Инновационные решения Современные композитные материалы

Аквапарки Мира Аттракционы

 

Инновационные решения Современные композитные материалы

Качество поверхности элементов зданий и сооружений также имеет большое значение. Кроме системы изоляции, почти все функции элементов зданий и сооружений обеспечиваются качеством их поверхностных слоев. Эти поверхности служат для ограждения от атмосферных осадков, для сквозного просматривания изнутри наружу, для эстетического восприятия. Развивая эту идею, используемую в судостроении, можно было бы представить, что в том случае, если ковровые покрытия и бумажные обои могли бы иметь неограниченную жесткость, то такие конструктивные элементы, как плиты перекрытия, балки и колонны потеряли бы свою функциональность в том виде, которая существует сегодня. Непрактично? Да, возможно. Однако уже построены здания и сооружения, состоящие только из одних поверхностей. "Ниссен Хут", построенное в качестве эксперимента, уже обозначило существенные шаги в этом направлении; кроме того, в практике строительства имеются примеры пневматических мембранных конструкций, которые представляют собой чистые поверхности, такие как купольные и конусные покрытия стационарных сооружений.

До настоящего времени стеклопластик в строительстве использовался, главным образом, в качестве отделочного материала наружных, а иногда и внутренних поверхностей элементов конструкций зданий и сооружений, таких, как наименее ответственные участки стенового заполнения, перегородок и др. Для архитектора стеклопластик открывает поистине неограниченные возможности, так как может изготовляться в широком диапазоне цветовой гаммы и, кроме того, обладая хорошими формовочными свойствами, позволяет получать изделия различной конфигурации в зависимости от требований проектировщика. Это материал легкий, но достаточно прочный.

В заключение, следует заметить, что основное свойство стеклопластика, позволяющее получать изделия различной формы, предоставляет проектировщикам практическую возможность реализовать свои замыслы в соответствии с функциональными требованиями к конструкциям зданий и сооружений.

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Строительная промышленность в течение долгого времени была одним из основных потребителей стеклопластиков. Полупрозрачный листовой материал стенового заполнения, который известен в качестве типового изделия из стеклопластика с начала 1950-х годов, к сожалению, обусловил появление зданий и сооружений, мало выразительных с точки зрения архитектуры. В качестве положительного примера можно привести использование стеклопластиков в форме отделочных панелей на фасаде здания центра исследований газовой промышленности в Лондоне.

Эти панели были спроектированы художником Джоном Пипером и, спустя двадцать лет, несмотря на неблагоприятную окружающую среду, по-прежнему имеют первоначальную яркую и свежую окраску. Городской совет Большого Лондона одним из первых принял решение использовать облицовочные панели из стеклопластика при возведении многоэтажных жилых домов. В течение 1960-х годов было разработано большое количество изделий из стеклопластиков, многие из которых вызвали значительный интерес потребителей. Приблизительно в то же время стеклопластик начали использовать для замены сгнивших или поврежденных деталей архитектурных памятников, таких как шпили и другие элементы культовых сооружений, первоначально выполненные из кирпича, свинца или бронзы. Эти части зданий репродуцируются с достаточно высокой точностью и при значительно меньших затратах по сравнению с оригиналом. Даже отдельные детали хорошо известного сооружения Тауэр Бридж в Лондоне недавно были заменены на отливки из стеклопластика.

НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Стеклопластики, предназначенные для строительства, практически не имели "детства" и "юности". При сравнении с современным уровнем технического развития этот факт нельзя назвать странным, однако для столь старой области производства такое явление имеет поистине революционный характер. Разработки обычных, по-прежнему используемых строительных материалов и технологий, прошли через все этапы развития. Почти все материалы, которые сегодня доступны широкому кругу потребителей, когда-то нашли свое применение в строительстве. Конечно, во все времена акцент делался на использование местных материалов. Материалы и технологические методы, успешно прошедшие испытания на воздействие атмосферных осадков, коррозионную устойчивость, огнестойкость, устойчивость к эрозии, увлажнению, гниению и заражению паразитами, продолжают жить в хороших примерах практики строительного производства; однако многое другое все еще существует в строительстве с более низким уровнем качества. Даже современный жилищный фонд с домами, конструкция которых включает деревянные балки перекрытий, различные элементы из кирпича, черепичное кровельное покрытие, уложенное по деревянным фермам, не намного отличается от тех объектов, которые возводились традиционными строительными методами сотни лет тому назад.

Не вызывает удивления тот факт, что, несмотря на хорошие свойства, использование стеклопластиков в строительстве вызывает определенные трудности у проектировщиков. В результате, в ряде случаев наблюдается потеря эксплуатационной надежности элементов, выполненных из этого материала. Почти всегда это происходит либо по вине проектировщика, который не полностью осведомлен о свойствах стеклопластиков, либо по вине изготовителя, у которого отсутствует информация о требованиях, предъявляемых к работе конструкций из стеклопластиков.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Своевременное рассмотрение вопроса о целесообразности применения стеклопластиков имеет важное значение для всех последующих этапов проектирования. По ряду причин рекомендуют наиболее раннее обсуждение этого вопроса, но только после проработки конструктивных решений. В противном случае выбор строительного материала может оказаться преждевременным, не учитывающим принятых концепций расчета и архитектурно-планировочных решений.

Обычно использование стеклопластиков обсуждается на стадии подбора материалов для основных элементов конструкции. К этому вопросу нельзя подходить формально. Архитектор или проектировщик должны хорошо знать положительные и отрицательные свойства различных материалов (стеклопластиков, железобетона, кирпича, дерева и др.); они могут не знать такие характеристики материалов, как химический состав или расчет напряжений, но экономическую эффективность применения материалов в каждом из отдельных случаев знать необходимо.

Каков оптимальный метод руководства проектированием? Должен ли руководитель принимать решения самостоятельно или нет? Проектировщик изделий из стеклопластиков должен знать технологию изготовления, расчет мембран и основы строительного дела, а также иметь особую интуицию к трехразмерным формам. Теоретически в одном лице должны сочетаться архитектор, скульптор, инженер, прораб, технолог, сантехник. Такого специалиста найти, конечно, трудно. Поэтому изделия из стеклопластиков, как правило, проектируются небольшой специализированной группой, возглавляемой специалистом, четко представляющим направление разработок и конечную цель.

Такой руководитель относится с уважением к мнению остальных специалистов группы, принимает непосредственное участие в разработке деталировочных чертежей. Для координации предложений целесообразно предусмотреть обратную связь или возможность модификации исходного варианта.

Этапы проектирования.

При расчете конструктивных элементов из стеклопластика определяются следующие параметры:

размеры;
функции, выполняемые элементом или системой;
жесткость и прочность элементов;
конфигурация элементов;
расчет напряжений;
метод изготовления.

Указанную последовательность соблюдать необязательно, хотя она отражает определенную логическую структуру. Важно создать свободную систему воздействия одного параметра на другой без наложения жестких неизменяемых требований.

После определения перечисленных параметров предлагается первый вариант формы элемента, обозначаемый - "Марка 1". Затем начинают модификацию этого исходного варианта формы, которую повторяют несколько раз до получения формы (испытания на все расчетные параметры). После этого рассматривают фактуру поверхности, цвет, крепежные детали, теплоизоляцию, огнестойкость.

На следующем этапе определяют предварительную стоимость изготовления проектируемого элемента.

МОНТАЖ

Небольшая масса и сравнительная гибкость элементов из стеклопластика, включая крупноразмерные панели, обеспечивает простоту и удобство их монтажа. Несмотря на это следует предусмотреть:

особую тщательность при установке крепежных деталей и устройстве стыковых соединений; соответствующие допуски не только в отформованных панелях, но и в опорных элементах конструкции.

Рабочий персонал, занятый на монтаже и установке крепежных деталей, должен иметь соответствующую квалификацию, понимать назначение строящегося объекта и знать основы традиционной практики строительной промышленности.

За соблюдение вышеперечисленных рекомендаций несет ответственность конструктор, который должен посещать строительную площадку и проверять правильность монтажных работ и соответствие их техническим условиям и чертежам. На раннем этапе использования стеклопластиков в строительстве по этой причине возникало много проблем, и даже сейчас для начинающих в этой области субподрядчиков организованы обязательные курсы. Большая часть авторитетных фирм — изготовителей изделий из стеклопластиков имеет собственные бригады монтажников, которые по контрактам выполняют монтаж элементов на строительной площадке. В любом случае заказчик обязан проверить обязанности поставщика по условиям контракта.

Несколько слов о возможных повреждениях элементов во время монтажа и после него. На строительной площадке, как правило, больших повреждений элементов из стеклопластика не происходит. Нет необходимости говорить о том, что при транспортировке и монтаже элементов требуются меры предосторожности. Особое внимание следует уделять углам и торцевым поверхностям элементов. Однако с точки зрения поставщика, при появлении небольших царапин и выбоин замена дорогостоящих изделий нецелесообразна. Небольшие дефекты всегда устраняют на строительной площадке, согласуя с поставщиком затраты. Условия контракта предусматривают такие виды ремонтных работ с указанием возможной их стоимости, что исключает какие-либо споры обеих сторон и заставляет поставщика изделий из стеклопластика относится более внимательно к составлению сметно-финансовой части контракта.


Друзья сайта StrojKompozit :
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

место
для вашей

РЕКЛАМЫ

При копировании материалов, обязательна установка активной обратной ссылки на сайт StrojKompozit.RU