сборная панель складчатой формы
Классы МПК: | E04B2/60 с особым поперечным сечением удлиненных частей E04B1/32 арочные строительные конструкции; сводчатые строительные конструкции; складные конструкции E04B7/08 сводчатые крыши |
Автор(ы): | Грачев В.А. |
Патентообладатель(и): | Самарский архитектурно-строительный институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-08-10 публикация патента:
27.03.1995 |
Изобретение относится к строительству, а именно к тонколистовым строительным конструкциям, совмещающим несущие и ограждающие функции. Сборная панель складчатой формы выполнена из гнутого профиля с трапецеидальной формой гофр и поперечными У-образными вырезами, соответствующими углам обрамления и не затрагивающими наружных полок, изогнутого до совмещения и соединения разрезанных участков. С целью упрощения изготовления, повышения устойчивости и расширения функциональных возможностей по присоединению дополнительных элементов гофры рассечены взаимно перекрестными поперечными и продольными вдоль ребер гофр разрезами до ребер, примыкающих к наружним полкам. У-образные вырезы получены отгибами во внутрь или наружу участков разрезанных граней по линиям, соединяющим вершины разрезов, а изгиб профиля выполнен по линии поперечного разреза до совмещения и жесткого соединения между собой соответствующих отгибов. Отгибы сборной панели снабжены соосными отверстиями для соединения между собой и прикрепления дополнительных элементов. Сборная панель отличается тем, что между отгибами размещены и защемлены соединительные прокладки, имеющие отверстия в выпусках, через которые пропущены предварительно напряженные тросы, связанные с опорными сечениями панели. Кроме того, по меньшей мере один из торцов панели имеет скос, обращенный во внутрь, образованный за счет разрезов ребер, примыкающих к внутренним полкам, и отгибов кромок граней гофр во внутрь по линиям, соединяющим вершины разрезов между собой и с концевыми точками ребер, примыкающих к наружним полкам. Расположенные снаружи профиля отгибы жестко соединены в поперечную диафрагму жесткости. С целью упрощения пакетирования и транспортировки отгибы жестко прикреплены к граням гофр внахлестку, причем отгибы, расположенные снаружи относятся к тем частям профиля, которые в местах излома оси покрытия имеют меньший угол наклона к горизонту. Отгибы кромок концевых сечений панели жестко соединены между собой с образованием многоугольного замкнутого кольца. Сборная панель может найти применение в бескаркасных складчатых зданиях малого и среднего пролета различного назначения, а также в инженерных сооружениях типа бункеров, транспортерных галерей. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
1. СБОРНАЯ ПАНЕЛЬ СКЛАДЧАТОЙ ФОРМЫ, выполненная из тонколистового материала в виде гнутого профиля с трапецеидальной формой гофр и по крайней мере с одним V-образным вырезом до наружных полок, соответствующим углу обрамления, изогнутого до совмещения и соединения соседних участков между вырезами, отличающаяся тем, что каждый V-образный вырез образован рассечением гофров со стороны внутренних полок взаимно перекрестными поперечными и продольными вдоль ребер гофр разрезами до ребер, примыкающих к наружным полкам, и отгибами во внутрь или наружу участков разрезанных граней по линиям, соединяющим вершины разрезов, причем отгибы соседних участков совмещены и жестко соединены между собой. 2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что отгибы выполнены с соосными отверстиями для соединительных элементов. 3. Панель по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что между отгибами размещены и защемлены соединительные прокладки, имеющие выпуски и отверстия, через которые пропущены предварительно напряженные тросы, связанные с опорными сечениями панели. 4. Панель по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что по крайней мере один из торцов панели выполнен со скосом, обращенным во внутрь, образованным разрезом ребер, примыкающих к внутренним полкам, и отгибами кромок граней гофр во внутрь по линиям, соединяющим вершины разрезов между собой и с концами ребер, примыкающих к наружным полкам. 5. Панель по пп.1 - 4, отличающаяся тем, что расположенные снаружи отгибы гофра жестко соединены в поперечную диафрагму жесткости. 6. Панель по пп.1 - 5, отличающаяся тем, что отгибы жестко прикреплены к граням гофр внахлестку, причем отгибы, расположенные снаружи, связаны с частями профиля, имеющими в покрытии меньший угол наклона с горизонтом. 7. Панель по пп.1 - 6, отличающаяся тем, что отгибы кромок концевых сечений панели жестко соединены между собой с образованием многоугольного замкнутого кольца.