КОМПОЗИЦИОННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, В ОСОБЕННОСТИ ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СТЕНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ, И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК E04B5/02 

Область техники, к которой относится изобретение

В целом настоящее изобретение относится к композитному строительному элементу, который предпочтительно, но не обязательно, используется для возведения вертикальных или горизонтальных стеновых конструкций или облицовочных конструкций для жилых домов, складских и прочих промышленных зданий, а также для изготовления наружных бортов и перегородок в кузовах грузовиков или аналогичных конструкциях оболочек.

В более узком смысле изобретение относится к композитному строительному элементу, содержащему:

а) тело, изготовленное из пенопласта и имеющее противолежащие стороны;

б) по меньшей мере один арматурный профиль, проходящий в указанном теле в поперечном направлении между указанными сторонами и включенный в пенопласт, причем указанный по меньшей мере один арматурный профиль содержит центральную часть, имеющую по меньшей мере одно ребро, консольно выступающее от центральной части и образующее совместно с центральной частью продольную кромку.

Уровень техники

В области строительных элементов для возведения стен или конструкций оболочек, а также в области строительства зданий в последнее время используются строительные элементы, изготовленные из пенопласта, предпочтительно из пенополистирола, в форме листов или секций соответствующей формы и соответствующего размера, которые применяют в качестве тепло- и звукоизолирующих элементов.

В некоторых областях применения в строительном секторе стало обычной практикой включать в массу пенопласта один или несколько арматурных профилей соответствующей формы с целью придания таким строительным элементам адекватных самонесущих свойств.

В нижеследующем описании и формуле изобретения термин "самонесущий" используется для обозначения способности строительного элемента выдерживать без пластической или остаточной деформации нагрузки, которым он подвергается при транспортировке и/или монтаже.

Так, например, в европейском патенте ЕР 0459924 описан самонесущий строительный элемент, изготовленный из пенопласта, в частности элемент для настила полов, содержащий центральное тело в форме параллелепипеда, в которое в ходе операций формовки включают арматурный профиль в виде тонкой металлической двутавровой балки.

Заявитель заметил, что хотя строительные элементы данного типа, с одной стороны, обладают легкостью, относительной простотой применения и низкой стоимостью, но, с другой стороны, их самонесущие свойства не всегда адекватны, а более конкретно эти элементы недостаточно устойчивы против изгибающих нагрузок вблизи арматурного профиля.

Заявитель фактически наблюдал, что при изгибе участков строительного элемента, расположенных по сторонам арматурного профиля (или профилей), проходящего поперек тела строительного элемента, могут образовываться трещины или изломы, способные увеличиваться до такой степени, что в наихудшем случае происходит отрыв целых участков пенопласта.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в создании композитного строительного элемента, изготовленного из пенопласта, который обладает улучшенными самонесущими свойствами, а более конкретно увеличенным сопротивлением изгибающим нагрузкам, которым строительный элемент подвергается во время транспортировки и/или монтажа.

Согласно первому аспекту изобретения задача решается в строительном элементе указанного типа, который отличается тем, что указанный по меньшей мере один арматурный профиль снабжен рядом отверстий, по меньшей мере частично выполненных в центральной части профиля в области продольной кромки.

Согласно второму аспекту изобретения эта задача решается в строительном элементе указанного типа, который отличается тем, что указанный по меньшей мере один арматурный профиль снабжен рядом отверстий, выполненных в центральной части профиля на заданном расстоянии от продольной кромки, составляющем от 1% до 4%, предпочтительно от 2% до 3% ширины центральной части профиля.

В нижеследующем описании и формуле изобретения расстояние между отверстиями, образованными в центральной части арматурного профиля и продольной кромкой, измеряется от края отверстий по перпендикуляру к продольной кромке.

Заявитель понял, в частности, что желаемое улучшение самонесущих свойств композитного строительного элемента указанного типа и его сопротивления изгибающим нагрузкам может быть достигнуто за счет улучшения интеграции арматурного профиля в массу пенопласта в местах, которые могут инициировать трещины или изломы, т.е. в области продольной кромки, образованной ребром относительно центральной части арматурного профиля.

