Сэндвич -панель

Сэндвич -панель представляет собой любую структуру из трех слоев: ядро низкой плотности ( PIR , минеральная шерсть , XPS ) и тонкий кожный слой, связанный с каждой стороной. Сэндвич -панели используются в приложениях, где требуется комбинация высокой структурной жесткости и низкого веса.

Структурная функциональность сэндвич-панели похожа на классический I-луч , где два листа лица в основном сопротивляются плоскости и боковым изгибам нагрузки (Аналогично фланцам I-пучка), в то время как материал ядра в основном противостоит нагрузки сдвига (аналогично сети I-лучей). ^{[ 1 ]} Идея состоит в том, чтобы использовать легкий/мягкий, но толстый слой для ядра и прочные, но тонкие слои для листов. Это приводит к увеличению общей толщины панели, которая часто улучшает структурные атрибуты, такие как сгибающая жесткость, и сохраняет или даже снижает вес. ^{[ 2 ]}

Сэндвич-панели являются примером сэндвич-структурированного композита : прочность и легкость этой технологии делают его популярным и широко распространенным. Его универсальность означает, что панели имеют много применений и бывают разных форм: сердечные и кожные материалы могут сильно различаться, а ядро может быть сотовой или твердой начинкой. Прикрытые панели называются кассеты .

Приложения

Одно очевидное применение в самолете, где необходимы механические характеристики и экономия веса. Также существуют транспортные и автомобильные приложения. ^{[ 3 ]}

В строительстве и строительстве эти сборные продукты, предназначенные для использования в качестве конвертов здания. Они появляются в промышленных и офисных зданиях, в чистых и холодных комнатах, а также в частных домах, будь то реконструкция или новая строительство. Они объединяют высококачественный продукт с высокой гибкостью в отношении дизайна. Как правило, они имеют хорошую энергоэффективность и устойчивость. ^{[ 4 ]}

В упаковке приложения включают в себя рифкие полипропиленовые платы и полипропиленовые сотовые платы. ^{[ 5 ]}

Типы

3D-печать биополимерных панелей

Из -за способности 3D -принтеров изготовить сложные сэндвич -панели в этой области недавно провели анализ исследований, охватывающих поглощение энергии, ^{[ 6 ]} натуральное волокно, ^{[ 7 ]} с непрерывными синтетическими волокнами, ^{[ 8 ]} и для вибрации. ^{[ 9 ]} Обещание этой технологии предназначено для новых геометрических сложностей в сэндвич -панелях, невозможно, с другими процессами изготовления.

ГЛОТОК

Структурные изолированные панели или структурные изоляционные панели (обычно называемые SIP S) являются панелями, используемыми в качестве строительного материала .

Атмосфера

Алюминиевые композитные панели ( ACP ), изготовленные из алюминиевого композитного материала ( ACM ), представляют собой плоские панели, состоящие из двух тонких листов , покрытых катушкой, алюминиевых связанными с ядром неалюминия. ACP часто используются для внешней облицовки или фасадов зданий, изоляции и вывесок . ^{[ 10 ]}

ACP в основном используется для внешней и внутренней архитектурной оболочки или разделов, ложных потолков, вывесок, машинного покрытия, конструкции контейнеров и т. Д. , ложные потолки и т. Д. ACP также широко используется в индустрии вывесок в качестве альтернативы более тяжелым, более дорогим субстратам.

