Ниже рассмотрен частный случай расчета строительной трехслойной панели со сплошным пенопластовым средним слоем (без ребер и обрамления), свободно опертой по двум противоположным сторонам [10, 16]. Сечение таких панелей подбирают исходя из требований жесткости, предъявляемых к конструкции, прочности и устойчивости обшивок, прочности пенопластового среднего слоя, а также теплотехнического расчета. При расчете на прочность геометрические параметры панелей выбирают так, чтобы напряжения растяжения σр, сжатия σс и сдвига т в элементах панели не превышали соответствующие расчетные сопротивления R:
При проверке прочности обшивок и пенопластового среднего слоя трехслойных панелей используют моменты инерции I и сопротивления W составного сечения. При симметричном сечении панели с одинаковыми обшивками веЛИЧИНЫ I и W составляют соответственно:
Величину максимальных напряжении в обшивках панели определяют по формуле:
Критическое напряжение при потере устойчивости сжатой плоской обшивки подсчитывают по формуле:
Величина нормальных напряжений, определенная по формуле (18), не должна превышать зкр , вычисленного по формуле (19).
Эффективная работа панели зависит от выбранной дсформативности пенопластового среднего слоя. При использовании среднего слоя чрезмерно большой жесткости (а следовательно, и большого объемного веса) панель может оказаться неэкономичной. При использовании среднего слоя недостаточной жесткости обшивки могут терять устойчивость и отрываться при небольших нагрузках В каждом конкретном случае существует оптимальная жесткость среднего слоя, оптимальное соотношение толщины обшивки и высоты среднего слоя. В случае маложестких средних слоев выгодно выбирать малые отношения толщины обшивки к толщине среднего слоя. В панелях с толстым средним слоем (более 100 мм) с экономической точки зрения целесообразно применять пенопластовый средний слой с пустотами или с переменным объемным несом по толщине, убывающим по мере удаления от обшивок. Толщина подкрепляющего слоя d зависит от расположении пустот. При продольном расположения пустот толщина слоя пенопласта, подкрепляющего обшивку толщиной до 4 мм, принимается 0,17 размера ширины пустот, а при поперечном расположении пустот — 0,25. Ширину пустот принимают не более 250 мм [15].
Критическое напряжение в сжатой обшивке панели при пустотном среднем слое, когда обшивки подкрепляют сравнительно тонким слоем пенопласта (σ/δ<30), определяют по формуле [42]:
