Цсп прочность на изгиб: Цсп технические характеристики. Цементно-стружечная плита, ее применение в строительстве. Технические характеристики, плюсы и минусы

Содержание

Эксплуатационные характеристики ЦСП

Характеристики ЦСП

Цементно-стружечная плита (ЦСП) – универсальный материал для строительных и ремонтных работ, так как свойства ЦСП позволяют использовать их практически для всех видов строительных, реставрационных, отделочных работ.

Прочность. Цементно-стружечная плита имеет следующие показатели прочности: — прочность на изгиб – 11-14 МПа;- прочность на сжатие – 15 МПа;- прочность на растяжение – 0,4 МПа;- модуль упругости – 300 МПа.Высокие показатели прочности ЦСП достигаются благодаря ее многослойной структуре: внутренний слой плиты производится с применением древесной стружки крупной фракции, что обеспечивает прочность на изгиб, а два наружных слоя изготавливаются на основе мелкой стружки, которая обеспечивает материалу не только ровную поверхность, но и повышенную твердость, плотность, упругость и влагостойкость.

Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности цементно-стружечной плиты составляет около 0,2 Вт/мк, этот показатель может увеличиваться в зависимости от толщины плиты. Такой уровень теплопроводности достигается за счет монолитной внутренней структуры цементно-стружечной плиты.

Пожаробезопасность. ЦСП относятся к группе слабогорючих и трудновоспламеняемых материалов, при нагревании не выделяет токсичных веществ. Эти свойства делают материал ЦСП пригодным для создания объектов с повышенными требованиями к огнестойкости, например, огнеупорных перегородок и т.п., вплоть до сооружений с IV степенью огнестойкости.

Звукопоглощение. Цементно-стружечная плита характеризуется хорошей способностью к звукоизоляции, поэтому ЦСП целесообразно применять в качестве обшивки внутренних перегородок, потолочных перекрытий и наружных стен, особенно в сочетании с утеплителем из минеральной ваты.

Влагостойкость. Содержание влаги в цементно-стружечной плите – не более 9%, коэффициент влагопоглощения составляет менее 16% в сутки. Хорошие показатели влагостойкости предохраняют материал от разбухания (не более 2%), деформации, гниения, распространения грибка и делают его подходящим для облицовочных, кровельных и других наружных работ, а также для изготовления бетонной опалубки.

Легкость в обработке. ЦСП превосходит другие плитные материалы по многим техническим параметрам, однако при этом его также легко подвергать разного рода обработке и отделке, при работе с цементно-стружечными плитами используются аналогичные инструменты, желательно с твердосплавными обрабатывающими поверхностями.

Сравнительные характеристики

ПОКАЗАТЕЛИ/ПРОДУКТ	Толщина, мм	Плотность, кг/м³	Разбухание по толщине за 24 ч в воде %, не более	Водопоглощение за 24 ч %, не более	Прочность при изгибе, МПа, не менее	Морозостойкость, циклы	Снижение прочности при изгибе, % (после 20 циклов температурно-влажностных воздействий)	Группа горючести	Содержание формальдегида (мг) на 100г абсолютно сухой плиты
ДВП ГОСТ 4598-86	2,5-16,0	100-1100	13,0 -30,0	7,0-34,0	0. 4 — 52	не норм.	не норм.	Г4	0-50,0
ДСП ГОСТ 10632-89	8,0-28,0	550-800	22,0-33,0	не норм.	12,0-18,0	не норм.	не норм.	Г4	До 30,0
ФАНЕРА ГОСТ 3916.2-96	3,0-30,0	660-1200	не норм.	не норм.	25,0	не норм.	не норм.	Г4	До 30,0
ПЛИТЫ OSB-3	8,0-40,0	570-650	10	15,0	22,0	не норм.	60	Г4	До 30,0
ЦСП ГОСТ 26816-86	8,0-40,0	1100-1400	2,0	16,0	7,0-12,0	50	40	Г1	—
ПЛИТЫ GREENBOARD	8,0-35,0	900-1400	4-11	40,0-60,0	0,2-12	50	40	Г1	—
ФИБРОЦЕМЕНТНАЯПЛИТА MINERIT, LATONIT, CEMBRIT	6,0-1,0	1730 1100-1650	не норм.	25,0	21,5	150	не норм.	Г1	—
АКВАПАНЕЛЬ KNAUF	12,5	1100-1200	не норм.	15,0	10,0	75	не норм.	Г1	—
СМЛ «ПРЕМИУМ»	3,0-16,0	950-1200	не норм.	25,0-40,0	16,0	35,0-50,0	не норм.	НГ	—
ЛИСТЫ ГИПСОКАРТОННЫЕ ГОСТ 6266-97	6.5-24,0	1200-1500	не норм.	не норм.	не норм.	не норм.	не норм.	Г1	—
МИНЕРАЛЬНЫЕ ПАНЕЛИ СТЕКЛОЦЕМ	4-50	300-2000	—	3,0-5,0	3,0-30,0	100-300	—	НГ	—
АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ ЛИСТЫ ГОСТ 18124-95	6-10	1800-2000	не норм.	20,0	23,0	25,0-50,0	—	НГ	—

I. ГРУППА. Материалы, в которых в качестве связующего используется синтетические смолы (в основном фенол — формальдегидные), а в качестве наполнителя измельченная древесина (отходы лесопиления и деревообработки, стружка, щепа, «древесная шерсть») лиственных и хвойных пород.

Плита древесноволокнистая (ДВП, оргалит)
Производится по ГОСТ 4598-86 – композиционный материал, получаемый горячим прессованием древесноволокнистой массы, сформированной в виде ковровой дорожки. Древесная пыль, опилки, стружка, щепа любые измельченные отходы деревопереработки, макулатура пропариваются, развариваются с последующим размолом и перетиром. Прессование ДВП может производиться как «мокрым» способом, так и «сухим», в воздушной среде. В целях повышения характеристик ДВП (уплотнение и упрочнение, объёмная гидрофобизация, антисептирование) в сырьевую смесь вводят следующие модифицирующие добавки — битумы, фено-формальдегидные смолы, парафины, воски технические, кремнеорганичечкие жидкости и т. д. ДВП производятся следующих видов: мягкие, полутвердые, твердые, сверхтвердые и облагороженные.
ДВП применяют в жилищном и промышленном строительстве для тепло-звукоизоляции стен, перегородок, междуэтажных перекрытий кровли. Ламинированный и окрашенный ДВП применяется в производстве мебели и для отделки помещений. Производство ДВП в промышленных масштабах было организовано в 1922 году в США.
Древесно-стружечные плиты (ДСП, ДСтП)
Производятся по ГОСТ 10632-89 — композиционные плиты, которые формируются в результате сушки стружки и щепы, перемешиванием с 6-18 % от древесной массы смолы (мочевино- или фенол-формальдегидной). В процессе подготовки древесная стружка модифицируется антипиреновыми, антисептическими и гидрофобизирующими добавками. Окончательные геометрические размеры плиты ДСП приобретают выдерживанием в прессе, обрезкой и сушкой.
ДСП применяется в строительстве в качестве перегородок, основания под полы и кровли, однако, по соображениям экологической безопасности ДСП не используется в жилищном строительств, строительстве зданий для лечебных, детских и школьных учреждений, для производства мебели, в радиоприборостроении, машиностроении и в производстве тары.
Крупнейшие производители ДСП в России: ОАО МК “Шатура”, ОАО “Дятьково ДОЗ, ООО “Кроностар”, ООО “Pfleiderer”, ЗАО “Игоревский завод ДСП», ООО “Шекснинский КДП”, ООО «Строительные инновации» — торговая марка Greenboard.
Фанера
Производится по ГОСТ 3916.2-96 – листовой (плитный) продукт, включающий три и более слоя древесного шпона, послойно пропитанных между собой синтетическими смолами, обладающих высокой клеящей способностью,
тонкослойный шпон при производстве фанеры укладываются так, чтобы волокна одного шпона ложились поперек волокон предыдущего, таким образом обеспечивается армирование фанеры в двух направлениях чтобы увеличить прочность на изгиб обеспечить упругость и исключить хрупкость и расслаиваемость фанеры в продольном и в поперечном направлениях. Послойная склейка шпона в фанере, осуществляется фенол-формальдегидными смолами. Далее технологическим циклом предусмотрено прессование и сушка фанеры. Степень влагостойкости фанеры зависит от химического состава клеевой композиции, определяет разбухаемость, коробление и, в конечном счете, долговечность фанеры. Фанера используется для обшивки стен и перегородок, основания для настилки полов и кровельных покрытий в скатных кровлях, при изготовлении съемной опалубки, в производстве мебели.
Крупнейшие российские производители фанеры: группа «Свеза», ООО «Кроностар», ООО «Kronospan», ООО «Фанком», ООО «Шекснинский комбинат ДСП», ООО «United panel group».
OSB (Oriented Strand Board), в русской трактовке ОСП – Ориентированная Стружечная Плита
OSB (ОСП) соответствует ГОСТ 10632-89 «Плиты древесностружечные. Технические условия». OSB-3 — более продвинутый, модифицированный вариант ДСП. OSB — листовой строительный материал из специально подготовленной плоской щепы длиной 70-150мм лиственных пород дерева (осина, тополь). Производство OSB во многом сходно с производством ДСП и фанеры, но имеет свои особенности. OSB-3 формируется в три слоя, каждый из которых в процессе подготовки перемешивается меламино-фенол-формалдегидным связующим и подвергается горячему прессованию под высоким давлением. В наружных слоях OSB-3 щепа укладывается вдоль длинной стороны плиты, тогда как щепа внутреннего слоя уложена поперек, организуя тем самым армирование плиты в двух направлениях. На настоящий момент OSB в России производится ООО «Kronospan».
Область применения OSB-3 – наружные облицовочные листы в трехслойных SIP-панелях (наружные стены, перегородки, перекрытия), съемная опалубка при устройстве монолитных работ, двутавровые несущие балки, в качестве основания для устройства кровельных покрытий.
Основные объемы OSB обеспечивают производители Канады и США, где он стал основным материалом в малоэтажном строительстве. Промышленное производство OSB организовано в 1982 году в США.
II.ГРУППА. Материалы, в которых в качестве связующего используются минеральные вяжущие – цементные, гипсовые, магнезиальные, силикат-натриевые, а в качестве наполнителя — измельченная древесина.
Цементно-стружечная плита (ЦСП)
ГОСТ 26816-86 – композиционный материал, который производится методом прессования из цементного вяжущего и древесной стружки. Предварительно сырьевая древесная масса проходит обработку минерализатором — водным раствором силиката натрия, сульфата алюминия или хлористого кальция. В процессе минерализации нейтрализуются водорастворимые полисахариды дерева, оказывающие разрушающее воздействие на цементное вяжущее и позволяет древесной стружке противостоять биологической деструкции и гниению. Древесно-цементная композиция подвергается прессованию, температурно-влажностной обработке и сушке. Однако, цементно-стружечной плите присущи недостатки. Существенным недостатком является наличие древесного наполнителя. Древесина и другие органические целлюлозных наполнителей являются высокое водопоглощение (до 20% у цементно-стружечной плиты). Стружка и целлюлоза набухают и усыхают как в процессе набора прочности и сушки материала, так и при последующей эксплуатации. Разнонаправленная объемная деформация древесной стружки и целлюлозы достигает 20%, что в десятки раз превышает деформацию цементного камня. В процессе эксплуатации происходит разбухание и коробление плит. Эти факторы приводят к возникновению внутренних напряжений, существенно снижающих прочность композиционного материала на сжатие и изгиб. Перечисленные факторы требуют повышенных требований к защите ЦСП, эксплуатирующихся вне отапливаемых помещений и подверженных циклам «насыщение влагой — высушивание», «замерзание — оттаивание». К таким требованиям относится гидрофобизация плит и оштукатуривание перед финишной отделкой.
ЦСП широко применяется в строительстве, особенно малоэтажном в качестве обшивки стен и перегородок в каркасном домостроении, основания для укладки чистовых полов, в качестве основания под кровельные покрытия скатных кровель, в качестве несъемной опалубки при производстве монолитных работ.
Крупнейшие производители ЦСП в России: «ЦСП-СВИРЬ» и ЗАО «ТАМАК». Промышленное производство цементно-стружечных плит начато в 1930 году в США.
Стекломагнезитовый, стекломагнезиальный лист, ксилолит (СМЛ)
Композиционный лист, который производится путем формования смеси на плоской подложке прохождением через валки. В процессе формования производится армирование наружных слоев листа стеклосеткой. Далее СМЛ подвергается сушке. Сырьевая смесь включает в себя магнезиальное вяжущее — оксид магния, хлорид магния (бишофит) и наполнители — тальк, вспученный перлит, древесные опилки. Магнезиальное вяжущее в России используется в производстве огнеупорных изделий. Это определяет главное достоинство СМЛ как материала, применяющегося для огнезащиты строительных конструкций (в случае отсутствия в исходной сырьевой смеси органических наполнителей). Магнезиальное вяжущее — вяжущее воздушного твердения. Исходя из этого стекломагнезитовые листы, эксплуатирующиеся в условиях высокой влажности и знакопеременных температурных воздействий, требуют введения в состав листа модифицирующих водоупрочняющих добавок и последующей тщательной гидрофобизации наружных плоскостей и кромок. Организации, предлагающие к продаже СМЛ, игнорируют эти факторы и зачастую фальсифицируют характеристики стекломагнезитовых листов. Недобросовестные поставщики СМЛ перенасытили российский рынок строительных материалов низкокачественными (за редким исключением) стекломагнезитовыми листами китайских производителей, чем существенно дискредитировали этот продукт. Практически весь стекломагнезитовый лист представленный в России поставляется от китайских производителей. С учетом высоких огнестойкости магнезиального вяжущего СМЛ применяется для огнезащиты металлических, деревянных и бетонных конструкций, устройства противопожарных дверей и перегородок, воздуховодов, шахт дымоудаления, также СМЛ широко применяется для облицовки стен, потолков, полов в промышленном и жилом строительстве.
Производители СМЛ в России: ООО «Стройэволюция», ООО «СМЛ-ДОН».
Гипсокартонный лист (ГКЛ)
ГОСТ 6266-97- производится из гипсового вяжущего и модифицирующих добавок — замедлителей, регулирующих сроки схватывания и пенообразователей, уменьшающие плотность листов. Также в производстве гипсокартонных листов используется клей, с помощью которого обеспечивается сцепление гипсового сердечника с картоном. Процесс производства гипсокартонного листа происходит следующим образом. Сначала на движущийся конвейер укладывается разматывающийся из рулона картон. Далее из смесителя подается гипсовая смесь, которая выравнивается формующими валками. Следующие валки укрывают гипсовую смесь вторым слоем картона с одновременным окончательным формованием. После «схватывания» движущийся в виде ленты гипсокартон режется и направляется в сушильную камеру. Гипс по праву считается самым экологичным материалом, применяемым в строительстве.
ГКЛ широко применяются в строительстве при устройстве перегородок, облицовке внутренних стен, настилке полов, монтаже подвесных потолков и т.д.
Основные производителе ГКЛ в России: Knauf Gips KG (контролирует значительную часть рынка гипсокартона), ОАО «Гипс» — торговая марка «ВОЛМА», Lafarge Group, ООО «Аракчинский гипс» — торговая марка Abdullingips, группа «Юта Гипс», ОАО «Свердловский завод гипсовых изделий».
Гипсокартонные листы более 100 лет назад в промышленных масштабах начали производить в США.
Фиброцементные плиты
Модифицированный вариант асбестоцементных листов, в котором амфибол и хризотил асбестовые волокна заменены на целлюлозные волокна, прошедшие специальную химическую и термическую обработку. В процессе разработки сырьевых рецептур, технологии и промышленном производстве фиброцементных плит удалось преодолеть недостатки, присущие асбестоцементным листам – была устранена хрупкость, матрица материала стала более эластичной, способной воспринимать ударную нагрузку и значительно повысилась трещиностойкость и колкость при производстве монтажа плит и их эксплуатации. Также в фиброцементных плитах удалось существенно (до 150 циклов) повысить морозостойкость. Технология производства фиброцементных плит повторяет производство асбестоцементных плоских листов, с той лишь разницей, что фиброцементные плиты, как более современный материал, производится на более совершенном и высокопроизводительном оборудовании. Таким образом, фиброцементные плиты стали наиболее универсальным материалом для наружного применения — в частности в устройстве вентилируемых фасадов зданий.
Наиболее крупными производителями фиброцементных плит в России являются заводы компании Oy Minerit Ab (Финляндия) — торговая марка Minerit, Cembrit Holding A/S (Дания) — торговая марка Cembrit, завод Eternit концерна ETEX (Бельгия) — торговая марка Eternit, ОАО «ЛАТО» — торговая марка «ЛАТОНИТ».
III. ГРУППА. Материалы, в которых в качестве связующего используются минеральные вяжущие – цементные, гипсовые, магнезиальные, силикат — натриевые а в качестве наполнителя минеральные компоненты.
Листы асбестоцементные плоские (ацеид, шифер)
ГОСТ 18124-95 и ГОСТ 4248-92 — композиционный материал на основе цементного вяжущего и асбеста в соотношении 90% к 10%. Производство асбестоцементных листов включает насколько технологических переделов. На предварительной стадии происходит смешивание асбеста нескольких марок и его распушивание в мокром виде. Далее происходит приготовление цементно-асбестовой суспензии с дальнейшей ее подачей в листоформовочную машину. Следующий этап — формовка послойной накаткой до заданной толщины. Окончательное структурообразование происходит в процессе прессования листов на гидравлическом прессе, в котором развивается давление до 40 МПа. После завершения твердения на складе готовой продукции асбестоцементные листы готовы к отгрузке потребителям. Высокая прочность внутренней структуры асбестоцементного листа образуется за счет формирования высокопрочной цементной матрицы, в которой равномерно распределенные асбестовые волокна создают дисперсно-армированный каркас. Еще одно достоинство асбестоцементного листа состоит в том, что он относится к категории негорючих материалов. Но у асбестоцементных листов есть существенные недостатки — высокая хрупкость и низкая морозостойкость, что ограничивает применение этого материала в качестве наружных ограждающих конструкций. Также в последнее время к асбестоцементу стали предъявляться претензии по поводу его недостаточного соответствия нормам международной экологической безопасности, что в значительной степени повлияло на переход от асбестоцементных листов. Помимо этого с 50-х годов ХХ века странами Западной Европы и США ведется активная антиасбестовая компания в связи с выявлением медиками тяжелых форм легочных заболеваний людей, работающих с амфибол-асбестовой пылью. Так, в 1999 году в странах Европейского союза Европейской комиссией была принята Директива о запрещении использования асбеста и изделий из него с 1 января 2005 года
Асбестоцементные листы применяются в строительстве для облицовки наружных стен, при устройстве огнезащиты строительных конструкций, при монтаже электротехнических щитов и устройств.
Крупнейшие производители асбестоцементных плоских листов в России: ОАО АЦИ «Комбинат Красный строитель», ОАО «ЛАТО», ОАО «Себряковский комбинат асбестоцементных изделий», ООО «Ульяновскшифер», ОАО «Белгородасбестоцемент», ЗАО НП «Сухоложскасбоцемент».
Область применения СМЛ
:

Для наружной облицовки зданий
Для облицовки внутренних стен зданий
Для изготовления полов и потолков
Для несъёмной опалубки
Для установки межкомнатных перегородок
Для облицовки помещений саун, бассейнов и ванных комнат
Для обустройства печей и каминов
….