Согласно изобретению эта улучшенная интеграция арматурного профиля в массу пенопласта может быть успешно и эффективно достигнута за счет формирования ряда отверстий в центральной части арматурного профиля в области продольной кромки или с непосредственным примыкание к ней.

Заявитель наблюдал, в частности, что такие отверстия могут значительно повысить сопротивление строительного элемента по отношению к изгибающим нагрузкам, приложенным в зонах тела снаружи арматурного профиля.

В рамках первого варианта изобретения, в котором отверстия в центральной части арматурного профиля выполнены в области продольной кромки, эти отверстия предпочтительно проходят сквозь продольную кромку и содержат первый участок, расположенный в по меньшей мере одном ребре, и второй участок, расположенный в центральной части арматурного профиля, причем площадь первого участка отверстий меньше площади отверстий второго участка.

Этим может быть успешно достигнута оптимальная интеграция арматурного профиля в тело строительного элемента, вследствие чего обеспечивается существенное улучшение сопротивления строительного элемента по отношению к изгибающим нагрузкам без одновременного снижения механических характеристик ребра или ребер, отходящих от центральной части арматурного профиля.

Предпочтительно площадь первого участка отверстий, проходящих сквозь продольную кромку, занимает от 10% до 40% общей площади отверстий.

Более предпочтительно эта площадь занимает от 20% до 30% всей площади отверстий, проходящих сквозь продольную кромку.

Заявитель фактически установил, что в этом случае можно оптимизировать желаемое улучшение сопротивления строительного элемента по отношению к изгибающим нагрузкам.

В альтернативном варианте, но в рамках первого варианта изобретения, в котором отверстия в центральной части арматурного профиля выполнены в области продольной кромки, отверстия могут, по существу, касаться этой кромки.

В нижеследующем описании и формуле изобретения выражение "отверстия, по существу, касающиеся продольной кромки" подразумевает не только отверстия, в точности касающиеся этой кромки, но и такие отверстия, максимальное расстояние которых от кромки не превышает 1% ширины центральной части арматурного профиля.

В рамках второго варианта изобретения отверстия выполнены в центральной части арматурного профиля вблизи продольной кромки. Предпочтительно, чтобы расстояние между отверстиями и продольной кромкой составляло от 2 мм до 5 мм, наиболее предпочтительно от 3 мм до 4 мм.

В рамках изобретения форма отверстий, образованных в области или вблизи продольной кромки, не существенна.

На самом деле отверстия могут иметь любую подходящую форму, например форму окружности, многоугольника, например треугольника, прямоугольника, квадрата, эллипса и т.д. По соображениям практичности и простоты реализации предпочтительной формой является окружность.

Предпочтительно, чтобы размер отверстий в поперечнике, измеренный в направлении, перпендикулярном продольной оси центральной части арматурного профиля, лежал в пределах между 10 мм и 60 мм, более предпочтительно между 20 мм и 50 мм.

Таким образом, было установлено, что интеграцию арматурного профиля в пенопласт строительного элемента можно улучшить.

Предпочтительно, чтобы отверстия располагались в продольном направлении с заданным шагом одним или более рядами, параллельными продольной кромке, образованной по меньшей мере одним ребром арматурного профиля.

Предпочтительно, чтобы арматурный профиль был выполнен из материала, обладающего конструктивными характеристиками, совместимыми с пенопластом, например, из холоднокатаной слоистой стали, предпочтительно оцинкованной, из жесткого пластика, такого, как ПВХ, пластмассы на основе сложных полиэфиров, поликарбоната, сополимеров акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС) и т.п.

В предпочтительном варианте арматурный профиль проходит поперек центрального тела строительного элемента по всей его толщине.

Предпочтительно, чтобы арматурный профиль проходил вдоль центрального тела строительного элемента, по существу, по всей его длине.

В предпочтительном варианте арматурный профиль содержит пару ребер, отходящих от аксиально противоположных сторон центральной части арматурного профиля.

Для простоты реализации и снижения стоимости изготовления арматурный профиль предпочтительно имеет С-образную, Z-образную, Ω-образную или I-образную форму, например, посредством соединения между собой двух С-образных элементов так, чтобы соответствующие центральные части совпали, и отверстия, образованные в области продольной кромки или в непосредственной близости от нее, были предпочтительно коаксиальны друг другу, чтобы обеспечить желаемую оптимальную конструкционную непрерывность пенопласта с противоположных сторон арматурного элемента.

