Стеновая панель
Владельцы патента RU 2501921:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к стеновой деревянной панели для малоэтажного строительства. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности конструкции. Стеновая панель выполнена из установленных друг на друга рядов модулей, соединенных между собой и выполненных из профилированных прямолинейных элементов, снабжена утеплителем и облицовочными плитами. Профилированные элементы изготовлены из клеефанерного профиля, содержащего стенки, выполненные из фанеры, на которых закреплены полки из брусков. При этом профилированные элементы скреплены по трое с образованием в плане равностороннего треугольника, причем их полки обращены к центру модуля. В состав панели включены боковые модули, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник с гипотенузой, равной стороне модуля, и углом у основания, равным 60°. Модули и боковые модули скреплены друг с другом и каждый из модулей скреплен с обеими облицовочными плитами. Каждый ряд в панели составлен из верхнего и нижнего слоев модулей, при этом в нижнем слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего слоя. 4 ил.
Изобретение относится к стеновым деревянным строительным конструкциям для малоэтажного строительства и может быть использовано в малоэтажном домостроении для возведения деревянных жилых домов и хозяйственных построек.
Известна деревянная каркасная панель, содержащая каркас из продольных ребер, выполненных в виде составных брусьев, соединенных между собой по длине металлическими пластинами с обоюдоострыми цилиндрическими нагелями, и закрепленных на выпусках пластин поперечных ребер, и обшивку из плиточных материалов (см. например, авт.св. СССР N 1567747, МПК5 Е04С 2/10).
Недостатком этой конструкции панели является низкая несущая способность за счет отсутствия перераспределения нагрузки по элементам каркаса панели, что ведет к увеличению сечения составных брусьев каркаса и массы панели.
Известна стеновая панель из установленных друг на друга модулей, каждый из которых выполнен в виде соединенных между собой продольных элементов (патент Германии N 1784746 А, 14.12.72).
Недостатком известной конструкции является трудоемкость и сложность сборки, т.к. монтаж осуществляют из модулей значительных размеров, при установке которых требуется применение вспомогательных грузоподъемных механизмов.
Известна также стеновая панель, выполненная из установленных друг на друга рядов модулей, соединенных между собой и выполненных из профилированных прямолинейных элементов, снабженная утеплителем и облицовочными плитами (см. RU №2121549, Е04В 2/70, 1998).
Недостаток этого технического решения - значительный вес конструкции, трудоемкость и сложность сборки, при осуществлении монтажа на ограниченных площадях, где нет возможности применения вспомогательных грузоподъемных механизмов. Кроме того, прочностные характеристики конструкции недостаточно высоки; как в направлении действия сверху-вниз, так и вдоль стены здания. Все это снижает эксплуатационные характеристики здания, в том числе его стойкость к воздействию сейсмических волн землетрясений.
Решаемая техническая задача - повышение эксплуатационных характеристик здания, возводимого с использованием заявленного решения.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в улучшении массогабаритных характеристик конструкции при сравнительно небольшой массе материала, используемого для ее изготовления. Высокая несущая способность конструкции, за счет обеспечения совместной работы всех ее конструктивных элементов при восприятии внешних нагрузок, причем панели «работают» не только как ограждающая конструкция, но и как несущий (каркасный элемент) включенный в систему каркаса, активно воспринимающий нагрузки на здание, разгружающий тем самым элементы каркаса. При этом формирование базовых конструктивных элементов в форме равностороннего треугольника позволяет минимизировать число типоразмеров каркасных элементов необходимых для формирования ряда с параллельными верхней и нижней «кромками», из которого легко формировать панели. Кроме того обеспечивают возможность формирования из треугольных в плане элементов параллелограмма, любой длины кратной размеру основания модуля, который при использовании боковых модулей превращается в прямоугольник, набор которых по высоте позволяет сформировать прямоугольную панель любой площади.