Условия хранения:

Рекомендуется хранить листы в горизонтальном положении.

Сравнение различных видов SIP-панелей

CLIP STUDIO PAINT Руководство по эксплуатации

Криволинейная поверхность

Выберите слой, к которому вы хотите применить фильтр, затем выберите меню [Фильтр] > [Искажение] > [Кривая поверхность], чтобы открыть диалоговое окно. Это искажает изображения, заставляя их казаться отраженными от цилиндрической или сферической поверхности.

Применимые слои

Растровый слой (цветной)

Растровый слой (серый)

Растровый слой (монохромный)

·Чтобы узнать, как применить эффект [Искажение] к слою, см. раздел «Использование фильтров искажения».

·Если вы создаете выделенную область, эффект будет применяться только к выделенной области. Вы не можете изменить размер эффекта после применения фильтра.

·Информацию о настройках в диалоговом окне [Кривая поверхность] см. в следующем разделе.

Диалоговое окно [Кривая поверхность]

Красный крест (X) появится на холсте, пока диалоговое окно открыто.Перетащите его, чтобы установить центр преобразования.

(1) Прочность

Установите степень преобразования изображения.

·Установите положительное число, чтобы изогнуть изображение по направлению к зрителю.

·Установите отрицательное число, чтобы изогнуть изображение от зрителя.

(2) Метод

Позволяет задать тип изогнутого лица для применения к изображению. Вы можете выбрать из [Цилиндр] или [Сфера].

(3) Уголок

Позволяет установить угол, если установлено значение [Цилиндр].

(4) Зона

Укажите диапазон, в котором будет применяться эффект трансформации.

Весь выбор	Применяет эффект преобразования ко всему изображению.
Укажите размер (используйте радиус/форму)	Определяет диапазон и вертикальное/горизонтальное соотношение эффекта трансформации. Укажите диапазон и вертикальное/горизонтальное соотношение, используя настройки [Радиус] и [Форма].

(5) Радиус

Установите диапазон искажения изображения.

(6) Форма

Установите соотношение сторон по вертикали и горизонтали для искажения изображения.

·Установите положительное число, чтобы сузить диапазон преобразования по горизонтали.

·Установите отрицательное число, чтобы сузить диапазон преобразования по вертикали.

(7) Предварительная версия

Включите этот параметр для предварительного просмотра результатов на холсте.

Microsoft Word — 22622.doc

%PDF-1.5
%
1003 0 объект
>>>]/ON[1004 0 R]/Order[]/RBGroups[]>>/OCGs[1004 0 R 1084 0 R]>>/PageLabels 1000 0 R/Страницы 981 0 R/Тип/Каталог>>
эндообъект
1083 0 объект
>/Шрифт>>>/Поля 1088 0 R>>
эндообъект
1002 0 объект
>поток
2012-09-04T13:39:48-03:00PScript5.dll версии 5.2.22012-09-27T15:57:10-03:002012-09-27T15:57:10-03:00Acrobat Distiller 9.5.2 (Windows)application/pdf

Microsoft Word — 22622.doc

Кристина Лейтао

UUID: 582c6258-c74a-4d5b-84a9-cd079e197c8cuuid: e1e029b7-10f8-4c97-9f25-7d0b740d4ac5

конечный поток
эндообъект
1000 0 объект
>
эндообъект
981 0 объект
>
эндообъект
8 0 объект
>
эндообъект
982 0 объект
>
эндообъект
978 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/Type/Page>>
эндообъект
1089 0 объект
>поток
HWrF}WV*U,;)}C0@Zs @I^gKUE=}. 5ֳzpccx& S%8Px-s4R,w]3hh5wl
U\&ي~[}j7%PaJ4(/pK~(ĊmUlVj

Заявка на патент США для композитной конструкционной панели) Заявка на патент (заявка № 20020122954, выданная 5 сентября 2002 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к панелям и, в частности, к композитной конструкционной панели (КСП) с композитным наполнителем, предпочтительно изготовленным из плиты с ориентированной стружкой (OSB).

[0002] В строительной отрасли используются массивные пиломатериалы и деревянные панели различных форм для облегчения возведения зданий, дорог и мостов.Например, временные дорожные панели и маты крана часто изготавливаются из цельного пиломатериала лиственных пород или некоторых пород хвойных пород. Эти панели используются для формирования временной легкой проезжей части или фундамента для облегчения передвижения транспортных средств и оборудования, что может потребоваться при строительных работах.

[0003] Как показано на фиг. 1, обычная дорожная панель, обозначенная в целом позицией 10, изготовлена из множества цельных пиломатериалов 12. Обычно используются четыре куска цельного пиломатериала 12, каждый из которых имеет размер 1’×1’×16′.Четыре куска дерева 12 обычно скрепляются болтами 14, образуя временную дорожную панель 10, имеющую размер в собранном виде 4 фута × 1 фут × 16 футов. Несколько панелей размещаются бок о бок над существующей землей, образуя временную проезжую часть или для поддержки кранов на строительной площадке. Грунтовые условия под панелями сильно различаются и могут включать, например, песок, глину, заболоченные земли и, возможно, значительное количество воды.

[0004] Панели из твердой древесины обычно выбрасываются в конце строительного проекта или могут быть использованы повторно, если они находятся в относительно хорошем состоянии.Срок службы панелей может составлять от шести месяцев до одного года, в зависимости от продолжительности строительного проекта и условий окружающей среды, которым подвергаются панели. Деревянные панели обычно не обрабатываются химическими консервантами из-за экологических соображений. Лиственные породы обычно используются из-за их превосходной износостойкости при движении тяжелых грузовиков и другой строительной техники. В дополнение к дорожным панелям и матам для кранов, другие области применения панелей из твердой древесины включают настилы над стальными балками для временных мостов и солдатские сваи.

[0005] Поскольку древесина, используемая для изготовления панели 10, дорогая, панель 10 очень дорогая. Кроме того, проезжая часть, образованная панелями 10, является очень дорогостоящей, поскольку для одного строительного проекта могут использоваться десятки тысяч панелей 10. Кроме того, цельный пиломатериал, используемый для изготовления панели 10, является дефицитным, поскольку массивный пиломатериал должен быть очень длинным, обычно около шестнадцати футов в длину. Следовательно, было бы желательно создать экономичную панель из относительно недорогого и легкодоступного материала, обладающего достаточной прочностью и долговечностью, чтобы заменить существующие панели из цельного пиломатериала.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Настоящее изобретение относится к экономичной конструкции панели, которая заменяет существующие панели из цельного пиломатериала. Согласно изобретению композитная конструкционная панель содержит композитный сердечник, состоящий из множества листов, изготовленных из композитного материала, при этом множество листов ориентированы параллельно направлению приложенной нагрузки.

[0007] Способ изготовления композитной конструкционной панели включает стадию формирования композитного сердечника, состоящего из множества листов, изготовленных из композитного материала, при этом множество листов ориентированы параллельно направлению приложенной нагрузки.

[0008] Различные цели и преимущества этого изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники из следующего подробного описания предпочтительного варианта осуществления, если его прочитать в свете прилагаемых чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] ИНЖИР. 1 — вид сбоку в перспективе обычной дорожной панели, изготовленной из цельного пиломатериала;

[0010] ИНЖИР. 2 представляет собой вид в перспективе сбоку в разрезе части испытательной балки из горизонтально ламинированной плиты с ориентированной стружкой;

[0011] ИНЖИР.3 представляет собой вид в перспективе сбоку в разрезе части испытательной балки из вертикально ламинированной плиты с ориентированной стружкой;

[0012] ИНЖИР. 4 представляет собой вид сбоку в перспективе основных компонентов композитной конструкционной панели в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;

[0013] ИНЖИР. 5 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления композитной конструкционной панели, содержащей множество вертикально ламинированных листов, ориентированных параллельно приложенной нагрузке для строительных применений, таких как дорожная панель, в которой композитная конструкционная панель опирается непосредственно на землю. ;

[0014] ИНЖИР.6 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления композитной структурной панели для строительных применений, таких как настил моста, в котором композитная структурная панель поддерживается над землей;

[0015] ИНЖИР. 7 представляет собой вид сбоку композитной конструкционной панели, показанной на фиг. 5;

[0016] ИНЖИР. 8 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления композитной конструкционной панели для применения в строительстве, такой как свая-солдатик, в котором композитные конструкционные панели размещены бок о бок в вертикальном положении;

[0017] ИНЖИР.8а представляет собой вид в поперечном сечении конструкции шип-паз для соединения смежных композитных конструкционных панелей;

[0018] ИНЖИР. 9 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления изобретения, в котором композитная конструкционная панель содержит множество горизонтально ламинированных листов, ориентированных перпендикулярно приложенной нагрузке;

[0019] ИНЖИР. 10 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления изобретения, в котором сердцевина композитной структурной панели включает в себя множество вертикально сложенных цельных пиломатериалов;

[0020] ИНЖИР.11 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления изобретения, в котором сердцевина композитной структурной панели включает в себя однонаправленную вспомогательную оболочку, ламинированную на одной или нескольких широких сторонах вспомогательной сердцевины;

[0021] ИНЖИР. 12 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления изобретения, в котором сердцевина композитной структурной панели включает двунаправленную вспомогательную оболочку, ламинированную на одной или нескольких широких сторонах вспомогательной сердцевины; и

[0022] ИНЖИР.13 представляет собой вид сбоку в перспективе предпочтительного варианта осуществления изобретения, в котором сердцевина композитной структурной панели включает один или несколько внутренних слоев, ламинированных на одну или несколько широких сторон внутреннего слоя.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

[0023] Были проведены инженерные, лабораторные и полевые испытания, чтобы определить, может ли композитная конструкционная панель (CSP) с сердцевиной из недорогого древесного материала, такого как ориентированно-стружечная плита (OSB), конкурировать по прочности и долговечности с болтовым соединением. бревна.Для ясности изложения оставшаяся часть этого описания посвящена наполнителям, изготовленным из листов OSB, но фанерных листов и заготовок из LVL (ламинированный пиломатериал), PSL (параллельно-стружечный пиломатериал), Glulam (клееный древесно-стружечный брус), OSL (ориентированно-стружечный брус). Пиломатериалы) и другие SCL (структурные композитные пиломатериалы) могут быть заменены композитным материалом сердцевины.

[0024] OSB — это специально разработанная панель для конструкционного использования, изготовленная из тонких древесных стружек, скрепленных вместе водонепроницаемой смолой под воздействием тепла и давления. Листы OSB обычно используются в жилом или коммерческом строительстве для обшивки крыши или пола и представляют собой менее дорогую альтернативу фанере. OSB имеет хорошую прочность на изгиб и сдвиг для этих целей. Кроме того, OSB обладает хорошей долговечностью при использовании в защищенных или закрытых помещениях, где они не подвергаются прямому воздействию элементов. Когда OSB подвергается воздействию воды в течение длительного периода времени, его механическая прочность и жесткость значительно снижаются, а его размерная стабильность ухудшается.Промышленная практика такова, что OSB не следует использовать в открытых средах. Кроме того, OSB не предназначена и не использовалась в качестве основного элемента конструкции для поддержки нагрузок от тяжелых грузовиков, кранов и других транспортных средств, не говоря уже о том, когда она подвергается воздействию элементов.

[0025] Хотя CSP может быть разработан для любого применения, были проведены лабораторные исследования горизонтально и вертикально ламинированных балок, чтобы проверить, могут ли балки выдерживать все статические, ударные и усталостные нагрузки, ожидаемые при использовании в качестве временной дорожной панели, например, во время строительства. строительство трубопровода.С этой целью балки должны были работать в различных сухих и влажных условиях. Для балок был использован коэффициент безопасности, чтобы балки могли выдерживать наихудшие статические нагрузки без чрезмерного прогиба. Коэффициент безопасности был необходим для учета ударных и усталостных условий, поскольку балки не подвергались испытаниям в условиях усталости. Однако ожидается, что коэффициенты безопасности обеспечат достаточную защиту от усталости в течение всего срока службы балок.

[0026] Во время строительства трубопровода все виды транспортных средств, например, тяжелая техника, пикапы, самосвалы, экскаваторы и трубоукладчики, могут пересекать КСЭ.Используя размеры и вес оборудования, предоставленные производителями оборудования, было определено, что трубоукладчик модели 578, доступный от Cianbro, представляет наихудший случай нагрузки.

[0027] Схема движения через панель была основным параметром дизайна. При максимальных поперечных напряжениях трубоукладчик ориентировали в продольном направлении так, чтобы его гусеница находилась по центру испытательных опор. Для обеспечения максимального изгиба, а также поперечного продольного напряжения трубоукладчик был ориентирован в поперечном направлении, при этом одна дорожка была сосредоточена на испытательных балках, а другая дорожка опиралась непосредственно на грунт рядом с испытательными балками.

[0028] Испытательные балки были смоделированы как балка с равномерным восходящим давлением грунта как в поперечном, так и в продольном направлениях. Эта модель приводит к консервативным оценкам приложенных напряжений. Максимальные приложенные напряжения для всех сценариев нагрузки, связанных с трубоукладчиком, приведены в Таблице 1 ниже. 1 ТАБЛИЦА 1 Максимальное прилагаемое напряжение трубоукладчика ПРОДОЛЬНОЕ ПОПЕРЕЧНОЕ Сдвиг изгиба Сдвиг изгиба 2290 фунтов на кв. дюйм 143 фунтов на кв. дюйм 94 фунтов на кв. дюйм 24 фунтов на кв. дюйм

[0029] Были проведены различные статические испытания для определения механических свойств различных испытательных балок как в продольном, так и в поперечном направлениях. Сначала была испытана одна испытательная балка, чтобы получить общее представление о прочности материала при трехточечном изгибе (горизонтальная укладка) (Испытание I). Затем были изготовлены и испытаны девять балок для определения прочности на сдвиг и изгиб как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях ламинирования. После того, как было установлено, что вертикальная укладка лучше, были изготовлены двенадцать балок и испытаны на трехточечный изгиб. Две из этих балок были испытаны без какой-либо арматуры, а десять балок были усилены на 1% (по объему) для увеличения прочности на изгиб в поперечном направлении.Эти десять усиленных балок были усилены при различном давлении зажима, чтобы определить, будет ли стандартное давление (80 фунтов на квадратный дюйм) удовлетворительным.

[0030] ИНЖИР. 2 показан вид в разрезе горизонтально ламинированной испытательной балки, обозначенной в целом позицией 20. Балка 20 содержит сердцевину 21, образованную множеством горизонтально уложенных листов ОСП 22. Продольное или x-направление параллельно широким сторонам ОСП. листов 22, а к плоскости чешуек 23 листов ОСП 22.Поперечное или y-направление параллельно широким сторонам листов OSB 22 и плоскости чешуек 23 листов OSB 22. Аксиальное направление или направление z перпендикулярно широким сторонам листов OSB 22, и к плоскости чешуек 23 листов OSB 22.

[0031] Испытания как больших, так и малых балок проводились с использованием балки 20, чтобы определить прочность балки 20 на изгиб и сдвиг при приложении нагрузки в осевом направлении или направлении по оси Z.В частности, были проведены три испытания (испытания I, II и III) для шести больших балок. Результаты испытаний сравнивали с максимальными приложенными напряжениями и прочностными характеристиками балки 20. Результаты показали, что балка 20 не может выдерживать продольный сдвиг при прокатке и что запас прочности при продольном изгибе недостаточен. Каждый тест описан, а результаты приведены ниже.

