба на границе раздела может вызвать чрезмерные поперечные напряжения сдвига на границе раздела, которые могут буквально отодвинуть лицевые оболочки от сердечника и вызвать рассоединение двух частей. Вот почему важно использовать сердцевину с высоким модулем поперечного сдвига и прочностью, например сотовую структуру, для поглощения этих поперечных поперечных нагрузок на сдвиг.Кроме того, прочность сердечника на поперечный сдвиг важна для противодействия точечным или распределенным нагрузкам давления по поверхности лицевых листов и обеспечивает локальную поддержку крепежным элементам.

Рис. 8. Профиль напряжений в плоскости по толщине сэндвич-панели для различных соотношений сердцевины и лицевой стороны листа Модуль Юнга

Конечно, у сэндвич-панелей тоже много недостатков. Например, при использовании сотовых заполнителей очень сложно сформировать сложные изогнутые формы, используя стандартную форму шестиугольной матрицы.Это связано с тем, что соты имеют очень высокие значения коэффициента Пуассона, так что эффекты антиобломочной кривизны при изгибе весьма заметны. Это означает, что когда соты изгибаются, чтобы придерживаться определенной формы, они образуют противоположную кривизну в перпендикулярном направлении, образуя форму седла. Во время эксплуатационной деформации изгиба это также приведет к тому, что центр сердечника снова захочет оторваться от лицевых листов, что приведет к чрезмерному поперечному сдвигу и нормальным напряжениям на границе раздела и возможному разъединению сердечника и лицевых листов.Фактически, расслоение также может происходить из-за ударов или медленного проникновения влаги в сотовую структуру с открытыми ячейками во время эксплуатации. Кроме того, при неправильной конструкции сотовые заполнители могут разрушиться под воздействием внешнего давления, когда сэндвич-панель отверждается в высокотемпературной печи под давлением, известной как автоклав. Некоторые из этих недостатков можно преодолеть, используя формы с закрытыми ячейками, такие как Rohacell®, которые имеют более низкую степень антиобломочной кривизны и, будучи «закрытыми ячейками», значительно снижают опасность попадания воды в активную зону.Недостаток этих пен состоит в том, что им присуща более высокая плотность, что делает их тяжелее, чем эквивалентный сотовый раствор. В качестве альтернативы, для уменьшения проблемы антиобломочной кривизны могут использоваться другие конфигурации сотового сердечника, отличные от сотового, такие как гибкий сердечник, прямоугольный и квадратный.

Рис. 9. Различные стили сотового сердечника

В металлических конструкциях аналогом многослойной балки является двутавровая балка, используемая во многих гражданских постройках. Здесь два фланца расположены на расстоянии от нейтральной оси вертикальной секцией стенки.Разница в этой конструкции заключается в том, что вертикальная секция стенки также принимает значительные прямые нагрузки в плоскости, поскольку она изготовлена ​​из того же материала и, следовательно, жесткости, что и два фланца. Однако двутавровые балки намного более рентабельны, чем многослойные балки, поскольку они легко производятся серийно и не имеют таких проблем, как расслоение лицевых листов и сердцевины.

Таким образом, сэндвич состоит из

• два жестких и легких лицевых листа, которые преимущественно воспринимают напряжения в плоскости и поперечные нагрузки
• сердцевина низкой плотности, которая воспринимает поперечные сдвиговые нагрузки, разделяет лицевые листы для обеспечения высокой жесткости на изгиб, поддерживает лицевые листы против образования форм продольного изгиба и может оказывать локальную поддержку нагрузкам на крепежные детали
• — клей, скрепляющий всю сборку вместе, который передает сдвигающие нагрузки на сердечник и удерживает обшивки в правильном месте.

Список литературы

(1) http://img.nauticexpo.com/images_ne/photo-g/sandwich-panel-carbon-fiber-honeycomb-37057-385887.jpg

(2) http://www.paneltech.