ПАНЕЛЬ ОГРАЖДЕНИЯ

ПАНЕЛЬ ОГРАЖДЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---

RU (11) 2018599 (13) C1

(51) 5 E04C2/32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1994.08.30 
(21) Регистрационный номер заявки: 5063230/33 
(22) Дата подачи заявки: 1992.06.25 
(45) Опубликовано: 1994.08.30 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 661083, кл. E 04C 2/24, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР N 662678, кл. E 04B 1/76, 1978. 3. Авторское свидетельство СССР N 1664988, кл. E 04C 2/22, 1988. 
(71) Имя заявителя: Центральный научно-исследовательский и проектно- экспериментальный институт комплексных проблем строительных конструкций и сооружений им.В.А.Кучеренко 
(72) Имя изобретателя: Романенков И.Г.; Глазунов А.Ю.; Кузьменко В.В.; Нагрузова Л.П. 
(73) Имя патентообладателя: Центральный научно-исследовательский и проектно- экспериментальный институт комплексных проблем строительных конструкций и сооружений им.В.А.Кучеренко 

(54) ПАНЕЛЬ ОГРАЖДЕНИЯ 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении легких индустриальных ограждений промышленных и общественных зданий и сооружений. Цель - снижение материалоемкости панели, обеспечение возможности использования не только трудносгораемых, но и сгораемых утеплителей, обладающих наиболее высокой хрупкостью. Панель включает профилированную обшивку, утеплитель, держатели с полкой, отгибами и стенками, защитный слой, паротеплоизолирующий слой в зазорах между блоками утеплителя, заклепочные, болтовые, винтовые или сварные соединения. Держатели - образной конфигурации поперечного сечения изготавливают в виде стержней и крепят к профилированной обшивке в одном или нескольких местах. 2 з.п.ф-лы, 8 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении легких индустриальных ограждений промышленных и общественных зданий и сооружений.

Известна панель ограждения, включающая несущую профилированную, а также гидроизоляционную эластичную обшивки и расположенный между ними утеплитель, приклеенный или припаянный к несущей обшивке, причем эластичная обшивка прикреплена к утеплителю в отдельных точках посредством анкеров из эластичного материала в виде выпусков из обшивки [1].

Недостатком такой конструкции при хрупком малопрочном утеплителе является малая надежность соединения утеплителя с несущей обшивкой, что ограничивает область применения такой конструкции.

Известна панель ограждения, включающая несущую профилированную обшивку и прикрепленный к ней плитный утеплитель с помощью подкрепляющей связи, жестко соединенной элементами крепления с несущей обшивкой в отдельных точках [2].

Недостатком такого решения является возможность использования только отдельно изготовленного плотного утеплителя, к тому же разрезаемого на малоштучные пластины, что обуславливает высокую трудоемкость изготовления и отсутствие возможности использования индустриальных методов изготовления панелей. Кроме того эта панель обладает пониженными теплоизоляционными свойствами из-за наличия многочисленных "мостиков холода".

Наиболее близким техническим решением является панель ограждения, содержащая несущую профилированную обшивку, хрупкий и малопрочный утеплитель, прикрепленный к ней дискретно расположенными крепежными связями в виде полосовых элементов, гидроизоляционный ковер или наружную эластичную обшивку, причем полосовые элементы расположены в срединной части утеплителя поперек продольной оси панели и прикреплены к несущей профилированной обшивке через отгибы полосовых элементов [3].

Недостатком такого конструктивного решения является использование держателей с нерациональной формой поперечного сечения, а также то, что в этом случае несущая способность панели часто определяется несущей способностью малопрочного хрупкого усилителя. Это вызывает необходимость использования более жесткой и, следовательно, более материалоемкой несущей обшивки (профилированного листа).

Цель изобретения - снижение материалоемкости панели, обеспечение возможности использования не только трудносгораемых, но и несгораемых утеплителей обладающих наиболее высокой хрупкостью, на реализацию легких пожаробезопасных панелей.

