Можно ли использовать сэндвич панели в сейсмоопасных зонах
На территории Российской Федерации довольно много мест с высокой тектонической активностью. Подземные толчки периодически случаются и по южной границе бывшего Советского Союза, начиная от Карпатских гор на западе и заканчивая Курильскими островами на востоке.
Исследования показали, что здания, конструктивная схема которых основана на металлокаркасе с легкими навесными панелями, сумели проявить себя наилучшим образом и в зонах сейсмической активности. Наиболее устойчивой оказалась горизонтальная раскладка сэндвич панелей в сейсмике. Иногда именно она позволяет предотвратить критические разрушения. Данный фактор обусловлен следующими особенностями:
- Металлическому каркасу свойственен большой резерв пластических деформаций;
- Легким сэндвич-панелям не страшны сейсмические нагрузки.
Проблема устойчивости зданий из легких металлоконструкций (далее ЛМК) решается разработкой усиленных опорных узлов крепления ограждающих конструкций и продуманной схемой раскладки.
Правила использования сэндвич панелей в сейсмоопасных зонах
Проектировщики утверждают, что горизонтальная раскладка сэндвич панелей в сейсмических районах значительно снижает возможные риски разрушений. Но иногда жесткие архитектурные требования ставят перед архитектором задачу расположить их вертикальным способом. Реальна ли такая задача, и существуют ли правила установки «сэндвичей» в сейсмоопасных районах?
Устойчивость зданий из ЛМК можно значительно повысить применением специальных узлов крепления:
- В углах и местах пересечения стен зданий устраиваются антисейсмические швы с компенсатором, в котором жесткий наполнитель заменяется на эластичный;
- Рекомендуется крепить сэндвич-панели в четырех опорных точках: двух верхних и двух нижних;
- Внизу панели необходимо предусмотреть жесткие узлы крепления, исключающие возможность смещения;
- Вверху рекомендован податливый крепеж в виде металлического профиля, который притягивает сэндвич-панель к обвязке каркаса.
Такой крепеж обеспечивает возможность смещений «сэндвичей» без общей потери устойчивости всей конструкции здания. Другим условием повышения сейсмостойкости считается использование специальных материалов для крепежа.
Материалы для крепежа
Для крепления сэндвич панелей в сейсмических районах рекомендуется вместо саморезов использовать специальные болты. Они отличаются от обычных определенными конструкционными особенностями:
- У них есть увеличенная шляпка из прочной стали в пластиковом обрамлении. Она позволяет прижимать сэндвич-панель к прогону каркаса;
- Этим же целям служит и дополнительная шайба;
- Фиксируется крепеж на прогоне усиленной гайкой.
Такая конструкция считается более надежной. Если саморезы удерживают «сэндвич» за счет небольшого участка резьбы, то в болтовых соединениях все основательно затягивается гайками.
Правила крепежа к каркасу
В приложении к СП 70.13330 от 2012 г. было разработано руководство по монтажу сэндвич панелей в сейсмических районах, которое до настоящего времени остается актуальным. В нем определены основные правила крепежа трехслойных модулей к каркасу:
- Горизонтальные швы устраиваются в местах расположения оконных и стыковочных ригелей стенового каркаса и верхней зоны цоколя стен;
- Верхнее окончание панели крепится к опорным или стыковочным ригелям стальными крепежными деталями. Крепление низа панелей со стыковочным ригелем или цокольным элементом каркаса должно обеспечивать горизонтальное смещение опорного каркаса;
- Для вертикальных швов, устраиваемых в местах сопряжения стен, изготавливаются специальные Т- или Г-образные трехслойные сэндвич-панели. В них предусматривается компенсатор из стального облицовочного листа, а жесткий утеплитель меняется на мягкий.
Раскладка сэндвич панелей
При выполнении рекомендаций СП 70.13330 от 2012 г. раскладка сэндвич панелей при сейсмике допускается любая. Также не следует игнорировать тот факт, что при горизонтальной раскладке нагрузка на крепеж распределяется более равномерно и с наименьшими нагрузками. При значительных сейсмических перегрузках повреждения крепежа случаются именно при вертикальной раскладке.