ACP использовался в качестве легкого, но очень прочного материала в строительстве, особенно для переходных структур, таких как стенды для выставки и аналогичные временные элементы. В последнее время он также был принят в качестве материала для монтажа изобразительного искусства, часто с акриловой отделкой с использованием таких процессов, как Diasec или другие методы монтажа лица. Материал ACP использовался в знаменитых сооружениях в качестве космического корабля Земля , Вандусен Ботанический сад и Лейпцигская филиал Немецкой национальной библиотеки . ^{[ 11 ]}

Эти структуры сделали оптимальное использование ACP за счет его стоимости, долговечности и эффективности. Его гибкость, низкий вес, легкая формирование и обработка обеспечивают инновационный дизайн с повышенной жесткостью и долговечностью. Там, где основной материал легковоспламеняется, использование должно быть рассмотрено. Стандартным сердечником ACP является полиэтилен (PE) или полиуретан (PU). Эти материалы не обладают хорошими пожарными (FR) свойствами, если только специально не обработано и, следовательно, не подходят в качестве строительного материала для жилищ; Несколько юрисдикций полностью запретили их использование. ^{[ 12 ]} Arconic, владелец бренда Reynobond, предостерегает потенциального покупателя. Что касается ядра, оно говорит, что расстояние от панели от земли является определяющим фактором, «который материалы безопаснее использовать». В брошюре он имеет графику здания в огне, с надписью «вскоре, когда здание выше, чем лестницы пожарных, оно должно быть задумано с помощью нескомпатируемого материала». Это показывает, что продукт полиэтилена Reynobond предназначен для около 10 метров; Пожарной продукт (ок. 70% минерального ядра) оттуда до C. 30 метров, высота лестницы; и европейский продукт с рейтингом А2 (ок. 90% минерального ядра) для всего, что выше. В этой брошюре пожарная безопасность в многоэтажных зданиях: наши пожарные решения , спецификация продукта дается только для двух последних продуктов. ^{[ 13 ]}

Материалы оболочки, в данном случае, имеющие ядро с горючей полиэтилен (PE), были вовлечены в качестве основной причины быстрого распространения пламени в огне башни Гренфелла 2017 года в Лондоне. ^{[ 14 ]} Он также был вовлечен в высокие здания здания в Мельбурне , Австралия; Франция; Объединенные Арабские Эмираты; Южная Корея; и Соединенные Штаты. ^{[ 15 ]} Огромные ядра (обычно обозначаемые как «FR» производителями) являются более безопасной альтернативой, поскольку они имеют максимум 30% содержания полиэтилена и будут экспонировать в отсутствие тепла/вентиляции. ^{[ 16 ]} Как и в случае любого здания, пригодность для использования зависит от нескольких других продуктов и методов. В случае ACP строительные нормы в США имеют много требований, связанных с настенной сборкой в зависимости от используемых материалов и типа здания. Когда эти строительные нормы соблюдаются, продукты FR Core безопасны. Обратите внимание, что термин ACP не распространяется на сэндвич -панели с минеральными шерстяными ядрами, которые подпадают под категорию изолированных металлических панелей (IMP).

Алюминиевые листы могут быть покрыты поливинилиденовым фторидом (PVDF), фторполимерными смолами (FEVE) или полиэфирной краской. Алюминий может быть окрашен в любом цвете, а ACP производятся в широком спектре металлических и неметаллических цветов, а также узора, которые имитируют другие материалы, такие как древесина или мрамор . Ядро обычно представляет собой полиэтилен с низкой плотностью (PE) или смесь полиэтилена и минерального материала с низкой плотностью для демонстрации пожарных свойств. ^{[ 10 ]}

3A Композиты (ранее Alcan Composites & Alusuisse) изобрели алюминиевые композиты в 1964 году - как совместное изобретение с базовым и коммерческим производством Alucobond, начавшегося в 1969 году. Продукт был запатентован в 1971 году, патент, срок действия которого истек в 1991 году. Патент Несколько компаний начали коммерческое производство, такое как Reynobond (1991), Alpolic (Mitsubishi Chemicals, 1995), Etalbond (1995). Сегодня оценивается ^{[ кем? ]} что более 200 компаний по всему миру производят ACP.

История

Методы строительства сэндвич -панелей в течение последних 40 лет испытали значительную разработку. Ранее сэндвич -панели считались продуктами, подходящими только для функциональных конструкций и промышленных зданий. Тем не менее, их хорошие изоляционные характеристики, их универсальность, качество и привлекательный визуальный вид, привели к растущему и широкому использованию панелей в огромном разнообразии зданий.