[0032] ИСПЫТАНИЕ I: Первоначальный тест 1 Балка, 8,5″×8″×8′ до оценки прочности

[0033] Описание образца:

[0034] 1 пучок, 8. 5″×8″×8′

[0035] ¾″ горизонтально ламинированные плиты OSB

[0036] клей: ГП ПРФ 4242/4554

[0037] Скорость распространения клея=90 фунтов на 1000 кв. футов соединения

[0038] давление зажима=80 фунтов на квадратный дюйм

[0039] отверждение: комнатная температура

[0040] Тестовая установка:

[0041] трехточечный изгиб с длиной пролета 7′

[0042] испытано на универсальной испытательной машине Baldwin (UTM)

[0043] Результаты:

[0044] балка не выдержала растяжения

[0045] напряжение изгиба при отказе=2.17 тыс.фунтов/кв.дюйм

[0046] Напряжение сдвига при отказе=103 psi

[0047] Модуль упругости (MOE)=0,39×106 psi

[0048] ТЕСТ II: Горизонтальная укладка 2 балок, 3,5″×7,5″×12′

[0049] Описание образца:

[0050] 2 балки, каждая примерно 3,5″×7,5″×12′

[0051] ¾″ горизонтально ламинированные плиты OSB

[0052] клей: ГП ПРФ 4242/4554

[0053] Скорость распространения клея = 90 фунтов на 1000 кв. футов соединения

[0054] давление зажима=80 фунтов на квадратный дюйм

[0055] отверждение: комнатная температура

[0056] Тестовая установка:

[0057] четырехточечный изгиб с длиной пролета 11 футов

[0058] проверено в сборке МТС

[0059] Результаты:

[0060] разрушения при растяжении в обеих балках 2 Напряжение изгиба при разрушении Напряжение сдвига при разрушении Образец (ksi) (psi) 1 2.55 100 2 2,09 82

[0061] ТЕСТ III: Горизонтальная укладка 3 балок, 3,5″×7,5″×4′

[0062] Описание образца:

[0063] 3 балки, каждая примерно 3,5″×7,5″×4′

[0064] ¾″ горизонтально ламинированные плиты OSB

[0065] клей: ГП ПРФ 4242/4554

[0066] Скорость распространения клея=90 фунтов на 1000 кв. футов соединения

[0067] давление зажима=80 фунтов на квадратный дюйм

[0068] отверждение: комнатная температура

[0069] Тестовая установка:

[0070] трехточечный изгиб с длиной пролета 30″

[0071] протестировано в Instron

[0072] Результаты:

[0073] разрушения при сдвиге во всех трех балках 3 Напряжение при изгибе при разрушении Напряжение при сдвиге при разрушении Образец (ksi) (psi) 1 1. 601 198 2 1,877 233 3 1,615 200

[0074] Таким образом, результаты тестирования панели 20 показали, что панель 20 не прошла все тесты.

[0075] ИНЖИР. 3 показан вид в разрезе вертикально ламинированной испытательной балки, обозначенной в целом позицией 30. Балка 30 содержит сердцевину 31, образованную множеством вертикально уложенных листов ОСП 32. Продольное или x-направление параллельно широким сторонам ОСП. листов 32, а к плоскости чешуек 33 листов ОСП 32.Поперечное или y-направление перпендикулярно широким сторонам листов OSB 32 и плоскости чешуек 33 листов OSB 32. Аксиальное направление или направление z параллельно широким сторонам листов OSB 32, и к плоскости чешуек 33 листов ОСП 32.

[0076] Также были проведены испытания как больших, так и малых балок для оценки как прочности на продольный сдвиг, так и прочности на изгиб балки 30, когда нагрузка прикладывалась в осевом или z-направлении.В частности, одно испытание (испытание IV) было проведено для трех небольших балок, другое испытание (испытание V) было проведено для трех небольших балок переменной длины и одно испытание (испытание VI) было проведено для двенадцати балок с десятью из двенадцати балок. имеющий покрытие 34 из однонаправленного полимера, армированного стекловолокном (GFRP), для обеспечения повышенной прочности на растяжение на нижней стороне испытательной балки 30, при этом стекловолокна 35 ориентированы в поперечном направлении или в направлении Y. Десять усиленных балок имели арматуру 34, применяемую при трех различных давлениях зажима (0, 5 и 80 фунтов/дюйм2), чтобы определить, является ли удовлетворительным стандартное давление зажима (80 фунтов/дюйм2).Результаты испытаний IV и V показали, что прочность на продольный изгиб и сдвиг была увеличена в вертикально ламинированной испытательной балке 30 по сравнению с горизонтально ламинированной испытательной балкой 20. Кроме того, результаты испытания VI показали, что арматура 34 из стеклопластика увеличилась в поперечном прочность на изгиб по крайней мере в сорок раз, тем самым корректируя любую ожидаемую потерю прочности на поперечный изгиб. Каждый тест описан, а результаты приведены ниже.

[0077] ТЕСТ IV: Вертикальная укладка 3 балки, 7. 5″×3,5″×4′

[0078] Описание образца:

[0079] 3 балки, каждая примерно 7,5″×3,5″×4′

[0080] ¾″ вертикально ламинированные плиты OSB

[0081] клей: ГП ПРФ 4242/4554

[0082] Скорость распространения клея=90 фунтов на 1000 кв. футов соединения

[0083] давление зажима=80 фунтов на квадратный дюйм

[0084] отверждение: комнатная температура

[0085] Тестовая установка:

[0086] трехточечный изгиб с длиной пролета 30″

[0087] проверено в UTM

[0088] Результаты:

[0089] разрывы напряжения во всех трех балках; эти разрушения были неожиданными из-за прочности на сдвиг, которая была выше, чем ожидалось.84 236 2 3,40 212 3 3,32 209

[0090] ТЕСТ V: Вертикальная укладка, 3 балки, 7,5″×3,5″

[0091] Сечение переменной длины

[0092] Описание образца:

[0093] 3 балки, каждая примерно 7,5″×3,5″×переменная длина

[0094] испытано с переменной длиной пролета

[0095] ¾″ вертикально ламинированные плиты OSB

[0096] клей: ГП ПРФ 424214554

[0097] Скорость распространения клея = 90 фунтов на 1000 кв. футов соединения

[0098] давление зажима=80 фунтов на квадратный дюйм

[0099] отверждение: комнатная температура

[0100] Тестовая установка:

[0101] трехточечный изгиб с переменной длиной пролета

[0102] проверено в UTM

[0103] Результаты:

[0104] разрушение из-за растяжения во всех трех балках 5 Длина пролета Напряжение изгиба при разрушении Напряжение сдвига при разрушении Образец (дюймы) (тыс.фунтов/кв.дюйм) (фунт/кв. дюйм) 1 20 3.54 318 2 12 3,41 511 3 12 3,38 508

[0105] ТЕСТ VI: Вертикальная укладка 12 балок, 7,5″×3,5″×2′

[0106] Поперечный изгиб

[0107] Описание образца:

[0108] 12 балок, каждая примерно 7,5″×3,5″×2′

[0109] испытано с переменной длиной пролета

[0110] ¾″ вертикально ламинированные плиты OSB

[0111] клей: ГП ПРФ 4242/4554

[0112] Скорость распространения клея = 90 фунтов на 1000 кв.футов соединения

[0113] давление зажима=80 фунтов на квадратный дюйм

[0114] отверждение: комнатная температура

[0115] усиленные балки содержат 1% GFRP по объему (один слой 18 унций однонаправленного переплетения)

[0116] отвержденная толщина стеклопластика=1%

[0117] глубина дерева

[0118] использовалось покрытие из влажного прега с массовым соотношением влажной смолы и стекла 1:1

[0119] давление зажима арматуры переменное: 0 фунтов на кв. дюйм, 5 фунтов на кв. дюйм, 80 фунтов на кв. дюйм

[0120] Тестовая установка:

[0121] трехточечный изгиб с переменной длиной пролета

[0122] проверено в UTM

[0123] Результаты:

[0124] разрушение из-за растяжения во всех трех балках 6 Напряжение при изгибе Зажим при разрушении Напряжение сдвига при разрушении Давление (тыс.фунтов/кв.дюйм) (фунт/кв. дюйм) Групповой образец (фунт/кв. дюйм) Полное преобразование Полное преобразование Контроль 1 — 0.112 0.112 10.8 11 2 — 0,091 0.091 8.7 9 1 80 1.29 1.29 123 114 2 80 2.03 0,93 196 183 3 80 1.57 1.47 151 141 4 80 1.57 1.15 179 167 5 80 1.75 1.34 167 156 6 80 1.75 1.27 183 171 7 0 2.43 1.87 231 230 8 0 2,36 1,71 226 211 9 5 2,19 1,60 219 204 10 5 2,02 1,45 189 176

[0125] Таким образом, результаты испытаний показали, что балка OSB 30 может выдерживать все статические, ударные и усталостные нагрузки, ожидаемые во время использования, когда балка OSB 30 опирается непосредственно на землю, например, при использовании в качестве дорожной панели, мата крана. , и тому подобное.

[0126] Обращаясь теперь к чертежам, на фиг. 4 основные компоненты композитной конструкционной панели (CSP), обозначенные в целом позицией 40, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. Базовые компоненты для CSP 40 включают сердцевину 41, изнашиваемую поверхность 42, слой армирования синтетическим волокном 43 на одной или обеих боковых сторонах, дополнительную влагозащитную обработку 44 на одной или обеих широких сторонах и боковых сторонах CSP 40. , необязательную противогнилостную обработку 45 на одной или нескольких широких сторонах и боковых сторонах CSP 40 и, по меньшей мере, одно дополнительное устройство 46 для подъема/перемещения/соединения, позволяющее легко поднимать CSP 40 или соединять его с другим композитным структурным элементом. Панель, которая может быть необходима в строительной среде.

[0127] Для строительных приложений, поддерживаемых непосредственно на земле, CSP 40 поддерживает строительные машины, такие как грузовики, фронтальные погрузчики и т. п., а также погрузку строительного оборудования, например, кранов и т. п., и передает нагрузку на земля внизу. В результате CSP 40 подвергается изгибающим и касательным напряжениям как в поперечном, так и в продольном направлениях, напряжениям смятия под колесной или гусеничной нагрузкой, концентрации напряжений вдоль четырех верхних сторон, вызванных движением транспортных средств, поднимающихся на CSP 40 и спускающихся с него.

[0128] ИНЖИР. 5 показан предпочтительный вариант CSP 50, предназначенный для использования в качестве дорожной плиты, мата крана и других подобных применений, где CSP 50 поддерживается непосредственно на земле. Следует понимать, что несколько композитных конструкционных панелей 50 могут быть размещены бок о бок, образуя непрерывную поверхность для катания (не показана).

[0129] CSP 50 содержит сердцевину 51, изготовленную из множества вертикально ламинированных листов OSB 52.Подобно вертикально ламинированной испытательной балке 30, продольное направление или направление по оси X параллельно широкой поверхности CSP 50 и плоскости чешуек 53 листов ОСП 52. Поперечное направление или направление по оси Y перпендикулярно широкой поверхности листов OSB 52 и плоскости чешуек 53 листов OSB 52. Осевое или z-направление параллельно широкой поверхности листов OSB 52 и плоскости чешуек 53 Листы OSB 52.

[0130] Теперь будет описан способ изготовления CSP 50.Во-первых, сердцевина 51, состоящая из множества листов OSB 52, формируется путем склеивания множества листов OSB 52 или других подобных изделий из древесных композитов вместе под давлением. Предпочтительно 15½ листов OSB, каждый из которых имеет размеры ¾″×4’×16’, разрезают на шестьдесят два листа OSB 52, имеющих размер ¾″×1×16’, чтобы сформировать сердцевину 51 CSP 50, имеющую размер размером 4″×1″×16′.

[0131] Затем между множеством листов OSB 52 наносится клей 56. Хотя это и не является требованием изобретения, используемый клей предпочтительно представляет собой PRF (фенол-резорцин-формальдегид) с расходом 30-90 фунтов на 1000 квадратных футов площади стыка. .Можно использовать другие водостойкие клеи для дерева. Можно использовать давление зажима клея в диапазоне от примерно 5 фунтов на квадратный дюйм до примерно 110 фунтов на квадратный дюйм. Следует понимать, что изобретение не ограничивается использованием клея и что изобретение может быть осуществлено с использованием любых средств крепления, таких как болты и т.п.

[0132] Затем листы OSB 52 располагают так, чтобы приложенная нагрузка в осевом направлении или направлении по оси z была параллельна широкой поверхности или плоскости отдельных листов OSB или других древесных композитных листов, составляющих сердцевину 51 CSP 50.Как описано ниже, другие ориентации отдельных листов 52 по отношению к приложенной нагрузке в осевом или z-направлении входят в объем настоящего изобретения. Однако параллельная ориентация листов OSB 52 по отношению к приложенной нагрузке является ключевой особенностью изобретения для применений, где присутствуют высокие напряжения сдвига, например, для дорожных панелей, матов кранов и других подобных применений.

[0133] Испытания показали, что эта параллельная ориентация листов OSB 52 по отношению к приложенной нагрузке в осевом направлении или направлении по оси z может исключить возникновение отказов в плоскости или при сдвиге качения.Испытания также показали, что эти типы отказов могут значительно снизить допустимую нагрузку на конструкцию CSP 50, и их можно избежать, изменив ориентацию листов OSB 52 по отношению к направлению приложенной нагрузки. Параллельная ориентация листов OSB 52 по отношению к приложенной нагрузке увеличивает прочность CSP 50 на сдвиг в продольном направлении с примерно 200 фунтов/дюйм2 до примерно 500 фунтов/дюйм2. Таким образом, параллельная ориентация листов OSB 52 по отношению к приложенной нагрузке приводит к резкому улучшению механических свойств, что позволяет более чем вдвое увеличить прочность на сдвиг композитного сердечника 51 по сравнению с другими ориентациями по отношению к направлению приложенной нагрузки. на листах OSB 52.Это, в свою очередь, значительно снижает размер и стоимость композитного сердечника 51 и CSP 50.

[0134] Таким образом, параллельная ориентация листов OSB 52 (и чешуек) по отношению к приложенной нагрузке имеет решающее значение, когда касательные напряжения управляют конструкцией CSP 50, например, в дорожных панелях, матах кранов и других подобных приложениях, поддерживаемых на земля. В других применениях напряжения сдвига могут не быть ограничивающим конструктивным фактором, и другие ориентации листов OSB 52 по отношению к приложенной нагрузке в осевом направлении 57 могут быть приемлемыми, как описано ниже.

[0135] Затем слой армирующего материала 55 наносят на одну или несколько сторон сердцевины 51 CSP 50, чтобы противостоять напряжениям изгиба и/или сжатия в направлениях x и y. Например, слой армирующего материала 55 наносится на нижнюю поверхность сердцевины 51 CSP 50. Предпочтительный тип армирующего материала 55 изготавливается из синтетического волокнистого армирующего материала, такого как стекловолокно, углеродное или арамидное волокно или другое. волокна 56 или любая их комбинация, заключенные в любую термореактивную или термопластичную смолу. Другими приемлемыми армирующими элементами могут быть металлические пластины или стержни. В дополнение к сопротивлению напряжениям растяжения и/или сжатия слой армирующего материала 55 защищает сердцевину 51 от окружающей среды и обеспечивает износостойкость. Для применения в дорожных панелях и крановых матах ключевой особенностью изобретения является то, что значительная часть волокон 56 в слое армирующего материала 55 проходит в поперечном направлении или в направлении Y CSP 50 на стороне натяжения при изгибе. Как показали результаты испытаний вертикально ламинированной балки 30, это необходимо, когда используется параллельная ориентация листов OSB 52 по отношению к направлению приложенной нагрузки.В этой ситуации изгиб в поперечном направлении может вызвать высокие поперечные растягивающие напряжения изгиба, перпендикулярные плоскости прядей волокна 56 в слое армирующего материала 55 (направления x и z) или в направлении, перпендикулярном плоскости чешуйки 53 в листах OSB 52 (направление Y). Направление Y является слабой осью материала для растяжения на CSP 50.

[0136] Испытания показали, что добавление небольших фракций армирующего материала 55 в направлении y на стороне растяжения при изгибе устраняет режимы разрушения при поперечном изгибе и может увеличить MOR (модуль разрыва) CSP 50 при поперечном изгибе примерно с 10 фунтов/кв. 230 фунтов/дюйм2.Это двадцатикратное увеличение прочности на поперечный изгиб возможно при коэффициенте армирования композитным стеклом E менее 3% и коэффициенте армирования углеродным волокном менее 1%. Коэффициент армирования определяется как площадь армирования из композита E-стекло/смола или углерод/смола, деленная на площадь поперечного сечения CSP 50. В лабораторных испытаниях использовалась объемная доля волокна 50%. Однако допустимы большие или меньшие объемные доли волокон. Таким образом, ключевым аспектом этого варианта осуществления изобретения является использование слоя усиливающего изгиб материала 55 с волокнами 56, ориентированными в поперечном или y-направлении CSP 50. Однако следует отметить, что усиливающий изгиб усиливающий материал 55 также может быть ориентирован в продольном направлении или в x-направлении CSP 50, в зависимости от направления приложенной нагрузки.

[0137] В дополнение к слою поперечного изгиба армирующего материала 55, слой углового/краевого армирующего материала 57 (показан пунктиром на фиг. 5) может быть нанесен вдоль верхних/боковых краев сердцевины 51 CSP 50. Опыт работы с полевые испытания показали, что этот слой может значительно увеличить срок службы CSP 50.Это связано с тем, что автомобильный транспорт, взбирающийся на верхнюю поверхность CSP 50 или с нее, может привести к высоким нагрузкам, которые могут повредить края CSP 50, особенно при использовании в качестве дорожных панелей или матов крана. Этот тип армирования не так критичен для описанных ниже применений настила моста, но также может использоваться в этих приложениях для обеспечения дополнительной прочности.

[0138] Предпочтительно слой армирующего материала 57 для углов/краев может быть выполнен путем нанесения синтетического волокна/смолы вокруг углов/краев CSP 50. Можно использовать различные типы волокон, структуры волокон и типы смол. Предпочтительная ориентация волокон материала 57 для усиления углов/краев перпендикулярна краям CSP 50. Другими словами, волокна материала 57 для усиления углов/краев ориентированы вдоль y- и z-направлений для длинных краев ( параллельно направлению х) сердцевины 51 и вдоль направлений 53, 57 по осям х и z для коротких краев (параллельно направлению у) CSP 50. Вместо использования непрерывных волокон, рубленых волокон или также может использоваться металлическая арматура (стальные или алюминиевые уголки).

[0139] После того, как слоям волокнистого армирующего материала 55, 57 дают отвердеть, наносят изнашиваемую поверхность 58 для формирования одной или обеих из верхней и нижней поверхностей CSP 50. Предпочтительно, изнашиваемую поверхность 58 наносят для формирования поверхности, которая оборудование перемещается, как правило, по верхней поверхности CSP 50. Результаты испытаний показывают, что изнашиваемая поверхность 58 может значительно продлить срок службы CSP 50. Предпочтительно изнашиваемая поверхность 58 изготовлена из полимербетона.Более высокая прочность может быть достигнута при использовании более толстых слоев полимербетона. Полимербетон предпочтительно состоит из смеси песка и термореактивного полимера. Соотношения полимер/песок могут варьироваться, также как и типы полимеров, состав песка и классификация частиц. Лабораторные испытания на прочность и долговечность интерфейса полимербетон/древесно-композитный материал были проведены для установления оптимальных характеристик износостойкой поверхности полимербетона 58. Были оценены различные коммерческие изделия из полимербетона, чтобы установить их прочность сцепления и долговечность с древесно-композитной подложкой.