Поставленная задача решается тем, что стеновая панель, выполненная из установленных друг на друга рядов модулей, соединенных между собой и выполненных из профилированных прямолинейных элементов, снабженная утеплителем и облицовочными плитами, отличается тем, что профилированные прямолинейные элементы выполнены из клеефанерного профиля, содержащего стенки, выполненные из фанеры на которых закреплены полки, выполненные из брусков, при этом названные элементы скреплены по трое с образованием в плане равностороннего треугольника, причем их полки обращены к центру модуля, кроме того, в состав панели включены боковые модули, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой равной стороне модуля и углом у основания равным 60°, при этом модули и боковые модули скреплены друг с другом и каждый из названных модулей скреплен с обеими облицовочными плитами, кроме того, каждый ряд в панели, составлен из верхнего и нижнего слоев модулей, при этом в нижнем слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего слоя.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.
Признаки, указывающие, что «профилированные прямолинейные элементы выполнены из клеефанерного профиля, содержащего стенки, выполненные из фанеры на которых закреплены полки, выполненные из брусков» обеспечивают легкость конструкции при сравнительно небольшой массе материала, имеющей высокие прочностные характеристики, при этом обеспечивается возможность широкого использования тонкомерной и короткомерной древесины.
Признаки, указывающие, что профилированные прямолинейные элементы «скреплены по трое с образованием в плане равностороннего треугольника» обеспечивают возможность формирования жесткого несущего (каркасного) элемента, при этом формирование равностороннего треугольника позволяет минимизировать число типоразмеров каркасных элементов необходимых для формирования ряда с параллельными верхней и нижней «кромками» из которого легко формировать панели.
Признаки, указывающие, что «полки' профилированных прямолинейных элементов «обращены к центру модуля» обеспечивают возможность плоскостного контакта строительных конструкций друг с другом (при их «работе» в составе панелей, связанной с восприятием и перераспределением вертикальных нагрузок). Кроме того, обеспечивается надежная фиксация утеплителя в проеме строительной конструкции.
Признаки, указывающие, что «в состав панели включены боковые модули, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой равной стороне модуля и углом y основания равным 60°» обеспечивают возможность формирование каркаса панелей прямоугольных в плане.
Признаки, указывающие, что «модули и боковые модули скреплены друг с другом и каждый из названных модулей скреплен с обеими облицовочными плитами» обеспечивают высокую прочность конструкции, в которой обеспечена совместная работа всех ее конструктивных элементов при восприятии внешних нагрузок.
Признаки, указывающие, что «каждый ряд в панели, составлен из верхнего и нижнего слоев модулей, при этом в нижнем слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего слоя» обеспечивают возможность формирования из треугольных в плане элементов параллелограмма, любой длины кратной размеру основания модуля, который при использовании боковых модулей превращается в прямоугольник, набор которых по высоте позволяет сформировать прямоугольную панель любой площади.
На фиг.1 показана стеновая панель; на фиг.2 - разрез А-А стеновой панели; на фиг.3 - модуль стеновой панели; на фиг.4 - боковой модуль.
На чертежах показаны модуль 1, стенки 2, полки 3, боковые модули 4, облицовочные плиты 5, верхний 6 и нижний 7 слои модулей 1 и 4, утеплитель 8.
Стеновая панель включает скрепленные друг с другом профилированные прямолинейные элементы, с образованием в плане равностороннего треугольника (модуля) 1. Профилированные прямолинейные элементы выполнены из клеефанерного профиля, содержащего стенки 2 и полки 3, выполненных в виде брусков и скреплены (например, при помощи клея и шурупов) по трое с образованием в плане равностороннего треугольника, при этом полки 3 профилированных прямолинейных элементов обращены к центру модуля 1, чем обеспечивают надежную фиксацию утеплителя 8 в проеме строительной конструкции. В состав панели включены еще боковые модули 4, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой равной стороне модуля 1 и углом y основания равным 60°. Модули 1 и боковые модули 4 скреплены друг с другом и каждый из названных модулей скреплен с обеими облицовочными плитами 5, например, при помощи шурупов. Каждый ряд в строительной панели составлен из верхнего 6 и нижнего 7 слоев модулей 1 и 4, при этом в нижнем 7 слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего 6 слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего 7 слоя.
