RU2295614C2

RU2295614C2 - Three-layer panel

Info

Publication number: RU2295614C2
Application number: RU2005114335/03A
Authority: RU
Inventors: Иван Леонидович Кузнецов (RU); Иван Леонидович Кузнецов; Ленар Равильевич Хайруллин (RU); Ленар Равильевич Хайруллин; Рашид Абдулхакович Каюмов (RU); Рашид Абдулхакович Каюмов
Original assignee: Казанская государственная архитектурно-строительная академия
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2007-03-20
Also published as: RU2005114335A

Abstract

FIELD: building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, for instance sheet materials, slabs or panels.

SUBSTANCE: three-layer panel comprises upper and lower coatings connected with each other by glue and heat insulation layer made of rock wool with transversal fiber directions. The heat insulation layer consists of separate lamellas in length and width directions. The lamellas are shifted one relatively another in heat insulation length direction. Mesh of synthetic material, for instance of polypropylene, is arranged between the heat insulation layer and coatings. The mesh is provided with spikes extending into heat insulation layer and located in mesh points. Mesh has opening at least twice as small as lamella dimensions.

EFFECT: increased load-bearing capacity.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве ограждающих конструкций легких зданий.The invention relates to the field of construction and can be used as enclosing structures for light buildings.

Известны трехслойные панели, включающие верхнюю и нижнюю обшивки, соединенные между собой утеплителем из вспененного пенополиуретана [Кутухтин Е.Г. и др. Легкие конструкции одноэтажных производственных зданий. Справочник проектировщика., М., Стройиздат, 1988 г., стр.152-154].Known three-layer panels, including upper and lower cladding, interconnected by a heater from foamed polyurethane foam [Kutukhtin E.G. and others. Lightweight construction of one-story industrial buildings. Reference designer., M., Stroyizdat, 1988, pp. 152-154].

Недостатком панелей является высокая стоимость пенополиуретанового утеплителя и его низкая огнестойкость.The disadvantage of the panels is the high cost of polyurethane foam insulation and its low fire resistance.

Известна другая трехслойная панель, включающая верхнюю и нижнюю металлические обшивки, соединенные между собой на клею слоем из пенополистирола, состоящего из отдельных по длине листов. Для повышения несущей способности отдельные листы пенополистирола по длине соединены отрезком профлиста, вдавленного в торцы стыкуемых листов [патент РФ №2204666. МПК⁶ F 04 C 2/26. Бюллетень №14 от 20.05.03].Another three-layer panel is known, including upper and lower metal plating, interconnected on an adhesive with a layer of polystyrene foam, consisting of sheets separate in length. To increase the bearing capacity, individual sheets of expanded polystyrene are connected in length by a piece of profiled sheet pressed into the ends of the joined sheets [RF patent No. 2204666. IPC ⁶ F 04 C 2/26. Bulletin No. 14 of 05.20.03].

Недостаток панели состоит в низкой огнестойкости панели.The disadvantage of the panel is the low fire resistance of the panel.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трехслойная панель, включающая верхнюю и нижнюю обшивки, соединенные между собой на клею слоем из минеральной ваты с поперечно-ориентированным направлением волокон и состоящей по длине и ширине панели из отдельных брусков-ламелей. Ламели уложены со смещением их по длине и ширине панели [RU 2066635 C1 B 28 B 1/52, 20/09/1996].Closest to the invention in technical essence is a three-layer panel, including upper and lower cladding, interconnected on an adhesive with a layer of mineral wool with a transverse-oriented direction of the fibers and consisting of the length and width of the panel of individual bars-lamellas. The lamellas are laid with their displacement along the length and width of the panel [RU 2066635 C1 B 28 B 1/52, 20/09/1996].

