решетчатый элемент стенового ограждения

Формула изобретения

1. Элемент стенового ограждения, включающий замкнутый пространственный каркас, повторяющий в сечении его форму, а также закладные детали по торцам в зонах опирания или его сопряжения с другими элементами, отличающийся тем, что элемент имеет L-образное поперечное сечение, в нижней части выступающую полку, в которой расположены отверстия по длине полки на всю ее толщину, заполненные эффективным теплоизоляционным материалом с плотностью материала в сухом состоянии 2 кН/м³.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что торцы элемента выполнены с вырезом в полке так, что одна грань выреза, примыкающая к стенке элемента, углублена на расстояние, обеспечивающее приварку закладной детали, находящуюся на одной из граней выреза, к опоре, на которую опирается элемент, а ширина выреза составляет не более 0,5 ширины полки в долях от полки.

3. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что закладные детали в торце расположены по верхней грани элемента и полки, а также на боковой поверхности в зоне паза элемента и с противоположной стороны в средней части высоты боковой грани элемента.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства наружных ограждающих конструкций энергосберегающих жилых, гражданских и других зданий.

Известен железобетонный элемент прямоугольного поперечного сечения [1] для устройства ограждающих стеновых конструкций, а также повышения пространственной жесткости каркаса здания, включающий пространственный армированный каркас с верхней и нижней рабочей с поперечной арматурой и закладные детали по торцам в зонах опирания или сопряжения элементов.

Недостаток такого конструктивного решения заключается в том, что такая конструкция обеспечивает только восприятие нагрузок и не выполняет одновременно теплоизоляционные требования. Кроме того, она обладает повышенной материалоемкостью, в частности требует большого расхода бетона для ее изготовления.

Известен также элемент стенового ограждения [2], предназначенный для устройства ограждающих стеновых конструкций, а также повышения пространственной жесткости каркаса здания, включающий замкнутый пространственный каркас, повторяющий в сечении его форму, а также закладные детали по торцам в зонах опирания или сопряжения элементов.

Недостаток этого конструктивного решения заключается в том, что несмотря на существенно сниженную материалоемкость, элемент выполняет только несущие функции и не позволяет обеспечить теплозащиту при использовании его в ограждающих конструкциях.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении теплоизоляционных свойств стеновых ограждений, повышении общей пространственной устойчивости здания, снижении материалоемкости элемента.

Это достигается тем, что элемент стенового ограждения, включающий замкнутый пространственный каркас, повторяющий в сечении его форму, а также закладные детали по торцам в зонах опирания или его сопряжения с другими элементами, в отличие от прототипа имеет L-образное поперечное сечение, в нижней его части находится выступающая полка, в которой по длине полки на всю ее толщину расположены отверстия, заполненные эффективным теплоизоляционным материалом с 2 кН/м³, торцы элемента выполнены с вырезом в полке так, что одна грань выреза, примыкающая к стенке элемента, углублена на расстояние, обеспечивающее приварку закладной детали, находящуюся на одной из граней выреза, к опоре, на которую опирается элемент, а ширина выреза составляет не более 0,5 ширины полки в долях от полки, закладные детали в торце расположены по верхней грани элемента и полки, а также на боковой поверхности в зоне паза элемента и с противоположной стороны в средней части высоты боковой грани элемента.

Размеры отверстий определяются исходя из теплотехнического расчета термического сопротивления стен с учетом прочностных и конструктивных требований. Ширина отверстий принимается по теплотехническому расчету, но не более ширины свеса полки элемента за вычетом участков минимальной ширины, необходимой для размещения продольной арматуры в свесах полки элемента. Длина отверстий также принимается по теплотехническому расчету с учетом конструктивных требований для размещения поперечной арматуры в консолях, устанавливающему максимально допустимое расстояние между стержнями арматуры не более 400 мм.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен вид элемента сверху; на фиг.2 - продольное сечение предлагаемого элемента; на фиг.3 - продольное сечение элемента с поперечным и продольным армированием; на фиг.4 - поперечное сечение по отверстиям в нижней полке элемента; на фиг.5 - поперечное сечение элемента с поперечным и продольным армированием; на фиг.6 - сечение стенки между отверстиями в выступающей нижней полке; на фиг.7 - фрагмент сечения элемента со стеной.

Решетчатый элемент включает вертикальную часть 1, выступающую нижнюю полку 2, прямоугольные отверстия 3, закладные детали 4, продольную 5 и поперечную 6 арматуру, монтажную петлю 7, кирпичную кладку 8 с утеплителем 9.

Устройство работает следующим образом: элемент укладывают на наружные стеновые элементы таким образом, что вертикальная часть 1 находится с внутренней стороны, а выступающая нижняя полка 2 - с наружной стороны стенового элемента, и закрепляют при помощи сварки закладных деталей элемента к стеновому элементу и элементов между собой, после чего в вырезы в полке, расположенные по торцам элемента, укладывают эффективный теплоизоляционный материал с плотностью в сухом состоянии 2 кН/м³. Устройство обеспечивает опирание стеновых элементов и связывает в жесткий каркас элементы наружного контура с внутренним несущим каркасом.

Примером осуществления заявленного элемента является изготовленный и испытанный в заводских условиях решетчатый элемент стенового ограждения L-образного поперечного сечения с высотой стенки, равной 590 мм, шириной - 200 мм, в нижней части которого находится выступающая полка высотой 90 мм, шириной 500 мм. По длине полки на всю ее толщину расположены прямоугольные отверстия с размерами 200×400 мм, определенными теплотехническими (для III снегового района), прочностными (для жилых зданий) и конструкционными (СНиП 52-01-2003) требованиями, заполненные эффективным теплоизоляционным материалом с плотностью материала в сухом состоянии =1 кН/м³. Элемент изготовлен из бетона класса В15, армирование - пространственными и плоскими каркасами из арматуры класса Вр-1 6 мм, рабочая продольная арматура - класса A-III 20 мм. Это обеспечивает для жилых зданий, расположенных в III снеговом районе, выполнение теплоизоляционно-конструкционных требований, восприятие нагрузки от наружных стеновых элементов, а также повышение общей пространственной устойчивости здания.

Наличие указанных новых признаков в едином сочетании обеспечивает повышение теплоизоляционных свойств стеновых ограждений за счет наличия в элементе отверстий, заполненных эффективным теплоизоляционным материалом, обеспечивающего защиту стыков между наружными стенами смежных этажей здания от промерзания; общую пространственную устойчивость здания за счет связывания наружного контура здания с внутренним несущим каркасом, а также снижение материалоемкости элемента.

Источники информации

1. Железобетонные и каменные конструкции [Текст]: Учеб. для строит. спец. Вузов: 2-е изд., перераб. и доп. / В.М.Бондаренко, Р.О.Бакиров, В.Г.Назаренко [и др.] /Под ред. В.М.Бондаренко. - М.: Высш. шк. - 2002. - рис.159, стр.439; рис.206, стр.513.

2. Влияние формы поперечного сечения на деформативность изгибаемых элементов [Текст] / Бетон и железобетон. № 5. 1995. табл.2 - прототип.