Взрывоустойчивая сэндвич-панель

Техническое решение относится к области строительства, а именно к элементам строительных конструкций заводской готовности, предназначенным для облицовки зданий и сооружений, к которым предъявляют повышенные требования по устойчивости против взрывной волны.
Из уровня техники известна сэндвич-панель по патенту на полезную модель RU 147673 «СТЕНОВАЯ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЬ» (МПК E04C 2/284; опубликован 10.11.2014). Известная панель содержит два поверхностных слоя, выполненных из металлических листов, торцевые стороны которых снабжены замками типа «шип-паз», на одном из элементов замков закреплен герметик и между металлическими листами размещены теплоизоляционные слои. Недостатком данного технического решения является её недостаточная прочность, в частности, прочность теплоизоляционных слоев, ввиду чего она не может выступать в роли взрывоустойчивой панели. В отличие от данного аналога, наполнитель заявленной панели обладает плотностью от 130 до 300 кг/м3, что позволяет ей сдерживать взрывную волну.
Из уровня техники известна стеновая панель по международной заявке WO 2018084702 «Blast protection wall (Взрывозащитная стена)» (МПК E04B 2/92; E04C 2/292; E04H 9/10; опубликована 11.05.2018), выбранная в качестве ближайшего аналога. Стеновая панель содержит две металлические пластины и размещенный между ними слой из минеральных волокон, плотность волокон в предпочтительном варианте составляет 200 кг/м3. Сэндвич-панель удерживается на месте с помощью опорной конструкции, содержащей опорные столбы.
Специалисту в данной области техники известно, что наполнитель, то есть слой минеральных волокон, в подобных панелях, как правило, выполняют в виде брусков, состоящих из сегментов, стыки сегментов каждого бруска расположены напротив друг друга. Недостатком такого технического решения является низкая прочность панели и невысокий срок её эксплуатации, так как со временем возникают изломы наполнителя по линии стыков и панель деформируется. В отличие от данного решения, наполнитель заявленной сэндвич-панели содержит ряды, каждый из которых состоит из сегментов, при этом стыки сегментов одного ряда смещены относительно стыков другого ряда, что повышает прочность и срок службы панели в целом, снижая вероятность её разрушения.
Задачей заявляемого технического решения является создание взрывоустойчивой сэндвич-панели, характеризующейся высокой прочностью, надежностью и долговечностью. Технический результат заключается в увеличении прочности взрывоустойчивой сэндвич-панели. Такая панель отличается высоким сроком службы, устойчивостью к механическим повреждениям и способностью противостоять поражающим факторам взрывных явлений, сохраняя свою целостность и форму.
Заявленный технический результат достигается тем, что во взрывоустойчивой сэндвич-панели, содержащей два металлических листа, образующих внутреннюю и наружную поверхности панели, наполнитель, размещенный между указанными металлическими листами, плотность которого составляет от 130 до 300 кг/м3, и фиксаторы, предназначенные для соединения панели с другой панелью, выполненные на концах металлических листов, наполнитель содержит ряды изоляционного материала, каждый из которых состоит из сегментов, при этом стыки сегментов одного ряда смещены относительно стыков другого ряда. Наполнитель приклеен к металлическим листам. Фиксаторы выполнены с возможностью соединения с другой панелью замком типа «шип- паз». В фиксаторе на одном из его элементов может быть размещен герметик.
Наличие двух металлических листов, образующих внутреннюю и наружную поверхности панели, за счет своей высокой огнестойкости, жесткости и устойчивости к механическим повреждениям, повышает прочность конструкции, а, следовательно, и срок эксплуатации всей панели.
Для реализации назначения, а именно облицовки зданий и сооружений, сэндвич- панель содержит фиксаторы, предназначенные для соединения панели с другой панелью, выполненные на концах металлических листов.
Фиксаторы выполнены с возможностью соединения с другой панелью замком типа
«шип-паз», обеспечивающим соединение панелей без зазоров, что повышает прочностные характеристики панели.
Чтобы исключить передвижение воздуха сквозь места соединения панелей, а также попадание влаги и атмосферных осадков, приводящих к ухудшению характеристик панели, её повреждению и разрушению в фиксаторе на одном из его элементов размещен герметик.
Между указанными металлическими листами размещен, в частности приклеен, наполнитель, плотность которого составляет от 130 до 300 кг/м3, что обеспечивает взрывоустойчивость панели и, согласно проведенным испытаниям, позволяет сдерживать взрывную волну до 100 кПа.
Наполнитель содержит ряды изоляционного материала, каждый из которых состоит из сегментов, при этом стыки сегментов, т.е. линии соприкосновения сегментов, одного ряда смещены относительно стыков другого ряда. Такое исполнение позволяет сформировать прочную структуру, устойчивую к механическим нагрузкам за счет равномерного распределения нагрузки по всему объему, и снизить вероятность излома сегментов наполнителя и повреждения или деформации панели в целом, что увеличивает общий срок её эксплуатации.
Заявляемое решение поясняется с помощью фигур, на которых условно представлены возможные варианты исполнения заявляемой взрывоустойчивой сэндвич-панели.