В этом последнем случае опорные свойства строительного элемента также становятся оптимальными.

В предпочтительном варианте реализации изобретения ребро (ребра) арматурного профиля расположено (расположены) заподлицо и, по существу, параллельно по меньшей мере одной стороне изготовленного из пенопласта тела строительного элемента.

В альтернативном варианте ребро (ребра) арматурного профиля полностью включено (включены) в пенопласт тела строительного элемента.

В этом случае ребро, которое расположено заподлицо со строительным элементом, выполняет функцию адекватной несущей поверхности, к которой могут прикрепляться наружные отделочные элементы, тогда как ребро (ребра), полностью включенные в пенопласт, выполняют полезную функцию увеличения прочности на сжатие арматурного профиля, увеличивая самонесущие свойства строительного элемента.

Предпочтительно ребро (ребра) содержит (содержат) по меньшей мере один первый прямолинейный участок, по существу, перпендикулярный центральной части арматурного профиля, и, возможно, второй, наклонный концевой участок, расположенный под заданным углом к первому прямолинейному участку. Предпочтительно, чтобы второй, концевой участок образовывал с первым участком ребра угол между 40° и 120°, более предпочтительно около 90°.

В ходе нескольких экспериментов, произведенных заявителем, было установлено, что такая конфигурация ребра способствует дальнейшему увеличению жесткости арматурного профиля, дальнейшему увеличению самонесущих свойств и прочности на сжатие строительного элемента.

Толщина арматурного профиля предпочтительно находится в пределах от 0,4 мм до 1,2 мм, более предпочтительно от 0,6 мм до 1,0 мм.

Ширина центральной части арматурного профиля после образования ребер составляет предпочтительно от 50 мм до 180 мм, более предпочтительно от 60 мм до 120 мм, тогда как противоположное ребро (ребра) профиля имеет (имеют) ширину от 15 мм до 60 мм, более предпочтительно от 30 мм до 50 мм.

Если ребро (ребра) имеет (имеют) первый прямолинейный участок, по существу, перпендикулярный центральной части арматурного профиля, и второй, отогнутый концевой участок, то ширина первого участка составляет от 15 до 60 мм, более предпочтительно от 30 мм до 50 мм, тогда как второй участок имеет ширину от 4 до 10 мм, более предпочтительно от 4 мм до 6 мм.

В особенно предпочтительном варианте арматурный профиль снабжен вторым рядом отверстий в его центральной части.

Эти отверстия выполняют двоякую полезную функцию снижения веса арматурного профиля, улучшающего самонесущие свойства строительного элемента, и обеспечения еще более плотной интеграции арматурного профиля в массу пенопласта.

Благодаря наличию дополнительных отверстий масса пенопласта может глубоко проникать в арматурный профиль в процессе формовки, интеграции и фиксации арматурного профиля в центральном теле строительного элемента.

Это плотное внедрение арматурного профиля в массу пенопласта препятствует далее нежелательным деформациям или поперечному изгибу арматурного профиля даже в том случае, когда последний выполнен, как указывалось выше, из довольно тонкой полосы металла.

Желательно, чтобы с целью дальнейшего увеличения жесткости тела строительного элемента дополнительные отверстия, образованные в центральной части арматурного профиля, были снабжены по периметру выступающими кромками или же одним или несколькими выступами, распределенными по периметру и смещенными под углом относительно друг друга, чтобы они служили дополнительными элементами, скрепляющими арматурный профиль с массой пенопласта.

Такие выступы могут располагаться либо с одной стороны арматурного профиля, либо с его противолежащих сторон.

Дополнительных отверстия предпочтительно проходят сквозь продольную оси центральной части арматурного профиля.

Суммарная площадь всех отверстий, образованных в арматурном профиле, составляет от 10% до 60% общей площади профиля, причем под этим термином подразумевается полная площадь боковой поверхности профиля, включая его ребро (ребра), т.е. полная площадь боковой поверхности до образования ребер и отверстий.

