РЕШЕТЧАТАЯ ПЛИТА ПОКРЫТИЯ Российский патент 1995 года по МПК E04B5/14 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях зданий и сооружений, а также подвесных потолков.

Известна решетчатая плита покрытия, включающая ограждение и каркаса, содержащий жестко соединенные между собой несущие элементы, образующие решетку с гексагональными ячейками, при этом несущие элементы выполнены в виде прямолинейных стержней длиной на сторону ячейки (1).

В такой конструкции решетчатой плиты за счет циклической симметрии решетки обеспечивается равномерное распределение усилий в несущих элементах, что позволяет рационально использовать материал конструкции и тем самым снизить ее материалоемкость. Недостатком данного покрытия является необходимость стыковки в каждом узле трех несущих элементов, требующей большого количества соединительных деталей в узлах, что увеличивает металлоемкость конструкции, усложняет монтаж покрытия и повышает трудоемкость его сборки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является решетчатая плита покрытия, включающая каркас и ограждение, при этом каркас выполнен из жестко соединенных однотипных несущих элементов, образующих решетку с гексагональными ячейками таким образом, что торцы двух элементов пристыкованы к боковым противоположным поверхностям третьих элементов в двух разных местах, а на торцах имеются арматурные выпуски, установленные в верхней и нижней зонах поперечного сечения, при этом несущие элементы выполнены в виде ломанных трехзвенных элементов, изогнутых в плоскости покрытия (2).

В указанной конструкции решетчатой плиты обеспечивается соединение в стыках только двух несущих элементов, что позволяет упростить конструкцию стыков, уменьшить металлоемкость покрытия и снизить трудоемкость его сборки. Кроме того, выполнение элементов каркаса неразрезными так, что каждый элемент одновременно является частью четырех ячеек решетки, повышает сборность покрытия и обеспечивает лучшее перераспределение усилий по всей структуре решетки, а также повышает жесткость конструкции.

Недостатками данного покрытия являются малый радиус гнутья несущих элементов, требующий применения для изготовления очень тонких досок, что ведет к потерям древесины при острожке и увеличению количества клеевых швов на единицу объема дощатоклееного элемента, следствием чего является повышение расхода пиломатериала и клея. Кроме того, малый радиус кривизны определяет наличие в клеевых элементах значительных начальных напряжений от гнутья, что наряду с большим числом клеевых швов повышает опасность расслоения клеевых элементов, снижает прочность и эксплуатационную надежность конструкции, а также еще более увеличивает ее материалоемкость; изогнутость несущих элементов по двух противоположно направленным радиусам кривизны, что усложняет их изготовление и повышает стоимость; невыгодные условия работы древесины в узлах на местное смятие поперек волокон, что повышает материалоемкость покрытия и снижает его эксплуатационную надежность.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эксплуатационной надежности покрытия, снижения его материалоемкости и затрат на изготовление.

Достигается это тем, что в решетчатой плите покрытия, включающей элементы ограждения в виде настила и каркас, содержащий жестко соединенные между собой несущие элементы, образующие циклически симметричную решетку, несущие элементы выполнены в подковообразной форме, очерченной по окружности в пределах 5/6 ее полной дуги. Каждый несущий элемент обоими своими торцами пристыкован к боковой поверхности одного и того же другого элемента. Пристыковка торцов осуществляется с выпуклой стороны несущих неконтурных элементов в местах, делящих их на пять равных частей. Для осуществления стыковки несущие элементы имеют на торцах арматурные выпуски, установленные в верхней и нижней зонах поперечного сечения, и отверстия, расположенные в местах стыков.

Заявляемое решение позволяет достигнуть увеличенного радиуса кривизны несущих элементов; единственности радиуса кривизны несущего элемента; осуществления стыковки с одной стороны несущего элемента; отсутствия прямолинейных участков у несущих элементов; создать систему решетки, в которой каждый неконтурной несущий элемент одновременно является стороной шести ячеек; сделать возможной стыковку каждого несущего элемента обоими торцами с одним несущим элементом; сделать форму ячейки решетки, более близкой к круговой; разделить несущие неконтурные элементы решетки в местах стыковки на пять равных частей; сделать возможным примыкание торцов несущих элементов к боковым поверхностям смежных элементов под углом, отличным от прямого, что, в свою очередь, ведет к повышению эксплуатационной надежности конструкции, снижению материалоемкости решетчатой плиты покрытия, уменьшению затрат на изготовление несущих элементов.

