Ko dar nežinojote apie daugiasluoksnes konstrukcines plokštes. IV dalis

Daugiasluoksnės konstrukcinės plokštės (angl. sandwich panels) gaminamos pagal pažangias gamy bos technologijas (angl. advanced structural technology). Šiame straipsnyje smulkiau aptarsime tokias plokštes bei jų naudojimo galimybes pagal STR 2.05.03 ir EN 14509 keliamus reikalavimus.

Konstrukcijų, tarp jų ir daugiasluoksnių plokščių, privalomieji saugos reikalavimai aprašomi Lietuvos statybos techniniame reglamente ir daugybėje kitų reglamentuo-jančių dokumentų. Daugiasluoksnės kons-trukcinės plokštės projektuojamos ir kla sifikuojamos, atsižvelgiant į daugybę veiksnių:

• mechaninį atsparumą,
• šilumos laidumą,
• patvarumą,
• degumą,
• atsparumą ugniai,
• laidumą vandeniui,
• oro laidumą,
• garso izoliavimą,
• garso sugertį.

Ne mažesni reikalavimai taikomi ir trans portavimo saugumui užtikrinti. Pakavimo medžiagos naudojamos laikinai, bet joms taip pat taikomi atitinkami reikalavimai: saugumo, aplinkosaugos ir kt.

Privaloma patikrinti pirmiau minėtus veiksnius, visi gamintojai turi juos deklaruoti bei atlikti bandymus. Projektuojant darbus ir naudojant daugiasluoksnes konstrukcines plokštes, privaloma remtis gamintojų deklaruojamomis stiprio reikšmėmis.

Sienų plokščių patvarumo aspektai

Sienų plokštės – konstrukcija, veikiama vėjo apkrovos, saulės radiacijos ir kartais papildomos apkrovos, kaip antai kabeliai, langų blokai, reklaminės iškabos ar ma žosios architektūrinės formos. Todėl ši turi būti suprojektuota ir sumontuota taip, kad dėl tokių poveikių kaip gaisras, sprogimas, smūgis arba žmonių klaidos nepatirtų didesnių nuostolių nei nuo įprastų poveikių. Skaičiuotinio eksploatacijos laikotarpio są-voka ir yra įvesta, norint užtikrinti plokščių naudojimą numatytiems tikslams, jų nekei čiant ir nepertvarkant iš esmės. Daugias luoksnių konstrukcinių plokščių skaičiuoti-nis maksimalus eksploatacijos laikotarpis yra 25 metai (STR 2.05.03).

Tačiau tam tikrais atvejais, projektuojant reprezentacinius objektus, tas laikotarpis gali pailgėti iki 50 metų, todėl mechaninio atsparumo veiksniai tikrinami ir skaičiuojami šiam laikotarpiui. Kadangi niekas negali laukti 50 metų, kad įsitikintų konstrukcijos efektyvumu, taikome įvairius pagreitintus patikros metodus.

Pavyzdžiui, izoliacinio sluoksnio ypatybių kitimas lemia ne tik šiluminių ypatybių pra radimą, bet ir mechaninio atsparumo pasi keitimą. Todėl visi metodai skirti liktiniam stipriui nustatyti eksploatacijos metu. Kri tinė riba daugiasluoksnėms konstrukcijoms nustatoma naudojantis metodais DUR1 ir DUR2 (EN14509). Saulės radiacija – pagrindinė ilgalaikių poveikių ir senėjimo prie žastis. Mat plokštė, veikiama temperatūros, apkraunama didelėmis apkrovomis. Metodas DUR1 nusako liktinį stiprį tempiant, ku ris neturi būti mažesnis nei 50 proc. pradi nio stiprio.

Metodas DUR1 naudojamas esant stabiliai temperatūrai ir drėgmei iki 17 proc., o me todas DUR2 – klimatinėse kamerose esant ir aukštai temperatūrai, ir 100 proc. drėgmei. 

Būtent metodas DUR2 leidžia imituoti sen dinimo procesą ir laikomas lemiamu, nu statant stiprį tempiant, kuris neturi būti mažesnis nei 40 proc.

