Стальной кессон для конструкций перекрытия и/или стен зданий, сооружений

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям стальных кессонов для перекрытия и/или стен зданий, сооружений. Стальной кессон содержит прямоугольной формы панель с отбортованными, имеющими сквозные отверстия круглой и овальной формы краевыми профилями и элементами жесткости. Новым является то, что краевой профиль выполнен по периметру панели и имеет L-образное поперечное сечение, образованное первой полкой, отбортованной под прямым углом к плоскости панели, второй полкой, примыкающей к первой и отбортованной параллельно плоскости панели, и третьей полкой, примыкающей ко второй и отбортованной по направлению к плоскости панели, элементы жесткости имеют прямоугольное или трапецеидальное поперечное сечение, расположены по всей ширине панели между продольными краевыми профилями и приварены к ним торцами, а в углах панели образованы вырезы для отбортовки краевых профилей и для установки на опоры. 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к стальному кессону для конструкций перекрытий и/или стен, в частности, для внутренней отделки и надстроек на судах или передвижных или легко перемещаемых зданий и жилых домов.

Из предшествующего уровня техники известен стальной кессон для конструкций перекрытия и/или стен зданий, сооружений, содержащий прямоугольной формы панель с отбортованными, имеющими сквозные отверстия круглой и овальной формы, краевыми профилями и элементами жесткости (патент GB N 865443, 20(4) Д4, публ. 1961).

Недостатком известной конструкции является недостаточная несущая способность и жесткость конструкции.

Задача изобретения заключается в создании стального кессона, выдерживающего высокие предельные нагрузки, в качестве простого, дешевого, а также оптимального по весу сборного строительного элемента, для которого значительно сокращаются сварочные и правильные работы и который представляет собой конструкцию с незначительным короблением и по блочному принципу может соединяться с одинаковыми плитами и опорами и снабжен монтажными приспособлениями и проемами для проводок и коммуникаций с целью создания конструкции перекрытия и/или стены.

В соответствии с изобретением данная задача решается за счет того, что в стальном кессоне для конструкций перекрытия и/или стен зданий, сооружений, содержащем прямоугольной формы панель с отбортованными, имеющими сквозные отверстия круглой и овальной формы, краевыми профилями и элементами жесткости, отличающийся тем, что краевой профиль выполнен по периметру панели и имеет L-образное поперечное сечение, образованное первой полкой, отбортованной под прямым углом к плоскости панели, второй полкой, примыкающей к первой и отбортованной параллельно плоскости панели, и третьей полкой, примыкающей ко второй и отбортованной по направлению к плоскости панели, элементы жесткости имеют прямоугольное или трапецеидальное поперечное сечение, расположены по всей ширине панели между продольными краевыми профилями и приварены к ним торцами, а в углах панели образованы вырезы для отбортовки краевых профилей и для установки на опоры. При этом первая полка может быть длиннее второй, а вторая длиннее третьей, вырезы в углах панели для установки на опоры могут быть выполнены шириной, на половину большей поперечного сечения опоры для установки смежных кессонов на одну опору; вырезы в углах панели могут быть выполнены до линии примыкания первой полки к плоскости панели, а вторая и третья полки краевых профилей выполнены с косым срезом для стыковки со смежным кессоном первыми их полками; кессон может быть снабжен уголками, вваренными в вырезы в углах панели и простирающимися по всей высоте кессона и ширине выреза.

Подобный стальной кессон прост по конструкции, дешев в изготовлении, имеет небольшое количество мест сварки, благодаря чему значительно сокpащается коробление и дополнительные правильные работы.

Этот стальной кессон имеет при заданной толщине листа высокую устойчивость, является самонесущим благодаря отбортованным профилям и профилям жесткости и выдерживает большие нагрузки при относительно большом расстоянии между опорами.

Стальной кессон можно просто соединять с несколькими кессонами на месте окончательного монтажа по модульному принципу, устанавливать на опоры несущими отбортованными профилями и устанавливать выемками на опорах с помощью сварки, клепки, резьбовых соединений, заливочной массы и т.п.

Областью применения этого стального кессона является, в частности, кораблестроение и передвижные или перемещаемые здания и жилые дома в качестве элементов покрытия и стен с большой способностью выдерживать большие нагрузки, но его можно применять также в других областях возведения легких стальных выдерживающих большие нагрузки и самонесущих конструкциях.

