| Поликарбонат - достаточно новый строительный материал. В том смысле, что в Советском Союзе поликарбонат не использовался, а потому не было никаких ГОСТов или СП, регламентирующих параметры и свойства поликарбоната. Не появились подобные нормативные документы и за последние 20 лет использования поликарбоната. В основном потому, что производится поликарбонат все больше за границей или на совместных предприятиях и отвечает требованиям пока мало известных нам норм. Зато рекламных материалов, посвященных удивительным и невероятным свойствам поликарбоната, в сети немало. И про прекрасные прочностные свойства, типа в 200 раз прочнее стекла, и про чудесные упругопластические свойства, мол, выгибать можно по достаточно малому радиусу, и светопроницаемость лучше, чем у стекла и срок службы огромный, чуть ли не 20 лет, и так далее. Все это, конечно, очень хорошо, но для расчета конструкций нужны несколько другие данные, а именно геометрические характеристики поперечного сечения, расчетное сопротивление сжатию и растяжению (если разное), модуль упругости. А такой информацией ни производители, ни продавцы делиться не торопятся, потому как вместе с поликарбонатом к нам с Запада пришла узкая специализация. |
| Если попробовать описать тенденции специализации в современном мире, то выглядеть это будет примерно так: если один человек товар произвел, а второй его взял, да купил, то ничего хорошего в этом нет. А вот чем больше между продавцом и покупателем посредников - тем лучше. В том смысле, что одна компания производит нечто, например тот же поликарбонат, вторая компания продает, третья рекламирует, четвертая занимается техническим обеспечением, в данном случае расчетами, пятая собирает конструкции с использованием поликарбоната и так далее. В итоге все имеют свой гешефт и все немножечко довольны, бизнес развивается появляются новые рабочие места, недоволен только заказчик, который оплачивает все эти расходы, но это дело десятое и мировой кризис тут как бы и не причем. В принципе такой подход к развитию бизнеса логичен, да только наш человек к такой узкой специализации не привык, а проще говоря много платить денег не любит и для экономии средств готов сам не только сделать конструкцию, но ее и рассчитать, для таких людей и предназначена эта статья. Потому на территории СНГ конструкции с использованием поликарбоната часто делаются без соответствующего расчета, только по сводным таблицам, общим рекомендациям и исходя из полученного ранее опыта. Конечно же имеется большое количество пособий по расчету и монтажу поликарбоната, в которых приводятся достаточно подробные описания монтажа и сводные таблицы для определения шага обрешетки и минимального радиуса гиба, но при этом часто добавляется, что для получения более точных данных необходимо произвести инженерный расчет. И все это конечно очень удобно, да только пособия эти как будто все писаны под копирку, а между тем оборудование, добавки и прочие тонкости технологии у разных производителей разные и то, что рекомендации подходят одинаково хорошо для поликарбоната, выпущенного различными компаниями - не факт. Я тоже не смогу внести большую ясность в вопрос расчета конструкций с использованием поликарбоната, а так только, попробую, основываясь на разрозненных данных различных руководств и рекомендаций. Наиболее полной и внятной мне представляется информация о поликарбонате компании Polygal, прошедшем не просто сертификацию в России, но и испытание образцов в ГУП «ЦНИИСК им. Кучеренко» (Сертификат Госстроя № 00018368). Примечание: Как правило вся продукция, реализующаяся на отечественном рынке, проходит сертификацию и соответствует неким техусловиям, однако методика тестирования DIN53457 или DIN53455 нашему человеку мало о чем говорит, а вот данные, полученные при испытании образцов по ГОСТам, заслуживают больше доверия, к тому же данные, полученные при испытании образцов по ГОСТам, несколько отличаются от данных, полученных при испытании образцов по методике DIN - немецкого института по стандартизации. Основанием для дальнейших расчетов послужат следующие данные: В настоящее время в строительстве используется листовой (монолитный) поликарбонат и сотовый (ячеистый) поликарбонат. Прочностные и упругие характеристики листового и сотового поликарбоната зависят не только от характеристик исходного материала, но и от особенностей производства. Например, для вышеуказанного сотового поликарбоната Polygal прочность при растяжении Rр для плит высотой (толщиной) 8 мм составляет 653 кгс/см2, для плит высотой 10 мм - 658 кгс/см2, для плит высотой 16 мм (трехполочных) - 705 кг/см2. Соответственно модуль упругости для плит высотой 8 мм составляет 20400 кгс/см2, для плит высотой 10 мм - 21300 кгс/см2, для плит высотой 16 мм (трехполочных) - 22770 кг/см2. Испытания образцов плит сотового поликарбоната высотой 4 и 6 мм не проводились, однако анализ приведенного ряда позволяет предположить, что прочность на растяжение для таких плит будет также в пределах 630-640 кгс/см2, а модуль упругости - в пределах 20000 кгс/см2. Однако любой человек, хотя бы немного знакомый с основами сопромата, знает, что при работе конструкции могут возникать не только растягивающие, но и сжимающие напряжения. Например при использовании поликарбоната в качестве прозрачного настила кровли поликарбонат следует рассматривать как балку, в одной части поперечного сечения которой возникают растягивающие напряжения, а в другой - сжимающие, т.е. конструкция работает на изгиб. Тем не менее, для многих материалов сопротивление сжатию значительно больше, чем сопротивление растяжению. Поликарбонат в этом - не исключение, так приводимая для поликарбоната других компаний максимальная прочность на изгиб составляет 900-950 кгс/см2., хотя для монолитного поликарбоната можно встретить и значение 250-300 кгс/см2. Все это усложняет и без того не простой процесс расчета поликарбоната, но чтобы максимально упростить расчеты я предлагаю использовать следующие данные: |
Геометрия поперечных сечений сотового поликарбоната может достаточно сильно различаться в зависимости от производителя. Но и здесь за основу можно принять параметры листов Polygal:
Рисунок 306.1. Основные геометрические характеристики сотового поликарбоната
Плотность - 1,2 г/см3.
Для листового, так называемого монолитного поликарбоната геометрические характеристики - это размеры листа 2.05х3.05 м при толщине листа 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12 мм. Толщина сотового поликарбоната, кроме указанных, также может быть еще 20, 25 и 32 мм.
В принципе этих данных достаточно для расчета большинства конструкций в который используется листовой или сотовый поликарбонат, имеющий сходные характеристики.