[0140] На основании этого испытания предпочтительный вариант осуществления изобретения включает полимер с низкой жесткостью с относительно большими деформациями до разрушения (более примерно 2%+-). Более высокие напряжения до разрушения и низкая жесткость гарантируют, что интерфейс полимер-древесина не разрушится при гигротермическом циклировании (по данным ASTM D2559). Также могут использоваться другие износостойкие поверхности. Например, также возможны пропитанные асфальтом мембраны с износостойкой асфальтовой поверхностью.Однако асфальт может быть неприемлем для дорожных панелей, находящихся в непосредственном контакте с землей или грунтовыми водами в экологически чувствительных районах. Помимо того, что полимербетонные покрытия более экологически устойчивы, чем асфальтобетон, они более устойчивы к проникновению воды и более износостойкие, чем асфальт. Опыт полевых испытаний подтвердил, что толщина верхнего слоя полимербетона от примерно ¼ дюйма до примерно ½ дюйма приемлема для большинства дорожных панелей, матов кранов и других подобных применений.

[0141] Изнашиваемая поверхность 58 также обеспечивает хорошее сцепление с дорогой и сопротивление скольжению. Кроме того, лабораторные испытания показали, что армирующий материал 57 на верхней поверхности CSP 50 может быть легко интегрирован в изнашиваемую поверхность 58 из полимербетона. Таким образом, изнашиваемая поверхность 58 может служить смоляной оболочкой для армирующих волокон кромки/ материал для усиления углов 57.

[0142] Далее можно нанести влагостойкий обрабатывающий материал 59 на верхнюю, нижнюю и боковые поверхности ЦТП 50 при отсутствии изнашиваемой поверхности 58 из полимербетона и при отсутствии слоя армирующего синтетического волокнистого материала 55.Предпочтительно влагостойкий обрабатывающий материал 59 изготовлен из водостойкого термореактивного или термопластичного полимерного материала. Лабораторные испытания, а также 8-месячные полевые испытания на строительной площадке продемонстрировали, что имеющиеся в продаже полиэфирные, винилэфирные и эпоксидные покрытия обеспечивают достаточную защиту от проникновения влаги для CSP 50, используемого для изготовления дорожных панелей, матов кранов и других подобных применений. Опять же, смоляные системы с низкой жесткостью и высоким пределом прочности при разрушении обеспечивают превосходную долговременную защиту.

[0143] Затем на сердцевину 51 CSP 50 можно нанести необязательный материал 60 для консервации древесины для защиты от биологического разложения сердцевины 51 из древесины или древесных композитов. Обработку можно применять к отдельным листам 52 из древесного композита до формирования сердцевине 51 или в сердцевину 51 после ее формирования. Можно использовать любой коммерческий консервант для древесины. Если перед склеиванием сердцевинных листов 52 используется обработка для защиты древесины, следует выбрать смолу, совместимую с этой обработкой.Примером может служить консервант CCA (хромированный арсенат меди) и клей PRF.

[0144] Наконец, CSP 50 может включать подъемное/погрузочно-разгрузочное/соединительное устройство (не показано на фиг. 5), аналогичное устройству 46, показанному на фиг. 4. Следует понимать, что подъемное/погрузочно-разгрузочное/соединительное устройство 46 является только примером и не исключает других типов крепежных устройств, известных в данной области техники. Возможно, потребуется усиление CSP 50 вблизи точек подъема, чтобы противостоять более высоким статическим и динамическим нагрузкам, создаваемым подъемным оборудованием.

[0145] Как обсуждалось выше, CSP 50 можно использовать в приложениях, в которых CSP 50 поддерживается непосредственно на земле. Обратимся теперь к фиг. 6 и 7 показана CSP 70 для использования в качестве временного мостового настила или настила малого объема. В этом применении одна или несколько композитных конструкционных панелей 70 размещаются бок о бок поверх стальных, бетонных или деревянных балок 75, образуя непрерывную поверхность для катания. Предпочтительно, чтобы продольные оси балок 75 были ориентированы параллельно поперечному направлению или направлению Y CSP 70.Большинство функций, описанных ранее для CSP 50, применимы и к CSP 70. Основное различие между CSP 50 и CSP 70 заключается в типах и относительной величине нагрузок, которым подвергается CSP 70, что требует некоторых изменений в метод армирования, используемый для CSP 70, по сравнению с CSP 50.

[0146] Для настила моста размеры по осям x, y и z CSP 70 и толщина армирующего материала 73 выбираются так, чтобы выдерживать постоянные, временные и ударные нагрузки, необходимые для конструкции.Продольное или x-направление CSP 70, также известное как длинное направление, предпочтительно равно ширине пролета, который должен быть перекрыт Композитными конструкционными панелями 70. Поперечное или Y-направление CSP 70, иначе известный как короткое измерение, может быть переменным. Типичная длина короткого размера составляет от двух до шести футов.

[0147] Сердцевина 71 сформирована из вертикально ориентированных листов OSB или фанеры 72 (или заготовок PSL, OSL, LSL, LVL или клееного бруса).Вертикальная ориентация листов OSB 72 такова, что плоскость чешуек отдельных листов OSB 72 параллельна ориентации приложенной нагрузки в направлении z. Как упоминалось выше, эта параллельная ориентация листов OSB (и чешуек) по отношению к приложенной нагрузке значительно увеличивает прочность на сдвиг сердцевины 71.

[0148] Слой синтетического волокнистого армирующего материала 73 может быть нанесен таким образом, чтобы волокна 74 были ориентированы в поперечном направлении или в направлении Y (коротком направлении) CSP 70, чтобы сопротивляться напряжениям растяжения, вызванным изгибом в поперечном или коротком направлении.Кроме того, слой синтетического волокнистого армирующего материала 73 также может быть использован в продольном направлении или в направлении x (длинное направление) CSP 70, чтобы противостоять изгибающим напряжениям CSP 70 в продольном направлении. Эти напряжения создают чередующиеся области растяжения и сжатия. как на верхней, так и на нижней гранях ЦТП 70. Области растяжения расположены над фермами 75 на верхней стороне ЦТП 70 и в середине пролета между фермами 75 на нижней стороне ЦТП 70. Испытания показал, что слой армирующего материала 73 в продольном направлении или в направлении x необходим только в областях с высокими растягивающими напряжениями.Слой армирующего материала 73 можно использовать в зонах сжимающих напряжений, но он существенно не увеличивает производительность.

[0149] ИНЖИР. 7 показано, как можно оптимизировать слой армирующего материала 73 с волокнами 74, ориентированными в продольном или x-направлении CSP 70, чтобы он совпадал с местами максимальных растягивающих напряжений. Эта оптимизация армирования может быть достигнута, если подрядчик всегда будет использовать одно и то же расстояние между балками. В противном случае, если CSP 70 будет использоваться в нескольких проектах с разным расстоянием между балками, слой армирующего материала 73 с волокнами 74, ориентированными вдоль всей продольной оси или в направлении x, как на верхней, так и на нижней поверхностях CSP 70, должен использоваться. Слой армирующего материала 73 с волокнами 74, ориентированными в поперечном или y-направлении CSP 70, по существу необходим на нижней стороне CSP 70. Слой армирующего материала 73 на верхней поверхности CSP 70 только необходимо обеспечить дополнительную прочность.

[0150] Как описано ранее, износостойкая поверхность 76 из полимербетона на верхней стороне CSP 70 обеспечивает защиту от проникновения влаги и обеспечивает необходимую износостойкость.CSP 70 может также включать сквозные отверстия 77, расположенные через равные промежутки, для обеспечения средств крепления к опорным балкам 75 и для обеспечения средств крепления к перилам моста (не показаны). Следует понимать, что изобретение не ограничено типом средств крепления CSP 70 к балкам 75 и перилам моста (не показаны), и что изобретение может быть осуществлено с любыми подходящими средствами крепления, известными в данной области техники.

[0151] Обращаясь теперь к фиг.8 показан CSP 80 для использования в качестве солдатской сваи. Большинство характеристик CSP 80 для использования в качестве солдатской сваи практически идентичны CSP 50, 70 для использования в дорожных панелях, матах кранов и настилах мостов. Некоторые дополнительные соображения по проектированию CSP, связанные со сваями-солдатами, описаны ниже.

[0152] При использовании в качестве солдатской сваи CSP 80 выдерживает в значительной степени горизонтальное (в направлении z) давление грунта при выемке грунта, вызванное грунтом и другим материалом, находящимся за выемкой.Свая-солдатик может быть образована путем использования одной или нескольких композитных структурных панелей 80 для перекрытия между вертикально ориентированными двутавровыми балками 85. Вместо использования двутавровых балок 85 для скрепления композитных структурных панелей 80 композитные структурные панели 80 могут удерживаться вместе с помощью шпунтового соединения 86, как показано на фиг. 8а. Следует понимать, что изобретение не ограничено типом соединения, используемого для соединения композитных структурных панелей 80, и что изобретение может быть осуществлено с использованием любых способов соединения композитных структурных панелей вместе, некоторые из которых хорошо известны. .

[0153] Подобно CSP 50, 70, CSP 80 содержит сердцевину 81, образованную множеством листов OSB или фанеры 82 (или заготовок PSL, OSL, LSL, LVL или клееного бруса). Ориентация листов OSB 82 такова, что плоскость отдельных листов OSB 82 параллельна ориентации приложенной нагрузки в осевом или z-направлении. Как упоминалось выше, эта параллельная ориентация листов OSB 82 по отношению к приложенной нагрузке значительно увеличивает прочность на сдвиг сердцевины 81.

[0154] Толщина T CSP 80 и толщина волокнистой арматуры 83 зависят от пролета или ширины W между опорными сваями, типа материала, содержащегося у опорных свай, и глубины D котлована. То есть CSP 80, расположенный на большей глубине, D, подвергается более высоким напряжениям, чем CSP 80, расположенный ближе к поверхности выемки. В ситуациях, когда существуют высокие напряжения сдвига, отдельные листы OSB 82 внутри сердцевины 81 CSP ориентированы параллельно приложенной нагрузке, то есть в направлении z.Если касательные напряжения не являются проблемой конструкции, отдельные листы OSB 82 внутри сердцевины 81 могут быть перпендикулярны (в направлениях x или y) приложенным нагрузкам, как описано ниже.

[0155] Для применения в виде свай-солдат слой армирующего материала 83, усиливающего изгиб, следует наносить на внешнюю поверхность CSP 80 с волокнами 84, ориентированными как в направлениях x, так и в направлениях y. Другими словами, слой армирующего материала 83 может не понадобиться на лицевой стороне CSP 80, которая находится в непосредственном контакте с материалом, содержащимся в свае.Тем не менее, слой арматуры 83, рассчитанной на изгиб, на широких сторонах верхней и нижней поверхностей CSP 80 может быть использован для того, чтобы сделать CSP 80 реверсивным и уменьшить вероятность ошибки при правильном размещении CSP 80 во время строительства.

[0156] Ориентация волокон 84 слоя армирующего материала 83 в коротком направлении или в направлении Y на внешней поверхности CSP 80 имеет важное значение для обеспечения достаточной прочности при изгибе в коротком направлении. Как обсуждалось ранее, этот слой армирующего материала 83 необходим, когда листы OSB 82 внутри сердцевины 81 параллельны направлению нагрузки. Кроме того, ориентация волокон 84 слоя армирующего материала 83 в продольном или x-направлении на внешней стороне CSP 80 может быть использована для увеличения прочности на изгиб CSP 80.

[0157] CSP 80 может включать в себя один или несколько подъемных крюков 87, встроенных в панель, для облегчения обращения и сборки. Следует понимать, что изобретение не ограничивается использованием подъемных крюков 87 и что изобретение может быть осуществлено с использованием любого подъемного механизма, многие из которых хорошо известны.

[0158] Прочность соединения между композитными конструкционными панелями 80 может быть повышена за счет использования шпунтового соединения, как показано на фиг. 8а. Другие приспособления для повышения прочности соединения между композитными конструкционными панелями 80 могут включать выступающие штифты в CSP 80, которые могут быть расположены в отверстиях или проемах в соседнем CSP 80.

[0159] Изнашиваемая поверхность из полимербетона не является обязательной при применении CSP 80 в качестве солдатской сваи, но может использоваться для повышения прочности. Края и углы CSP 80 будут подвергаться ударным и динамическим нагрузкам при обращении с CSP 80 и при строительстве солдатской стены. Дополнительный слой армирующего материала (не показан) вокруг краев/углов CSP 80, как описано ранее для CSP 50 для использования в дорожных панелях и матах крана, может быть использован для увеличения долговечности CSP 80. Опять же, либо армирование синтетическим волокном/смолой или металлическое армирование может использоваться для усиления краев/углов CSP 80.

[0160] Как и прежде, все поверхности CSP 80, не покрытые волокнисто-полимерным армирующим материалом 83 или поверхностью из полимербетона (не показана), должны быть защищены слоем водостойкого герметизирующего материала (не показан). Водостойкий уплотнительный материал может быть изготовлен из термореактивных или термопластичных смол, включая асфальт.

[0161] До этого момента CSP-наполнители 51, 71, 81 описывались как содержащие вертикально ламинированные листы OSB 52, 72, 82, где листы ориентированы параллельно направлению приложенной нагрузки. Кроме того, сердечники CSP 51, 71, 81 могут быть изготовлены из фанерных листов, расположенных вертикально или перпендикулярно приложенной нагрузке, или из заготовок из PSL, OSL, SCL, LSL и клееного бруса вместо листов OSB 52, 72, 82.

[0162] Обращаясь теперь к фиг. 9 показан CSP 90 с сердцевиной 91, состоящей из одной заготовки или многократно скрепленных листов или шпона 92 из PSL, LVL, клееной древесины, OSL или LSL с направлением древесных волокон, параллельным продольному или x-направлению КСП 90.В приложениях, где касательное напряжение не является конструктивным соображением, ламинированные листы или шпон 92 могут быть ориентированы перпендикулярно направлению (направлению z) приложенной нагрузки, а не параллельно приложенной нагрузке, как в вертикально ламинированных листах OSB 52, 72, 82.

[0163] Слой изгибаемого армирующего материала 93 может быть нанесен на одну или обе широкие стороны (верхнюю и нижнюю стороны) CSP 90. Волокна 94 армирующего материала 93 могут быть ориентированы как в продольном направлении или направлении по оси x, так и в поперечном или поперечном направлении. Y-направление CSP 90.Полимербетонная поверхность 95 может быть нанесена на одну или обе широкие стороны ЦТП. Водостойкое термореактивное или термопластичное покрытие 96 может быть использовано на любой открытой поверхности CSP 90. Подъемные или погрузочно-разгрузочные устройства (не показаны) могут быть встроены в CSP 90 способом, аналогичным раскрытому в описании CSP 80.

[0164] Обратимся теперь к фиг. 10-13 проиллюстрировано множество сердечников, которые могут быть ламинированы со склеенной цельнораспиленной оболочкой. ИНЖИР. 10 показана сердцевина 100 из клееного бруса с вертикальным ламинированием.Сердцевина 100 предпочтительно изготовлена из множества листов 101 либо цельнопиленной древесины хвойных или лиственных пород, либо смешанной древесины хвойных и лиственных пород.

[0165] ИНЖИР. 11 показана сердцевина 110, включающая в себя вспомогательную сердцевину 111 с однонаправленной обшивкой из цельного пиломатериала 112, выполненной из древесины хвойных или лиственных пород, ламинированной на широкие поверхности (верхнюю и нижнюю поверхности) вспомогательной сердцевины 111 с использованием водостойкий клей для дерева, такой как PRF. Толщина подкожного слоя 112 будет варьироваться в зависимости от напряжений и износостойкости, требуемых для данной конструкции.Субоснова 111 может состоять из одного или нескольких из следующих материалов: бальза с торцовым волокном, вертикально или горизонтально ламинированные OSB или фанерные листы, клееный брус, PSL, LVL, OSL, LSL и любые другие заготовки SCL.

[0166] ИНЖИР. 12 показана сердцевина 120 с сердцевиной 121, ламинированной двунаправленными цельными пиломатериалами 122, 123, выполненными из древесины хвойных или лиственных пород. По существу, внутренняя цельнораспиленная вспомогательная обшивка 122 ламинируется на вспомогательную сердцевину 121 с использованием водостойкого древесного клея, такого как PRF.Внешняя цельнораспиленная вспомогательная обшивка 123 ламинируется на внутреннюю вспомогательную обшивку 122, но проходит перпендикулярно направлению внутренней вспомогательной обшивки 122. Толщина внутренней и внешней вспомогательных обшивок 122, 123 будет зависеть от напряжения и износостойкость, необходимые для конструкции. Субоснова 121 может состоять из одного или нескольких из следующих материалов: бальза с торцовым волокном, ламинированные цельные пиломатериалы, вертикально или горизонтально ламинированные OSB или фанерные листы, клееный брус, PSL, LVL, OSL, LSL и любые другие заготовки SCL. .

[0167] ИНЖИР. 13 показана сердцевина 130, включающая в себя сердцевину 131 и одинарную или многослойную подложку 132 из фанеры лиственных пород, OSB или шпона лиственных пород, ламинированную на вспомогательную сердцевину 131 с использованием водостойкого клея для дерева (не показан), такого как PRF. . Толщина подкожного слоя 132 варьируется в зависимости от напряжений и износостойкости, требуемых для данной конструкции. Субоснова 131 может состоять из одного или нескольких из следующих материалов: бальза с торцовым волокном, вертикально или горизонтально ламинированные OSB или фанерные листы, клееный брус, PSL, LVL, OSL, LSL и любые другие заготовки SCL.