В данной панели обеспечивается высокая огнестойкость и прочность на сжатие за счет поперечного ориентирования волокон. Однако для поперечного ориентирования волокон необходимо из существующих минераловатных плит нарезать ламели и собрать их по размерам панели с обеспечением поперечной ориентации волокон. При такой конструкции панели образуются стыки по длине и ширине в слое утеплителя панели, а также отклонения по толщине ламелей, что приводит к снижению прочности сцепления обшивки и среднего слоя и в итоге уменьшению прочности панели на изгиб в 1,5-2 раза.This panel provides high fire resistance and compressive strength due to the lateral orientation of the fibers. However, for the lateral orientation of the fibers, it is necessary to cut lamellas from existing mineral wool plates and assemble them according to the size of the panel, ensuring the lateral orientation of the fibers. With this panel design, joints are formed along the length and width in the layer of insulation of the panel, as well as deviations in the thickness of the lamellas, which leads to a decrease in the adhesion strength of the skin and the middle layer and, as a result, a decrease in the panel's flexural strength by 1.5-2 times.

Изобретение направлено на повышение несущей способности трехслойной панели.The invention is aimed at increasing the bearing capacity of a three-layer panel.

Для достижения поставленной цели в трехслойной панели, включающей верхнюю и нижнюю обшивки, соединенные между собой на клею слоем утеплителя из минеральной ваты с поперечно-ориентированным направлением волокон и состоящей по длине и ширине панели из отдельных ламелей, уложенных со смещением их по длине, согласно изобретению между слоем утеплителя и обшивками размещена сетка. Сетка выполнена из синтетического материала, например полипропилена, с размерами ячеек более чем в два раза меньше размеров ламелей утеплителя и снабжена шипами, расположенными в ее узлах, ориентированными в слой утеплителя.To achieve the goal in a three-layer panel, including the upper and lower sheathing, interconnected on an adhesive with a layer of mineral wool insulation with a transversely oriented direction of the fibers and consisting in length and width of the panel of individual lamellas laid with their displacement along the length, according to the invention a mesh is placed between the insulation layer and the skin. The mesh is made of synthetic material, such as polypropylene, with mesh sizes more than half the size of the insulation lamellas and equipped with spikes located in its nodes, oriented in the insulation layer.

На фиг.1 показана трехслойная панель с местными послойными вырезами; на фиг.2 приведен поперечный разрез трехслойной панели (разрез 1-1 на фиг.1).Figure 1 shows a three-layer panel with local layered cutouts; figure 2 shows a cross section of a three-layer panel (section 1-1 in figure 1).

Трехслойная панель состоит из верхней 1 и нижней 2 обшивок, выполненных, например, из оцинкованной стали. Средний слой - слой утеплителя - выполнен из минеральной ваты 3 с поперечно-ориентированными волокнами и собран по длине и ширине панели из отдельных ламелей со смещением их по длине. Между слоем утеплителя 3 и обшивками 1, 2 уложена сетка 4. Соединение слоя утеплителя с обшивками выполнено на клею 5.The three-layer panel consists of upper 1 and lower 2 claddings made, for example, of galvanized steel. The middle layer - the insulation layer - is made of mineral wool 3 with transversely oriented fibers and is assembled along the length and width of the panel from individual lamellas with their displacement along the length. Between the layer of insulation 3 and the casing 1, 2, mesh 4 is laid. The connection of the layer of insulation with the casing is made on glue 5.

Изготовление трехслойной панели осуществляется следующим образом. Из оцинкованной стали путем ее профилирования изготавливают верхнюю 1 и нижнюю 2 обшивки. Из серийных плит минеральной ваты, например из базальтового волокна, нарезают отдельные ламели толщиной, равной толщине панели, и укладывают в специальную форму по размерам плиты. При этом волокна ламелей минеральной ваты ориентируют перпендикулярно к обшивкам. Отдельные ламели следует укладывать в разбежку для смещения их стыков. Затем на поверхность утеплителя 3 и внутреннюю плоскость обшивки 2 наносят клей 5, например полиуретановый, на утеплитель 3 укладывают сетку 4, а затем прижимают первую, например верхнюю, обшивку 1. Установка второй - нижней - обшивки выполняется в аналогичной последовательности после разворота панели. Сетка 4 может быть снабжена шипами 6. Размер ячеек сетки 4 более чем в два раза меньше размеров ламелей утеплителя 3.The manufacture of a three-layer panel is as follows. Galvanized steel by profiling make the upper 1 and lower 2 plating. Separate lamellas with a thickness equal to the thickness of the panel are cut from serial slabs of mineral wool, for example, from basalt fiber, and laid in a special shape according to the size of the slab. At the same time, the fibers of the lamellas of mineral wool are oriented perpendicular to the skin. Separate lamellas should be laid apart to offset their joints. Then, adhesive 5, for example, polyurethane, is applied to the surface of the insulation 3 and the inner plane of the sheathing 2, mesh 4 is laid on the heater 3, and then the first, for example, upper, sheathing is pressed 1. The second - lower - sheathing is installed in the same sequence after the panel is turned. The mesh 4 can be equipped with spikes 6. The mesh size of the mesh 4 is more than half the size of the lamellas of the insulation 3.