Кодекс практики

Сэндвич -панели требуют, чтобы знак CE был продан в Европе . Европейский стандарт сэндвичей-EN14509: 2013 г. самостоятельно выдерживающие гибельные панели с двукратным лицом-продукты, изготовленные на заводе-спецификации.
Качество сэндвич -панелей может быть сертифицировано путем применения уровня качества EPAQ

Характеристики

Качества, которые привели к быстрому росту в использовании сэндвич -панелей, особенно в строительстве, включают в себя:

Тепловое сопротивление

Сэндвич-панели имеют λ-значения от 0,024 Вт/(м · к) для полиуретана до 0,05 Вт/(м · к) для минеральной шерсти. Следовательно, они могут достигать различных значений U в зависимости от ядра и толщины панели.
Установка системы с сэндвич -панелями сводит к минимуму тепловые мосты через суставы.

Акустическая изоляция

Оцененное измерение снижения звука заключается в ок. 25 дБ для элементов PU и прибл. 30 дБ для MW -элементов.

Механические свойства

Пространство между опорами может составлять до 11 м (стены), в зависимости от типа используемой панели. Обычные приложения имеют пробелы между опорами, которые составляют ок. 3 м - 5 м.
Толщина панелей от 40 мм до более чем 200 мм.
Плотность сэндвич -панелей варьируется от 10 кг/м ² до 35 кг/м ², в зависимости от толщины пены и металла, уменьшая время и усилия в: транспортировке, обработке и установке.
Все эти геометрические и материальные свойства влияют на глобальное/локальное поведение сбоев сэндвич -панелей в различных условиях нагрузки, таких как отступа. ^{[ 17 ]} влияние, ^{[ 18 ]} усталость ^{[ 19 ]} и изгиб. ^{[ 20 ]}

Пожарное поведение

Сэндвич -панели имеют различное поведение пожара, сопротивление и реакцию, в зависимости от: пены, толщины металла, покрытия и т. Д. Пользователь должен будет выбрать между различными типами сэндвич -панелей, в зависимости от требований.
Исследования Ассоциации британских страховщиков и строительного исследования в Великобритании показали, что «сэндвич -панели не запускают огонь самостоятельно, и там, где эти системы участвуют в пожарном распространении, пожар часто начинался в областях высокого риска в качестве зон приготовления пищи, впоследствии распространяясь в результате плохого управления рисками пожара, профилактики и мер сдерживания ». ^{[ 21 ]}
Существуют доказательства того, что когда сэндвич -панели используются для облицования здания, они могут способствовать быстрому распространению огня снаружи самого здания. Как выразился архитектор, при выборе основного материала для сэндвич -панели «Я использую только минеральную шерсть, потому что ваша кишка говорит вам, что не правильно обернуть здание в пластик». ^{[ 22 ]} В 2000 году Гордон Кук, ведущий консультант по пожарной безопасности, сообщил, что «использование пластиковых сэндвич -панелей из пластиковой пены ... трудно оправдать при рассмотрении безопасности жизни». Он сказал, что панели «могут способствовать серьезности и скорости развития пожара», и это привело к «массовым потерям пожара». ^{[ 23 ]}
Проектирование полости между облицовками и внешней стеной здания (или ее оболочкой изоляции) также является значительным: пламя может занимать полость и быть нарисованным вверх конвекцией, удлиняясь, чтобы создать вторичные пожары и делать это », независимо от Материалы, используемые для выравнивания полостей ». ^{[ 24 ]}

Непостоянность

Система сборки сэндвич-панелей помогает создавать воздушные и водонепроницаемые здания.