[0168] Для ясности сердечники 100, 110, 120, 130 из древесного композита показаны без какого-либо слоя армирующего материала или изнашиваемой поверхности. Однако сердцевины 100, 110, 120, 130 могут включать в себя слой армирующего материала на изгиб как в коротком, так и в длинном направлениях (направлении x и y) на одной или обеих широких сторонах (верхней или нижней поверхностях), аналогично армирующий материал, раскрытый для стержней 51, 71, 81. Кроме того, полимербетонная поверхность может быть нанесена на одну или обе широкие стороны.Кроме того, для повышения долговечности на любую открытую поверхность можно нанести водостойкое термореактивное или термопластичное покрытие (включая асфальт). Кроме того, на края и углы также может быть нанесено покрытие из материала, усиливающего углы/кромки. Подъемные или погрузочно-разгрузочные устройства могут быть встроены в жилы 100, 110, 120, 130 для облегчения перемещения CSP.

[0169] Таким образом, инженерным проектированием, а также лабораторными и полевыми испытаниями было продемонстрировано, что можно использовать композитную конструкционную панель с композитным наполнителем из ориентированно-стружечной плиты и других древесных композитных материалов, таких как OSL, PSL, LSL, LVL, клееный брус и фанера в качестве основных несущих элементов для дорожных панелей, матов кранов, настилов мостов, солдатских свай и других подобных применений, подвергающихся тяжелым нагрузкам и суровым условиям.

[0170] CSP по изобретению устраняет зависимость от больших бревен, потому что CSP изготавливается из широко доступных мелких древесных стружек, древесных стружек, шпона или размерных пиломатериалов из твердой или мягкой древесины. Его уникальные особенности включают в себя высокую прочность и жесткость, долговечную износостойкую поверхность, опциональное армирование синтетическим волокном для повышения прочности и жесткости, а также опциональное влагостойкое покрытие для повышения долговечности. CSP сохраняет три основных преимущества традиционной конструкции панелей: (1) легкий вес (около 45 фунтов/фут3), (2) недорогой и (3) химически инертный.Благодаря превосходной долговечности CSP по сравнению с цельнопиленными деревянными панелями, скрепленными болтами, CSP предлагает больше возможностей для повторного использования в нескольких строительных проектах и снижает стоимость жизненного цикла.

[0171] Использование более рентабельного материала позволяет CSP быть более рентабельным, особенно в отношении жизненного цикла, по сравнению с обычными деревянными панелями на продажу. Крановые маты, дорожные панели и панели мостового настила, изготовленные из древесины лиственных пород, в настоящее время очень трудно получить в больших количествах, поскольку для их изготовления требуются большие цельные пиломатериалы, ресурс которых становится все более дефицитным.Использование более доступного материала снижает экологическую нагрузку на лесные ресурсы. Кроме того, подрядчики теперь испытывают трудности с приобретением этих панелей в разумных количествах и в короткие сроки. CSP решает все более острую проблему с поставками панелей из цельного пиломатериала и сокращает время на привлечение подрядчиков.

[0172] Следует понимать, что CSP изобретения может быть разработан для любого сценария нагрузки и не ограничивается приложениями, описанными выше.Кроме того, следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретным размером или формой композитной конструкционной панели и что изобретение может быть осуществлено с любым желательным размером или формой.

[0173] В соответствии с положениями законов о патентах принцип и принцип работы этого изобретения были объяснены и проиллюстрированы в его предпочтительном варианте. Однако следует понимать, что это изобретение может быть реализовано иначе, чем конкретно объяснено и проиллюстрировано, без отклонения от его сущности или объема.

1. Введение

ACEDVances в Гражданском стиле1687-80941687-8083941687-8086Hindawi10.1155 / 2021/66559806655980research ArticleExperlental Исследование RC-плите, реабилитируемую с помощью CSPSHTTPS: //orcid.org/0000-0002-4356-7731Libai-jianfuwen-qiangheyu-tinghtttp ://orcid.org/0000-0002-7526-1892FuXin-ShaBaraldiDanieleSchool of Civil Engineering and TransportationЮжно-Китайский технологический университетGuangzhouGuangdong 510640Chinascut.edu.cn20211310202120213122020106202115920211310201right © BaijalЭта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Реабилитация существующей водопропускной трубы с помощью гофрированных стальных пластин (CSP) в последние годы стала новой технологией, но инженеры и исследователи не очень хорошо понимают принцип работы восстановленной конструкции. Для исследования механических свойств железобетонных (ЖБ) плит, реабилитированных с помощью КСП, были проведены лабораторные испытания для изучения метода расчета и факторов, влияющих на несущую способность водопропускных труб из железобетонных плит, реабилитированных с помощью цементированных КСП.Результаты показали следующее: отказ при изгибе предварительно реабилитированной железобетонной плиты мало влияет на испытательную нагрузочную способность реабилитированной системы; В железобетонной плите и цементном растворе произойдет разрушение при сдвиге, а после восстановления в ЦСП и цементном растворе будет сформирован эффект арки; чем выше прочность на сдвиг бетона железобетонной плиты и цементного раствора, тем выше испытательная нагрузочная способность восстановленной системы: железобетонная плита и цементный раствор в значительной степени способствуют испытательной несущей способности восстановленной системы; CSP изменяет пластичность восстанавливаемой системы на стадии отказа.Было установлено, что метод оценки тестовой несущей способности реабилитируемой системы, основанный на сдвиговых способностях железобетонной плиты и цементного раствора и изгибной способности CSP, является разумным; максимальная разница между теоретическими и экспериментальными результатами составила менее 30%, а минимальная разница между ними составила 0%.

Национальный фонд естественных наук Китая52108142Guangzhou Communication Investment Group Co., Ltd.Hunan Jindi Corrugated Pipe Co., Ltd.1. Введение

Большинство малых мостов и водопропускных труб, построенных в Китае в начале строительства, в основном находятся в периоде капитального ремонта.Среди многих методов ремонта реабилитация малых мостов и водопропускных труб залитыми цементным раствором гофрированными стальными пластинами (ГСП) является очень удобной технологией, которая требует только вставки КСП в мост или водопропускную трубу с последующим заливанием цементным раствором пространства между ними [1, 2]. Однако эта технология создает новые проблемы для структурного анализа, поскольку механический механизм конструкции меняется с единой системы на составную систему существующего моста или водопропускной трубы, цементного раствора и арки из гофрированной стали после восстановления; существующий мост или водопропускная труба, цементный раствор и CSP могут играть очень разные роли в реабилитируемой системе.

Было проведено большое количество исследований для изучения характеристик труб со скользящей футеровкой, и было обнаружено, что после ремонта трубы, закрепленные различными материалами, демонстрируют различные механические свойства. Например, установлено, что восстановленная чугунная труба с вкладышем действует как система «труба в трубе» [3], тогда как восстановленный бетонный коллектор действует как составная система [4]. Кроме того, было установлено, что прочность цементного раствора на сжатие оказывает важное влияние на испытательную нагрузочную способность реабилитированной трубы [5].Было обнаружено, что между существующей трубой, цементным раствором и вкладышем происходит как полное, так и частичное взаимодействие, и конструкция вкладыша не должна основываться на допущении связи между двумя компонентами [6, 7]. Кроме того, было обнаружено, что уровень коррозии CSP не влияет на поведение конструкции, и было обнаружено, что мощение инвертора улучшает характеристики конструкции [8]. Как правило, восстановленная труба может выдерживать более высокие нагрузки, чем труба до реабилитации [9, 10]. Если CSP используется для восстановления железобетонной (ЖБ) трубы, теория распределения нагрузки может использоваться для оценки испытательной несущей способности восстановленной трубы, а уровень коррозии железобетонной трубы мало влияет на испытание. — грузоподъемность [11, 12].

Некоторые аспекты существующих исследований труб со скользящей футеровкой, например, факторы, влияющие на прочность восстанавливаемой конструкции и состояние контакта между различными материалами, могут служить ориентиром для исследования восстановленных водопропускных труб из железобетонных плит; однако механические свойства железобетонной плиты сильно отличаются от свойств железобетонной трубы. Некоторые полевые испытания показали, что напряженное состояние бетонного моста или кирпичной водопропускной трубы, восстановленных с помощью CSP, было эффективно снижено и что CSP обеспечили хороший эффект усиления [13–15]. Однако исследования железобетонных плит, реабилитированных с помощью CSP, остаются недостаточными. Ж/б плиты, реабилитированные с помощью CSP, обладают следующими характеристиками: (1) CSP ограничивается водопропускной трубой и цементным раствором из ж/б плиты, которые прочнее почвы, а деформация CSP ограничена; (2) интерфейс железобетонной плиты, цементного раствора и CSP характеризуется контактом и проскальзыванием, отличными от таковых для композитной конструкции, а CSP имеет арочный эффект, что увеличивает сложность структурного анализа; (3) с трансформацией конструктивной системы вид разрушения реабилитируемой конструкции меняется, как и соответствующая механическая модель; (4) раствор не может передавать напряжение, а может передавать только давление, тем самым увеличивая сложность роли раствора с трещинами в системе армирования.

В последнее время все больше CSP используются для восстановления водопропускных труб из железобетонных плит в Китае, но инженеры проектируют CSP только как новую водопропускную трубу, и принцип работы восстановленной конструкции неясен. Следовательно, необходимо исследовать механические характеристики реабилитированной конструкции, чтобы обеспечить справку для инженерных приложений. На этом фоне в настоящем исследовании была проведена серия разрушающих испытаний для изучения метода расчета и факторов, влияющих на несущую способность водопропускных труб из железобетонных плит, реабилитированных с цементированными ЦСП.Результаты исследования в этой статье могут предоставить эффективное теоретическое руководство для инженерного применения, чтобы проектировщики могли разумно разработать проект реабилитации в соответствии с расчетной формулой и реализовать целевую несущую способность реабилитируемой системы.

2. Описание эксперимента 2.1. Ж/б плиты

В этом эксперименте использовались пять изготовленных в лаборатории железобетонных плит, каждая из которых имела длину 2600 мм, ширину 500 мм и толщину 150 мм. Двухслойные стальные стержни (HRB400) укладывались в железобетонные плиты с толщиной защитного слоя 30 мм; расположение 3ϕ12 было принято для верхних стальных стержней, а расположение 6ϕ16 было принято для нижних стальных стержней. Класс прочности железобетонных плит был C40, что соответствует прочности на сжатие 40,375 МПа и модулю упругости 32,5 ГПа. Класс прочности стальных стержней составлял HRB400 с минимальным пределом текучести 400 МПа и пределом прочности на растяжение 575 МПа, а модуль упругости стальных стержней составлял 210 ГПа. Железобетонные плиты укладывались непосредственно на цельные фундаменты, а длина внахлест составляла 150 мм.

2.2. Интегральный фундамент

Интегральный фундамент длиной 3000 мм и высотой 1500 мм представлял собой U-образный фундамент, образованный двумя опорами, соединенными с плитой основания.Опоры имели толщину 350 мм и ширину 500 мм, в опорах располагались три слоя стальных стержней 6ϕ18. Нижняя плита имела толщину 200 мм и ширину 500 мм, и в плите располагались два слоя стальных стержней 6ϕ18. В верхней части опоры был устроен паз для размещения железобетонной плиты длиной 170 мм и глубиной 150 мм.

2.3. CSP

CSP были полукруглыми с внутренним диаметром 1000 мм и были приобретены у производителя. Амплитуда гофра КСЧ составила 55 мм с периодом 200 мм и толщиной неповрежденной стенки 3 мм.Обозначение CSP было Q235, и они имели минимальный предел текучести 235 МПа, минимальный предел прочности при растяжении 370 МПа и модуль упругости 210 ГПа. Для соединения ЦКН и фундамента использовались дебалансные швеллеры, а швеллер соединялся с фундаментом и ЦСП дюбелями М20 и высокопрочными болтами соответственно.

2.4. Затирка

Для затирки можно использовать многие материалы, включая пеноцементную обшивку, цементный раствор, бетон с мелким заполнителем и обычный бетон.Учитывая, что в Китае обычно используют бетон [16–18], использовали два типа растворов, а именно бетон С30 и цементный раствор М5. Бетон С30 имел прочность на сжатие 30,35 ± 2,00 МПа и модуль упругости 30 ГПа, а цементный раствор М5 имел прочность на сжатие 3,37 МПа и модуль упругости 6,08 ГПа. Толщина цементного раствора как в основании, так и в своде СУЗ составляла 95 мм.

2.5. Образцы

Всего в этом эксперименте использовалось пять образцов: (1) железобетонная плита, восстановленная с помощью залитого раствора CSP (далее RRCS1), (2) железобетонная плита, восстановленная залитым раствором CSP (далее RRCS2), (3) предварительно нагруженная ЖБ плита, восстановленная с помощью залитого раствора CSP (RRCS3 в дальнейшем), (4) предварительно нагруженная железобетонная плита, восстановленная с помощью залитого раствора CSP (в дальнейшем RRCS4), и (5) железобетонная плита, восстановленная только раствором (в дальнейшем RRCS5). Затирка, используемая в RRCS1, была цементным раствором M5, тогда как затирка, используемая для других образцов, была бетоном C30. Разница между RRCS3 и RRCS4 заключалась в том, что железобетонная плита, используемая в RRCS3, была предварительно нагружена до отказа, а та, что использовалась в RRCS4, — нет. Детали образцов представлены на рисунке 1, а схема нагружения показана на рисунке 2.

Рисунок 1

Детали образцов для испытаний.

Рисунок 2

Принципиальная схема силовой рамы.

2.6. Загрузка

Это исследование позволяет лучше понять производительность железобетонных плит, реабилитированных с цементным раствором CSP. В этом исследовании был проведен эксперимент с одноточечной нагрузкой в середине пролета, и для измерения вертикального смещения середины пролета использовался струнный потенциометр с точностью 0,1 мм.

К образцам прикладывалась нагрузка с помощью гидравлического привода мощностью 1500 кН, прикрепленного к реактивной раме над образцами. Распределительная балка использовалась для обеспечения того, чтобы сосредоточенная нагрузка не могла вызвать ухудшение состояния образцов или концентрации напряжений.Образцы были нагружены до предельной испытательной нагрузки со скоростью 15 кН/мин, и нагружение было приостановлено на различных этапах для наблюдения за экспериментальными явлениями.

3. Экспериментальные результаты 3.1. ЖБ плита

В этом одноточечном эксперименте железобетонная плита, которая была элементом изгиба, в основном подвергалась изгибающему моменту перед восстановлением. ЖБ плита демонстрировала хорошую пластичность на протяжении всего экспериментального процесса, что соответствовало характеристикам разрушения недоармированной балки.Из кривой нагрузки-перемещения, показанной на рисунке 3, видно, что железобетонная плита имела предел текучести 116,52 кН и предел прочности 130 кН.

Рисунок 3

Соотношение между нагрузкой и смещением для железобетонной плиты.

3.2. Реабилитированная система

Образцы RRCS1-5 представляли собой все железобетонные плиты, реабилитированные с залитыми раствором CSP, и их кривые нагрузка-смещение имели одинаковую форму; то есть каждая кривая была в основном прямой линией до точки (а). После того, как точка (а) была достигнута, раствор начал трескаться, а наклон кривой нагрузки-перемещения уменьшился, и кривая была слегка наклонена.

Экспериментальные результаты образцов RRCS3, RRCS4 и RRCS2 показали, что предварительное нагружение действительно снижало испытательную нагрузочную способность восстановленной системы (667,03 кН и 683,89 кН против 735,4 кН соответственно), но предварительное нагружение до разрушения или не до разрушения имело незначительное влияние на испытательную нагрузочную способность (667,03 кН против 683,89 кН). Однако железобетонная плита, предварительно нагруженная до разрушения (RRCS3), имела более низкое вертикальное смещение в середине ее реабилитированной системы, чем железобетонная плита без предварительного нагружения до разрушения (RRCS4), когда была достигнута максимальная испытательная нагрузка восстановленной системы (9.59 мм против 14,17 мм соответственно). Кроме того, из рисунка 4 видно, что вертикальные смещения средних пролетов предварительно нагруженных восстановленных систем (RRCS3 и RRCS4) были ниже, чем у ненагруженной восстановленной системы (RRCS2) (9,59 мм и 14,17 мм против 17,21 мм соответственно). ), когда они достигли максимальной тестовой нагрузки.

Рисунок 4

Соотношение между нагрузкой и смещением для RRCS2, RRCS3 и RRCS4.

Как правило, кривые нагрузки-перемещения трех образцов были похожи по форме, и их точки растрескивания цементного раствора (точка (а)) были близки друг к другу.Однако пластичность трех образцов после разрушения была совершенно разной; RRCS3 (предварительно загруженный до отказа) был наихудшим, за ним следовал RRCS4 (без предварительной загрузки до отказа) и RRCS2 (без предварительной загрузки) был лучшим.

Из рис. 5 видно, что максимальная испытательная нагрузочная способность РПКС5 (реабилитированная система без ЦСП) была значительно ниже, чем у РПКС2 (536,64 кН против 735,4 кН соответственно), а разница между ними составила 198,76 кН (представляет собой испытательную нагрузку, обеспечиваемую CSP).Этот вывод указывает на то, что CSP действительно сыграл роль в реабилитированной системе, но основной вклад испытательной несущей способности восстановленной системы был обеспечен за счет железобетонной плиты и цементного раствора (73%), тогда как CSP внес 27% тестовая нагрузочная способность. Было обнаружено, что две кривые для RRCS2 и RRCS5 поразительно похожи до достижения максимальной тестовой нагрузочной способности, но имеют разные амплитуды. С этого момента раствор играл важную роль в укреплении железобетонной плиты.Самая большая разница между двумя кривыми заключалась в том, что пластичность RRCS2 была лучше, чем у RRCS5 после достижения максимальной тестовой нагрузки благодаря внутренней поддержке CSP. Интересно, что вертикальные смещения промежуточных пролетов RRCS2 и RRCS5 были в основном одинаковыми, когда была достигнута максимальная тестовая грузоподъемность. Это косвенно указывает на то, что железобетонная плита, цементный раствор и CSP достигли своей максимальной тестовой нагрузки, когда реабилитированная система достигла своей максимальной тестовой нагрузки.

Рисунок 5

Соотношение между нагрузкой и смещением для RRCS2 и RRCS5.