Еще более предпочтительно, чтобы суммарная площадь всех отверстий, образованных в арматурном профиле, составляла от 30% до 40% общей площади.

Согласно изобретению форма отверстий второго ряда, выполненных способом, который сам по себе известен, например перфорированием, не существенна; однако по понятным причинам простоты изготовления желательно, чтобы она была круглой.

Предпочтительно далее, чтобы размер отверстий второго ряда в поперечнике, измеренный в направлении, по существу, перпендикулярном продольной оси центральной части профиля, составлял от 15 мм до 100 мм, более предпочтительно от 30 мм до 80 мм.

В предпочтительном варианте отверстия расположены в арматурном профиле тремя параллельными рядами. Первый центральный ряд содержит круглые отверстия большего диаметра, расположенные с заданным шагом вдоль продольной оси центральной части арматурного профиля, а два боковых ряда содержат круглые отверстия меньшего диаметра, расположенные с заданным шагом по обе стороны от центрального ряда в области или вблизи продольной кромки, совместно образованной ребрами и центральной частью профиля.

Круглые отверстия боковых рядов предпочтительно имеют параллельные оси и предпочтительно расположены между двумя следующими друг за другом отверстиями центрального ряда, как будет более наглядно показано в дальнейшем описании.

Полезной здесь является возможность особенно эффективного распределения отверстий по различным частям арматурного профиля, облегчения его конструкции без ухудшения механической прочности, и в то же время обеспечения оптимальной интеграции арматурного профиля в пенопласт.

Шаг отверстий центрального ряда предпочтительно пропорционален их размеру, равен шагу отверстий боковых рядов и составляет от 80 мм до 100 мм, более предпочтительно равен приблизительно 90 мм.

В рамках этого предпочтительного варианта суммарная площадь отверстий, образованных в области продольной кромки или на заданном расстоянии от нее, составляет от 15% до 40% суммарной площади всех отверстий, образованных в арматурном профиле.

Согласно другому предпочтительному варианту строительный элемент содержит по меньшей мере один жесткий элемент обшивки, соединенный с арматурным профилем.

Предпочтительно такой элемент обшивки представляет собой лист сухой штукатурки, панель из дерева, жесткого пластика или другого подходящего материала, выполняющего декоративную или конструктивную функцию и предпочтительно облицованного керамической плиткой.

Строительные элементы согласно изобретению могут также иметь полезные опорные свойства, т.е. могут самостоятельно выдерживать определенные статические нагрузки, приложенные к ним, в качестве функции предварительно выбранного элемента обшивки, обладающего или не обладающего конструктивными свойствами.

Согласно изобретению строительные элементы, содержащие ряд отверстий в центральной части профиля в области или вблизи продольной кромки, образованной между по меньшей мере одним ребром и центральной частью, могут быть изготовлены способом, охарактеризованным в пунктах 22 или 23 формулы изобретения соответственно.

Указанные способы могут быть успешно реализованы посредством операций резки, профилирования и формовки, которые сами по себе применяются и известны из уровня техники.

Предпочтительные особенности способов охарактеризованы в зависимых пунктах 24-32.

В соответствии с третьим аспектом изобретения предлагается стеновая конструкция для зданий, содержащая по меньшей мере один композитный строительный элемент описанного выше типа, предпочтительно множество таких строительных элементов, расположенных рядом друг с другом.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения предлагается облицовочная конструкции для обшивки зданий, содержащая ряд композитных строительных элементов описанного выше типа, расположенных рядом друг с другом на несущей конструкции.

Краткое описание чертежей

Прочие особенности и преимущества изобретения станут более понятными из описания нескольких предпочтительных вариантов строительного элемента согласно изобретению, приведенных ниже с целью иллюстрации, но не ограничения, со ссылками на прилагаемые чертежи, где

- на фиг.1 представлено перспективное изображение с частичным разрезом первого варианта строительного элемента согласно изобретению;

- на фиг.2 представлено перспективное изображение в увеличенном масштабе некоторых деталей арматурного профиля, включенного в строительный элемент по фиг.1;

- на фиг.3 представлено перспективное изображение с частичным разрезом другого варианта строительного элемента согласно изобретению;

