книги / Светопрозрачные конструкции. (Результаты исследований)

Температура и относительная влажность окружающего воздух!! при испытаниях в климатической камере

Перепад температуры в узле опирания стеклопрофи­ лита на стену (рис. 9, а) составляет в среднем для шести режимов 7° С, тогда как по глади профилита он втрое больше, что свидетельствует о неудовлетворительных теп­ лозащитных свойствах узла опирания. Прокладка слоя губчатой резины между панелью из профильного стекла и конструкцией стены не исключает холодного моста. В целях обеспечения требуемой теплоизолирующей спо­ собности в узле опирания необходимо предусматривать упругую теплоизоляционную прокладку из пороизола, гернита или других подобных материалов, а также утеп­ ление стальной обвязки панели.

Анализ полученных данных показывает, что перепад температуры между внутренней и наружной поверх­ ностью конструкции в среднем лишь на 16% выше, чем в стыках, что говорит о достаточных теплоизолирующих качествах последних при применении прокладки из губ­ чатой резины сечением 40X8 мм. Аналогичные данные получены и при испытаниях горизонтально расположен­ ных стеклопрофилитов (рис. 9,6).

Средняя величина сопротивления теплопередаче по результатам испытаний оказалась равной соответствен­ но для конструкции, установленной вертикально Ro= = 0,45 м2 • ч-град/ккал, а для уложенной горизонтально /?о=0,4 м2-ч-град/ккал. Полученные значения сопротив­ ления теплопередаче вертикального ограждения на 25% больше полученных в натурных условиях. Это обстоя­ тельство вызвало необходимость разработки способов надежной герметизации торцов стеклопрофилита короб­ чатого сечения.

Несимметричность сечения профильного стекла в ме­ стах расположения сварного шва, низкое качество обрез-

кй торцов стекла на заводе, а также отсутствие надлежа­ щих материалов вызывает большие трудности в разра­ ботке простого, надежного и нетрудоемкого способа герметизации воздушной прослойки. Нами были опробо­ ваны несколько вариантов заделки торцов у стеклопрофи­ лита марки СКП-250. На основании экспериментальных исследований наилучшие результаты получены при при­ менении внутреннего вкладыша из пороизола или гернита с посадкой его на мастику изол или тиоколовые гер­ метики.

Результаты проведенных исследований легли в осно­ ву разработки конструкций вертикальных светопрозрач­ ных ограждений из профильного стекла. В разработан­ ных ЦНИИПромзданий совместно с Харьковским инсти­ тутом Промстройниипроект и трестом Оргтехстрой Главволговятскстроя конструкциях вертикальных ограж­ дений из профильного стекла заполнение световых прое­ мов предусмотрено отдельными элементами и сборными панелями. Установлено, что профильное стекло целесооб­ разно применять для заполнения световых проемов вы­ сотой не менее 1,8 м для швеллерного сечения и 2,4 м для коробчатого.

Особенностью ограждений из стеклопрофилита мар­ ки ПШ-250 и СКП-250 является отсутствие вертикальных импостов. При высоте проемов, превышающей номиналь­ ную длину элементов профильного стекла, их заполнение осуществляется в несколько ярусов. Ограждения из стек­ лопрофилита рассчитаны на нормативную ветровую на­ грузку 60 кГ/м2 при аэродинамическом коэффициенте, равном единице. Учитывая специфику материала за­ полнения и отсутствие вертикальных импостов, нагруз­ ка от собственного веса отдельных панелей должна пе­ редаваться не на ниже расположенную конструкцию, а непосредственно на колонны каркаса через специальные опорные столики.

При поэлементном заполнении световых проемов ниж­ ний горизонтальный импост, выполненный из уголково­ го профиля, передает нагрузку на цокольную стеновую панель через прокладки — фиксаторы, приваренные к закладным деталям панели. Горизонтальные импосты, воспринимающие значительные нагрузки от ветра, вы­ полнены из прокатных профилей швеллерного или угол­ кового профиля и опираются на опорные столики колонн каркаса. Во избежание накопления конденсационной

213

Благи внутри воздушной прослойки профильного стекла СКП-250 торцы стеклопрофилита должны быть герме­ тично заделаны вкладышем из пороизола на холодной мастике марки ХП-2. Опирание элементов профильного стекла осуществляется через упругую прокладку из по­ лосы губчатой резины, наклеенную клеем 88Н. Уплотне­ ние и гидроизоляция стыков между элементами профиль­ ного стекла осуществляется эластичными прокладками из полос морозостойкой губчатой резины (ГОСТ 5496— 57) с двусторонней промазкой шва гидроизоляционными мастиками.

При панельном заполнении световых проемов разме­ ры панелей кратны по высоте размерам стеновых па­ нелей.

Максимальный размер панели из стеклопрофилита коробчатого сечения принят равным 6X3 м. Светопроз­ рачная панель из профильного стекла представляет со­ бой несущую сварную раму, заполненную стеклопрофи­ литом (рис. 10).

Для равномерного распределения нагрузки от собст­ венного веса между двумя горизонтальными элементами ■сварной рамы предусмотрены стальные тяжи диаметром 14—16 мм, расположенные с максимальным шагом в 1500 мм. При монтаже панель устанавливается на опор­ ные столики колонн каркаса и крепится к ним анкерами. Компенсационные зазоры между отдельными панелями заделываются теплоизоляционным материалом (пороизолом, гернитом и др.).

В целях ликвидации холодных мостов в ограждениях из стеклопрофилита коробчатого сечения необходимо предусматривать утепление стальных импостов наклад­ ками с использованием эффективных утеплителей типа ЛХВ или ПСБ.