На рис. 6 показано, что максимальная тестовая нагрузочная способность RRCS1 была ниже, чем у RRCS2. На основании этого можно сделать вывод, что низкая прочность раствора обусловила низкую испытательную нагрузочную способность реабилитируемой системы. Кроме того, вертикальные смещения миделях RRCS1 и RRCS2 были в основном одинаковыми, когда образцы достигли максимальной тестовой нагрузки, и эти образцы имели одинаковую пластичность после достижения максимальной тестовой нагрузки.

Рисунок 6

Соотношение между нагрузкой и смещением для RRCS1 и RRCS2.

3.3. Деформация и кривизна CSP

Деформации поперечного сечения CSP полезны для различения связанного состояния железобетонной плиты, цементного раствора и CSP. Если железобетонная плита, цементный раствор и CSP полностью связаны в середине пролета, деформации CSP должны представлять собой наклонную прямую линию, а деформации на гребне и впадине CSP должны быть деформациями растяжения; если между CSP и цементным раствором нет связи, деформации в гребне и впадине должны быть деформациями сжатия и растяжения соответственно. Эти два случая соответствуют распределению деформации полного и частичного соединения, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7

Распределение напряжения различных условий соединения.

На рис. 8 представлены распределения деформаций на гребне и впадине ССП в RRCS2 на четырех различных стадиях нагружения, а именно: до растрескивания раствора (F = 100 кН), во время растрескивания раствора (F = 216,39 кН), до реабилитируемого система достигла предельной грузоподъемности при испытании (F = 600 кН), а в точке, в которой реабилитированная система достигла предельной грузоподъемности при испытании (F = 735.4 кН). Из рисунка 8 видно, что деформации в своде CSP были все деформации растяжения, а деформация гребня была меньше, чем деформация впадины, что указывает на то, что CSP и цементный раствор были связаны до и во время растрескивания цементного раствора (аналогично полной случай склеивания показан на рисунке 7). Напротив, в вершине CSP деформация гребня была сжимающей, а деформация впадины была растягивающей, что указывает на проскальзывание CSP и цементного раствора, и CSP начал действовать независимо до и в точке, в которой предельная испытательная нагрузка мощность была достигнута.

Рисунок 8

Поперечные деформации CSP (единица измерения: 10 ^-6 ).

Предел текучести стали составлял около 0,0011 (1100 × 10 ⁻⁶ ), поэтому, когда образец достиг своей предельной испытательной нагрузочной способности, деформации в вершине CSP уже превышали предел текучести стали; это указывает на то, что в это время сформировался пластический шарнир. Если оценка несущей способности при испытании основана на предельной несущей способности при испытании, вклад CSP следует рассчитывать с использованием теории пластичности.

Кривизны отражают деформацию изгиба CSP. Когда деформации CSP меньше, чем деформации текучести, изгибающий момент можно рассчитать путем преобразования деформаций в напряжения по закону Гука; однако, как только штаммы CSP превышают штаммы текучести, закон Гука больше не применяется. Кроме того, зависимость между напряжением и деформацией холоднопрессованного CSP неизвестна, и получить напряжения сложно. Таким образом, механические характеристики CSP после текучести анализировали через кривизну, которая рассчитывалась следующим образом [19]: ₁ и ε ₂ — деформации гребня и впадины соответственно.

На рис. 9 представлены распределения кривизны CSP на двух стадиях, а именно на стадии текучести CSP и на конечной стадии. Было обнаружено, что кривизна увеличивается с увеличением приложенных нагрузок, и распределение кривизны было наибольшим, когда образцы достигали предельной испытательной нагрузки. Распределение кривизны поперечных сечений на двух стадиях нагружения было аналогичным. Корона CSP подвергалась положительному изгибающему моменту, что приводило к деформации вниз, в то время как другие секции подвергались отрицательному изгибающему моменту, что приводило к деформации вверх.Это явление косвенно указывает на то, что CSP, возможно, нес только приложенные нагрузки (активное действие) непосредственно на венце, в то время как другие секции были ограничены цементным раствором (пассивное действие) и не подвергались непосредственно приложенным нагрузкам. Если на двухшарнирную полукруглую арку без закрепления раствором воздействовать вертикальную нагрузку, точка перегиба появится в наклонном направлении под углом 45° относительно свода. Однако точка перегиба, показанная на рисунке 8, была меньше 45°; это указывает на то, что цементный раствор обеспечивает более сильное боковое ограничение основания и плеча CSP, чем грунт; то есть ножка CSP не может вращаться наружу.

Рисунок 9

Кривизны сечения CSP.

4. Характеристики отказа восстановленной системы

Образцы RRCS1-5 имели те же характеристики отказа. Взяв RRCS2 в качестве примера, на рис. 10 представлено распределение трещин в реабилитированной системе. Когда RRCS2 был загружен до 230 кН, вертикальные трещины изгиба появились в короне раствора, а горизонтальные трещины изгиба появились на средней высоте стороны раствора. При нагрузке до 300 кН в середине пролета железобетонной плиты появились вертикальные трещины изгиба.При нагрузке до 310 кН в железобетонной плите появились трещины сдвига, которые развивались наклонно вниз от края распределительной балки под углом примерно 45°. При нагрузке до 550 кН в цементном растворе появились трещины сдвига, которые также развивались наклонно вниз под углом примерно 45°. При нагружении до предельной испытательной нагрузки ширина сдвиговых трещин в железобетонной плите и растворе увеличивалась, вертикальная деформация ЦСП также увеличивалась, а плечи пластически выгибались.Из экспериментальных явлений можно сделать вывод, что разрушение при сдвиге произошло в железобетонной плите и цементном растворе, в то время как изгиб произошел в CSP, а пластические шарниры появились в короне и плечах CSP. Таким образом, предельная тестовая грузоподъемность реабилитированной системы может зависеть от способности сдвига железобетонной плиты и цементного раствора, а также несущей способности CSP на изгиб.

Рисунок 10

Характеристики отказов: (a) общий характер отказов; (б) схематическая диаграмма трещин.

(а)(б)5. Оценка тестовой несущей способности

На основании экспериментальных явлений в железобетонной плите и цементном растворе произошло разрушение при сдвиге, а на их стыке произошло горизонтальное проскальзывание; таким образом, они не соединились вместе. Кроме того, на рисунке 5 показано, что деформации образцов RRCS5 и RRCS2 были одинаковыми, что указывает на то, что реабилитированная система достигла своей предельной испытательной нагрузки при повреждении железобетонной плиты и цементного раствора.

Более того, так как в CSP произошло разрушение при изгибе, можно сделать вывод, что железобетонная плита и цементный раствор подвергались воздействию сдвигающих усилий, в то время как CSP отдельно подвергался изгибающему моменту, и реабилитированная система достигла своей предельной испытательной нагрузки когда ж/б плита и цементный раствор достигли прочности на сдвиг.Максимальная тестовая грузоподъемность реабилитированной системы представляла собой сумму сдвиговых способностей железобетонной плиты и цементного раствора и изгибающей способности CSP. Поэтому расчетная схема на рисунке 11 была использована для оценки испытательной нагрузки реабилитированной системы. Поверхность разрушения при сдвиге представляла собой наклонный участок вниз от края распределительной балки до вершины CSP с гипотетическим углом 45 °, а приложенная нагрузка F должна удовлетворять следующему уравнению: (2) F = F1 + F2 + F3 , где F — нагрузка, приложенная к реабилитируемой системе, F ₁ — способность к сдвигу железобетонной плиты, F ₂ — способность к сдвигу цементного раствора, а F ₃ — способность к изгибу CSP. .

Рисунок 11

Расчетный эскиз реабилитируемой системы. (1) Поверхность сдвига железобетонной плиты и цементного раствора; (2) разрушение при сдвиге нижней линии железобетонной плиты; 3 – боковая линия разводной балки; (4) сдвиг нижней линии цементного раствора.

Прочность на сдвиг железобетонной плиты и цементного раствора можно рассчитать, используя подход, указанный в Кодексе проектирования бетонных конструкций [20] следующим образом: (3) F1=0,5ft1A1+0,8fyvAsv, F2=0,7βhft2A2, где f _t1 — нормативная прочность на разрыв бетона в железобетонной плите, f _t2 — нормативная прочность на растяжение раствора, а β _h — коэффициент влияния высоты поперечного сечения, который должен быть равен 1.0 при высоте поперечного сечения не более 800 мм и 0,9 при высоте поперечного сечения не менее 2000 мм. При этом A ₁ – это общая площадь поверхности сдвига железобетонной плиты, равная (l ₂ − l ₁ )/cos 45°, а A ₂ – это общая площадь поверхность сдвига раствора, равная (l ₃ − l ₂ )/cos 45°. Кроме того, f _yv — характеристическая прочность хомута на растяжение, A _sv — площадь сечения хомутов, пересекающих поверхность сдвига железобетонной плиты, l ₁ — ширина раздаточной балки, l ₂ — длина приложенной нагрузки, распространяющейся на нижнюю часть железобетонной плиты, а l ₃ — длина приложенной нагрузки, распространяющейся на нижнюю часть цементного раствора.

В системе «грунт-сталь» CSP обычно упрощают как двухшарнирную арку. Однако из-за бокового ограничения цементного раствора вращение основания CSP сдерживается, тем самым значительно улучшая испытательную нагрузочную способность CSP. Таким образом, в реабилитируемой системе ЦСП был упрощен как фиксированная арка, изгибная способность которой может быть рассчитана с использованием подхода, указанного для арочных мостов [21]. В это время изгибающий момент на вершине CSP можно рассчитать по уравнению (4) и он должен быть меньше пластической изгибающей способности f _CSP ·Z. Кроме того, F ₃ можно рассчитать по уравнению (5). равномерно распределенные нагрузки, действующие на вершину ЦТП, R — средний радиус ЦТП, f _ЦТП — характеристический предел текучести ЦТП, Z — модуль пластического сечения ЦТП.

Образец RRCS2 был взят в качестве примера для иллюстрации процесса расчета тестовой несущей способности; в то время как в этом процессе использовалась характеристическая прочность материала, расчетные значения прочности материала должны быть приняты для расчета конструкции.Нормативная прочность на растяжение бетона С40, бетона С30 и раствора М5 составила соответственно 2,39, 2,01 и 0,1 МПа, а нормативная текучесть и площадь поперечного сечения хомутов соответственно 400 МПа и 123 мм ² . Поскольку длина горизонтальной проекции трещин сдвига (150 мм) в железобетонной плите была меньше, чем расстояние между хомутами (180 мм), трещины сдвига не пересекались бы со хомутами, а хомуты не обеспечивали бы никакой способности к сдвигу. Более того, значения l ₁ , l ₂ и l ₃ образцов составляли соответственно 183, 483 и 847 мм (эти значения можно измерить с помощью программного обеспечения для черчения, такого как AUTO CAD). Характеристический предел текучести КСЧ составил 235 МПа, модуль пластического сечения 62,351 мм ³ /мм, средний радиус КСЧ 0,5 м, ширина ЖБ плиты и КСЧ 500 мм, величина β _ч равно 1,0. (6) F1=0,5ft1A1+0,8fyvAsv=0,5×2,39×500×483−183×2×10−6+0=253.5 кН, F2=0,7βhft2A2=0,7×1,0×2,01×500×847−483×2×10−6=362 кН, F3=8fcspZR=8×235×62,351×500×10−60,5=117,3 кН, F= F1+F2+F3=732,8 кН.

Расчетная испытательная грузоподъемность RRCS2 (732,8 кН) была очень близка к экспериментальному результату (735,4 кН), а расчетные и экспериментальные результаты других образцов сведены в Таблицу 1. Видно, что максимальная разница между расхождение теоретических и экспериментальных результатов составило менее 30 %, а минимальная разница между ними составила 0 %, что свидетельствует о правомерности расчетного метода и возможности его использования для оценки пробно-нагрузочной способности реабилитируемой системы. Если принять расчетное значение прочности материала, расчетные результаты будут более консервативными.

Таблица 1

Расчетные и экспериментальные результаты испытаний нагрузочной способности.

Образец	F _{C _{(KN) _C (KN) _T (KN) _T \| F _C — F _T \| / F _T (%)}}
RRCS1	388,9	557,93	30
RRCS2	732.8	735,4	0
RRCS3	732,8	667,03	10
RRCS4	732,8	683,89	7
RRCS5	615	536,64	15

Примечание. f _t : экспериментальные результаты; f _c : расчетные результаты.

6. Обсуждение

Можно сделать вывод, что испытательная нагрузка железобетонной плиты зависит от ее способности к изгибу, в то время как реабилитируемая система зависит от сдвиговой способности железобетонной плиты и цементного раствора после восстановления, которая может быть определена на основе на испытательную нагрузочную способность этих образцов и явления разрушения.Поскольку предварительная нагрузка приведет к тому, что железобетонная плита будет иметь различную остаточную способность к изгибу, если способность испытательной нагрузки реабилитированной системы зависит от способности изгиба плиты RC, она должна существенно отличаться от способности испытательной нагрузки исходной системы. Однако это не относится к экспериментальным результатам; Емкость тестовой нагрузки RRCS2, RRCS3 и RRCS4 оказалась очень близкой. Реабилитированные системы состояли из железобетонной плиты, цементного раствора и CSP, а CSP и цементный раствор создавали эффект арки. Этот арочный эффект значительно улучшил испытательную нагрузку реабилитированной системы, в результате чего прочность на изгиб железобетонной плиты и цементного раствора была выше, чем прочность на сдвиг; таким образом, реабилитированная система может разрушиться только при сдвиге.

Образец RRCS2 представляет собой железобетонную плиту, восстановленную с помощью цементного раствора CSP, тогда как образец RRCS5 представляет собой железобетонную плиту, восстановленную только с помощью только цементного раствора. Однако RRCS2 и RRCS5 имели одинаковую вертикальную деформацию, когда они достигли своей предельной тестовой нагрузки.Это явление указывает на то, что, независимо от наличия CSP, после того, как железобетонная плита и цементный раствор претерпят разрушение при сдвиге, реабилитированная система будет повреждена. До достижения предельной испытательной нагрузочной способности гибкая КСП не изменяет пластичности реабилитируемой системы; наоборот, она меняет пластичность на стадии разрушения, и, следовательно, восстанавливаемая система не разрушится внезапно. В этих экспериментах было обнаружено, что CSP и цементный раствор вносят 27 % и 73 % соответственно в улучшение способности выдерживать испытательную нагрузку, из чего можно сделать вывод, что предельная испытательная несущая способность реабилитированной системы была в основном обеспечена. по затирке.Однако то, может ли CSP играть большую роль, связано с его собственной жесткостью на изгиб; чем больше жесткость на изгиб, тем большую роль она будет играть.

Прочность на изгиб существующей железобетонной плиты следует игнорировать при восстановлении плиты с помощью полукруглой CSP, так как восстановленная плита и цементный раствор будут разрушаться при сдвиге, а не при изгибе. В такой реабилитированной системе из-за арочного эффекта CSP и цементного раствора разрушение железобетонной плиты и цементного раствора изменится с разрушения при изгибе (до восстановления) на разрушение при сдвиге (после восстановления).Таким образом, прочность на сдвиг железобетонной плиты и цементного раствора были использованы для оценки тестовой несущей способности реабилитированной системы. Тем не менее, CSP подвергся разрушению при изгибе, поэтому прочность на изгиб следует использовать для оценки испытательной нагрузки реабилитированной системы. Задержка цементного раствора на CSP привела к отличиям от системы грунт-CSP; боковая стена и цементный раствор обеспечили сильное боковое ограничение для CSP в реабилитированной системе, что привело к тому, что испытательная нагрузочная способность CSP была намного выше, чем у конструкции CSP с грунтом.Было обнаружено, что горизонтальное ограничение цементного раствора и боковой стены очень полезно для ограничения деформации основания CSP; следовательно, стопа арки должна быть упрощена до фиксированного ограничения. Кроме того, приложенная нагрузка, действующая на промежуточный пролет, будет рассеиваться в диапазоне на вершине ОГС за счет железобетонной плиты и цементного раствора, а раствор в плечах ОГТ также будет сдерживать вертикальную деформацию ОГТ, которая появляется как вертикальные нагрузки, действующие на плечи КСЭ.Принимая во внимание эти два фактора, нагрузка, действующая на КСЭ, была упрощена как равномерное распределение нагрузки по всему пролету КСЭ. По этой причине КСП с малым гофром может обеспечить высокую испытательную нагрузочную способность в реабилитируемой системе, что сильно отличается от принципа расчета конструкции грунт-КСП.

Следует отметить, что для восстановления железобетонных плит в этом исследовании использовалась полукруглая арка, а оценка тестовой несущей способности основывалась на экспериментальных результатах и явлениях.Если железобетонная плита с большим пролетом реабилитируется с помощью КСП коробчатого типа, механизм разрушения реабилитируемой системы будет другим; разрушение при изгибе железобетонной плиты, цементного раствора и CSP с большей вероятностью произойдет в середине пролета (в вершине арки), а предельная испытательная нагрузочная способность реабилитируемой системы может в первую очередь зависеть от способности к изгибу Ж/б плита, цементный раствор и CSP.

7. Выводы

Текущее исследование было предпринято для установления влияющих факторов и предложения практического метода расчета несущей способности железобетонных плит, реабилитированных с помощью цементированных CSP. Пять образцов были испытаны в одноточечной нагрузки эксперименты мидель RC плит. Следующие ключевые выводы были сделаны из этого исследования: (1)

Независимо от того, подвергается ли плита RC изгибу, это будет иметь небольшое влияние на тестовую нагрузку способность реабилитированной системы. После восстановления в железобетонной плите и цементном растворе произойдет разрушение при сдвиге, а в CSP и цементном растворе будет сформирован эффект арки. Более того, предельная испытательная нагрузка восстановленной системы будет зависеть от способности сдвига железобетонной плиты и цементного раствора, а также от изгибающей способности CSP.Кроме того, ЦТП будет подвергаться сильному горизонтальному защемлению, что также улучшит изгибную способность полукруглой арки ЦТП. Таким образом, способность к изгибу водопропускной трубы из железобетонной плиты может быть значительно улучшена путем восстановления с помощью залитого раствором CSP.