На чертежах изображен пример варианта выполнения изобретения, поясняемый ниже подробнее. На чертежах показано: фиг. 1 вид снизу двух расположенных рядом друг с другом, соединенных между собой и установленных на опорах стальных кессонов; фиг. 2 разрез стального кессона с соседним смежным стальным кессоном по линии В-В на фиг. 1; фиг. 3 продольный разрез части стального кессона по линии А-А на фиг. 1; фиг. 4 перспективное изображение отбортованного участка стального кессона; фиг. 5 вид снизу отштампованной листовой пластины с линиями сгиба и угловыми вырезами стального кессона; фиг. 6 вид спереди стального кессона, выполненного из листовой пластины и усиленного; фиг. 7 продольный вид сбоку того же стального кессона;
фиг. 8 вид сбоку стального кессона по участку С на фиг. 7;
фиг. 9 вид сверху на угловой участок с вырезкой стального кессона с вваренным угловым уголком;
фиг. 10 разрез профиля жесткости, закрепленного с помощью сварки в отбортованном стальном кессоне;
фиг. 11 схематическое изображение частичного участка здания со стальными кессонами, установленными на опорах и образующими перекрытия здания.

Стальной кессон 1, в частности, для внутренней отделки и надстроек на судах или для других объектов на земле в виде стальных конструкций или для передвижных или легко перемещаемых жилых или цеховых зданий на основе легких стальных конструкций и для других конструкций перекрытий и/или стен, образован коробчатым кессонным элементом с плоскими стенками 2 и непрерывным многократно отбортованным профилем 3, закрепленными под стенкой 2 элементами жесткости 4, выполненными в непрерывном отбортованном профиле 3 отверстиями 5 овальной формы и соединительными отверстиями 6 круглой формы и расположенными по углам стального кессона 1, вырезами 7 для отбортовки профилей 3 и установки опор 8.

Стальной кессон 1 выполнен в виде панели, имеет предпочтительно прямоугольную основную форму и на всех четырех сторонах прямоугольника многократно отбортованные профили 3 в качестве несущей балки кессонного элемента 1 варианта выполнения.

Каждый профиль 3 имеет L-образное поперечное сечение и отбортованную перпендикулярно стенке 2 полку 3а, примыкающую к ней, параллельную стенку отбортованную полку 3в и примыкающую к ней отбортованную, параллельную полке 3а и направленную в сторону стенки 2 полку 3с, причем перпендикулярная полка 3а имеет большую длину чем полка 3а и последняя длиннее полки 3с (фиг. 4 и 8).

В отбортованных полках 3а профилей 3 для соединения соседних стальных кессонов 1 предусмотрены отверстия в виде сверлений, в которых можно вставлять для соединения кессонов заклепки 9, винты, болты и т.п. Кроме того, в вертикальных полках 3а отбортованных профилей 3 выполнены отверстия 5 одинаковой и/или разной длины и формы для последующей установки вентиляционного отопительного, санитарно-технического противопожарного оборудования и т. п. Отверстия 5 имеют предпочтительно овальную или продолговатую форму и расположены под или между элементами жесткости 4 (фиг. 3 и 8).

На всех четырех углах стального кессона 1 выполнено по одному вырезу 7, который позволяет осуществить отработку профилей 3.

На углу или углах, на которых опоры 8 не устанавливаются, вертикальные полки 3а соприкасаются друг с другом, а две другие полки 3в, 3с имеют по скосу 10 и находятся в стыке друг с другом. На углу или углах, на которых опоры 8 установлены, вырезы 7 в направлении стенки 2 выполнены на половину поперечного сечения опор больше, поэтому опоры 8 частично входят в стенку 2 стального кессона 1, а выступающая часть поперечного сечения опор 8 ложится в соседний стальной кессон 1 и его вырезы 7.

Стальной кессон 1 снабжен, например, тремя большими вырезами 7 для установки трех опор 8, а четвертый угол в вырезе 7 доведен до линии сгиба 11 между стенкой 2 и вертикальными полками 3а (ср. правый нижний угол на фиг. 5, штрихпунктирные линии), поэтому отбортованные профили 3 находятся друг против друга и стыкуются со скосом.

Под стенкой 2 каждого стального кессона 1 с параллельным промежутком друг от друга и предпочтительно поперечно продольному направлению кессона закpеплены элементы жесткости 4, которые проходят по всей ширине стального кессона 1 между отбортованными профилями 3 и имеют стаканообразное или трапецеидальное поперечное сечение и которые соединены со стенкой 2 обращенными наружу крепежными планками 4а под стенкой 2 посредством точечной сваpки, плавлением или контактной сварки.

Предпочтительно стальные кессоны 1 укладываются на несущие буртики 8а опор на участках их углов (с. фиг. 4, 8 и 9), а именно в том месте, где соприкасается два или четыре кессона 1, которые затем на участке вырезов соединяются с опорами резьбовым соединением, клепкой или сваркой.

Изготовление подобного кессона 1 производится следующим образом:
в качестве исходного материала используют листовую пластину (цельную или сваренную из двух частей листовую полосу), которую предварительно изготовляют по наружному контуру и со всеми необходимыми прибивками 5 и отверстиями 6 посредством газовой резки, лазерной техники и штамповки и т.п.