На фиг. 1 представлен общий вид взрывоустойчивой сэндвич-панели в исполнении для использования в качестве кровельной панели.
На фиг. 2 представлено сечение взрывоустойчивой сэндвич-панели в исполнении для
использования в качестве стеновой панели.
На фиг. 3 представлен увеличенный вид фиксаторов с одной стороны стеновой взрывоустойчивой сэндвич-панели.
На фиг. 4 представлен увеличенный вид фиксаторов с другой стороны стеновой взрывоустойчивой сэндвич-панели.
Цифрами на фигурах 1-4 обозначены: 1 - лист, образующий наружную
поверхность панели, 2 - лист, образующий внутреннюю поверхность панели, 3 - фиксаторы, 4 - герметик, 5 - наполнитель, 6 - сегмент наполнителя, 7 - стык сегментов наполнителя.
Далее со ссылками на фигуры описана конструкция взрывоустойчивой сэндвич-панели.Взрывоустойчивая сэндвич-панель содержит два металлических листа 1, 2, в частности, стальных профилированных листа, образующих внутреннюю и наружную поверхности панели. На поверхность металлических листов 1, 2 может быть нанесено антикоррозийное покрытие, в предпочтительном варианте цинковое и полимерное.
Между листами 1, 2 расположен наполнитель 5 с плотностью 130 - 300 кг/м3, обладающий теплоизолирующей способностью и звукоизоляционными характеристиками. В предпочтительном варианте исполнения в качестве наполнителя 5 используется минеральная вата с увеличенными прочностными характеристиками. При этом наполнитель 5 содержит не менее трех рядов, каждый из которых состоит из сегментов 6, при этом стыки 7 сегментов 6 одного ряда смещены относительно стыков 7 другого ряда. Наполнитель 5 может быть соединен с металлическими листами с помощью клеевого соединения с использованием, например, полиуретанового клея.
В контексте данного описания под сегментами 6 подразумеваются бруски или ламели. Заполнение панели наполнителем 5 происходит путем последовательного укладывания вертикально ориентированных сегментов 6 (брусков или ламелей) либо горизонтально ориентированных сегментов 6 (брусков или ламелей). Заполнив один ряд по всей длине металлического листа, укладывают следующий ряд брусков или ламелей, стыки 7 сегментов 6 каждого следующего ряда смещают относительно предыдущего. Таким образом, получают как минимум 3 ряда наполнителя.
На концах металлических листов 1, 2 расположены фиксаторы 3, предназначенные для соединения панелей между собой. Фиксаторы 3 могут быть расположены как на металлическом листе 1, образующем наружную поверхность панели, так и на листе 2, образующем внутреннюю поверхность панели, и содержать герметик 4. В качестве герметика 4 могут быть использованы, в частности, уплотнительная самоклеящаяся лента из вспененного полипропилена или вещества, изготовленные на основе стойких полимеров типа полиизобутилена, полихлоропреновых и полисульфидных каучуков.
В преимущественном варианте осуществления каждый металлический лист содержит два фиксатора 3, расположенных вдоль параллельных концов металлического листа 1, 2, в одном из фиксаторов 3 размещен герметик 4. Взрывоустойчивая сэндвич-панель может быть выполнена как для использования в качестве кровельной панели, как представлено на фиг. 1, так и в качестве стеновой панели, как показано на фиг. 2. Для обеспечения надежного соединения панелей и исключения передвижения воздуха сквозь места соединения панелей, а также попадания влаги и атмосферных осадков, фиксаторы 3 кровельной взрывоустойчивой панели могут быть выполнены в виде выступающих элементов, имеющих наклонную поверхность и предназначенных для соединения «внахлест» с фиксаторами другой панели. Стеновые панели, как правило, имеют фиксаторы 3 в виде соединения «шип-паз», т.е. выполнены в виде выступов или углублений для соединения нескольких стеновых взрывоустойчивых панелей в единое полотно путем совмещения выступов одной панели с углублениями другой. При этом в углублениях, т.е. элементах «паз», может быть расположен герметик 4.
Взрывоустойчивые сэндвич-панели используются для облицовки кровли и стен зданий и сооружений и крепятся к опорной конструкции. Панели соединяются между собой с помощью фиксаторов 3. Фиксаторы 3, расположенные на металлическом листе 1, образующем наружную поверхность панели, в варианте исполнения кровельной взрывоустойчивой панели соединяются с фиксаторами 3 другой панели «внахлест» и дополнительно могут быть соединены элементами крепежа в виде заклепок, болтов с гайками, винтов или шпилек с гайками.
Взрывоустойчивая сэндвич-панель характеризуется высокой прочностью, надежностью и долговечностью и обладает длительным сроком службы.
Специалисту в данной области, очевидно, что приведенный пример взрывоустойчивой сэндвич-панели и отдельных ее частей, а также виды, представленные на фигурах, не ограничивают объем заявляемого технического решения. Возможно изготовление и использование панели в других видах в объеме заявляемой формулы.