Экспериментально-теоретическая оценка надежности трехслойных кровельных панелей с ортотропным средним слоем из минеральной ваты на основе базальтового волокна

• Автор: Ильдияров, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
1.1 Исторический обзор применения трехслойных панелей
в строительстве
1.2 Материалы, применяемые при изготовлении
трехслойных панелей
1.3 Особенности технологий, применяемых при изготовлении
трехслойных панелей
1.4 Исследования в области расчета трехслойных панелей
1.5 Цель и задачи исследования
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ СО СРЕДНИМ СЛОЕМ ИЗ МИНЕРАЛОВАТНОЙ ПЛИТЫ НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА
2.1 Определение основных характеристик материалов стальных обшивок
2.2 Определение физико-механических характеристик минераловатного
среднего слоя при сжатии, растяжении и сдвиге
2.3 Определение физико-механических характеристик минераловатного
среднего слоя при изгибе
2.4 Испытание фрагмента панели для определения основных
характеристик материалов при их работе в составе панели на растяжение и сдвиг
2.5 Выводы по результатам испытания обшивок, минераловатного
среднего слоя и фрагмента панели
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ТРЕХСЛОЙНЫХ КРОВЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ ПРИ ИЗГИБЕ
3.1 Конструкция панели. Разработка экспериментальной установки и
нагрузочного устройства

Планирование эксперимента
Выполнение предварительных расчетов кровельных панелей на изгиб с
применением МКЭ
Результаты предварительного расчета панелей по однопролетной схеме 80 Результаты предварительного расчета панелей по двухпролетной схеме 90 Экспериментальное исследование панелей при работе на изгиб по однопролетной схеме
Экспериментальное исследование панелей при работе на изгиб по
двухпролетной схеме
Экспериментальное испытание крепления панели при моделировании
отрыва обшивки вследствие действия пиковой ветровой нагрузки
Выводы по результатам экспериментальных исследований
РАСЧЕТ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ С ОРТОТРОПНЫМ
СРЕДНИМ СЛОЕМ
Постановка задачи и описание расчетных моделей панелей с учетом
ортотропности среднего слоя для расчета на изгиб
Расчет с использованием ВК АМЗїХ и анализ напряженно-деформированного состояния панелей при изгибе по однопролетной
схеме
Расчет с использованием ВК АИЗУБ и анализ напряженно-деформированного состояния панелей при изгибе по двухпролетной

схеме
Расчет гофра на устойчивость по методу КЭ и аналитическими
методами
Выводы и результаты по главе
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В
ПРАКТИКЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Разработка элементов усиления гофрированной обшивки при действии пиковых нагрузок

5.2 Определение долговечности эксплуатации трехслойных панелей по
условиям старения клеевого слоя
5.3 Разработка инженерной методики расчета кровельных панелей
5.4 Практические рекомендации по определению несущей способности
трехслойных кровельных панелей
5.5 Внедрение результатов исследования в практику проектирования
5.6 Выводы по главе
Основные выводы и результаты
Список литературы
Приложение А (акты и справки о внедрении)

ползучести полимерного среднего слоя. В результате исследований и представленной практической методике расчета ползучесть среднего слоя учитывается введением значения длительного модуля сдвига слоя.
Под руководством Беляева В.Ф. для фирмы «Тримо» были гармонизированы Европейские нормы ЕЙ 14509 с Российскими нормативами [104]. Однако там представлены методики расчета трехслойных панелей с одной гофрированной обшивкой, а другой плоской или слабогофрированной только для однопролетной схемы, а для многопролетной рекомендуется использовать результаты эксперимента или численные методы
Конструкции комплексного типа с наружным слоем из металла и внутренним заполнителем из бетона исследованы в СГ АСУ под руководством Г.В. Мурашкина [60].
Поведение минераловатного утеплителя в составе кровельной панели схоже с поведением пенопластов, однако имеет свои отличительные особенности, связанные со строением материала, качеством изготовления панелей. Необходимы исследования по определению влияния вышеуказанных факторов на несущую способность панелей.
Используемые решения для расчета трехслойных панелей и оболочек приводят к необходимости аналитического решения систем дифференциальных уравнений в частных производных. Полученные решения являются фундаментальными, однако их громоздкость и сложность учета граничных условий вызывает затруднения в практическом проектировании.
Появление ЭВМ и развитие численных методов значительно расширило круг решаемых задач в строительной механике. При использовании численного метода конечных элементов (МКЭ) нет необходимости в аналитическом решении дифференциальных уравнений. При этом появляется возможность в решении сложных задач с необходимой инженерной точностью и возможностью учета максимального количества исходные параметров, таких как особенности формы и геометрические размеры исследуемой конструкции, физические свойства материалов