На фиг. 5 указанная листовая пластина показана с вырезами 7, выштампованными пробивками 5 и отверстиями 6 и для отбортовки профилей 3 линиями показаны кромки изгиба (11, 12, 13).

Подготовленную листовую пластину по рольгангам подают на различные позиции обработки с целью получения вышеописанных отбортованных профилей 3 (ниже балки) несущие балки способом изгиба. При этом листовая пластина расположена в горизонтальном положении, а гибочная машина обрабатывает кромки.

Предварительно изготовленные элементы жесткости 4 поверхности кессона с их внутренней стороны устанавливают в отбортованном кессоне 1 и соединяют посредством точечной сварки, плавлением 14 или контактной сварки со стенкой кессона 2 и на обоих концах по длине посредством сварных швов 15 с полками профилей 3а.

Как показано на фиг. 9, на всех четырех углах с вырезами 7 стального кессона 1 можно приварить уголки 16, которые закрепляют вырезы 7 в сторону внутреннего пространства кессона по всей его высоте, то есть образуют закрытые углы с вырезами.

За счет этих вваренных уголков 16 стальной кессон 1 получает высокую устойчивость при транспортировке и, кроме того, эти уголки 16 представляют собой соединительные поверхности для заливочной массы.

Как видно на фиг. 8 и 11, стальные кессоны 1, опирающиеся на несущие буртики 8а опор 8, расположены уголком 16 с зазором 17 вокруг опор 8, и в этот зазор 17 заливают массу пригодного типа, например, смолу, пластмассу, битум и т.п. которая связывает опору 8 по всей высоте кессона 1 с уголком 16 и которая одновременно создает звуко- и виброизоляцию.

На фиг. 11 показано применение стальных кессонов 1 в качестве элементов перекрытия в строительстве зданий.

На фиг. 6, 7 и 8 четко виден изготовленный из плиты стальной кессон 1, причем для лучшего понимания расположенные внутри и перекрываемые профилями 3 элементы жесткости 4 обозначены сплошными линиями, а в чертеже плиты по фиг. 5 элементы жесткости обозначены штриховыми линиями.

Для кессона 1 согласно изобретению используются листовые полосы любых размеров до максимального стандартного размера постауки, например, длина 14000 мм х ширина В 3000 мм, толщина листа 4-7 мм, или два соединенных между собой сваркой стальных листа максимальных размеров около 14000 х 6000 мм при той же толщине листа, имеющие вырезы на углах, изготовленный путем загибания, а не сваркой в виде листовой плиты с выполненными отбортованными профилями 3 в качестве несущей балки. Свободные поверхности этих листовых пластин усиливают легкими трапецеидальными элементами жесткости 4, причем применяют способ соединения предпочтительно точечной сваркой.

Изготовленный таким образом стальной кессон в зависимости от толщины и размеров листа, а также высоты несущей балки с полками 3 может выдеpживать нагрузки до 1000 кг/м².

Особенным признаком является, следовательно, создание междуэтажного несущего перекрытия из стали с выполненными несущими балками для полезных нагpузок, какое требуется, например, в жилом и промышленном строительстве, с пролетом максимально до 13000 мм х 5000 мм.

Формула изобретения

1. Стальной кессон для конструкций перекрытия и/или стен зданий, сооружений, содержащий прямоугольной формы панель с отбортованными, имеющими сквозные отверстия круглой и овальной формы, краевыми профилями и элементами жесткости, отличающийся тем, что краевой профиль выполнен по периметру панели и имеет L-образное поперечное сечение, образованное первой полкой, отбортованной под прямым углом к плоскости панели, второй полкой, примыкающей к первой и отбортованной параллельно плоскости панели, и третьей полкой, примыкающей ко второй и отбортованной по направлению к плоскости панели, элементы жесткости имеют прямоугольное или трапецеидальное поперечное сечение, расположены по всей ширине панели между продольными краевыми профилями и приварены к ним торцами, а в углах панели образованы вырезы для отбортовки краевых профилей и для установки на опоры.

2. Кессон по п. 1, отличающийся тем, что первая полка длиннее второй, а вторая длиннее третьей.

3. Кессон по пп.1 и 2, отличающийся тем, что вырезы в углах панели для установки на опоры выполнены шириной, на половину большей поперечного сечения опоры для установки смежных кессонов на одну опору.

4. Кессон по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что вырезы в углах панели выполнены до линии примыкания первой полки к плоскости панели, а вторая и третья полки краевых профилей выполнены с косым срезом для стыковки со смежным кессоном первыми их полками.

5. Кессон по пп.1 4, отличающийся тем, что он снабжен уголками, вваренными в вырезы в углах панели и простирающимися по всей высоте кессона и ширине выреза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11