Несущая способность панелей

Δx = (K₁ * F * L³)/(E_поверх * J_поверх) + (K₂ * F * L)/(G_утепл * S_утепл)

где F — приложенная сила, (E_поверх * J_поверх произведение моделя упругости стальных обшивок на их момент инерции (иначе это произведение называется изгибной жёсткостью), G — модуль сдвига пенополиуретанового сердечника. S — площадь поперечного сечения сердечника.

Как видно из рисунка суммарное отклонение панели обуславливается изгибом и сдвигом. В приведённом выше выражении, первое слагаемое, хорошо известное из теории балок, отражает изгиб панели, а второе описывает её сдвиг, обусловленный сдвигом сердечника.

Коэффициенты K₁ и K₂ зависят от от формы нафужения панели и определяются из следующей таблицы:

Коэффициент сдвига стали E_сталь = 2,1 * 10⁶ кгс/cm². Для момента инерции J и площади поперечного сечения утеплителя имеем: J = 2 * 118,5 * δ * ((d — δ)/2)² и S = 118,5 (d-2*δ), где 118,5- это ширина панели в см. (δ — толщина металлической обшивки, d — толщина панели. Отметим, что здесь и далее для простоты мы подразумеваем, металлические обшивки панели гладкими, т.е. непрофилированными. Момент инерции профилированных листов гораздо больше (зависит от глубины профилировки), что придаёт панелям дополнительную жёсткость. Одним из основных показателей, характеризующих упругие свойства сэндвич-панелей является модуль сдвига сердечника т.е. в данном случае ППУ.

Во всех вычислениях мы учитываем прогиб панели под воздействием равномерно распределённого собственного веса, т.е. под нагрузкой мы понимаем чисто внешнюю нагрузку действующую вертикально вниз на горизонтально расположенную панель. Температуру на поверхностях сэндвич-панели здесь мы считаем одинаковой. Согласно СНиП И-23-81 «Стальные конструкции», допустимый прогиб несущих стеновых и потолочных панелей принято считать равным L/200 (где L- длина пролёта). Принимая Δх=L/200, для допустимой нагрузки получим следующее значения, приведённые в таблицах 1.7-1.10.

Отметим еще раз, что все приведённые выше данные в таблицах являются расчетными. Причём, везде в таблицах под нагрузкой подразумеваетея чисто внешняя нагрузка за вычетом собственного веса панели равномерно распределённой по поверхности панели. Также, считается, что адгезия пенополиуретана с металлическими листами является идеальной, что вообще говоря, является достаточно смелым предположением. Допустимым считается прогиб равный L/200, и во всех данных учтён прогиб панели под воздействием собственного веса. Приведём также велнчину прогиба панелей пол воздействием собственного веса в зависимости от длины пролёта.