(2)

Образцы с высокопрочным цементным раствором продемонстрировали значительное увеличение их испытательной нагрузки; чем выше прочность раствора, тем выше испытательная нагрузочная способность реабилитируемой системы. Другими словами, чем выше прочность на сдвиг бетона железобетонной плиты и цементного раствора, тем больше испытательная нагрузочная способность реабилитируемой системы.Это означает, что железобетонная плита и цементный раствор в значительной степени способствуют испытательной нагрузке реабилитируемой системы. Кроме того, CSP изменяет пластичность восстанавливаемой системы на стадии разрушения.

(3)

Метод оценки испытательной несущей способности реабилитируемой системы, основанный на способности к сдвигу железобетонной плиты и цементного раствора, а также изгибной способности CSP является разумным. Максимальное расхождение между теоретическими и экспериментальными результатами оказалось менее 30 %, а минимальное расхождение между ними составило 0 %.Проектировщики могут эффективно разработать проект реабилитации в соответствии с этим практическим методом расчета.

Сокращения RRCS1:

Ж/б плита, восстановленная с помощью цементированного CSP; Цементный раствор M5 был использован в качестве раствора

RRCS2:

Ненагруженная железобетонная плита, восстановленная с помощью цементированного CSP; Бетон C30 использовался в качестве цементного раствора

RRCS3: железобетонная плита

, предварительно нагруженная до разрушения и восстановленная с помощью цементированного CSP; Бетон C30 был использован в качестве цементного раствора

RRCS4:

железобетонная плита, предварительно не нагруженная до разрушения, восстановлена с помощью цементированного CSP; В качестве цементного раствора использовался бетон C30.

RRCS5: железобетонная плита

, восстановленная цементным раствором; В качестве цементного раствора использовался бетон C30

F _u1 :

Максимальная испытательная нагрузка RRCS1

F _u2 :

Максимальная испытательная нагрузка RRCS2

F _u3 :

F максимальной испытательной нагрузки 0CS3 0 5 9 _U4:

Максимальная пропускная емкость тестирования RRCS4

F _U5:

максимальная пропускная способность к тестированию RRCS5

U ₁:

Midspan Вертикальное перемещение, соответствующее F _U1

U ₂:

Midspan Вертикальное смещение, соответствующее F _U2

U ₃ U ₃:

Midspan Вертикальное перемещение, соответствующее f _U3

U ₄:

u ₄:

Midspan Вертикальное перемещение, соответствующее F _U4

U ₅:

Вертикальное смещение Midspan соответствует F _u5

κ:

Кривизна (10 ⁻⁶ /мм)

ε ₁ :

Деформации гребня CSP

ε ₂ :

Деформации долины

F ₁ :

Прочность на сдвиг железобетонной плиты

F ₂ :

Прочность на сдвиг цементного раствора

F ₃ Прочность на изгиб CSP , представляющая собой результирующую силу равномерно распределенных нагрузок, действующих на свод ЦСП

f _t1 :

Нормативная прочность бетона на растяжение в железобетонной плите

f _t2 :

Нормативная прочность на растяжение раствора

β _h :

Коэффициент влияния высоты поперечного сечения, который должен быть равен 1. 0 при высоте поперечного сечения не более 800 мм и 0,9 при высоте поперечного сечения не менее 2000 мм

A ₁ :

Суммарная площадь поверхности сдвига железобетонной плиты°=°(l ₂ — L ₁) / COS 45 °

A ₂:

2 :

Общая площадь поверхности сдвига присяга ° = ° (L ₃ — L ₂) / COS 45 °

F _YV :

Норма прочности хомута на растяжение

А _св :

Площадь сечения хомутов, пересекающих поверхность сдвига железобетонной плиты

л ₁ :

Ширина раздаточной балки 50 : 5 6

л
9056 приложенная нагрузка, распространяющаяся на дно железобетонной плиты

l ₃ :

Длина приложенной нагрузки, распространяющейся на дно цементного раствора

Средний радиус CSP

f _CSP :

Характеристический предел текучести CSP

Модуль упругости CSP

f _t :

Экспериментальный результаты

f _c :

Расчетные результаты.

Доступность данных

Данные (экспериментальные результаты), использованные для подтверждения выводов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данного исследования.

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук (грант № 52108142). Авторы выражают благодарность Guangzhou Communication Investment Group Co., Ltd. и Hunan Jindi Corrugated Pipe Co., Ltd., за предоставление средств и экспериментальных образцов.

1Стандартное руководство ASTM по вставке гибкой полиэтиленовой трубы в существующую канализацию, 2013 г., Западный Коншохокен, Пенсильвания, СШАASTM F5852Руководство по проектированию SnapTite, 2013 г., Эри, Пенсильвания, СШАSnapTitehttp://www.culvert-rehab.com/pdfs/2013_manual.pdf3ZhaoJ. Q.DaigleL.Структурные характеристики скользящего водопроводаCanadian Journal of Civil Engineering 200128696997810.1139/l01-0682-s2.0-850476830404McAlpineG. Структурная реабилитация полуэллиптических бетонных коллекторовProceedings of Pipelines2006Reston, VA, USAASCE1710.1061/40854(211)582-s2.0-338463498405СмитТ.ХолтН. А.МурИ. D. Роль прочности цементного раствора и вкладышей в характеристики труб со скользящей футеровкой. Журнал инженерии и практики трубопроводных систем 2015640401500710.1061/(asce)ps.1949-1204.00002032-s2.0-849452855666Becerril GarcíaD.MooreI. D. Эксплуатационные характеристики изношенных водопропускных труб из гофрированной стали, реабилитированных с помощью напыленных цементных вкладышей, подверженных поверхностным нагрузкам. Тоннельные и подземные космические технологииД.ГарсияД. B.Испытания на предельную прочность двух изношенных металлических водопропускных труб, отремонтированных с помощью напыляемых цементных футеровок. Протокол исследования транспорта: Журнал Совета по исследованиям в области транспорта А.МурИ. D. Поведение разрушенной горизонтальной эллиптической водопропускной трубы до и после восстановления. Д. Холт Н. A. Экспериментальное исследование характеристик реабилитированных стальных водопропускных труб при статической поверхностной нагрузке Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии 201614220401507610.1061/(asce)gt.1943-5606.00014062-s2.0-8495557141910SimpsonB.HoultN. А.МурИ. D. Характеристики реабилитированной железобетонной водопропускной трубы при поверхностной нагрузкеTunneling and Underground Space Technology201769526310.1016/j.tust.2017.06.0072-s2.0-8502053864211LiB. Ж.ЖуЛ. S.FuX. S.Влияние прочности цементного раствора и остаточной деформации на характеристики реабилитированных железобетонных труб. Ж.ЖуЛ. S.FuX. S.Исследование теории распределения нагрузки железобетонных труб, восстановленных с помощью скользящих вкладышей. Достижения в области гражданского строительства201920198959437910.1155/2019/95943792-s2.0-8506560692213VaslestadJ.MadajA.JanuszL.BednarekB.Полевые измерения старой кирпичной водопропускной трубы, облицованной гофрированной стальной водопропускной трубойProceedings of the 83th Annual Meeting of Transportation-Research-Board, январь 2004 г. , Washington, DC, USA122 1892-242-s2.0-1554437065914VaslestadJ.MadajA.JanuszL.Полевые измерения длиннопролетной гофрированной стальной водопропускной трубы, заменяющей проржавевший бетонный мостПродолжения 82-го ежегодного собрания Совета по исследованиям в области транспорта, январь 2002 г., Вашингтон, округ Колумбия, США16417010.3141/1814-192-s2.0-003695953815SyachraniS.JeongH. С.РаиВ.ЧаЭМ. J.IseleyT.A. Подход к управлению рисками при оценке безопасности бестраншейных технологий восстановления водопропускных трубTunnelling and Underground Space Technology201025668168810.1016/j.tust.2010.05.0052-s2.0-7795617726416ChenC.Об укреплении водопропускных труб из стальных гофрированных труб на скоростных автомагистраляхShanxi Architecture2016443171421P. P. Технология армирования водопропускных труб с использованием гофрированного листа на существующей большегрузной железной дорогеRailway Engineering2017578505318WangZ.H. О применении водопропускных труб из гофрированной стали в дорожном строительствеShanxi Architecture2012382518618819LiuH. W.Mechanics of Materials (I)20044thBeijing, ChinaHigher Education Press20Mohurd (Министерство жилищного строительства и городского и сельского развития)Кодекс проектирования бетонных конструкций, GB 50010-20102011Пекин, КитайНациональные стандарты Китайской Народной Республики Мост и водопропускная труба) Арочный мост, 1984 г. Пекин, Китай China Communication Press

Фанера — Размеры — Сорта — Канадский совет по древесине

Фанера является широко известным продуктом из инженерных древесных плит, который десятилетиями использовался в канадских строительных проектах.Фанерные панели, изготовленные для конструкционных применений, состоят из нескольких слоев или слоев шпона хвойных пород, которые склеены вместе таким образом, что направление волокон каждого слоя шпона перпендикулярно направлению волокон соседних слоев. Эти перекрестно-ламинированные листы древесного шпона соединяются вместе водостойким клеем на основе фенолформальдегидной смолы и отверждаются под воздействием тепла и давления.

Фанерные панели

обладают превосходной размерной стабильностью, двухсторонней прочностью и жесткостью, а также отличным соотношением прочности и веса.Они также обладают высокой устойчивостью к ударным повреждениям, химическим веществам, изменениям температуры и относительной влажности. Фанера остается плоской, образуя гладкую однородную поверхность, которая не трескается, не коробится и не скручивается. Фанеру можно красить, морить или заказывать с нанесенными на заводе морилками или отделкой. Фанера доступна с прямоугольными или шпунтованными краями, последнее из которых может помочь снизить трудозатраты и затраты на материалы, устраняя необходимость блокировки краев панели в определенных сценариях проектирования.

Фанера

подходит для различных конечных применений как во влажных, так и в сухих условиях эксплуатации, в том числе: черновой пол, однослойный пол, обшивка стен, крыши и пола, конструкционные изолированные панели, морское применение, деревянные двутавровые балки, бетонная опалубка. , поддоны, промышленные контейнеры и мебель.

Фанерные панели, используемые в качестве обшивки наружных стен и крыши, выполняют несколько функций; они могут обеспечивать устойчивость к боковым силам, таким как ветровые и сейсмические нагрузки, а также являются неотъемлемым компонентом ограждающей конструкции здания. Фанера может использоваться как в качестве конструкционной обшивки, так и в качестве финишной облицовки. Для наружной облицовки доступна специальная фанера с широким спектром рисунков и текстур, сочетающая в себе естественные характеристики древесины с превосходными свойствами прочности и жесткости.Фанера, обработанная консервантами для древесины, также пригодна для использования в условиях экстремального и длительного воздействия влаги, например, для постоянных деревянных фундаментов.

Фанера

доступна в самых разных классах внешнего вида, начиная от гладких, натуральных поверхностей, подходящих для отделочных работ, и заканчивая более экономичными нешлифованными сортами, используемыми для обшивки. Доступна фанера более дюжины распространенных толщин и более двадцати различных сортов.

Нешлифованная фанера из пихты Дугласа с обшивкой (DFP), соответствующая CSA O121, и канадская фанера из хвойных пород (CSP), соответствующая CSA O151, являются двумя наиболее распространенными типами фанеры из хвойных пород, производимой в Канаде.Все изделия из конструкционной фанеры маркируются разборчивым и долговечным штампом, который указывает: соответствие CSA O121, CSA O151 или CSA O153, производителя, тип связки (EXTERIOR), породу (DFP) или (CSP) и оценка.

Фанера может быть химически обработана для повышения устойчивости к гниению или огню. Консервирующая обработка должна выполняться под давлением в соответствии со стандартами CSA O80. Требуется, чтобы производители фанеры проводили испытания в соответствии с ASTM D5516 и ASTM D6305 для определения воздействия антипиренов или любых других потенциально снижающих прочность химических веществ.

Для получения дополнительной информации см.

следующие ресурсы:

APA – Ассоциация производителей инженерной древесины

CSA O121 Дуглас фанера из пихты ,

CSA O151 Канадская фанера хвойных пород

CSA O153 Фанера из тополя

CSA O86 Инженерный дизайн из дерева

CSA O80 Защита древесины

ASTM D5516 Стандартный метод испытаний для оценки свойств на изгиб фанеры хвойных пород, обработанной антипиреном, при воздействии повышенных температур

ASTM D6305 Стандартная практика расчета прочности на изгиб Расчетные поправочные коэффициенты для обшивки крыши из огнестойкой фанеры

Национальный строительный кодекс Канады

Пример спецификации фанеры
Марки фанеры
Транспортировка и хранение фанеры
Производство фанеры
Размеры фанеры
Контроль качества фанеры

Fraunhofer CSP и HTWK Leipzig разрабатывают новый метод испытаний фотогальванических пластин в соответствии со стандартом DIN SPEC

Стандарт DIN SPEC 91351: 2017-04 «Испытания на прочность фотогальванических пластин» позволяет проводить равномерные испытания на прочность тонких кремниевых пластин толщиной от 120 до 220 мкм, так называемых пластин, для фотогальванических элементов и модулей. В этом случае используется стандартизированное испытание на изгиб, чтобы определить, при каком силовом воздействии пластина кристаллического кремния ломается. Испытание необходимо, поскольку хрупкий материал очень подвержен разрушению и поэтому не должен подвергаться высоким механическим нагрузкам в процессе производства. DIN SPEC определяет, как должно быть построено, проведено и оценено это испытание на изгиб. Это первая международная спецификация в этой области. Для пользователей стандарта доступны сложные нелинейные задачи в виде диаграмм и таблиц, что значительно облегчает обмен данными по всей цепочке создания стоимости при производстве солнечных элементов.

Рабочую группу по DIN SPEC возглавил Феликс Кауле из Fraunhofer CSP и тесно сотрудничал со Стефаном Шенфельдером, профессором по моделированию энергетических и технических систем в HTWK Leipzig. Два исследовательских центра много лет работали вместе в области механики и моделирования методом конечных элементов и получили новое представление о теоретических и материало-механических взаимодействиях для хрупких материалов, а также получили ценные знания в области измерения прочности хрупких кремниевых пластин.

»Я очень рад, что опыт, полученный в результате нашего интенсивного сотрудничества и многих тысяч сломанных пластин, теперь позволяет использовать стандартную спецификацию. Из-за потенциала оптимизации связанных процессов анализа и производства, стандарт DIN SPEC, который теперь доступен, очень интересен для всех промышленных компаний в области фотогальваники», — говорит Шёнфельдер.

»До сих пор деформационное поведение пластин всегда приходилось сложно моделировать. Это связано с тем, что пластины не деформируются линейно под нагрузкой.С помощью таблиц преобразования в DIN SPEC теперь любой может надежно оценить прочность кремниевых пластин без использования имитационных моделей», — говорит Феликс Кауле из Fraunhofer CSP.

DIN SPEC используется для публикации международных стандартов и может быть основой для стандарта DIN.

Профессионалы по контролю убытков в Уэст-Бенде

Наши специалисты по контролю убытков имеют почти 300-летний совместный опыт работы в отрасли контроля убытков. Наша высококвалифицированная команда консультантов обладает опытом и техническими знаниями, чтобы помочь вам внедрить эффективную программу контроля убытков, соответствующую уникальным потребностям вашего бизнеса.

Познакомьтесь с нашими представителями по контролю убытков:

Карен Абшир — выпускница колледжа Макферсон в Макферсоне, штат Канзас, со степенью бакалавра химии. Она также является 10/30-часовым тренером по связям с общественностью OSHA для промышленности. Обладая обширным опытом в области безопасности лабораторий и управления страховыми рисками, Карен работала с несколькими отраслевыми группами, включая производство, складирование, управление рисками арендодателей, розничную торговлю, строительство, поставку стали, флот, государственные операции, социальные службы, здравоохранение, правоохранительные органы, транспорт, переработка, свалки, а также окружные дома престарелых и больницы.Она знакома с проблемами контроля убытков владельца малого бизнеса, а также с проблемами транснациональной корпорации. Карен присоединилась к West Bend в 2016 году и специализируется на рисках высокой сложности, требующих индивидуальных методов обслуживания.

Скотт Энтони учился в Университете Северного Техаса, где получил степень бакалавра в области гигиены труда. Он обеспечивает контроль убытков, оценку управления рисками и консультационные услуги, а также помогает снизить риски, связанные с имуществом, ответственностью, автомобилями, несчастными случаями с работниками, травмами и убытками в широком спектре отраслей, включая компании по страхованию имущества и от несчастных случаев, управление генеральными агентами и третьими лицами. партийные администраторы.Он присоединился к West Bend в 2020 году и предоставляет эти дополнительные услуги и ресурсы по контролю убытков страхователям West Bend.

Билл Блом имеет многолетний опыт работы и несколько сертификатов в области пожарной безопасности, пожарной инспекции и общественной безопасности. Он выпускник Пожарной академии штата Огайо и Национальной пожарной академии с сертификатом по пожарной инспекции и расследованию поджогов. 17 лет проработал в пожарной службе. После перехода из государственного сектора в частный Билл работал менеджером по рискам в компании по охране психического здоровья.Он обладает обширными знаниями в области собственности и общей ответственности, специализируясь на автоматизированных системах пожарной безопасности и пожаротушения, строительстве зданий и горючей пыли. Он работал с несколькими отраслевыми группами по управлению рисками, чтобы помочь получить доступ к рискам, связанным с недвижимостью. Билл присоединился к West Bend в 2020 году в качестве консультанта по контролю убытков.

Джефф Буллингтон окончил Университет Восточного Иллинойса в Чарльстоне, штат Иллинойс, со степенью бакалавра в области промышленных технологий. Его опыт работы на местах был в основном связан с компаниями по страхованию имущества и от несчастных случаев, а также с компенсациями работникам.Джефф присоединился к West Bend в 2019 году в качестве представителя по контролю убытков. Он тесно сотрудничал с клиентами, чтобы провести анализ рисков, предоставить решения по управлению рисками, помочь снизить уровень модификации опыта и обеспечить более безопасные условия труда для сотрудников.