- на фиг.4 и 5 представлены перспективные изображения в увеличенном масштабе некоторых деталей альтернативных вариантов арматурного профиля, включенного в строительный элемент согласно изобретению;

- на фиг.6 представлено перспективное изображение с частичным разрезом еще одного варианта строительного элемента согласно изобретению;

- на фиг.7 представлен в разрезе еще один вариант строительного элемента согласно изобретению;

- на фиг.8 представлена в плане полоса конструкционного материала, который может быть использован при изготовлении строительного элемента согласно изобретению;

- на фиг.9 представлена в плане в увеличенном виде деталь полосы по фиг.8.

Осуществление изобретения

На фиг.1 и 2 композитный строительный элемент, выполненный из пенопласта, например пенополистирола, согласно первому варианту предлагаемого изобретения обозначен цифрой 1.

Строительный элемент 1 в изображенном примере может быть успешно использован для изготовления несущих стен и перегородок в зданиях и содержит тело 2, в котором ряд параллельных вырезов 3 проходит в продольном направлении.

В альтернативном варианте строительный элемент 1 в изображенном примере может также быть успешно использован при изготовлении кузовов грузовиков и тому подобных конструкций.

Как само по себе известно, тело 2 имеет противолежащие боковые стороны 4, 5, в которых предусмотрены канавки 6 и ребра 7, соответствующие друг другу по форме и проходящие по всей длине строительного элемента 1.

Этим способом множество строительных элементов 1 может быть прочно соединено между собой с помощью, по существу, сопряженных соединений.

Строительный элемент 1 имеет также противолежащие верхнюю и нижнюю стороны 8, 9 и два конструктивно идентичных арматурных профиля 10, 11, расположенных зеркально относительно продольной плоскости симметрии Y-Y строительного элемента 1.

Хотя в изображенном примере стороны 8, 9 практически плоские, очевидно, что их форма несущественна для целей изобретения; стороны фактически могут иметь любую геометрическую конфигурацию, пригодную для предполагаемого назначения.

Арматурные профили 10, 11 проходят в теле 2 строительного элемента 1 практически по всей его длине между вышеупомянутыми верхней и нижней сторонами 8, 9.

Как показано в изображенном варианте, арматурные профили 10 и 11 имеют, по существу, С-образную форму, и каждый из них содержит центральную часть 12 и верхнее и нижнее ребра 13, 14, консольно выступающие от центральной части 12, образуя совместно с центральной частью аксиально противолежащие кромки 15а, 15b.

В изображенном предпочтительном варианте ребра 13, 14 направлены от краев центральной части 12 практически перпендикулярно к ней.

Арматурные профили 10 и 11 предпочтительно получают посредством соответствующей формовки из листов холоднокатаной ламинированной оцинкованной стали толщиной около 0,8 мм посредством операций, которые сами по себе известны, как будет более подробно показано ниже.

В предпочтительном варианте, изображенном на фиг.1 и 2, арматурные профили 10, 11 проходят в поперечном направлении в теле 2 строительного элемента 1 практически по всей его толщине, так что, как показано на фиг.1, ребра 13, 14 оказываются практически в одной плоскости со сторонами 8, 9 тела 2.

Предпочтительно противолежащие ребра 13, 14 содержат первые участки 13а, 14а, по существу, перпендикулярные центральной части 12 арматурных профилей 10, 11, и вторые, наклонные концевые участки 13b, 14b, отходящие от первых участков 13а, 14а под заданным углом.

Предпочтительно, чтобы центральные части 12 арматурных профилей 10, 11 имели ширину около 80 мм, первые участки 13а, 14а ребер 13, 14 имели ширину около 45 мм, а концевые участки 13b, 14b имели ширину около 5 мм и были отклонены относительно первых участков 13а, 14а на угол около 90°.

Некоторые эксперименты, произведенные заявителем, показали, что строительный элемент, армированный профилями такой формы, обладает самонесущими свойствами и прочностью на сжатие, полностью сопоставимыми с аналогичными характеристиками сходного строительного элемента, армированного профилями толщиной около 1,2 мм, но не имеющими изогнутых ребер 13, 14.