При прижатии обшивок 1 и 2 к слою утеплителя 3 (между которыми размещена сетка 4 и слой клея 5) происходит внедрение сетки 4 в волокна утеплителя 3 и объединение всех контактирующих элементов клеевым слоем 5. При этом отдельные ламели утеплителя 3, по верхней и нижней плоскостям, связываются в единое целое. Варьируя числом ячеек сетки 4, толщиной их нитей и параметрами шипов, расположенных в узлах сетки, можно достичь максимального эффекта по объединению отдельных ламелей утеплителя 3. Размеры ячейки сетки 4 рекомендуется принять более чем в два раза меньше соответствующих размеров ламелей утеплителя 3. При таких размерах сетки 4 на каждую ламель утеплителя 3 гарантированно будет приходиться по одной ячейке сетки 4.When the claddings 1 and 2 are pressed to the insulation layer 3 (between which the mesh 4 and the adhesive layer 5 are placed), the mesh 4 is introduced into the insulation fibers 3 and all the contacting elements are joined with the adhesive layer 5. In this case, the individual insulation lamellas 3, along the upper and lower planes , bind into a single whole. By varying the number of mesh cells 4, the thickness of their filaments and the parameters of the spikes located in the mesh nodes, it is possible to achieve the maximum effect by combining individual lamellas of insulation 3. It is recommended that the dimensions of mesh 4 be taken more than two times smaller than the corresponding sizes of insulation lamellas 3. With these sizes mesh 4 for each lamella of heater 3 is guaranteed to have one cell mesh 4.

Предложенная трехслойная панель позволяет увеличить несущую способность в 1,4-1,8 раза.The proposed three-layer panel allows to increase the bearing capacity by 1.4-1.8 times.

Разрушение панели толщиной 100 мм и длиной 3 м произошло в результате потери устойчивости верхней обшивки на расстоянии 1/4-1/5 пролета при нагрузке 175 кг/м².The destruction of the panel with a thickness of 100 mm and a length of 3 m occurred as a result of the loss of stability of the upper skin at a distance of 1/4-1 / 5 of the span under a load of 175 kg / m ² .

Испытание подобных панелей с утеплителем из пенополиуретана, т.е. без стыков по длине и ширине, происходит в результате потери устойчивости верхней обшивки в середине пролета при нагрузке 450 кг/м².Testing of such panels with polyurethane foam insulation, i.e. without joints in length and width, occurs as a result of loss of stability of the upper skin in the middle of the span at a load of 450 kg / m ² .

Отличие в характере разрушения и величине нагрузки показывает существенное негативное влияние наличия стыков утеплителя.The difference in the nature of the destruction and the magnitude of the load shows a significant negative effect of the presence of insulation joints.

Claims

Three-layer panel, including upper and lower sheathing, interconnected on an adhesive with a layer of mineral wool insulation with a transversely oriented direction of the fibers, consisting of the length and width of the panel of individual lamellas laid with their offset along the length, characterized in that between the insulation layer and sheathing placed a grid of synthetic material, for example polypropylene, equipped with spikes located in its nodes, oriented to the insulation layer, and the mesh cell sizes are more than two times smaller than ameles.