Atlikus „sendinimą“ vykdomi bandymai, tempimo, gniuždymo, šlyties rezultatų ly ginimas ir klijų sukibimo su pagrindu patik ra. Po tokių didelių pokyčių bandinio suiri mas turi vykti izoliacinės medžiagos šerdies dalyje. Remiantis šio bandymo rezultatais individualūs gaminiai projektuojami ir ga minami atskiriems objektams. Kai visiems objektams siūlomas vienas gaminys – netgi nesuteikiant galimybės pasirinkti ir neatlie kant skaičiavimų, – klaidinami tiek projek tuotojai, tiek vartotojai, sudaroma galimy bė įvykti nelaimingiems atsitikimams.

Kalbant apie konstrukcinių plokščių kokybę, kiekviena iš parodytų sąlyginės grandinės dalių atlieka savo vaidmenį, tiek nusakant stiprio duomenis, eksploatacines ypatybes, tiek ir patvarumą. Pagrindiniai elementai, žinoma, yra danga ir šerdis, bet jungiamoji dalis – klijai – ir dangų paruošimas ne mažiau svarbūs. Tai galime iliustruoti ir atsižvelgdami į dangos spalvą: tamsios spalvos plokščių paviršius labiau įkaista, jungiamuosiuose sluoksniuose atsiranda papildomų įražų. Taigi visų tipų plokštėms PUR ar EPS svarbesnė paviršiaus temperatūra (bandymai atliekami pagal metodiką DUR1), dėl kompozicinės medžiagos šerdies tipo joms drėgmės poveikis mažesnis nei gaminiams su mineraliniais užpildais. Todėl visų tipų plokštėms su mineraliniais užpildais svarbesnis drėgmės poveikis ir galų gale pačios sumontuotos konstrukcijos sandarumas.

Konstrukcinių plokščių patvarumas dar kartais nustatomas atliekant bandymus – pagal suirimo pobūdį. Suirimas kartais siejamas tik su mechaniniu suirimu, bet šis procesas vyksta ir esant cheminiams pokyčiams, keičiantis temperatūros režimui, kaupiantis drėgmei ar tiesiog kai suaktyvėja koroziniai procesai. Ankstesniuose skyriuose kelis kartus rašėme apie panašias ardomąjį poveikį turinčias apkrovų sistemas.

Taigi visos apkrovos – ilgalaikės apkrovos (pavyzdžiui, sniegas), pasikartojančios apkrovos (saulės radiacija, vėjas), montuojant atsirandančios trumpalaikės apkrovos (dėl darbininkų darbo ar montažinės įrangos veikimo) – vietinio ar visiško suirimo priežastis. Todėl prasiskverbianti drėgmė ir kiti veiksniai lemia apkrovų persiskirstymą ir keičia skaičiuojamąsias viso elemento apkrovų schemas. Eksploataciniu laikotarpiu, sumanius prie fasadų tvirtinti mažosios architektūros formas ar kitas konstrukcijas, ypač jei tai nebuvo numatyta pirminiame projekte, būtina patikrinti konstrukcijas. Tai svarbu, atsižvelgiant į ilgalaikę eksploataciją, taip pat galbūt po daugybės metų keičiant fasadų apdailą, pavyzdžiui, įrengiant vėdinamuosius fasadus.

Vėdinamieji fasadai

Vėdinamojo, arba dekoratyvinio, fasado iš konstrukcinių elementų įrengimas ant egzistuojančios sienos yra bene sudėtingiausias uždavinys, galintis formuoti fasadų įvairovę, taip pat taikytinas remontuojant ar renovuojant. Šis metodas sudėtingas dėl papildomų apkrovų paskirstymo ir dėl to, kad reikalinga rezervinės laikomosios plokštės galia. Jau buvo rašyta apie jungiamųjų elementų svarbą, kurie šiuo atveju būtinai papildomai įrengiami ar keičiami, apie atsirandančias kirpimo ir tempimo įražas dengiančiuosiuose lakštuose ir šerdyje.

Vėdinamieji fasadai gali būti įrengti ir dengiant plieno kasetėmis, banguotais lakštais, medžiu, keramika ar plytų mūru.