Широкое внедрение в практику отечественного стро­ ительства конструкций вертикальных светопрозрачных ограждений из профильного стекла позволит получить значительный экономический эффект.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.К а б а н о в Н. П. Профильное стекло — эффективный стро­ ительный материал. «Промышленное строительство», 1965; № 2.

214

3.Временные технические указания по применению в строитель­ стве прокатного термостойкого профильного стекла (ВТУ 1—66). Трест «Оргтехстрой», Горький, 1966.

4.Рекомендации по проектированию, монтажу н эксплуатации вертикальных ограждений из профильного стекла. ЦНИИПромзда-

ний, М., 1967.

Ин ж . Н . Д . С В Е Т Л А К О В

ОРАБОТЕ ОСТЕКЛЕНИЯ ПОД СТАТИЧЕСКОЙ

ИДИНАМИЧЕСКОЙ нагрузкам и

Чтобы определить разрушающие кратковременные на­ грузки, наблюдать деформации во времени от кратко­ временных (импульсивных) нагрузок, необходимо было выбрать способ загружения пластин. Реальные взрывы газовоздушных смесей в специальной камере или специ­ альном здании в условиях полигона заменены хлопками, сопровождающимися лишь давлением без температурных воздействий. Последние при малых промежутках време­ ни не оказывают существенного влияния на прочность стекла. Предложенная автором пневматическая установ­ ка ПУ-2 предназначена для опытов со стеклом размера­ ми 600x600 и 700x700 мм (в свету).

Установка (рисунок) представляет собой две смеж­ ные камеры 1, 2, разделенные в стыке хрупкой диафраг­ мой 3, способной выдерживать заранее заданное давле­ ние.

Камера 1 имеет ниппель 4 для нагнетания воздуха, штуцер для манометра 6 и отверстия для пропуска ка­ белей датчиков; камера 2 имеет штуцер для манометра и четыре отверстия с пробками для сброса давления из второй камеры во время хлопка, а также для пропуска кабелей от датчиков к осциллографу. Ко второй камере герметично крепится съемная рамка 5 с испытываемой пластинкой. Предохранительная сетка 7 служит для за­ держки осколков хрупкой диафрагмы и равномерной по­ дачи давления из первой камеры во вторую. .

Ударник для разрушения хрупкой диафрагмы состо­ ит из горизонтального стержня с твердым наконечником, пропущенного через сальник в задней стенке камеры 1 и через направляющие в этой же камере. Стержень при­

216

водится в движение рычагом с рукояткой, прикреплен­ ным шарнирно к задней стенке.

Записывающее приспособление состоит из перьев 8, направляющей для движущейся ленты 9, ленты в катуш­ ке 10 и двигателя с наматывающей катушкой 11. Такое приспособление обеспечивает одновременную запись де­ формаций в натуральную величину, собственные коле­ бания, время деформации (прогиба) с точностью до де-

Схема пневматического устройства ПУ-2 для испытания стекол на динамическую нагрузку

сятитысячных долей секунды. Полученные записи на ленте пневматических установок читали с помощью измерите­ ля и масштабной линейки. При этом точность измерений прогибов достигала 0,1 мм (запись прогибов — в нату­ ральную величину), времени — до 0,001 сек. Для увели­ чения точности замеров расстояния между отдельными точками на кривой как перпендикулярно (величина про­ гибов), так и параллельно движению ленты (время) вы­ числяли, пользуясь компаратором ИЗА-2, предназначен­ ным для абсолютных линейных измерений с точностью до 0,0001 мм. Необходимая точность в намеченных опытах: для прогибов — сотые или десятые доли миллиметра, для времени — до десятитысячных долей секунды.

Испытания пластин стекла на статическую нагрузку проводили для установления фактических характеристик (деформации, разрушающие нагрузки) образцов, подвер­ гаемых испытаниям на динамические нагрузки. Резуль­ таты испытаний стекол, свободно опертых по контуру, приводятся в табл. 1.

217

Т а б л и ц J 1

Результаты испытаний пластин, опертых по двум сто­ ронам, приводятся в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Нормальные напряжения в стекле при разрушении (образцы 2 и 3) составляли от 360 до 1000 кГ/см2.

Полученные результаты достаточно хорошо совпада­ ют с результатами опытов, выполненных другими иссле­ дователями. Так, прочность листового силикатного стек­ ла, выпускаемого чехословацкими заводами, при изгибе составляет 500—700 кГ/см2 [4], отечественного, по дан­ ным Г. М. Бартенева, 500—1000 кГ/см2 [3].

Прочность листового стекла зависит от степени чисто­ ты поверхности плоскостей, от качества обработки кром­ ки. Минимальную прочность имеет стекло, которое наре­ зано общепринятым у стекольщиков методом. При реза­ нии стекла алмазом прочность его при изгибе зависит также от того, с какой стороны произведен надрез. Ес-

218

В табл. 3 приведены только разрушающие «хлопки». Как видно из приведенной таблицы, избыточное давле­ ние, при котором разрушались образцы, колебалось от 0,01 до 0,11 кГ/см2. Разброс максимальных прогибов зафиксирован значительно меньший.

Стекла размерами 610X610 мм испытаны на пневма­ тической установке ПУ-2 при избыточном давлении от 0,02 до 0,08 кГ/§м2. Время нарастания давления 0,004— 0,005 сек, время действия давления 0,1—0,2 сек, среднее приращение давления 4—20 кГ/см2• сек. Установка звеньев стекла (образцов) в четверти рамки аналогична установке звеньев 405x 505 мм.

Результаты некоторых опытов с образцами, свободно опертыми по контуру или двум сторонам, приведены в табл. 4.

Т а б л и ц а 4

Результаты испытаний свободно опертых по контуру стекол (610X610 м м ) на кратковременную нагрузку

Из приведенной таблицы видно, что величины разру­ шающих избыточных давлений для стекол, свободно

220