Для изготовления стенок 2 используют фанеру марки ФСФ сорта не ниже В/ВВ по ГОСТ 3916.1-89 толщиной 8 и 10 мм. Для изготовления полки 3, выполненных в виде брусков, используют древесину не ниже 2-го сорта хвойных пород (за исключением лиственницы) по ГОСТ 8486-86 с размерами по ГОСТ 24454-80, с соответствующими расчетными характеристиками по СНиП П-25-80. Количественные параметры дефектов формы и обработки деталей (покоробленность, отклонение от параллельности пластей и кромок, обзол) не должны превышать, допускаемых для пиломатериалов 2-го сорта. Сквозные трещины, выходящие на торец, не допускаются. Сучки загнившие, гнилые и табачные, а также несросшиеся, расположенные на кромках, не допускаются.
Полки 3 склеивают по длине на стенках вдоль продольных кромок стенок 2 с помощью зубчатых соединений по ГОСТ 19414-90. Показатели предела прочности на изгиб зубчатых соединений должны быть не ниже: при нагружении кромки (порядка 33 МПа и не ниже 24 МПа), а при нагружении пласти (порядка 37,5 МПа и не ниже 27 МПа).
Далее, из сформированных таким образом профилированных прямолинейных элементов формируют непосредственно модуль 1, для чего их размещают по трое с образованием в плане равностороннего треугольника, при этом полки 3 прямолинейных элементов обращены к центру модуля 1, склеивают и закрепляют, например шурупами. Также формируют боковые модули 4, профилированные прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой равной стороне модуля 1 и углом y основания равным 60°.
Модули 1 и боковые модули 4 скреплены друг с другом и каждый из названных модулей скреплен с обеими облицовочными плитами 5 при помощи шурупов. Каждый ряд в строительной панели составлен из верхнего 6 и нижнего 7 слоев модулей 1 и 4, при этом в нижнем 7 слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего 6 слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего 7 слоя.
Утеплитель 8 может быть любым из применяемых в строительстве. Укладывают его перед тем как обшить панели облицовочными плитами 5, технология его укладки зависит от вида утеплителя.
Клеевые соединения в конструкциях следует выполнять на синтетических клеях, соответствующих СНиП П-25-80. При этом клеевые соединения должны удовлетворять следующим требованиям:
- влажность древесины деталей балок до обработки защитными составами должна быть (12+/-3) %;
- толщина клеевых прослоек в элементах конструкций должна быть не более 0,5 мм. Допускаются участки толщиной до 1 мм, если их длина не превышает 100 мм, а расстояние между ними - не менее десятикратной длины этих прослоек;
- непроклеенные участки не допускаются.
Готовые конструкции, при необходимости подвергают защитной и/или декоративной обработке, для предохранения их от увлажнения, биоповреждения, возгорания и химической коррозии, а также придания им необходимого эстетического вида. Эти работы выполняют на предприятии - изготовителе. Защита возможна как от одного, так и от комплекса указанных воздействий, что регламентируется условиями эксплуатации конструкций.
Готовые изделия упаковывают и отправляют потребителю.
Стеновая панель, выполненная из установленных друг на друга рядов модулей, соединенных между собой и выполненных из профилированных прямолинейных элементов, снабженная утеплителем и облицовочными плитами, отличающаяся тем, что профилированные прямолинейные элементы выполнены из клеефанерного профиля, содержащего стенки, выполненные из фанеры, на которых закреплены полки, выполненные из брусков, при этом названные элементы скреплены по трое с образованием в плане равностороннего треугольника, причем их полки обращены к центру модуля, кроме того, в состав панели включены боковые модули, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой, равной стороне модуля, и углом у основания, равным 60°, при этом модули и боковые модули скреплены друг с другом и каждый из названных модулей скреплен с обеими облицовочными плитами, кроме того, каждый ряд в панели, составлен из верхнего и нижнего слоев модулей, при этом в нижнем слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего слоя.
