Соединение элементов крыши

 

Изобретение касается соединения составных элементов крыши, профилированных на поверхности продольным стыком и состоящих из металлических покровных слоев, разделенных между собой зазором, который заполнен уплотнителем из высокоэластичного легкосжимаемого пеноматериала. Уплотнитель ограничен снизу языкообразным выступом, который отформован из нижнего покровного слоя одного элемента крыши и расположен в углублении в нижнем покровном слое другого элемента крыши. Верхние покровные слои в области зазора соединены болтовым соединением, вертикально проходящего через элемент крыши. Рядом с проходящей наклонно вверх частью 8, 9 металлического покровного слоя 10 проходящая тоже наклонно вверх вторая часть 15, 16 в металлическом покровном слое 10 отформована с образованием желоба 17, 18. В зоне перехода от второй части к нижнему поясу отформован паз 12, в который входит в зацепление покрытие 11, перекрывающее зазор, 15.з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается соединения продольным стыком составных элементов крыши, спрофилированных на поверхности.

Известно соединение продольным стыком спрофилированных по поверхности элементов крыши, каждый из которых состоит из двух металлических покровных слоев, разделенных между собой заполнением, причем элементы крыши расположены с зазором между выступающими частями профилей, который загерметизирован уплотнителем, и под выступающей частью профилей на одном элементе крыши в нижнем покровном слое перед зазором вблизи него образовано углубление, в которое входит выполненный в форме языкообразного выступа нижний покровный слой другого элемента крыши, и покровные слои элементов крыши в зоне зазора связаны друг с другом посредством болтового соединения.

Задачей изобретения является создание конструкции соединения указанного вида, обеспечивающей повышенную герметичность при сниженной теплопроводности в зоне зазора и простой монтаж при соблюдении точных допусков.

Указанная задача решается тем, что в соединении продольным стыком спрофилированных по поверхности элементов крыши, каждый из которых состоит из двух металлических покровных слоев, разделенных между собой заполнением, причем элементы крыши расположены с зазором между выступающими частями профилей, который загерметизирован уплотнителем, и под выступающей частью профилей на одном элементе крыши в нижнем покровном слое перед зазором вблизи него образовано углубление, в которое входит выполненный в форме языкообразного выступа нижний покровный слой другого элемента крыши, и покровные слои элементов крыши в зоне зазора связаны друг с другом посредством болтового соединения, согласно изобретению выполняют заполнение в элементах крыши из пеноматериала, ограничивающего зазор на большей части толщины элементов крыши, болтовое соединение состоит из охватывающего зазор листа, имеющего проходящие вниз наклонно к его продольной стороне боковые части, причем одна боковая часть на одном элементе крыши накрывает проходящую наклонно вверх часть металлического покровного слоя, и другая боковая часть на другом элементе крыши таким же образом накрывает проходящую наклонно вверх часть металлического покровного слоя, причем охватывающий лист прижат к частям элементов посредством проходящего по существу перпендикулярно через элемент крыши и привинчиваемого жестко к несущей конструкции болта, рядом с каждой обращенной от зазора крыши стороной проходящей наклонно вверх части металлического покровного слоя проходящая тоже наклонно вверх вторая часть в металлическом покровном слое отформована с образованием желоба, причем в зоне перехода от этой второй части к нижнему поясу отформован паз, в который входит с зацеплением перекрывающее зазор покрытие, причем выступающий на нижнем покровном слое элемента крыши языкообразный выступ входит в зацепление с нахлестом снизу в нижний покровный слой другого элемента крыши, а зазор, по меньшей мере, на 60% своей высоты заполнен уплотнителем из высокоэластичного пеноматериала, и этот уплотнитель в поперечном сечении ограничен языкообразным выступом нижнего покровного слоя, который размещен с одной стороны зазора на элементе крыши, причем этот языкообразный выступ, своей вершиной входит в углубление в другом элементе крыши, причем степень проникновения зависит от степени компрессии высокоэластичного уплотнителя и, кроме того, между частями соединенных элементов крыши под охватывающим листом предусмотрен компенсационный зазор.

Компенсационный зазор заполнен уплотнением из легкосжимаемого пеноматериала.

Ширина уплотнения составляет более 25% размера охватывающего листа в перпендикулярном зазору направлении.

Соединение снабжено дополнительным языкообразным выступом на нижнем металлическом покровном слое на стороне, противоположной основному языкообразному выступу, и оба выступа расположены на незначительном расстоянии по высоте друг над другом с возможностью соприкосновения друг с другом.

Нижняя сторона основного языкообразного выступа расположена на одной высоте с нижней стороной элементов крыши и образует с их поверхностью линию общего схода.

Зазор от границы с более высоко расположенным дополнительным языкообразным выступом проходит наклонно вверх, причем наклон направлен от передней стороны языкообразного выступа внутрь элемента крыши, на котором выполнен этот выступ.

Проходящий через охватывающий лист болт расположен в зоне верхнего покровного слоя в центре зазора.

Между кромкой заканчивающегося в зоне зазора верхнего металлического покровного слоя и кромкой нижнего металлического покровного слоя имеется различие по высоте, которое, по меньшей мере, соответствует минимальному различию по высоте между покровными слоями в остальных частях элемента крыши.

Наиболее глубокие места желобов расположены на той же высоте, что и поверхность, образованная большей частью верхнего покровного слоя или выше нее.

Высокоэластичный уплотнитель перед монтажом приклеен к одной стороне элемента крыши посредством клеящего вещества или изоляционной пены.

Перекрывающее покрытие закреплено в пазах, расположенных выше граничащих поверхностей верхних покровных слоев.

На нижней стороне перекрывающего покрытия приклеено сильно пружинящее легкосжимаемое уплотнение, перекрывающее верхние части выступающих вверх вторых частей выступающих профилей верхних покровных слоев элементов крыши.

Расположенный между элементами крыши уплотнитель, в дополнение к ограничивающему его в направлении снизу основному языкообразному выступу, в нижней части зазора значительно сжат в сечении дополнительным языкообразным выступом.

Болт для крепления элементов крыши проходит посередине между проходящими вверх частями металлического покровного слоя.

Высокоэластичный уплотнитель в зазоре выполнен легкосжимаемым.

Высокоэластичный пеноматериал уплотнителя состоит из пропитанного мягкого пенополиуретана или подобного материала.

Точный допуск расположения составных элементов крыши при монтаже зависит от размеров эластичного уплотнителя, находящегося между элементами. Широко применяемое уплотнение, выполненное из пористого пенопласта, имеет недостаток, который заключается в том, что уплотнение впитывает в себя водяной пар, который, достигая внешних холодных областей уплотнителя, конденсируется. Холодные области начинаются где-то от середины уплотнителя и простираются до внешних границ составных элементов крыши. В зимнее время уплотнитель может полностью пропитаться конденсированной водой. Для того, чтобы избежать этого, устанавливается заградитель диффузии пара так, что зазор с внутренней стороны защищен посредством наложенных друг на друга выступов, которые сами же закрываются металлическими листами, являющимися водонепроницаемыми. Языкоподобные выступы не мешают при монтаже, потому что они располагаются друг над другом на небольшой высоте и из-за различия в высоте между ними образуется щель (между верхней стороной нижнего выступа и нижней стороной верхнего выступа).

Через эту щель может проникать водяной пар, по направлению к уплотнителю, в количестве, не причиняющем вреда. Данную щель можно уменьшить или ликвидировать совсем за счет увеличения давления всех составных элементов крыши в области соединения, если плотнее зажать крепежные болты. Такое предотвращение диффузии является действенным, даже если присутствует хотя бы один языкоподобный выступ, который перекрывает широкий уплотнитель.

Данное перекрытие хорошо особенно тогда, когда языкоподобный выступ проникает в углубление последующего элемента и по степени проникновения определяется упругость уплотнения и неточность, допущенная при монтаже.

Изобретение поясняется на примере зазора, образуемого при соединении составных элементов крыши, направленного наклонно вверх. Оно применимо также и при вертикально расположенном зазоре, если один или два крепежных винта проходят вертикально сквозь составные элементы крыши рядом с зазором вне области расположения эластичного уплотнителя.

Проходящие наклонно зазоры имеют преимущество в том, что отверстие для крепежного винта можно просверлить, не задевая уплотнитель, и намного легче, чем в сильно пружинящем уплотнителе.

Отверстие для крепежного болта, которое должно сверлиться при монтаже, может быть сделано легче, если начинать сверлить вертикально сверху в щели, через легко просверливаемый пенопласт элемента 1 крыши, и снизу в отверстии, которое образуется углублением элемента 1 и языкоподобным выступом элемента 2.

Для облегчения попадания сверла в отверстие в металлическом покрытии над отверстием выполнена углубленная канавка.

Высокоэластичный уплотнитель, расположенный между двумя составными элементами, может состоять, как указано на чертежах, из нескольких частей, например, из двух.

В верхней области уплотнитель может вообще отсутствовать или состоять из пенопласта, который не является высокоэластичным, но легкосжимаемым. Такие теплоизолирующие материалы недороги. Тот недостаток, что из-за низкой эластичности образуется узкая щель, не имеет значения в свете теплоизоляции, поскольку в этой узкой щели не возникает заметной конвекции воздуха. Если будет использован дешевый малоэластичный пенопласт, то зазор будет в достаточной степени закрыт.

Пазы для фиксации металлического покрытия, защищающего область зазора, располагаются выше, чем уровень верхнего металлического покрытия, что является надежной защитой от дождя, вследствие этого увеличивается срок службы составных элементов крыши.

На фиг. 1-3 представлены отдельные стадии монтажа. От составного элемента 1 изображена расположенная вблизи соединения правая сторона, от элемента 2 изображена расположенная вблизи соединения левая сторона. Составные элементы крыши 1 и 2 укладываются вначале на стропило или прочие крепежные балки. Элементы, длина которых свыше 10 метров, перемещаются при помощи крана. Элементы 1 и 2, согласно фиг. 1, располагаются на крепежной балке на определенном расстоянии. Далее при содействии вспомогательной рабочей силы элементы 1 и 2 сдвигаются так, чтобы они соприкасались, как изображено на фиг. 2. Уплотнитель 3, выполненный из достаточно эластичного материала, например, из пенопласта, впрессовывается в нижнюю область существенно сильнее, чем в верхнюю область. Далее элементы 1 и 2 присоединяются друг к другу при помощи крепежного соединения. Для этой цели охватывающий лист 4 посредством болта 5 прижимается книзу. Охватывающий лист 4 проходящими наклонно вниз боковыми частями 6 и 7 оказывает давление на проходящие наклонно вверх части 8 и 9 металлического покрытия 10. За счет выполнения контактных поверхностей наклонными элементы 1 и 2 сильнее прижимаются друг к другу, и уплотнитель 3 также получает дополнительную силу сжатия. Зазор и крепежное соединение защищаются покрытием 11 от дождевой воды, которое крепится упруго за паз 12. При сильном ветре дождевые капли могут проникать через зазор 13 к крепежному соединению. Это важно потому, что зазор 13 загерметизирован очень эластичным уплотнителем 26. Этот уплотнитель может быть помещен в любом месте зазора. Наиболее предпочтительно, если он расположен в верхней области зазора.

Изображенный на фиг. 3 уплотнитель 26 служит одновременно теплоизоляцией для покрытия 11. Дополнительно к проходящим наклонно вверх элементам 8 и 9 вблизи края элементов крыши в металлическом покровном слое 10 выполнены выступающие вверх элементы 15 и 16. Очень важно, чтобы между возвышающимися частями составных элементов находились желоба 17 и 18. В случае, если, например, уплотнитель 26 при транспортировке поврежден, то проникающая вода отводится через желоба, которые после монтажа повторяют форму наклона крыши. Будет преимуществом, если выступающие вверх элементы 15 и 16 превышают элементы 8 и 9. Данное превышение является не обязательным, если покрытие 11 имеет форму свода для того, чтобы предоставить необходимую высоту для размещения головки болта.

После того, как элементы 1 и 2 установлены, согласно фиг. 2, просверливается отверстие для крепежного болта 5. Пенопластовое заполнение 19 просверливается легко. Крепежный болт 5 предпочтительно проходит сквозь отверстие 21, образованное за счет языкоподобного выступа 22 и углубления 23. Для того, чтобы легче было попасть сверлом в отверстие 21, в нижнем металлическом покровном слое 20 сделано углубление 24. Наибольшая часть зазора 25 ограничивается непосредственно пенопластовым заполнителем 19. Уплотнение 3 приклеивается сравнительно легко к заполнителю 19, если зазор проходит прямолинейно и ровно. Уплотнение 3 не годится для сквозного сверления, поэтому является преимуществом, если зазор 25 проходит наклонно вверх. В верхней области зазора 25 уплотнение 3 может отсутствовать совсем, так, что его не нужно сверлить. Уплотнение 3 не нужно сплющивать в верхней части, там оно будет служить только, термоизолятором и должно предотвращать конвекцию воздуха, а в нижней области, напротив, сильно сжатый уплотнитель должен также предотвратить диффузию пара.

В нижнем металлическом покровном слое 20 целесообразно выполнить небольшие гофры 27 для увеличения жесткости. Данные гофры проходят под углом 90^o к зазору. Увеличение жесткости способствует возникновению требуемых сил во внутренней области конструкции, которые направлены на сжатие уплотнителя 3.