Дасти Батлер получила степень бакалавра в области страхования в Школе страхования Кэти при Университете штата Иллинойс. Она также имеет сертификат младшего специалиста по управлению рисками и имеет опыт работы с различными рисками и классами бизнеса.Дасти присоединился к West Bend в 2016 году и специализируется на рисках высокой сложности, требующих индивидуальных методов обслуживания. Она предоставляет консультационные услуги и работу по оценке для решения вопросов, связанных с имуществом, флотом, общей ответственностью, ответственностью за качество продукции и компенсациями работникам.

Алисса Фреденбург получила степень бакалавра в области управления охраной труда и здоровья в Государственном университете Гранд-Вэлли и степень магистра в области обеспечения непрерывности бизнеса, безопасности и управления рисками в Бостонском университете. Она имеет семилетний опыт работы в обрабатывающей промышленности, работая с широким спектром рисков, включая упаковку и наполнение аэрозолей, литье пластмасс под давлением и компоненты авиационных двигателей. До приезда в Уэст-Бенд Алисса была специалистом по охране окружающей среды и технике безопасности, предоставляя технические и административные рекомендации по продвижению политики безопасности, культуры и соблюдения нормативных требований. Она присоединилась к West Bend в 2018 году и помогает клиентам находить возможности для улучшения, предоставляя технические и административные рекомендации по продвижению передового опыта, политик безопасности и соблюдения нормативных требований.

Али Гришоу является выпускником Университета Висконсин-Уайтуотер со степенью бакалавра наук в области безопасности труда. Она получила звание Graduate Safety Practitioner (GSP) от Совета сертифицированных специалистов по безопасности и в настоящее время является членом Американского общества специалистов по безопасности. Али прошел 30-часовое обучение OSHA по строительной отрасли, обучение MSH и обучение сертифицированных пожарных инспекторов NFPA. Она присоединилась к West Bend в 2018 году и работает с малыми и средними клиентами, помогая им выявлять риски по всем линиям покрытия.Ей нравится расследовать случаи убытков и анализировать данные компании, чтобы помочь компаниям улучшить общую культуру безопасности.

Чак Генри выпускник Университета Висконсин-Стаут со степенью бакалавра в области управления бизнесом и человеческих ресурсов/обучения, а также степень магистра делового администрирования (MBA) в колледже Эджвуд в Мэдисоне, штат Висконсин. Чак также имеет звания сертифицированного консультанта по страхованию (CIC), сертифицированного специалиста по управлению рисками (CRM) и специалиста по страхованию строительных рисков (CRIS).Он начал свою карьеру в качестве директора по безопасности в частном секторе, затем перешел в страховую отрасль в качестве консультанта по контролю убытков. Чак присоединился к Уэст-Бенду в 2008 году и в настоящее время возглавляет команду управления потерями Вест-Бенда. Чак и его команда предоставляют консультационные услуги по вопросам безопасности и здоровья, собственности, флота, общей ответственности и ответственности за качество продукции коммерческим страхователям West Bend. К ним относятся обучение руководителей, оценка рисков, выявление тенденций убытков, предотвращение травм, соблюдение нормативных требований и инженерные средства контроля для минимизации потерь.

Майк Хаймс получил степень бакалавра сельскохозяйственного бизнеса в Университете Висконсин-Ривер-Фолс. Майк также имеет степень магистра в области управления рисками Университета Висконсин-Стаут. Он является сертифицированным специалистом по пожарной безопасности, а также получил статус сертифицированного специалиста по безопасности (CSP). Майк присоединился к West Bend в 2006 году и работает с малыми и средними клиентами, а также специализируется на рисках высокой сложности, требующих индивидуальных методов обслуживания. Майк помогает держателям полисов с общим обучением по технике безопасности, проверками программ, программами малой грузоподъемности, проверками безопасности на объектах и многими другими аспектами программ безопасности.

Дэвид Капитан является выпускником Университета Висконсин-Платтевилль со степенью бакалавра в области безопасности труда. Он также получил звание сертифицированного специалиста по безопасности (CSP). Дэвид имеет многолетний опыт работы с национальными и региональными перевозчиками в многолинейных методах контроля убытков с акцентом на компенсацию работникам, общую ответственность / ответственность за качество продукции и коммерческие автомобили в самых разных отраслях, включая строительство, промышленность, розничную торговлю, транспорт. и здравоохранение.

Рэнди Крузер является выпускником Университета Висконсин-Платтевилль со степенью бакалавра в области безопасности труда. Он прошел 30-часовой курс Общей промышленности OSHA, 10-часовой курс по строительству и 8-часовой курс подготовки специалистов по земляным работам. Он является членом Американского общества инженеров по технике безопасности (ASSE) и получил статус сертифицированного профессионального экологического аудитора (CPEA). Рэнди присоединился к West Bend в 2014 году и имеет большой опыт работы в многолинейных методах контроля убытков с упором на коммерческие автомобили, общую ответственность / ответственность за качество продукции и компенсацию работникам.Он работал в различных отраслях, включая транспорт, строительство, здравоохранение и производство. Он также работал с предприятиями всех размеров и имеет опыт помощи клиентам в разработке программ безопасности и контроля убытков с акцентом на компенсацию работникам и автопарк.

Кэри Лэмб — выпускница Coe College в Сидар-Рапидс, штат Айова, со степенью бакалавра политических наук и связей с общественностью. За многие годы работы в страховой отрасли Кари работала с несколькими направлениями страхования, включая коммерческие и личные полисы.Также у нее есть опыт работы с претензиями. Обладая опытом Кэри в области соблюдения требований OSHA и обучения технике безопасности, она помогает клиентам ориентироваться в соблюдении требований OSHA, включая политики и процедуры в различных отраслях. Она присоединилась к West Bend в 2013 году и работает со счетами всех размеров и направлений бизнеса, включая компенсацию работникам, автомобили, имущество, помещения с общей ответственностью, продукты с общей ответственностью и практики трудоустройства.

Тэмми Ламберг имеет многолетний опыт работы и несколько сертификатов в области пожарной безопасности, пожарной инспекции и общественной безопасности.Она окончила программу Принципов предотвращения пожаров Национальной пожарной академии и является сертифицированным пожарным инспектором и следователем по пожарным вопросам. Она прослужила 27 лет в пожарной службе и 6 лет в качестве капитана Бюро по предотвращению пожаров и общественной безопасности города Уэст-Бенд, штат Висконсин. Она работала с малыми предприятиями, промышленными, жилыми, медицинскими и образовательными учреждениями, а также с другими организациями, чтобы создать пожаробезопасную среду без травм. В качестве дополнительного инструктора в двух технических колледжах она вела сертификацию пожарных инспекторов, классы по устранению причин и определению причин пожара, а также различные курсы неотложной медицинской помощи.Тэмми присоединилась к West Bend в 2018 году и работает с малыми и средними коммерческими клиентами, консультируя их по вопросам контроля рисков, связанных со всеми направлениями покрытия. Тэмми прошла сертификацию OSHA 10 и AINs.

Дженнифер Перкет — выпускница Висконсинского университета в Грин-Бей со степенью бакалавра в области экологической политики, планирования и государственного управления. Дженнифер имеет ценный опыт работы консультантом, предлагающим услуги по соблюдению требований охраны окружающей среды и техники безопасности в производственной среде.Дженнифер присоединилась к West Bend в 2016 году. Она понимает проблемы контроля убытков и может помочь компаниям определить приоритеты необходимых действий для снижения риска. Она хорошо разбирается в требованиях соответствия OSHA и может предоставить информацию не только по контролю убытков, но и по соблюдению OSHA, включая защиту машин, маркировку блокировки и эргономику.

Том Рид получил степень бакалавра в области безопасности и гигиены труда в Университете Дубьюк в Дубьюке, штат Айова, и является сертифицированным инструктором по программе обучения OSHA 10/30 Hour Construction.Том также является членом Американского общества инженеров по технике безопасности. Он присоединился к West Bend в 1991 году и провел большую часть своей карьеры, специализируясь на рисках высокой сложности, требующих индивидуальных методов обслуживания. Он консультирует владельцев коммерческих полисов по безопасности и здоровью, имуществу, автопарку, общей ответственности и ответственности за качество продукции. Он также проводит расследования в отношении компенсаций работникам и обеспечивает обучение руководителей/рабочих, оценку рисков, выявление тенденций убытков, предотвращение травм, соблюдение нормативных требований и инженерный контроль для минимизации убытков.

Филипп Ригсби имеет степень бакалавра в области управления бизнесом и степень магистра делового администрирования со специализацией в области финансов. Опыт Филиппа включает работу как в компании по управлению рисками, так и в страховой отрасли. Он также является сертифицированным специалистом по противопожарной защите Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA). Филипп присоединился к West Bend в 2010 году и тесно сотрудничал с клиентами, проводя анализ рисков, предоставляя решения по управлению рисками, а также помогая снизить уровень изменения их опыта и обеспечить более безопасные условия труда для сотрудников.

Минди Шуэтт выпускница Висконсинского университета в Ошкоше со степенью бакалавра в области социальной работы и бизнеса. Она также получила степень магистра делового администрирования в области управления рисками в Университете Конкордия и имеет сертификат сертифицированного специалиста по противопожарной защите. Минди присоединилась к West Bend в 2013 году в качестве специалиста по управлению недвижимостью. В 2016 году Минди получила награду «Профессионал года по управлению рисками» от Международной ассоциации страховых профессионалов. Обладая обширными знаниями в области недвижимости, специализируясь на оценке спринклерных систем, горючей пыли и строительстве зданий, Минди работала с несколькими отраслевыми группами, чтобы помочь определить воздействие на недвижимость.К ним относятся производство, складирование, риск арендодателя, розничная торговля, рестораны, предприятия по переработке и жилье. Она знакома с проблемами собственности владельцев малого бизнеса, а также с проблемами транснациональных корпораций.

Джон Талабер является выпускником Университета Северного Иллинойса со степенью бакалавра в области промышленных технологий, акцент: безопасность, и степенью магистра в области управления производством, акцент: безопасность и промышленная гигиена. У него есть опыт работы с многоуровневыми методами контроля убытков с акцентом на компенсацию работникам, общую ответственность / ответственность за качество продукции и коммерческие автомобили.Он работал в самых разных отраслях, включая строительство, производство, розничную торговлю, транспорт, государственные учреждения и здравоохранение. Джон также работал как с национальными, так и с региональными перевозчиками. Джон работает в West Bend с 2019 года и предоставляет консультационные услуги и работу по оценке безопасности и здоровья, собственности, флота, общей ответственности и ответственности за качество продукции.

Рон Вегнер является выпускником Университета Висконсин-Уайтуотер со степенью бакалавра в области безопасности труда и имеет сертификат в области технологий противопожарной защиты Университета штата Оклахома.Он имеет более чем 26-летний опыт работы в области безопасности на рабочем месте как в частном секторе, так и в страховании. Рон присоединился к West Bend в 2013 году и имеет большой опыт работы с крупными коммерческими клиентами, помогая этим клиентам разрабатывать программы безопасности на рабочем месте и предотвращения потерь, уделяя особое внимание управлению процессом компенсации работникам и сохранению имущества. Он очень активно работает с Советом по безопасности штата Висконсин, входит в состав консультативного совета и комитета по планированию конференций, а также возглавляет подкомитет специалистов по охране труда.

Внешний вид материала
Конструктивная прочность	Обладает хорошими характеристиками прочности при низкой хрупкости и небольшом весе. Прочность и эластичность плите придают разнонаправленные слои стружки.	Древесная шерсть в составе обеспечивает более высокий уровень однородности и повышенную прочность по сравнению с ЦСП и OSB. Также обладает повышенной ударостойкостью.	Прочность камня сочетается со сниженной хрупкостью, которая достигается благодаря армированию стекловолокном.	Плита толщиной 12 мм выдерживает навесное утяжеление более 400 кг.
Хрупкость	Упругий материал с очень низкой хрупкостью, сложно поломать (прочность на изгиб от 28 мПа).	Средняя хрупкость (прочность на изгиб от 12 мПа).	Средняя хрупкость (прочность на изгиб от 16 мПа).	Хотя материал обладает высокой прочностью, при усилии на изгиб может поломаться (прочность на изгиб от 10 мПа).
Звукоизоляция	Средняя (18 дБ).	Высокая (40 дБ). Используется в звукоизолирующих конструкциях.	Высокая (44 дБ). Используется в звукоизолирующих конструкциях.	Высокая (36 дБ).
Экологичность	Соответсвует стандарту Е1, согласно которому OSВ-3 можно использовать в жилых помещениях, для производства мебели, в том числе детской. В составе современных OSB-3 сверхнизкое содержание формальдегидов, которые полностью нейтрализуются с помощью внешней и внутренней отделки, а также с помощью специальных пропиток.	В составе отсутствуют вредные для здоровья вещества. Материал состоит из древесной шерсти, цемента и жидкого стекла. Дополнительная обработка или обшивка не требуются.	В составе отсутствуют вредные для здоровья вещества. Материал состоит из каустического магнезита, хлорида магния, перлита и стеклоткани для армирования плиты.	Материал прошел испытания по эмиссии вредных веществ. Показатели в 5 раз ниже предельно допустимых значений для жилых помещений.
Сопротивление теплопередаче	Более 50 циклов замораживания и оттаивания без снижения физико-механических свойств.	Более 50 циклов замораживания и оттаивания без снижения физико-механических свойств.	Более 50 циклов замораживания и оттаивания без снижения физико-механических свойств.	Более 50 циклов замораживания и оттаивания без снижения физико-механических свойств.
Долговечность	80 лет.	Более 100 лет.	100 лет.	90 лет.
Опыт использования в строительстве	Более 40 лет.	Фибролитовые плиты начали использовать в строительстве еще в 1920-х годах. Улучшенная технология изготовления таких плит – GREENBORD, которая применяется более 15 лет.	10–15 лет.	Более 30 лет.
Легкость конструкции (средняя плотность материала)	Наиболее легкая конструкция. Нагрузка на фундамент минимальная. (650 кг/м³)	Средний вес материала, небольшая нагрузка на фундамент. (1050 кг/м³)	Средний вес материала, небольшая нагрузка на фундамент. (1000 кг/м³)	Более тяжелый матариал по сравнению с другими плитами, средняя нагрузка на фундамент. (1300 кг/м³)
Экономия на отделке	Требуется дополнительная отделка гипсокартоном.	Не требуется дополнительная отделка гипсокартоном. После грунтовки и шпаклевки швов можно красить, клеить кафель, наносить «мокрый фасад» и т. д.	Не требуется дополнительная отделка гипсокартоном. После грунтовки и шпаклевки швов можно красить, клеить кафель, наносить «мокрый фасад» и т. д.	Обладает хорошей адгезией, можно клеить керамическую плитку без подготовки. Легко красится, облицовывается панелями и пр.
Влагостойкость	Влагостойкий материал, но торцевые части листа нужно защитить от попадания воды. Под воздействием влаги может разбухать до 15%. Не рекомендуется оставлять дом без внешней отделки более 1 года с момента строительства. С целью защиты фасада дома используется консервация спец.пропитками, ветровлагозащитной мембраной или водоотталкивающей краской.	Попадание воды не влечет негативных последстствий. Разбухание не более 4%.	Может находиться в постоянном контакте с водой без негативных последствий. Разбухание не более 0,5%.	Требуется исключить долгосрочный контакт с водой, т. к. это может привести к снижению прочности материала. Незначительное намокание не влечет негативных последствий.
Биостойкость	При постоянном воздействии воды может образоваться грибок или плесень. Уровень биостойкости может быть повышен специальными составами.	Материал не подвержен разрушению от плесени, грибка, насекомых.	Материал не подвержен разрушению от плесени, грибка, насекомых.	Материал не подвержен разрушению от плесени, грибка, насекомых.
Дымообразующая способность	Средняя (Д3). Материал склонен к образованию дыма при горении.	Низкая (Д1). Не выделяет дым при горении.	Низкая (Д1). Не выделяет дым при горении.	Низкая (Д1). Не выделяет дым при горении
Огнеупорность	Средняя (Г4). Для повышения огнеупорности обрабатывается специальными составами. С помощью материалов внешней и внутренней отделки можно повысить класс огнеупорности дома.	Высокая (Г1). Длительное время сопротивляется возгоранию.	Крайне высокая (НГ). Материал вообще не горит, поэтому иногда используется в строительстве для повышения огнестойкости конструкции.	Высокая (Г1). Длительное время сопротивляется возгоранию.
Пожаробезопасность	Средняя Материал поддерживает горение, пламя умеренно распространяется.	Высокая Невоспламеняемый (В1) материал, который не поддерживает горение, не распространяет пламя.	Крайне высокая. Не горит, не распространяет пламя.	Высокая. Не воспламеняется (В1) и не распространяет пламя.

Эксплуатационные характеристики ЦСП

Характеристики ЦСП

Сравнительные характеристики

Плита древесноволокнистая (ДВП, оргалит)

Древесно-стружечные плиты (ДСП, ДСтП)

Фанера

OSB (Oriented Strand Board), в русской трактовке ОСП – Ориентированная Стружечная Плита

Цементно-стружечная плита (ЦСП)

Стекломагнезитовый, стекломагнезиальный лист, ксилолит (СМЛ)

Гипсокартонный лист (ГКЛ)

Фиброцементные плиты

Листы асбестоцементные плоские (ацеид, шифер)

Область применения СМЛ

Сравнение различных видов SIP-панелей

CLIP STUDIO PAINT Руководство по эксплуатации

Криволинейная поверхность

Диалоговое окно [Кривая поверхность]

(1) Прочность

(2) Метод

(3) Уголок

(4) Зона

(5) Радиус

(6) Форма

(7) Предварительная версия

Microsoft Word — 22622.doc

Заявка на патент США для композитной конструкционной панели) Заявка на патент (заявка № 20020122954, выданная 5 сентября 2002 г.)

1. Введение

Фанера — Размеры — Сорта — Канадский совет по древесине

Для получения дополнительной информации см.

Fraunhofer CSP и HTWK Leipzig разрабатывают новый метод испытаний фотогальванических пластин в соответствии со стандартом DIN SPEC

Профессионалы по контролю убытков в Уэст-Бенде

Добавить комментарий Отменить ответ