Сущность изобретения заключается в том, что в панели ограждения, включающей несущую профилированную обшивку, защитный слой и малопрочный хрупкий утеплитель, прикрепленный к обшивке держателями, расположенными поперек панели, держатели выполнены в виде стержней -образного поперечного сечения, причем расстояние "а" между смежными держателями удовлетворяет условиям:

a 2,8 (1)

a 0,2/, (2) где |R1,2/E1,2 Z1,2 |мин- минимальная абсолютная величина отношения расчетного сопротивления материала утеплителя при растяжении R1 либо при сжатии R2 к модулю его продольной упругости, соответственно при растяжении Е1 или при сжатии Е2 и к расстоянию от собственной нейтральной оси поперечного сечения блока утеплителя до крайних фибр по высоте утеплителя в зоне растяжения Z1 либо сжатия Z2; x - функция от координаты х прогиба блока утеплителя при действии нагрузки на панель.

Панель может быть выполнена так, что утеплитель образует по длине панели отдельные блоки, разделенные между собой зазорами, а держатель располагается в середине длины каждого блока, и в зазорах между блоками размещен эластичный паротеплоизоляционный материал, причем модули Е1,2ипродольной упругости материала паротеплоизоляции удовлетворяют условиям:

Eи1,2 lRи1,2/ [(- ) + (i- j) + 60 (l + иlи)] мин (3)

Е1,2u 0,3Е1,2 мин/(a/lu - 1) (4) где Е1u и Е2u - модули упругости при растяжении и сжатии материала паротеплоизоляции, соответственно; lu - длина паротеплоизоляции; R1u и R2u - расчетные сопротивления материала паротеплоизоляции при растяжении и сжатии соответственно; и - углы наклона касательной к изогнутой нейтральной оси профилированной обшивки в местах крепления к ней, соответственно смежных блоков i и j утеплителя при действии нагрузки на панель; и - углы поворота соседних торцов смежных блоков i и j утеплителя; - расстояние от собственной нейтральной оси поперечного сечения профилированной обшивки до крайних фибр по высоте паротеплоизоляции в зоне растяжения или сжатия ; z1,2u - расстояние от собственной нейтральной оси поперечного сечения утеплителя до крайних фибр про высоте паротеплоизоляции в зоне растяжения z1u или сжатия z2u; и u - коэффициенты линейного расширения материала, соответственно утеплителя и паротеплоизоляции (1/oC). Выражение в фигурных скобках принимается по его минимальному значению.

Кроме того, держатели могут иметь возможность перемещения относительно профилированной обшивки, причем величина продольного перемещения держателя относительно мест крепления держателя к профилированной обшивке от действия продольного усилия удовлетворяет условию:

3 U ( T ) (5)

= n, где U(T) - величина продольного перемещения; Т - продольное усилие, приложенное к стенке держателя; Т == 0,01Еаh2lb x xId4y/dx4 I;

- максимальный угол наклона касательной к изогнутой нейтральной оси профилированной обшивки; h - расстояние между собственными нейтральными осями профилированной обшивки и утеплителя;

Е = (Е + Е)/2; l - величина пролета панели или максимального из пролетов панели; b - ширина держателя. - функция от координаты прогиба профилированной обшивки при действии нагрузки на панель.

На фиг.1 и 2 изображена панель, вид сбоку (фрагменты); на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 и 2; на фиг.4 - узел I на фиг.1 и 2; на фиг.5, 6, 7 и 8 - различные компоновки положения держателя и виды его крепления.

Панель ограждения включает профилированную обшивку 1, утеплитель 2, держатели 3 с полкой 4, отгибами 5 и стенками 6, защитный слой 7, паротеплоизолирующий слой 8 в зазорах между блоками 9 утеплителя 2, заклепочные, болтовые, винтовые или сварные соединения 10.

В качестве материала профилированной обшивки 1 могут использоваться металлы (сталь, алюминий) и полимерные конструкционные композиты пониженной горючести, например, фенолформальдегидные, фосфатные стеклопластики.

Держатели -образной конфигурации поперечного сечения изготовляются в виде стержней и крепятся к профилированной обшивке 1 соединениями в одном или нескольких местах. В качестве материала держателя 3 могут использоваться также композитные материалы или металлы. При обеспечении требования относительно продольных перемещений u держателя 3 оно может выполняться за счет сдвига держателя 3 относительно профилированной обшивки 1 вследствие того, что в полке 4 держателя 3 сделаны продольные пазы так, что держатель 3 может перемещаться относительно болтового соединения 10, крепящего держатель 3 в этом месте к обшивке 1. При этом продольные зазоры в пазе между держателем 3 и стержнем болта в месте соединения 10 должны составлять каждый величину не менее и не более 3 . Требование относительно перемещения u может также выполняться за счет упругих свойств (изгиба) конструкции держателя 3, а также за счет поворота конструкции держателя 3 относительно мест его соединения с профилированной обшивкой.