Konstrukcija su vėdinamuoju plytų mūro fasadu bene pavojingiausia dėl didelių apkrovų ir mažų leistinų deformacijų, galinčių suardyti visą konstrukciją. Tačiau tinkamai planuojant, kur įrengti mazgus, ir įvertinant pačios konstrukcinės plokštės ypatybes galima naudoti tokį konstruktyvą, kai monotoniškus pastatus reikia derinti pagal architektūrinius ir landšaftinius reikalavimus.

Pateikta schema yra tik vaizduojamojo pobūdžio, konkrečiu atveju turi būti atliekami skaičiavimai. Papildomo fasado įrengimas − tai papildoma apkrova, kuri, atsižvelgiant į jos tipą, gali svyruoti nuo 10 kg/m² iki 30 kg/m². Esant didesnėms apkrovoms arba gamintojui nenurodžius tokio pobūdžio sprendimų galimybės, įrengiama papildoma konstrukcija, atsirandančias apkrovas tiesiogiai perkelianti pagrindiniam karkasui ir nedaranti poveikio laikomajai pačių konstrukcinių plokščių galiai. Įrengiant vėdinamojo fasado konstruktyvus, tam tikrais atvejais, pavyzdžiui, kai konstruktyvas – stiklas, temperatūra konstrukcinių plokščių paviršiuje viršijama 10–25 proc. Tai lemia didesnes deformacijas.

Norėdami padėti projektuotojams pasirinkti reikiamų tipų plokštes, „Paroc Panel System“ nurodo savo plokščių stiprį ir leistinas apkrovas, taip bandydami numatyti, kad ateityje gali prireikti liktinio atsparumo ir kad ilgalaikis aplinkos poveikis nebus kritinis konstrukcijos patvarumui. Vėdinamiesiems fasadams įrengti leistini konstrukcinių plokščių įlinkiai angoje:

L/100 – metalo kasetėms,
L/400 – stiklui, keramikai, plytų mūrui.

Dėl konstruktyvų sudėtingumo patartina atsižvelgti į gamintojo siūlomus sprendimus ir teikiamas konsultacijas, kadangi tipiniai sprendimai nenumato visų galimų variantų.

Norint įrengti vėdinamuosius fasadus, privaloma laikytis šių pagrindinių taisyklių:

• įsitikinti, ar plokštės galės atlaikyti papildomas apkrovas,
• pasirinkti vėdinamojo fasado sprendimą,
• parinkti atitinkamą konstrukciją pagal laikomąją galią,
• parinkti tvirtinimo sprendimus ir medžiagas,
• atlikti pakartotinius skaičiavimus, atsižvelgiant į pasirinktą konstrukciją,
• niekada šio metodo netaikyti ugniasienėms ar sprogimo bangos numetamoms sienoms,
• dengiant didelius plotus perskaičiuoti apkrovas, tenkančias pagrindiniam karkasui,
• vengti agresyvų ar ardomąjį poveikį turinčių cheminių mišinių, galinčių skatinti koroziją ar plastiko dangų suirimą,
• numatyti priemones, saugančias vėdinamąjį fasadą, kad į konstrukciją nepatektų vandens, ir papildomą sandarinimą,
• įvertinti skirtingą deformacijų pobūdį ir jų įtaką konstruktyvui.

Įvertinant visas aplinkybes reikėtų papildomai nagrinėti konstrukcinių plokščių deformacijas, atsiradusias dėl temperatūros poveikio. Šio tipo apkrovos, įrengiant fasadus, nulemia ir estetinę naudojamų plokščių išvaizdą. Galima skirti dvi plokščių būkles: eksploatacinę ir ribinę, kai plokštės praranda savo laikomąją galią. Šlyties įraža plokštėse išskirtina kaip labiausiai kritinė plokštėms su plastiko šerdimi, ypač daug atramų turinčiose angose, o plokštės su akmens vata išsiskiria geromis eksploatacinėmis ypatybėmis, kas leidžia padidinti jų naudojimo galimybes. Daugiau apie konstrukcines plokštes bus tęsiama kituose žurnalo numeriuose.