Несущая способность панелей


В данный раздел входят таблицы с расчетными и практически проверенными данными. При расчетном определении несущей способности трехслойных панелей использованы методики и рекомендации статического расчета панелей, основывающиеся на «European Recommendations for the Design of Sandwich Panels» (ECCS doc. No 66 1991) и «Preliminary European Recommendations for Sandwich Panels with Additional Recommendations for Panels with Mineral Wool Core Material» (CIB Report148, 1995).

Статическая оценка проводилась с учетом характерных данных базальтовой минеральной ваты с вертикальным расположением волокон, составляющей ядро панелей системы «ЗСК Сэндвич–панель». Эти данные регулярно контролируются в процессе производства.

Основным условием при расчете сэндвич–панелей является совместность работы металлических обшивок и приклеенного утеплителя, который способствует распределению напряжений от воспринимаемых нагрузок таким образом, что металлические слои обшивок воспринимают усилия растяжения и сжатия, а минераловатный сердечник — усилия сдвига, тем самым достигается высокая несущая способность сэндвич–панелей.

При статическом расчете сэндвич–панелей соблюдались условия предельных состояний несущей способности и неизменности геометрической формы панелей.

Статический расчет сэндвич панелей производился таким образом, чтобы соблюдались условия предельных состояний несущей способности и неизменяемости формы панелей. Для стеновых и кровельных панелей вычислены предельные значения несущей способности в зависимости от расстояний между опорами. Принятые схемы нагружения: статически определенная однопролетная балка и статически неопределенная двухпролетная балка. При многоопорном креплении учтено комплексное воздействие нагрузок.

В таблицах приведены данные несущей способности панелей, рассчитанных как минимальная прочность при различных видах предельного состояния панелей по следующим критериям:

Принятые коэффициенты перегрузки и надежности по материалам


Постоянные нагрузки (собственный вес)
1,35
Температурные воздействия
1,2
Ползучесть материала сердечника
1,5
Сдвиг материала сердечника
2,0
Раздавливание сердечника
1,25
Смятие (сморщивание) металлической обшивки
2,0

Данные о несущей способности панелей приведены в таблицах с учетом собственного веса панели и в случае с кровельными панелями учтена сосредоточенная нагрузка 100 кгс (СНиП 2.01.07–85* «Нагрузки и воздействия»), приложенная к элементу в неблагоприятном положении, т.е. по центру панели.

Таблицы несущей способности стеновых панелей «ЗСК сэндвич-панель»


СХЕМА НАГРУЖЕНИЯ — ОДНОПРОЛЕТНАЯ БАЛКА

Схема

Таблицы несущей способности стеновых панелей с минераловатным утеплителем плотностью 110 кг/м 3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
80
400
267
200
160
133
114
100
87
70
52
38
28
100
500
333
250
200
167
143
125
111
88
73
61
52
120
600
400
300
240
200
171
150
131
106
88
74
63
150
750 500
375
300
250
214
188
164
132
109
92
78
200
1000
667
500
400
333
286
250
218
177
146
123
105
250
1250
833
625
500
417
357
313
273
221
182
153
131

Таблицы несущей способности стеновых панелей из пенополиуретана (ПУР, ПИР) плотностью 42 кг/м3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
60
360
264
180
125
96
75
54
45
35
29
23
17
80
512
360
240
180
134
105
75
62
48
41
34
27
100
660
496
360
260
172
134
96
79
61
52
43
34
120
860
620
440
320
207
162
116
95
74
63
52
41
150
1120
780
520
380
273
213
153
125
97
83
68
54

Схема

Примечание:

Толщина панелей в таблице приравнена к толщине утеплителя.
Толщина металлических обшивок принята 0,6 мм.
Ширина опор не должна быть менее 40 мм.
При определении предельного прогиба учтена разность температур наружной и внутренней металлической обшивки ΔТ=55 °С.
Допускаемый прогиб принят L/100 пролета.

СХЕМА НАГРУЖЕНИЯ — НЕРАЗРЕЗНАЯ ДВУХПРОЛЕТНАЯ БАЛКА

Схема

Таблицы несущей способности стеновых панелей с минераловатным утеплителем плотностью 110 кг/м3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
80
320
213
160
128
107
91
80
71
64
58
49
42
100
400
267
200
160
133
114
100
89
80
73
61
52
120
480
320
240
192
160
137
120
107
96
87
74 63
150
600
400
300
240
200
171
150
133
120
109
92
78
200
800
533
400
320
267
229
200
178
160
145
123
105
250
1000
667
500
400
333
286
250
222
200
182
153
131

Таблицы несущей способности стеновых панелей из пенополиуретана (ПУР, ПИР) плотостью 42 кг/м3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
60
288
210
144
100
77
60
43
36
35
29
23
17
80
410
287
192
144
107
84
60
50
48
41
34
27
100
528
395
288
208
138
107
77
64
60 52
43
34
120
688
494
352
256
166
130
93
77
73
63
52
41
150
896
622
416
304
218
170
122
101
96
83
68
54

pic771.jpg

Примечание:

Толщина панелей в таблице приравнена к толщине утеплителя.
Толщина металлических обшивок принята 0,6 мм.
Ширина внешних опор не должна быть менее 40 мм, а внутренних — менее 70 мм. При определении предельного прогиба учтена разность температур наружной и внутренней металлической обшивки ΔТ=55 °С.
Допускаемый прогиб принят L/100 пролета.
В случаях, когда на панели действует прямое солнечное излучение, то данная таблица должна рассматриваться совместно с таблицей по ограничению длины пролета в зависимости от цвета внешней облицовки при неразрезной схеме крепления.

Таблицы несущей способности кровельных панелей «ЗСК сэндвич-панель»


СХЕМА НАГРУЖЕНИЯ — ОДНОПРОЛЕТНАЯ БАЛКА

Схема нагружения - однопролетная балка

Таблицы несущей способности кровельных панелей с минераловатным утеплителем плотностью 110 кг/м3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
80
524
337
244
186
125
83
52
28




100
687
446
324
251 184
130
88
56
32



120
852
553
404
315
224
179
124
84
55
34


150
1098
715
523
409
332
300
179
125
87
60
39 24
200
1506
976
722
565
461
384
273
197
143
104
75
53
250
1881
1231
908
712
601 498
356
262
193
141
126
92

Схема

Таблицы несущей способности кровельных панелей из пенополиуретана (ПУР, ПИР) плотностью 42 кг/м3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
60
518
382
256
182
132 98
64
50
35
27


80
807 586
408
306
213
157
101 78
55
44
32

100
1268
900
608
406
289
214
138 107
76
59
42

120
1582
1064
718
496
318
247
175
136
97
76
54 33
150
1946
1377
946
648
423
327
231
179
127
99
71
43

Схема

Примечание:

Толщина панелей в таблице приравнена к толщине утеплителя.
Толщина металлических обшивок принята 0,6 мм.
Ширина опор не должна быть менее 60 мм.
При расчете несущей способности учтена собственная масса панелей и сосредоточенная нагрузка величиной 100 кгс в середине пролета.
Допускаемый прогиб принят L/200 пролета.

СХЕМА НАГРУЖЕНИЯ — НЕРАЗРЕЗНАЯ ДВУХПРОЛЕТНАЯ БАЛКА

Схема нагружения

Таблицы несущей способности кровельных панелей с минватой плотностью 110 кг/м3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
80
390
248
177
134
106
86
66
40
22



100
520
334
240
184
147
120
97
64
41
25


120
651
419
301
234
187
154
127
87
59
38
23

150
845
546
397
308
246
203
172
122
85
60
40
24
200
1160
754
549
427
346
289
244
181
132
95
67
48
250
1471
955
699
547
442
371
325
237
175
127
94
69

Схема

Таблицы несущей способности кровельных панелей из пенополиуретана (ПУР, ПИР) плотностью 42 кг/м3

Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
пролет, м
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
60
398
287
192
137
99
78
58
48
32



80
620
440
306
230
160
126
91
74
50
40
29

100
974
675
456
305
217
171
124
102
69
54
38

120
1215
798
539
372
239
198
158
129
88
69
49
30
150
1495
1033
710
486
317
262
208
170
116
90
65
39

Схема

Примечание:

Толщина панелей в таблице приравнена к толщине утеплителя.
Толщина металлических обшивок принята 0,6 мм.
Ширина внешних опор не должна быть менее 60 мм, а внутренних — менее 80 мм.
При расчете несущей способности учтена собственная масса панелей и сосредоточенная нагрузка величиной 100 кгс в середине пролета.
Допускаемый прогиб принят L/200 пролета.
В случаях, когда на панели действует прямое солнечное излучение, то данная таблица должна рассматриваться совместно с таблицей по ограничению длины пролета в зависимости от цвета внешней облицовки при неразрезной схеме крепления.

Таблицы ограничения длины пролета в зависимости от разности температур на внешней и внутренней облицовках панелей при многопролетной схеме крепления

Из-за значительной разницы температур внешних и внутренних металлических листов и при многопролетной схеме крепления панелей может происходить коробление более нагретых облицовок в зонах максимальных изгибающих моментов. Температура на внешней стороне облицовки имеет максимальные значения летом, которая зависит от цвета и отражательной способности поверхности. Все цвета и оттенки разбиты на три условные группы, их характеристики указаны в следующей таблице.

Группа
Отражательная
способность R G, %
Макс. температура
внешней поверхности
Примеры цветовой гаммы

Rautaruukki
1 очень светлые цвета
75–90
+55 °С
1013; 1014; 1018; 7035; 9001;
9002; 9003; 9010; 9016
RR20; RR21; RR143; RR807
2 светлые цвета
40–74
+65 °С
1002; 1024; 2001; 2004; 5012;
5021; 6011; 7004; 7032
RR24; RR34; RR40; RR210
3 темные цвета
8–39
+80 °С
3003; 5005; 6002; 6010; 7016;
8004; 8011; 8014; 9000
RR35; RR41

R G — отражательная способность относительно оксида магния (=100%).

Во избежание местных потерь устойчивости металлических облицовок, находящихся в процессе эксплуатации под солнечным воздействием, необходимо ограничить расстояния опирания многопролетной панели таким образом, чтобы возникающие нормальные напряжения в облицовках не превышали бы критических значений. В следующих таблицах приведены максимально допустимые длины пролетов панелей в зависимости от цвета наружных облицовок при многопролетной схеме крепления.

Максимально допустимая длина пролета (м) при неразрезной схеме крепления стеновых панелей «ПТСМ» в зависимости от цвета внешней облицовки (рассматривать совместно с таблицами несущей способности)

Толщина панели, мм
Группа цвета наружной облицовки
1
2 3
80
3,4
2,6
2,2
100
3,8
2,9
2,4
120
4,1
3,2
2,7
150
4,6
3,6
3,0
200
5,3
4,1
3,5
250
6,0
4,6
3,8

Максимально допустимая длина пролета (м) при неразрезной схеме крепления стеновых панелей «ПТКМ» в зависимости от цвета внешней облицовки (рассматривать совместно с таблицами несущей способности)

Толщина панели, мм
Группа цвета наружной облицовки
1
2 3
80
3,7
2,9
2,5
100
4,1
3,2
2,8
120
4,5
3,5
3,0
150
5,0
3,9
3,3
200
5,8
4,5
3,8

Теплоизоляционные свойства


Тип сердечника
Толщина панели h, мм
Сопротивление теплопередаче R= м× °С/Вт
Пенополиуретан,
полиизоцианурат
60
3,2
80
4,2
100
5,3
120
6,3
150
7,9

Тип сердечника
Толщина панели h, мм
Сопротивление теплопередаче R= м× °С/Вт
Минвата
60

80
1,7
100
2,1
120
2,5
150
3,1
200
4,2
250
5,2

При применении в качестве сердечника других теплоизоляционных материалов с отличным коэффициентом теплопроводности необходимо произвести перерасчет фактического значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

Требуемое сопротивление теплопередаче стен и покрытий для зданий различного назначения и разных климатических условий регламентировано СНиП 11-3-79* и СП 23-101-2000. Степень теплозащиты зависит от числа градусо-суток отопительного периода, определяемого по данным главы СНиП 23-01-99. В соответствии с этими требованиями и учетом области применения трехслойных ограждающих панелей системы «ЗСК Сэндвич–панель», по назначению здания образуют 3 группы:

Огнестойкость

Трехслойные сэндвич–панели прошли испытания на натурных образцах на пожарную безопасность с определением пределов огнестойкости и классов пожарной опасности в испытательном центре «Альфа Пожарная безопасность» (Тульская обл.). На все виды испытаний по пожарной опасности получены полные отчеты с выводами о фактических пределах огнестойкости конструкций из трехслойных панелей «ЗСК Сэндвич–панель». На основе проведенных испытаний произведена оценка огнестойкости наружных ненесущих стен, противопожарных перегородок и покрытий в соответствии с требованиями СНИП 21-01-97.