Утеплитель 2 образуется из полимерной, полимерминеральной или минеральной композиции при его формовании и отверждении непосредственно из профилированной обшивке 1 панели. При этом утеплитель 2 соединяется с держателями 3, ранее прикрепленными соединениями 10 к профилированной обшивке 1, за счет замоноличивания держателя 3 в объеме утеплителя 2. Утеплитель 2 может быть цельноформованным (фиг.1) или отформованным в виде отдельных блоков 9 с зазорами между ними (фиг.2). В качестве утеплителя 2 используются трудносгораемые и несгораемые пенопласты, обладающие повышенной хрупкостью. Например, полистиролцемент плотностью 180-110 кг/м3.

Зазоры ориентированы поперек панели и выполнены на все поперечное сечение утеплителя 2. Зазоры заполняют эластичными материалами (прокладками, герметиками и др.) в процессе формования или после отверждения утеплителя 2 с образованием паротеплоизоляционного слоя 8.

В качестве защитного слоя 7 могут применяться рубероид на битумной мастике, в том числе защищенный гравием, полимерные материалы, например армогидробутил, кровлелон, а также металлические защитные слои и др.

Цель достигается за счет выбора рациональной формы поперечного сечения держаталей и мест их расположения, а также за счет снижения напряжений в утеплителе при работе панели на эксплуатационные нагрузки при поперечном изгибе.

Форма поперечного сечения держателя диктуется условиями его работы и требованиями технологичности его изготовления. Держатели работают на поперечный изгиб из плоскости панели от усилий отрыва утеплителя, а также на поперечный изгиб в плоскости панели от сдвигающих усилий вдоль панели. Отрыву утеплителя препятствуют отгибы и полки держателей, воспринимающие усилия от местного поперечного сжатия (смятия) утеплителя. Продольному сдвигу утеплителя препятствуют стенки держателей, воспринимающие усилия от местного продольного сжатия (смятия) утеплителя. При этом должны быть обеспечены прочность и устойчивость элементов держателя (отгибов, полок, стенок), его жесткость при поперечном изгибе и прочность закрепления держателя на профилированной обшивке.

Шаг держателей "а" определяют из условий (1) и (2), основанных на требованиях по прочности и жесткости утеплителя при его работе на поперечный изгиб при заданном пролете.

За счет выбора более рациональных формы и мест расположения держателей по сравнению с держателями из полосы, применяемых в конструкции панели-прототипа, экономится материал держателя. Так, для стальных держателей расход стали снижается на 0,5 кг/м2 панели.

Снижение напряжений в утеплителе рационально в случаях, когда несущая способность при поперечном изгибе двухслойных панелей с цельноформованным утеплителем, соединенным с обшивками жесткими связями сдвига, например, клеевым составом или малоподатливыми на сдвиг держателями, определяется прочностью утеплителя. Это прежде всего прочность на изгиб (на растяжение и сжатие), то есть снижения требуют продольные нормальные напряжения в утеплителе.

Снижение этих напряжений осуществляется за счет уменьшения в утеплителе продольных сдвигающих усилий при поперечном изгибе панели. Конструктивно это достигается либо за счет растяжения утеплителя на отдельные по длине панели части (блоки) с расположением держателя посередине блока, либо - при цельноформованном (неразрезном) утеплителе - за счет определенной податливости держателей на сдвиг. В этих случаях снижение максимальных напряжений в утеплителе происходит за счет того, что утеплитель изгибается уже не относительно нейтральной оси всего поперечного сечения панели, а относительно собственной нейтральной оси, Держатели, как и в панели-прототипе, располагаются в зоне нейтральной оси блока утеплителя и поэтому ослабление поперечного сечения утеплителя стенкой держателя является не существенным.

Основным требованием к материалу паротеплоизоляционного слоя, расположенному в зазорах между блоками утеплителя, является требование к повышенной по сравнению с утеплителем его деформативности. Это требование является прямым следствием разделения утеплителя на автономно работающие блоки и определяется условием (4) для модуля упругости Е1,2u. Другое условие (3) основано на требовании к необходимой прочности материала паротеплоизоляции.

Требование к необходимой податливости на сдвиг держателя, характеризуемой величиной продольного перемещения u, определяется условием (5).