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям, совмещающим несущие и ограждающие функции и используемым при возведении легких бескаркасных складчатых зданий. Из технической литературы известна конструкция сборной панели складчатой формы [1], изготовленной из тонколистового металла. Панель представляет собою лоток с трапецеидальной формой гофра и отбортовками торцовых граней, а также с приваренными к их торцам фланцами. Лотки соединяются между собой под углом при помощи болтов, пропущенных через отверстия во фланцах и отбортовках, при этом вышележащий лоток, образуя нахлестку, частично перекрывает нижележащий лоток в месте стыка. Недостатками этой конструкции является сложность изготовления, высокая металлоемкость из-за необходимости во фланцевых полосах и кронштейнах, трудность сопряжения лотков под углом, большое количество как самих лотков, так и мест их взаимной стыковки с нахлесткой, ослабление сечений стыками, высокая гибкость стенок лотков, снижающая несущую способность конструкции. Наиболее близким техническим решением является конструкция сборной панели [2] , имеющей по крайней мере на участке края корытообразный профиль, открытый лотком наружу. Для придания панели необходимого угла обрамления в профиле панели выполнены У-образные вырезы, незатрагивающие наружней полки. В местах вырезов профиль изгибают, после чего соединяют обе концевые части, расположив их одна напротив другой. Основными недостатками этой конструкции и способа изготовления являются отходность производства из-за удаления конструкционного материала в местах вырезов, сложность соединения разрезанных кромок профиля, высокие требования к точности исполнения разрезов. Целью изобретения является упрощение изготовления, повышение устойчивости и расширение функциональных возможностей по присоединению дополнительных элементов. Эта цель достигается тем, что гофры рассечены взаимно перекрестными поперечными и продольными вдоль ребер гофр разрезами за исключением ребер, примыкающих к наружным полкам, У-образные вырезы получены отгибами участков разрезанных граней во внутрь или наружу по линиям, соединяющим вершины разрезов, а изгиб профиля осуществлен по линиям поперечных разрезов до совмещения и жесткого соединения между собой соответствующих участков отгибов. Кроме того, эта цель достигается тем, что отгибы снабжены соосными отверстиями для соединения между собой, а также для прикрепления дополнительных элементов. Отгибы граней гофра, расположенные снаружи, жестко объединены друг с другом в поперечную диафрагму жесткости гофра. По крайней мере один из торцов сборной панели выполнен со скосом, обращенным во внутрь и полученным за счет разрезов ребер гофр, примыкающих к внутренним полкам, а также отгибов кромок разрезанных участков граней гофр во внутрь по линиям, соединяющим вершины разрезов между собой и концевые точки ребер, примыкающих к наружным полкам. Поставленная цель достигается также тем, что между отгибами установлены и защемлены соединительные прокладки, а через отверстия в выпусках прокладок пропущены предварительно напряженные тросы, связанные с опорными сечениями панели. Еще одной целью изобретения является упрощение пакетирования и транспортировки. Эта цель достигается тем, что участки разрезанных граней гофр жестко соединены друг с другом внахлестку, причем отгибы, расположенные снаружи, прикреплены к той части профиля, которая в конструкции имеет более крутой уклон с горизонтом, а отгибы, расположенные внутри, прикреплены наоборот. Существенное отличие заявленного объекта от прототипа заключается в упрощении изготовления панели вследствие рационального раскроя места перегиба профиля. Это выражается, во-первых, в значительном снижении потерь конструктивного материала в виде отходов. Во-вторых, уменьшается суммарная длина резов профиля. Так, если обозначить ширину полок и граней (стенок) гофра буквами b и с, а угол перегиба профиля в горизонтальной проекции![сборная панель складчатой формы, патент № 2032037](/images/patents/441/2032016/945.gif)
в прототипе 2b + 4c/cos(
![сборная панель складчатой формы, патент № 2032037](/images/patents/441/2032016/945.gif)
в заявляемом объекте b + 4c tg(
![сборная панель складчатой формы, патент № 2032037](/images/patents/441/2032016/945.gif)
b + 4c(1 - sin(
![сборная панель складчатой формы, патент № 2032037](/images/patents/441/2032016/945.gif)
![сборная панель складчатой формы, патент № 2032037](/images/patents/441/2032016/945.gif)
- прикрепление соединительных прокладок 8 к отгибам кромок 4 с одной из сторон У-образного выреза разрезанных частей профиля 1;
- пропускание тросов 11 через отверстия в выпусках 10 прокладок 8 с фиксацией их концов в отгибах 4 опорных сечений профиля 1;
- натяжение тросов 11 при помощи стяжных устройств 12 вплоть до совмещения соответствующих участков отгибов 4 и соосных отверстий 7;
- защемление соединительных прокладок 8 при помощи болтов 13. Установка между отгибами 4 соединительных прокладок 8 предполагает увеличение ширины поперечного разреза 2 на толщину прокладки 8. При необходимости перекрытия большего пролета сборные панели стыкуются по длине до нужного размера. Укрупняемые панели присоединяются соответствующими участками отгибов 4 с перекрытием стыка взаимной нахлесткой. По ширине сечения сборные панели соединяются нахлесткой наружных полок с последующим их креплением. Кстати, крепление смежных панелей по ширине может быть осуществлено без нарушения целостности покрытия, например, за счет соединения прокладок 8 между собой. Тросы 11 могут располагаться горизонтально или образовывать цепную ломаную линию, если выпуски прокладок удлинить за счет подвесок или распорок. На фиг.5 изображена еще одна конструкция здания рамного типа с использованием в поперечнике одной или