На фиг.1 изображена решетчатая плита покрытия, план; на фиг.2 - соединение несущего элемента со смежным, план; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - несущий элемент, план.

Решетчатая плита покрытия включает каркас, содержащий несущие элементы 1 подковообразной формы, образующие циклически симметричную решетку и доборные элементы 2, расположенные в контурной зоне, а также ограждение в виде настила 3. Элементы 1 жестко соединены между собой и с элементами 2 с помощью арматурных стержней 4, пропущенных через отверстия 5 и закрепленных шайбами 6, уголками 7 и гайками 8.

Элементы 1 выполнены клеефанерными или дощатоклееными в виде вертикально-клееных элементов, полученных путем предварительной склейки досок по ширине с последующим формованием с помощью ваймовых механических, пневматических или гидравлических прессов. Стержни 4 вклеены в торцы несущих элементов в заводских условиях с помощью составов на основе эпоксидных смол. Наиболее целесообразные радиусы кривизны составляют для дощатоклееных элементов 2-3 м, для клеефанерных 1-2 м. Поперечное сечение дощатоклееных элементов принимается сплошным прямоугольным с вертикальным расположением слоев, а клеефанерных - сплошным прямоугольным, двутаровым или коробчатым. Отношение высоты поперечного сечения к ширине назначается в пределах 8-10. Число ячеек решетки по длине или ширине в плане принимается от четырех и более в зависимости от пролета покрытия.

Доборные контурные элементы 2 могут выполняться прямолинейными или криволинейными, а ограждение 3 - в виде однослойного или трехслойного дощатого настила. Опирание решетчатой плиты может быть осуществлено как по контуру, а так и в узлах решетки. Монтаж решетчатой плиты осуществляют с укрупнительной сборкой каркаса и укладкой настила на уровне земли с последующим подъемом на проектную отметку.

В сравнении с прототипом заявленная решетчатая плита покрытия, благодаря наличию у несущих элементов только одного радиуса кривизны и увеличению величины этого радиуса позволяет уменьшить материалоемкость решетчатой плиты за счет снижения расхода пиломатериала и клея вследствие использования досок большей толщины, обеспечивающей меньшие потери древесины при острожке и уменьшение количества клеевых швов на единицу объема дощатоклееного элемента, а также вследствие снижения начальных напряжений от гнутья; повысить прочность и эксплуатационную надежность конструкции за счет снижения опасности расслоения клееных элементов вследствие уменьшения числа клеевых швов и величины начальных напряжений от гнутья; упростить и удешевить изготовление несущих клееных элементов вследствие их более простой конфигурации, очерченной по увеличенному радиусу и имеющей один центр кривизны.

Кроме того, система решетки, в которой каждый неконтурный несущий элемент одновременно является стороной шести ячеек, позволяет более равномерно распределять усилия и тем самым снижать материалоемкость и повысить эксплуатационную надежность покрытия, а также увеличивать его жесткость и сборность за счет того, что каждый элемент является связью между большим количеством узлов решетки.

К этому следует добавить, что форма ячейки решетки, более близкая к круговой, позволяет снизить затраты материала на ограждение за счет улучшения условий статической работы заполнения ячейки.

Благодаря примыканию торцов несущих элементов к боковым поверхностям смежных элементов под углом, отличными от прямого в заявленном решении достигаются также более выгодные условия работы древесины на местное смятие в узлах, что снижает материалоемкость покрытия и повышает его эксплуатационную надежность.

Использование: строительство зданий и сооружений, конструкции покрытый и подвесных потолков. Сущность: решетчатая плита покрытия включает каркас, содержащий несущие элементы 1 подковообразной формы, образующие циклически симметричную решетку, доборные контурные элементы и ограждение в виде настила. Элементы 1 жестко соединены между собой и с элементами 2 с помощью арматурных стержней 4, пропущенных через отверстия и закрепленных шайбами 6, уголками 7 и гайками 8. 4 ил.

РЕШЕТЧАТАЯ ПЛИТА ПОКРЫТИЯ, включающая ограждение и каркас из жестко соединенных между собой однотипных несущих элементов с изогнутой в плоскости покрытия формой, образующих циклически симметричную решетку и состыкованных так, что к боковой поверхности каждого неконтурного несущего элемента в местах, делящих его на равные части, примыкают торцы двух других элементов, отличающаяся тем, что несущие элементы имеют круглую подковообразную форму, а места стыков делят их на пять частей, причем каждый несущий элемент торцами пристыкован к одному элементу.