Соблюдение условий (3), (4) и (5) позволяет уменьшить материалоемкость панелей за счет возможности использования менее жестких, а следовательно, и более легких профилированных листов. Например, для панелей с обшивками из стальных профилированных листов по ГОСТ 24045-86 экономия стали при применении вместо листов Н75-750-0,8 и Н75-750-0,9 листов Н57-750-0,7 и Н60-845-0,7 составляет, соответственно, примерно 30 и 40%.Основные области применения панелей предлагаемой конструкции: элементы покрытия, стен и перегородок здания с ориентацией утеплителя внутрь или наружу помещения. При использовании трудносгораемого утеплителя - здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой, относящиеся к IIIa степени огнестойкости. Предел огнестойкости панелей 0,25 ч, предел распространения огня - менее 25 см (для панелей покрытия и менее 40 см для стеновых панелей; при использовании несгораемого утеплителя - здания, относящиеся к II степени огнестойкости. Предел огнестойкости панелей 0,25 ч, предел распространения огня 0. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ПАНЕЛЬ ОГРАЖДЕНИЯ, включающая несущую профилированную обшивку, защитный слой и малопрочный хрупкий утеплитель, прикрепленный к обшивке держателями, расположенными поперек панели, отличающаяся тем, что держатели выполнены в виде стержней -образного поперечного сечения, причем расстояние между держателями a удовлетворяет условиям

a 2,8 ;

a 0,2/ ,,

где R1,2/E1,2Z - минимальная абсолютная величина отношения расчетного сопротивления материала утеплителя при растяжении (R1), либо при сжатии (R2) к модулю его продольной упругости при растяжении (E1), либо при сжатии (E2) и к расстоянию от собственной нейтральной оси поперечного сечения утеплителя до крайних фибр по высоте утеплителя в зоне растяжения (Z1) либо сжатия (Z2);

y - функция от координаты x прогиба утеплителя при действии нагрузки на панель.

2. Панель ограждения по п.1, отличающаяся тем, что утеплитель по длине панели образован из отдельных блоков, разделенных между собой зазорами, держатель расположен в середине длины каждого блока, а в зазоры между блоками помещена эластичная паротеплоизоляция, причем модули E1,2и продольной упругости материала паротеплоизоляции удовлетворяют условиям

Eи1,2 lRи1,2/ [(- ) + (i- j) + 60 (l + иlи)];

Eи1,2 0,3 Emin1,2/ (/lи-1),

E1,2и 0,3E1,2min / ( / l и - 1) ,

где Eiи - модуль упругости материала паротеплоизоляции при растяжении;

Ejи - то же при сжатии;

lи - длина паротеплоизоляции;

R1,2и - расчетное сопротивление материала паротеплоизоляции при растяжении (R1) либо при сжатии (R2);

, - углы наклона касательной к изогнутой нейтральной оси профилированной обшивки в местах крепления к ней соответственно смежных блоков i и j утеплителя при действии нагрузки на панель;

i , j - углы поворота соседних торцов смежных блоков i и j утеплителя;

- расстояние от собственной нейтральной оси поперечного сечения профилированной обшивки до крайних фибр по высоте паротеплоизоляции в зоне растяжения или сжатия ;

- расстояние от собственной нейтральной оси поперечного сечения утеплителя до крайних фибр по высоте паротеплоизоляции в зоне растяжения ( Z1и ) или сжатия ( Z2и ) ;

,и - коэффициенты линейного расширения материала соответственно утеплителя и паротеплоизоляции (1/oС);

3. Панель ограждения по п.1, отличающаяся тем, что держатель закреплен к обшивке с возможностью перемещения относительно нее, причем величина продольного перемещения держателя U(T) относительно мест крепления держателя к профилированной обшивке от действия продольного усилия, приложенного к стенке держателя, удовлетворяет условию

3 U(T) ,

где = n ;

T = 0,01 En2lbd4y/dx ;

T - продольное усилие, приложенное к стенке держателя;

- максимальный угол наклона касательной к изогнутой нейтральной оси профилированной обшивки;

n - расстояние между собственными нейтральными осями профилированной обшивки и утеплителя;

E = (E1 + E2) / 2;

l - величина пролета панели или максимального из пролетов панели;

b - ширина держателя;

- функция от координаты прогиба профилированной обшивки от действия нагрузки на панель




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru