Деревометаллическая панель

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к панелям покрытий, перекрытий и стен, в том числе в промышленных зданиях и сооружениях с повышенной нагрузкой на единицу площади перекрытия. На продольных лонжеронах панели закреплены брусья с установленными между ними и лонжеронами металлическими уголками, к которым прикреплены внешние и внутренние щиты. Брусья смонтированы на лонжеронах посредством пропущенных сквозь них, лонжероны и стенку, уголков полых заклепок с развальцованными концами. В плане ячейки имеют форму равнобедренных равновеликих треугольников, образованных продольными лонжеронами и ребрами, выполненными в виде диагональных и поперечных внутренних и внешних перегородок. Смежные и перекрестные вершины треугольников связаны друг с другом металлическими соединительными элементами. Теплоизоляция (пороизол) заключена в обкладки из пенополимергипсовых пластин, соединенных друг с другом на клею и обработанных гидрофобизирующим модификатором, образующие герметичные полости, установленные в ячейки. Внешние и внутренние щиты прикреплены к металлическим уголкам на саморезных болтах. Напротив части полых заклепок во внутренних и/или внешних щитах выполнены съемные карманы для установки в полых заклепках монтажных болтов. Металлические соединительные элементы выполнены штампованными в виде кронштейнов П-образного поперечного сечения, полки которых снабжены выштампованными отгибами, образующими вертикальные сквозные пазы. На кронштейнах смонтированы пластины, в которых прорезаны лепестки, входящие в вертикальные сквозные пазы кронштейнов. Задача изобретения заключается в повышении прочности и жесткости панели при собственном малом весе, повышении технологичности изготовления и срока службы. 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве панелей покрытия, перекрытия и стеновых, в том числе в промышленных зданиях и сооружениях с повышенной нагрузкой на единицу площади перекрытия.

Известна сборная стеновая панель с внутренним каркасом, предназначенная для возведения модульных зданий повышенной теплостойкости. Панель содержит главную раму, изготовленную из отдельных элементов и закрепленную по периметру панели. Толщина этой рамы меньше толщины панели. Нижний и верхний элементы главной рамы соединены по концам боковыми брусками. К главной раме прикреплена вспомогательная рама, выполненная из планок и играющая роль внутреннего каркаса. Поверхность вспомогательной рамы совпадает с поверхностью панели. Интервалы между главной и вспомогательной рамами заполнены вспененным теплоизоляционным материалом, толщина которого равна толщине панели. Этот материал заполняет обе рамы и препятствует образованию мостиков холода между поверхностями панели (патент США 4813193 от 1984 г. НКИ 52-210).

Известна также строительная панель зданий, имеющая деревянную раму. Между верхним и нижним элементом рамы закреплены стойки, образующие внутренний каркас. Снаружи с одной стороны панели к элементам рамы и стойкам закреплена пластина, обеспечивающая жесткость панели. На внутреннюю сторону пластины изнутри панели уложен слой теплоизоляционного материала. С противоположной стороны от пластины к поверхности элементов рамы и стоек закреплена сетка, на которую нанесено защитное покрытие, представляющее другую плоскость панели. Панели используют для быстрого возведения зданий (патент Франции 2458645 от 1981 г. МКИ E 04 C 2/10).

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип заявленной панели, является теплоизоляционная строительная панель, выполненная в виде каркаса из деревянных продольных лонжеронов и поперечных ребер, пространство между которыми образует отдельные ячейки, заполненные теплоизоляцией, причем снаружи панель укрыта по плоскости щитом и обшита досками на гвоздях, образующими лицевую поверхность панели (США патент 5144785 E 04 C 3/29 от 1992 г. НКИ 52-730).

Недостатком всех упомянутых аналогов, включая прототип, является недостаточное укрытие теплоизоляции от неблагоприятного воздействия окружающей среды, а также недостаточно высокая прочность и жесткость панели.

Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении прочности и жесткости панели при собственном малом весе, укрытии теплоизоляции от воздействия отрицательных факторов окружающей среды, повышении технологичности изготовления и срока службы всех элементов, составляющих панель.

Эта задача решается тем, что деревометаллическая панель содержит каркас в виде деревянных ребер и продольных лонжеронов, пространства между которыми образуют отдельные ячейки, заполненные теплоизоляцией. Снаружи панели смонтированы внешний и внутренний щиты. На продольных лонжеронах закреплены брусья с установленными между ними и лонжеронами металлическими уголками или таврами, к которым прикреплены внешние и внутренние щиты. Продольные лонжероны выполнены неразъемными, а брусья смонтированы на них посредством пропущенных сквозь них, лонжероны и стенку уголков или тавров, полых заклепок с развальцованными концами. В плане ячейки имеют форму равнобедренных равновеликих треугольников, образованных продольными лонжеронами и ребрами, выполненными в виде диагональных и поперечных внутренних и внешних перегородок. Смежные и перекрестные вершины треугольников связаны друг с другом металлическими соединительными элементами. Теплоизоляция заключена в обкладки, образующие герметичные полости, установленные в ячейки. Внешние и внутренние щиты прикреплены к металлическим уголкам или таврам на саморезных болтах. Напротив части полых заклепок во внутренних и/или внешних щитах выполнены съемные карманы для установки в полых заклепках монтажных болтов. Металлические соединительные элементы выполнены штампованными в виде крестообразных или Т-образных, или Г-образных в плане кронштейнов П-образного поперечного сечения, полки которых снабжены выштампованными отгибами, образующими вертикальные сквозные пазы. На кронштейнах смонтированы пластины с отогнутыми нормально к их плоскости краями, в которых прорезаны лепестки, входящие в вертикальные сквозные пазы кронштейнов. Кронштейны соединены с диагональными или с поперечными внутренними и внешними ребрами или с лонжеронами на винтах-саморезах и при помощи дополнительных уголков, закрепленных на пластине также на винтах-саморезах, а друг с другом и с диагональными, поперечными ребрам и лонжеронами - посредством заклепок. Винты-саморезы, крепящие кронштейны, установлены вплотную к лепесткам пластины. Внешний щит выполнен в виде армированной или неармированной плиты из цементно-песчаной или бетонной смеси или из полимербетона, или из бетонполимера. Внешний и внутренний щиты могут быть выполнены из древесины. Все деревянные части панели обработаны антисептиком и антипиреном. Обкладки выполнены из пенополимергипсовых пластин, соединенных друг с другом на клею, и обработаны гидрофобизирующим модификатором. Внутренние щиты могут быть выполнены из гипсокартона, а теплоизоляция - из закладного или заливочного пороизола.

Сопоставительный анализ заявленной конструкции с прототипом показывает, что предложенная панель отличается тем, что на продольных лонжеронах закреплены брусья с установленными между ними и лонжеронами металлическими уголками или таврами, к которым прикреплены внешние и внутренние щиты. Продольные лонжероны выполнены неразъемными, а брусья смонтированы на них посредством пропущенных сквозь них, лонжероны и стенку уголков или тавров, полых заклепок с развальцованными концами. В плане ячейки имеют форму равнобедренных равновеликих треугольников, образованных продольными лонжеронами и ребрами, выполненными в виде диагональных и поперечных внутренних и внешних перегородок. Смежные и перекрестные вершины треугольников связаны друг с другом металлическими соединительными элементами. Теплоизоляция заключена в обкладки, образующие герметичные полости, установленные в ячейки. Внешние и внутренние щиты прикреплены к металлическим уголкам или таврам на саморезных болтах. Напротив части полых заклепок во внутренних и/или внешних щитах выполнены съемные карманы для установки в полых заклепках монтажных болтов. Металлические соединительные элементы выполнены штампованными в виде крестообразных или Т-образных, или Г-образных в плане кронштейнов П-образного поперечного сечения, полки которых снабжены выштампованными отгибами, образующими вертикальные сквозные пазы. На кронштейнах смонтированы пластины с отогнутыми нормально к их плоскости краями, в которых прорезаны лепестки, входящие в вертикальные сквозные пазы кронштейнов. Кронштейны соединены с диагональными или с поперечными внутренними и внешними ребрами или с лонжеронами на винтах-саморезах и при помощи дополнительных уголков, закрепленных на пластине также на винтах-саморезах, а друг с другом и с диагональными, поперечными ребрами и лонжеронами - посредством заклепок. Винты-саморезы, крепящие кронштейны, установлены вплотную к лепесткам пластины. Внешний щит выполнен в виде армированной или неармированной плиты из цементно-песчаной или бетонной смеси или из полимербетона, или из бетонполимера. Внешний и внутренний щиты могут быть выполнены из древесины. Все деревянные части панели обработаны антисептиком и антипиреном. Обкладки выполнены из пенополимергипсовых пластин, соединенных друг с другом на клею и обработаны гидрофобизирующим модификатором. Внутренние щиты могут быть выполнены из гипсокартона, а теплоизоляция - из закладного или заливочного пороизола.

Этот анализ указывает на наличие новизны в заявленной конструкции.