Формула изобретения

1. Соединение продольным стыком спрофилированных по поверхности элементов крыши, каждый из которых состоит из двух металлических покровных слоев, разделенных между собой заполнением, причем элементы крыши расположены с зазором между выступающими частями профилей, который загерметизирован уплотнителем, и под выступающей частью профилей на одном элементе крыши в нижнем покровном слое перед зазором вблизи него образовано углубление, в которое входит выполненный в форме языкообразного выступа нижний покровный слой другого элемента крыши, и покровные слои элементов крыши в зоне зазора связаны друг с другом посредством болтового соединения, отличающееся тем, что заполнение в элементах крыши выполнено из пеноматериала, ограничивающего зазор на большей части толщины элементов крыши, болтовое соединение состоит из охватывающего зазор листа, имеющего проходящие вниз наклонно к его продольной стороне боковые части, причем одна боковая часть на одном элементе крыши накрывает проходящую наклонно вверх часть металлического покровного слоя, и другая боковая часть на другом элементе крыши таким же образом накрывает проходящую наклонно вверх часть металлического покровного слоя, причем охватывающий лист прижат к частям элементов посредством проходящего по существу перпендикулярно через элемент крыши и привинчиваемого жестко к несущей конструкции болта, рядом с каждой обращенной от зазора крыши стороной, проходящей наклонно вверх части металлического покровного слоя, проходящая тоже наклонно вверх вторая часть в металлическом покровном слое отформована с образованием желоба, причем в зоне перехода от этой второй части к нижнему поясу отформован паз, в который входит с зацеплением перекрывающее зазор покрытие, причем выступающий на нижнем покровном слое элемента крыши языкообразный выступ входит в зацепление с нахлестом снизу в нижней покровный слой другого элемента крыши, а зазор по меньшей мере на 60% своей высоты заполнен уплотнителем из высокоэластичного пеноматериала, и этот уплотнитель в поперечном сечении ограничен языкообразным выступом нижнего покровного слоя, который размещен с одной стороны зазора на элементе крыши, причем этот языкообразный выступ своей вершиной входит в углубление в другом элементе крыши, причем степень проникновения зависит от степени компрессии высокоэластичного уплотнителя и, кроме того, между частями соединенных элементов крыши под охватывающим листом предусмотрен компенсационный зазор.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что компенсационный зазор заполнен уплотнением из легкосжимаемого пеноматериала.

3. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что ширина уплотнения составляет более 25% от размера охватывающего листа в перпендикулярном зазору направлении.

4. Соединение по пп.1 3, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным языкообразным выступом, на нижнем металлическом покровном слое на стороне, противоположной основному языкообразному выступу, и оба выступа расположены на незначительном расстоянии по высоте друг над другом с возможностью соприкосновения друг с другом.

5. Соединение по пп.1 4, отличающееся тем, что нижняя сторона основного языкообразного выступа расположена на одной высоте с нижней стороной элементов крыши и образует с их поверхностью линию общего схода.

6. Соединение по пп.4 и 5, отличающееся тем, что зазор от границы с более высокорасположенным дополнительным языкообразным выступом проходит наклонно вверх, причем наклон направлен от передней стороны языкообразного выступа внутрь элемента крыши, на котором выполнен этот выступ.

7. Соединение по пп.1 6, отличающееся тем, что проходящий через охватывающий лист болт расположен в зоне верхнего покровного слоя в центре зазора.

6. Соединение по пп.1 7, отличающееся тем, что между кромкой заканчивающегося в зоне зазора верхнего металлического покровного слоя и кромкой нижнего металлического покровного слоя имеется различие по высоте, которое по меньшей мере соответствует минимальному различию по высоте между покровными слоями в остальных частях элемента крыши.

9. Соединение по пп.1 8, отличающееся тем, что наиболее глубокие места желобов расположены на той же высоте, что и поверхность, образованная большей частью верхнего покровного слоя, или выше нее.

10. Соединение по пп.1 9, отличающееся тем, что высокоэластичный уплотнитель перед монтажом приклеен к одной стороне элемента крыши посредством клеящего вещества или изоляционной пены.

11. Соединение по пп.1 10, отличающееся тем, что перекрывающее покрытие закреплено в пазах, расположенных выше граничащих поверхностей верхних покровных слоев.

12. Соединение по пп.1 11, отличающееся тем, что на нижней стороне перекрывающего покрытия приклеено сильнопружинящее легкосжимаемое уплотнение, перекрывающее верхние части выступающих вверх вторых частей выступающих профилей верхних покровных слоев элементов крыши.

13. Соединение по пп. 4 12, отличающееся тем, что расположенный между элементами крыши уплотнитель в дополнение к ограничивающему его в направлении снизу основному языкообразному выступу в нижней части зазора значительно сжат в сечении дополнительным языкообразным выступом.

14. Соединение по пп.1 13, отличающееся тем, что болт для крепления элементов крыши проходит посередине между проходящими вверх частями металлического покровного слоя.

15. Соединение по пп.1 14, отличающееся тем, что высокоэластичный уплотнитель в зазоре выполнен легкосжимаемым.

16. Соединение по пп.1 15, отличающееся тем, что высокоэластичный пеноматериал уплотнителя состоит из пропитанного мягкого пенополиуретана или подобного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3