Смотрите также

Ссылки

^ Томсен, ОТ; Bozhevolnaya, E.; Lyckegaard, A. (2005). Сэндвич -структуры 7: продвижение с бутербродными сооружениями и материалами . Спрингер. ISBN 978-1-4020-3444-2 .
^ Али, Мохамед Ф.; Хамза, Карим Т.; Фараг, Махмуд М. (апрель 2014 г.). «Процедура выбора материалов для зажатых балок посредством параметрической оптимизации с приложениями в автомобильной промышленности». Материалы и дизайн . 56 : 219–226. doi : 10.1016/j.matdes.2013.10.075 .
^ "Gorcell от Renolit" . Renolit.com . Получено 3 октября 2014 года .
^ "Стингера сотовой панели" . coroplast.com. Архивировано с оригинала 27 октября 2012 года . Получено 3 октября 2014 года .
^ «Упаковка сэндвич -панелей» . Karton.it . Получено 3 октября 2014 года .
^ Yazdani Sarvestani, H.; Акбарзаде, ах; Niknam, H.; Hermenean, K. (сентябрь 2018 г.). «Трехмерные принципиальные полимерные сэндвич -панели: поглощение энергии и структурные характеристики». Составные структуры . 200 : 886–909. doi : 10.1016/j.compstruct.2018.04.002 . S2CID 139864616 .
^ Азуз, Лис; Чен, Юн; Заррелли, Мауро; Пирс, Джошуа М.; Митчелл, Лесли; Рен, Гуганг; Грассо, Марцио (апрель 2019). «Механические свойства трехмерных печатных ферменных решетчатых биополимерных биополимерных нестахастических структур для сэндвич-панелей с натуральными волокнистыми составными кожи» (PDF) . Составные структуры . 213 : 220–230. doi : 10.1016/j.compstruct.2019.01.103 . HDL : 2299/21029 . S2CID 139339364 .
^ Сугияма, Кентаро; Мацузаки, Райосуке; Уэда, Масахито; Тодороки, Акира; Хирано, Йошиясу (октябрь 2018 г.). «3D -печать композитных сэндвич -структур с использованием непрерывного углеродного волокна и натяжения волокна». Композиты Часть A: Прикладная наука и производство . 113 : 114–121. doi : 10.1016/j.compositesa.2018.07.029 . S2CID 140038331 .
^ Чжан, Сяою; Чжоу, Хао; Ши, Венхуа; Зенг, Фуминг; Зенг, Хуйжонг; Чен, Генг (октябрь 2018). «Вибрационные тесты 3D -печатной спутниковой конструкции из сэндвич -панелей решетки». AIAA Journal . 56 (10): 4213–4217. Bibcode : 2018aiaaj..56.4213z . doi : 10.2514/1.J057241 . S2CID 125328879 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Продукты: алюминиевые композитные панели» . Архитектурные металлические дизайны. Архивировано с оригинала 24 июля 2014 года.
^ "Alucobond® A2" . Alucobond . Получено 31 января 2013 года .
^ Уокер, Алисса (6 января 2016 г.). "Когда Дубай исправит свою проблему с горящим небоскребом?" Полем Гизмодо . Gawker Media . Получено 6 января 2016 года .
^ «Пожарная безопасность в высотных зданиях: наши пожарные решения» (PDF) . Арконические архитектурные продукты SAS . Декабрь 2016 года. Архивировано из оригинала (PDF) 6 апреля 2019 года . Получено 23 июня 2017 года .
^ «Запрос из башни Гренфелл: выводы стула пока» . Хранитель . 30 октября 2019 года . Получено 8 сентября 2021 года .
^ Wahlquist, Calla (15 июня 2017 г.). «Оболочка в лондонском высотном огне также обвиняется в Мельбурнском пламене 2014 года» . Хранитель . Получено 15 июня 2017 года .
^ «Алюминиевая композитная оболочка и огонь: безопасность придерживается командного усилия» . Январь 2019 года.
^ Rajaneesh, A.; Шридхар, я.; Акисанья, АР (январь 2016 г.). «Снижение отступления круглых композитных сэндвич -пластин». Материалы и дизайн . 89 : 439–447. doi : 10.1016/j.matdes.2015.09.070 . HDL : 2164/7951 .
^ Rajaneesh, A.; Шридхар, я.; Раджендран С. (март 2014 г.). «Относительная производительность металлических и полимерных пенопластов с низким воздействием скорости». Международный журнал Impact Engineering . 65 : 126–136. doi : 10.1016/j.ijimpeng.2013.11.012 . HDL : 10356/103635 .
^ Rajaneesh, A.; Сатрио, W.; Чай, ГБ; Шридхар И. (апрель 2016 г.). «Долгосрочное прогнозирование жизни тканых ламинатов CFRP при трех точечной гибкой усталости». Композиты Часть B: Инжиниринг . 91 : 539–547. doi : 10.1016/j.compositesb.2016.01.028 .
^ Rajaneesh, A.; Шридхар, я.; Раджендран, С. (июнь 2014 г.). «Карты режима отказа для круглых композитов сэндвич -пластин под изгибом». Международный журнал механических наук . 83 : 184–195. doi : 10.1016/j.ijmecsci.2014.03.029 .
^ Ассоциация британских страховщиков (май 2003 г.). «Технический брифинг: огнестрельная эксплуатация систем сэндвич -панелей» (PDF) .
^ Бут, Роберт; Образец, Ян; Пегг, Дэвид; Ватт, Холли (15 июня 2017 г.). «Эксперты предупредили правительство от облицовочных материалов, используемых на Гренфелле» . Хранитель .
^ Гордон я Кук (ноябрь 2000 г.). «Сэндвич -панели для внешней облицовки - проблемы пожарной безопасности и последствия для процесса оценки риска» (PDF) .
^ Пробин Миерс (зима 2016). «Огненные риски со стороны внешних панелей облицовки - перспектива из Великобритании» . Перспектива . ( 3.3.2 полости ).

Внешние ссылки

[1] Томсен, ОТ; Bozhevolnaya, E.; Lyckegaard, A. (2005). Сэндвич -структуры 7: продвижение с бутербродными сооружениями и материалами . Спрингер. ISBN 978-1-4020-3444-2 .

[2] Али, Мохамед Ф.; Хамза, Карим Т.; Фараг, Махмуд М. (апрель 2014 г.). «Процедура выбора материалов для зажатых балок посредством параметрической оптимизации с приложениями в автомобильной промышленности». Материалы и дизайн . 56 : 219–226. doi : 10.1016/j.matdes.2013.10.075 .

[3] "Gorcell от Renolit" . Renolit.com . Получено 3 октября 2014 года .

[4] "Стингера сотовой панели" . coroplast.com. Архивировано с оригинала 27 октября 2012 года . Получено 3 октября 2014 года .

[5] «Упаковка сэндвич -панелей» . Karton.it . Получено 3 октября 2014 года .

[6] Yazdani Sarvestani, H.; Акбарзаде, ах; Niknam, H.; Hermenean, K. (сентябрь 2018 г.). «Трехмерные принципиальные полимерные сэндвич -панели: поглощение энергии и структурные характеристики». Составные структуры . 200 : 886–909. doi : 10.1016/j.compstruct.2018.04.002 . S2CID 139864616 .

[7] Азуз, Лис; Чен, Юн; Заррелли, Мауро; Пирс, Джошуа М.; Митчелл, Лесли; Рен, Гуганг; Грассо, Марцио (апрель 2019). «Механические свойства трехмерных печатных ферменных решетчатых биополимерных биополимерных нестахастических структур для сэндвич-панелей с натуральными волокнистыми составными кожи» (PDF) . Составные структуры . 213 : 220–230. doi : 10.1016/j.compstruct.2019.01.103 . HDL : 2299/21029 . S2CID 139339364 .

[8] Сугияма, Кентаро; Мацузаки, Райосуке; Уэда, Масахито; Тодороки, Акира; Хирано, Йошиясу (октябрь 2018 г.). «3D -печать композитных сэндвич -структур с использованием непрерывного углеродного волокна и натяжения волокна». Композиты Часть A: Прикладная наука и производство . 113 : 114–121. doi : 10.1016/j.compositesa.2018.07.029 . S2CID 140038331 .

