Введение к работе
Актуальность работы. С использованием легких ограждающих конструкций возведено большое количество различных зданий и сооружений. Основной объем из всех применяемых в строительстве слоистых панелей составляют 2-х и 3-х слойные панели с металлическими наружными обшивками и эффективными утеплителями из пенопластов и изделий из минеральной ваты. Такие ограждающие конструкции отличаются малой собственной массой, технологичностью изготовления, транспортабельностью и простотой монтажа. Легкое стеновое ограждение на основе слоистых панелей имеет высокие теплотехнические характеристики, соответствующие действующим нормативам по теплозащите зданий (изменение № 3 к СНиП 11-3-79** "Строительная теплотехника"). Это позволяет использовать легкое стеновое ограждение на основе слоистых панелей при возведении общественных и жилых зданий.
Однако широкое применение этих конструкций для указанных типов зданий сдерживается рядом факторов;
- повышенной деформативностью ограждения при действии суточ-
ных и сезонных температурных перепадов и солнечной радиации, что приводит к увеличению воздухопроницаемости стыков панелей, снижению теплотехнических характеристик панелей (усталостное разрушение утеплителей на основе ячеистых полимеров и их повышенная деформативность, особенно изделий из минеральной ваты);
- низкой огнестойкостью применяемых утеплителей (пенополиуре-
тановые композиции и полистирол);
- увеличением затрат на обустройство интерьера помещений, свя-
занных с наличием элементов каркаса. С целью устранения указанных недостатков необходимо дальней-иее совершенствование конструктивных решений слоистых панелей. Эдним из перспективных направлений в этой области является использование конструктивного решения зданий по принципу "шубой наружу". В этом случае металлический профилированный лист с внутренней стороны подкрепляется листом на дискретных связях, а с наружной - трудно-орючим пенопластом марки "Пенорезол".
Цели и задачи работы. Основная цель заключается в разработке конструкции многослойной панели по принципу "шубой наружу"; разработке методики расчета слоистых конструкций на дискретных связях, работающих в условиях продольно-поперечного изгиба.
В соответствии с этим автором при выполнении настоящей работы поставлены следующие задачи:
- разработать конструктивное решение несущей многослойной па-
нели, предназначенной для применения в жилых и общественных зданиях ИЛ/ степени огнестойкости;
- экспериментально определить несущую способность панелей при
продольно-поперечном изгибе;
разработать методику расчета конструкции;
экспериментально исследовать несущую способность, характер статической работы и податливость дискретных связей соединения стального профилированного листа и подкрепляющего элемента многослойной панели;
- разработать предложения по конструктивному решению узлов
соединения многослойных панелей с каркасом здания.
Научная новизна работы:
- по результатам проведенных исследований изучена устойчивость
"в большом" подкрепляющего элемента конструкции при продольно-поперечном изгибе;
разработана методика расчета многослойной панели с учетом нелинейности ее работы в условиях продольно-поперечного изгиба;
определены несущая способность и податливость основных ви-
дов точечных связей, соединяющих профилированный стальной лист с подкрепляющим элементом. Практическая значимость:
- определен характер предельного состояния многослойной конст-
рукции при продольно-поперечном изгибе;
- получены численные значения податливости болтового и винто-
вого соединений, использованных в качестве дискретных связей основного несущего элемента базовой двухслойной панели и подкрепляющего элемента; 4
- даны предложения по конструктивному решению узлов соедине-
ния несущих многослойных панелей с элементами каркаса.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций
обеспечивается достаточным объемом экспериментальных данных и сходимостью их с результатами расчета на основе аналитических формул; практическим внедрением многослойной конструкции при строительстве экспериментального объекта.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции, посвященной 30-летию Брестского политехнического института (г. Брест, 1996 г.); XXV научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов "Проблемы и перспективы современных строительных конструкций и технологий" (г. Брест, 1998 г.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и результатов работы, списка литературы из 145 наименований, содержит 106 страниц машинописного текста, 16 таблиц и 42 рисунка.