Сравнение предложенного изобретения с другими известными техническими решениями того же назначения показывает, что выполнение ребер в виде диагональных и поперечных перегородок, образующих вместе с лонжеронами равнобедренные равновеликие треугольники, смежные и перекрестные вершины которых связаны металлическими соединительными элементами обеспечивает, во-первых, жесткость конструкции каркаса и панели в целом и, во-вторых, позволяет повысить технологичность изготовления панелей, так как каркас изготавливается по сути из трех типоразмеров несущих элементов: лонжеронов, поперечных перегородок и аналогичных им диагональных перегородок, объединяемых в местах их пересечения друг с другом единообразными металлическими соединительными элементами. Конструкция металлических соединительных элементов и их установка в панели обеспечивают повышение жесткости панели. Установка продольных брусков на лонжеронах при помощи полых заклепок, к которым имеется доступ для установки в них монтажных болтов для объединения отдельных панелей, упрощает монтаж панелей в проектное положение. А выполнение обкладок из пенополимергипсовых пластин, соединенных друг с другом на клею и обработанных гидрофобизирующим модификатором, которые образуют установленные в ячейки герметичные полости с заключенной в них теплоизоляцией в виде закладного или заливочного пороизола, позволяют оградить теплоизоляцию от воздействия отрицательных факторов окружающей среды. Срок службы всех элементов, составляющих панель, повышается за счет обработки всех деревянных частей панели антисептиком и антипиреном. Панель по своим конструктивным характеристикам может быть использована как в качестве стеновой панели и панели покрытия, так и в качестве панели перекрытия жилых, общественных и производственных зданий с повышенной нагрузкой на квадратный метр площади перекрытия. Благодаря применению пороизола в качестве теплоизоляции панель может использоваться и как шумоизолирующее ограждение.

Из приведенного сравнения можно сделать вывод о превышении заявленным изобретением существующего уровня техники и промышленной применимости предложенной панели.

Изобретение поясняется примером его выполнения. На чертежах изображено: - на фиг. 1 - вид панели сбоку, - на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1, - на фиг. 3 - узел Б на фиг. 2, - на фиг. 4 - узел В на фиг. 2, - на фиг. 5 - план каркаса панели, - на фиг. 6 - вид по Г-Г на фиг. 5, - на фиг. 7 - крестообразный кронштейн, - на фиг. 8 - Т-образный кронштейн, - на фиг. 9 - Г-образный кронштейн,
- на фиг. 10 - пластина.

Деревометаллическая панель содержит каркас в виде деревянных ребер 1, 2 и 3 и продольных лонжеронов 4, пространства между которыми образуют отдельные ячейки 5, заполненные теплоизоляцией 6. Снаружи панели смонтированы внешний 7 и внутренний 8 щиты. На продольных лонжеронах закреплены брусья 9 с установленными между ними и лонжеронами металлическими уголками 10 или таврами 11, к которым прикреплены внешние и внутренние щиты. Продольные лонжероны выполнены неразъемными, а брусья смонтированы на них посредством пропущенных сквозь них, лонжероны и стенку 12 уголков или тавров полых заклепок 13 с развальцованными концами 14. В плане ячейки имеют форму равнобедренных равновеликих треугольников 15, образованных продольными лонжеронами 4 и ребрами, выполненными в виде диагональных 2 и поперечных внутренних 3 и внешних 1 перегородок. Смежные 16 и перекрестные 17 вершины треугольников связаны друг с другом металлическими соединительными элементами 18. Теплоизоляция заключена в обкладки 19, образующие герметичные полости, установленные в ячейки. Внешние и внутренние щиты прикреплены к металлическим уголкам или таврам на саморезных болтах 20. Напротив части полых заклепок во внутренних и/или внешних щитах выполнены съемные карманы 21 для установки в полых заклепках монтажных болтов (на чертежах не показаны). Металлические соединительные элементы выполнены штампованными в виде крестообразных 22 или Т-образных 23, или Г-образных 24 в плане кронштейнов П-образного поперечного сечения, полки 25 которых снабжены выштампованными отгибами 26, образующими вертикальные сквозные пазы. На кронштейнах смонтированы пластины 27 с отогнутыми нормально к их плоскости краями 28, в которых прорезаны лепестки 29, входящие в вертикальные сквозные пазы кронштейнов. Пластины выполнены в виде четверти круглого диска. Кронштейны соединены с диагональными или с поперечными внутренними и внешними ребрами или с лонжеронами на винтах-саморезах 30 и при помощи дополнительных уголков 31, закрепленных на пластине также на винтах-саморезах, а друг с другом и с диагональными, поперечными ребрами и лонжеронами - посредством заклепок 32. Винты-саморезы, крепящие кронштейны, установлены вплотную к лепесткам пластины, что не дает лепесткам выходить из зацепления с пазами кронштейнов. Внешний щит выполнен в виде армированной или неармированной плиты из цементно-песчаной или бетонной смеси, или из полимербетона, или из бетонполимера. Внешний и внутренний щиты могут быть выполнены из древесины. Все деревянные части панели обработаны антисептиком и антипиреном. Обкладки выполнены из пенополимергипсовых пластин, соединенных друг с другом на клею, и обработаны гидрофобизирующим модификатором. Внутренние щиты могут быть выполнены из гипсокартона, а теплоизоляция - из закладного или заливочного пороизола.

Сборка панели производится в следующем порядке: предварительно к лонжеронам 4 крепят на полых заклепках 13 брусья 9 и расположенные между брусьями и лонжеронами уголки 10. На металлических соединительных элементах 18 собирают каркас панели: лонжероны 4 и ребра 1, 2 и 3 крепят на винтах саморезах 30 к кронштейнам 22, 23 и 24, уголкам 31, причем под кронштейны укладывают пластины 27, лепестки 29 которых вводят в сквозные отгибы 26 кронштейнов. Аналогично крепят верхнюю грань ребер и лонжеронов. Пластину 27 дополнительно крепят к каркасу при помощи болтов-саморезов 30. Затем на каркас устанавливают на винтах-саморезах 20, пропущенных сквозь стенку 12 уголка 10, один из щитов 7 или 8, после чего в ячейках 15 собирают на клею пенополимергипсовые обкладки 19, заполняют их заливочным или закладным пороизолом 6 и герметизируют ячейку, закрывая ее установленной на клею крышкой-обкладкой 33. Изготовление панели завершается установкой противоположного щита 8 или 7 соответственно. Перед началом всех операций все деревянные части панели подвергаются антипиреновой и антисептической обработке, пенополимергипсовые пластины подвергаются гидрофобизации, а металлические детали - антикоррозионной обработке.

Формула изобретения

1. Деревометаллическая панель, содержащая каркас в виде деревянных ребер и продольных лонжеронов, пространства между которыми образуют отдельные ячейки, заполненные теплоизоляцией, причем снаружи смонтированы внешний и внутренний щиты, отличающаяся тем, что на продольных лонжеронах закреплены брусья с установленными между ними и лонжеронами металлическими уголками или таврами, к которым прикреплены внешние и внутренние щиты, причем продольные лонжероны выполнены неразъемными, а брусья смонтированы на них посредством пропущенных сквозь них, лонжероны и стенку уголков или тавров полых заклепок с развальцованными концами, при этом в плане ячейки имеют форму равнобедренных равновеликих треугольников, образованных продольными лонжеронами и ребрами, выполненными в виде диагональных и поперечных внутренних и внешних перегородок, причем смежные и перекрестные вершины треугольников связаны друг с другом металлическими соединительными элементами, а теплоизоляция заключена в обкладки, образующие герметичные полости, установленные в ячейки.

2. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что внешние и внутренние щиты прикреплены к металлическим уголкам или таврам на саморезных болтах.

3. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что напротив части полых заклепок во внутренних и/или внешних щитах выполнены съемные карманы для установки в полых заклепках монтажных болтов.

4. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что металлические соединительные элементы выполнены штампованными в виде крестообразных или Т-образных, или Г-образных в плане кронштейнов П-образного поперечного сечения, полки которых снабжены выштампованными отгибами, образующими вертикальные сквозные пазы, причем на кронштейнах смонтированы пластины с отогнутыми нормально к их плоскости краями, в которых прорезаны лепестки, входящие в вертикальные сквозные пазы кронштейнов.

5. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что кронштейны соединены с диагональными или с поперечными внутренними и внешними ребрами или с лонжеронами на винтах-саморезах и при помощи дополнительных уголков, закрепленных на пластине также на винтах-саморезах, а друг с другом и с диагональными, поперечными ребрами и лонжеронами - посредством заклепок.

6. Деревометаллическая панель по п.1 или 2, отличающаяся тем, что винты-саморезы, крепящие кронштейны, установлены вплотную к лепесткам пластины.

7. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что внешний щит выполнен в виде армированной или неармированной плиты из цементно-песчаной или бетонной смеси или из полимербетона, или из бетонполимера.

8. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что внешний и внутренний щиты выполнены из древесины.

9. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что все деревянные части панели обработаны антисептиком и антипиреном.

10. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что обкладки выполнены из пенополимергипсовых пластин, соединенных друг с другом на клею.

11. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что пенополимергипсовые пластины обработаны гидрофобизирующим модификатором.

12. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что внутренние щиты выполнены из гипсокартона.

13. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что теплоизоляция выполнена из закладного или заливочного пороизола.

РИСУНКИ

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