[9] Чжан, Сяою; Чжоу, Хао; Ши, Венхуа; Зенг, Фуминг; Зенг, Хуйжонг; Чен, Генг (октябрь 2018). «Вибрационные тесты 3D -печатной спутниковой конструкции из сэндвич -панелей решетки». AIAA Journal . 56 (10): 4213–4217. Bibcode : 2018aiaaj..56.4213z . doi : 10.2514/1.J057241 . S2CID 125328879 .

[auto-10] Jump up to: ^а ^{беременный} «Продукты: алюминиевые композитные панели» . Архитектурные металлические дизайны. Архивировано с оригинала 24 июля 2014 года.

[11] "Alucobond® A2" . Alucobond . Получено 31 января 2013 года .

[12] Уокер, Алисса (6 января 2016 г.). "Когда Дубай исправит свою проблему с горящим небоскребом?" Полем Гизмодо . Gawker Media . Получено 6 января 2016 года .

[13] «Пожарная безопасность в высотных зданиях: наши пожарные решения» (PDF) . Арконические архитектурные продукты SAS . Декабрь 2016 года. Архивировано из оригинала (PDF) 6 апреля 2019 года . Получено 23 июня 2017 года .

[14] «Запрос из башни Гренфелл: выводы стула пока» . Хранитель . 30 октября 2019 года . Получено 8 сентября 2021 года .

[15] Wahlquist, Calla (15 июня 2017 г.). «Оболочка в лондонском высотном огне также обвиняется в Мельбурнском пламене 2014 года» . Хранитель . Получено 15 июня 2017 года .

[16] «Алюминиевая композитная оболочка и огонь: безопасность придерживается командного усилия» . Январь 2019 года.

[17] Rajaneesh, A.; Шридхар, я.; Акисанья, АР (январь 2016 г.). «Снижение отступления круглых композитных сэндвич -пластин». Материалы и дизайн . 89 : 439–447. doi : 10.1016/j.matdes.2015.09.070 . HDL : 2164/7951 .

[18] Rajaneesh, A.; Шридхар, я.; Раджендран С. (март 2014 г.). «Относительная производительность металлических и полимерных пенопластов с низким воздействием скорости». Международный журнал Impact Engineering . 65 : 126–136. doi : 10.1016/j.ijimpeng.2013.11.012 . HDL : 10356/103635 .

[19] Rajaneesh, A.; Сатрио, W.; Чай, ГБ; Шридхар И. (апрель 2016 г.). «Долгосрочное прогнозирование жизни тканых ламинатов CFRP при трех точечной гибкой усталости». Композиты Часть B: Инжиниринг . 91 : 539–547. doi : 10.1016/j.compositesb.2016.01.028 .

[20] Rajaneesh, A.; Шридхар, я.; Раджендран, С. (июнь 2014 г.). «Карты режима отказа для круглых композитов сэндвич -пластин под изгибом». Международный журнал механических наук . 83 : 184–195. doi : 10.1016/j.ijmecsci.2014.03.029 .

[21] Ассоциация британских страховщиков (май 2003 г.). «Технический брифинг: огнестрельная эксплуатация систем сэндвич -панелей» (PDF) .

[22] Бут, Роберт; Образец, Ян; Пегг, Дэвид; Ватт, Холли (15 июня 2017 г.). «Эксперты предупредили правительство от облицовочных материалов, используемых на Гренфелле» . Хранитель .

[23] Гордон я Кук (ноябрь 2000 г.). «Сэндвич -панели для внешней облицовки - проблемы пожарной безопасности и последствия для процесса оценки риска» (PDF) .

[24] Пробин Миерс (зима 2016). «Огненные риски со стороны внешних панелей облицовки - перспектива из Великобритании» . Перспектива . ( 3.3.2 полости ).

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]