двух сборных панелей складчатой формы. Достоинством этой конструкции является то, что со стороны растянутой зоны сечения в карнизном узле гнутый профиль 1 имеет цельные наружные полки гофр, а в сжатой зоне сечения усилия передаются через отгибы 4, площадь которых линейно возрастает по мере увеличения сжимающих напряжений. На фиг. 6 изображены варианты 1 и 2 поперечного сечения профиля 1 сборной панели в коньковом узле. В варианте 1 участки 4 разрезанных граней гофр отогнуты вовнутрь, а в варианте 2 - наружу. Если в первом варианте отгибы 4 образуют поперечные ребра жесткости отдельных граней, то во втором варианте отгибы жестко соединены между собой, например, при помощи сварки 14 и образуют поперечную диафрагму жесткости всего гофра. На фиг.7 изображен в аксонометрии вариант конструктивного решения места изгиба сборной панели складчатой формы. Гнутый профиль 1 в месте изгиба выполнен с участками 4, слегка отогнутыми как вовнутрь, так и наружу. Участки 4 жестко присоединены к одноименным граням гофр при помощи сварных швов 15 и образуют нахлесточное соединение, причем стенки гофр имеют переменную длину нахлестки, обусловленную треугольной формой участков 4. Снаружи располагаются участки 4 той части профиля 1, уклон которой с горизонтом в покрытии здания положе. Это необходимо для организации нормального водостока. Такое решение места изгиба панели позволяет упростить пакетирование и транспортировку готовых панелей на строительную площадку. Вместе с тем, в наиболее напряженном сечении панели разрезанные грани гофр взаимно подкрепляют друг друга, увеличивая толщину вдвое. Сварные швы 15, выполненные по периметру кромок, герметизируют место стыка. Следует отметить, что здесь возможны и другие варианты сопряжения отгибов в месте изгиба панели, например с размещением всех отгибов 4 снаружи по аналогии с фиг.7. Заявленный объект имеет следующие технико-экономические преимущества. Упрощение изготовления сборной панели складчатой формы за счет более полного использования конструкционного материала, сокращения отходов и суммарной протяженности разрезов, уменьшения числа стыков и расхода материала на взаимную нахлестку в стыках. Упрощению изготовления сборной панели складчатой формы способствуют отгибы кромок 4, чьи функциональные возможности расширены. Это позволяет использовать их для стягивания и перегибания разрезанных частей профиля 1. Кроме того, отгибы 4 упрощают соединение разрезанных частей без ослабления поперечных сечений профиля 1, снижают требования по точности сборки, в частности по соосности граней гофр. Отгибы 4 совместно с соединительными прокладками 8 и предварительно напряженными тросами 11 также могут быть использованы для придания панели складчатой формы, что позволяет изготавливать конструкцию не только в заводских условиях, но и на строительной площадке, используя при этом удобную в транспортировке заготовку. Тонкостенное гофрированное сечение сборной панели обладает повышенной местной и общей устойчивостью на кручение и изгиб, которая достигнута за счет подкрепления граней гофр отгибами 4, объединения отгибов 4 между собой в поперечную диафрагму непосредственно или при помощи соединительных прокладок 8, складчатости формы панели как в поперечном, так и продольном направлениях. Стабильность формы панели достигается еще в результате предварительного напряжения тросов 11. Расширены функциональные возможности по присоединению дополнительных конструктивных элементов - подвесок, связей жесткости, прокладок, распорок и т. п. благодаря отгибам 4 разрезанных кромок граней гофр. Размещение отгибов 4 снаружи профиля упрощает крепление прогонов, обрешетки, теплоизоляции и других слоев в утепленном покрытии здания без нарушения целостности поперечных сечений профиля 1. Вместе с тем отгибы 4, расположенные снаружи и образующие поперечные диафрагмы жесткости, препятствуют сползанию вышележащих слоев. Легкость конструкции и отсутствие каркаса сокращают сроки монтажа, не требуется мощное грузоподъемное оборудование. Сборная панель складчатой формы удобна при транспортировке, так как допускает пакетирование крупногабаритных отправочных марок. Сборная панель складчатой формы может быть использована в покрытиях и ограждениях зданий, совмещая несущие и ограждающие функции. Кроме того, соединяя торцевые сечения панели между собой, можно получить любой формы полигональное замкнутое сечение, т.е. панель в виде царги. Блокировка царг позволяет расширить диапазон применения заявленной конструкции в таких сооружениях как силосы, бункера, транспортерные галереи и др. Составить представление о сопряжении отгибов торцовых сечений можно по фиг.2, а отличаться оно будет тем, что кромки наружных полок должны быть жестко соединены между собой. Применение сборных панелей складчатой формы в виде многоугольных колец требует введения в инженерных сооружениях в углах колец дополнительных элементов-стержней, так как гофры в поперечном направлении (в направлении гофрировки) имеют низкую сопротивляемость сжатию.
Класс E04B2/60 с особым поперечным сечением удлиненных частей
Класс E04B1/32 арочные строительные конструкции; сводчатые строительные конструкции; складные конструкции
Класс E04B7/08 сводчатые крыши