Конструирование трехслойных панелей покрытий и стен

Трехслойные панели представляют собой конструкции с тонкими внешними обшивками из прочного материала и средним слоем в виде сплошного легкого заполнителя или ребристого каркаса. Они конструируются из разнородных материалов, воспринимают внешнюю нагрузку и защищают помещение от климатических воздействий.

Обшивки трехслойных панелей воспринимают нормальные усилия в своей плоскости и выполняют роль гидро- и пароизоляции. Наружная обшивка должна быть атмосферостойкой, внутренняя обшивка должна удовлетворять требованиям огнестойкости и агрессивностойкости. Средний слой обеспечивает совместную работу обшивок, воспринимает сдвигающие усилия и является тепло- и звукоизоляцией. Кроме этого, средний слой обеспечивает устойчивость сжатых обшивок и воспринимает местные нагрузки. Обрамление панелей воспринимает сдвигающие усилия, выполняет защитные функции при транспортировании и монтаже и используется для крепления панелей к несущему каркасу сооружения.

Основные материалы, применяемые в панелях: для обшивок — стеклопластики, водостойкая фанера, асбестоцемент, алюминиевые сплавы; для среднего слоя — древесина, разнообразные сотопласты, пенопласты; соединения осуществляются на клею и различными механическими способами.

От температурно-влажностных воздействий в материалах конструктивных слоев и в соединении возникают внутренние напряжения. Их необходимо учитывать и суммировать с напряжениями от расчетных нагрузок. Надежность панелей во многом определяется сопротивляемостью соединения. В случае совпадения коэффициентов линейного расширения материалов обшивок и среднего слоя или применения для среднего слоя податливого материала в соединении не будут развиваться значительные сдвигающие усилия, и поэтому здесь с успехом может применяться клеевое соединение. В противных случаях для надежности следует отдавать предпочтение клеемеханическим или механическим соединениям.

Геометрические параметры поперечного сечения трехслойных панелей устанавливаются расчетом на прочность и жесткость и по теплотехническим свойствам.

Трехслойные панели можно разделить на виды в зависимости от их свойств: светопропускной способности — светопроницаемые и глухие; конструкции — со сплошным или ребристым средним слоем; теплотехнических свойств — холодные, полутеплые, теплые; формы поверхности — плоские, криволинейные, пространственные.

По назначению трехслойные конструкции делятся на плиты покрытий и панели стен.