В этом предпочтительном варианте арматурные профили 10, 11 имеют два ряда отверстий, соответственно обозначенные номерами 16 и 17, практически параллельных друг другу и продольной оси Х-Х центральной части 12.

Отверстия 16 и 17, предпочтительно имеющие круглую форму, выполняются путем перфорирования и отстоят друг от друга в продольном направлении на определенный шаг.

Согласно изобретению отверстия 16 и 17 по меньшей мере частично образованы в центральной части 12 арматурных профилей 10, 11 в области продольных кромок 15а, 15b.

Эти отверстия выполняют полезную функцию, обеспечивая конструктивную непрерывность пенопласта, образующего тело 2 строительного элемента 1, что практически полностью снимает проблему недостаточной прочности против изгибающих нагрузок, которая характерна для композитных строительных элементов, известных из уровня техники.

Говоря более конкретно, отверстия 16 и 17 увеличивают прочность строительного элемента против изгибающих нагрузок, прилагаемых в зонах 2а, 2b тела 2, расположенных снаружи арматурных профилей 10, 11.

Отверстия 16, 17 выполняют также добавочные полезные функции, снижая вес арматурных профилей 10, 11 и закрепляя их с максимальной прочностью в массе пенопласта.

В предпочтительном варианте, изображенном на фиг.1 и 2, отверстия 16 и 17 проходят сквозь соответствующие продольные кромки 15а, 15b и содержат первый участок 16а, 17а, расположенный в ребрах 13, 14, и второй участок 16b, 17b, расположенный в центральной части 12 арматурных профилей 10, 11. Предпочтительно площадь первого участка 16а, 17а отверстий 16, 17 меньше площади второго участка 16b, 17b.

Более конкретно площадь первого участка 16а, 17а отверстий 16, 17 составляет около 30% суммарной площади отверстий.

Согласно первому варианту, изображенному на фиг.1 и 2, арматурные профили 10, 11 снабжены дополнительным множеством предпочтительно круглых, выполненных посредством перфорирования отверстий 18, образованных в центральной части 12.

Дополнительные отверстия 18 выполняют двоякую полезную функцию, с одной стороны, снижая вес арматурных профилей 10, 11 и закрепляя их с максимальной прочностью в массе пенопласта, а с другой стороны, способствуя увеличению прочности строительного элемента 1 против изгибающих нагрузок.

Таким образом, в предпочтительном варианте, изображенном на фиг.1 и 2, арматурные профили 10, 11 снабжены тремя параллельными рядами отверстий: первым центральным рядом, состоящим из круглых отверстий 18 большего диаметра, расположенных с заданным шагом на продольной оси Х-Х центральных частей 12 арматурных профилей, и двумя боковыми рядами, состоящими из круглых отверстий 16, 17 меньшего диаметра, и расположенными по обе стороны от вышеупомянутого центрального ряда.

Предпочтительно круглые отверстия 16, 17 в боковых рядах имеют параллельные оси и располагаются между двумя последовательными отверстиями 18 центрального ряда, как показано на фиг.1.

Предпочтительно диаметр отверстий 18 составляет около 60 мм, тогда как диаметр отверстий 16 и 17 составляет около 30 мм, а шаг отверстий 16-18 во всех рядах равен приблизительно 90 мм.

Таким образом, отверстия 16-18 образуют перфорированную область, суммарная площадь отверстий в которой составляет около 30% общей площади арматурных профилей 10 и 11, где под "общей площадью" понимается площадь всей боковой поверхности профилей, т.е. центральной части 12 и ребер 13, 14.

Предпочтительно, чтобы суммарная площадь отверстий 16, 17 составляла около 30% суммарной площади всех отверстий 16-18, образованных в арматурных профилях 10, 11.

В строительном элементе 1, описанном выше, могут быть успешно достигнуты желаемые улучшенные самонесущие характеристики благодаря арматурным профилям 10, 11, надлежащая интеграция которых без существенных разрывов в конструктивно непрерывную массу пенопласта обеспечивается отверстиями 16, 17.

В другом предпочтительном варианте в состав строительного элемента 1 может входить жесткий элемент обшивки, например лист сухой штукатурки, обозначенный номером 19 и изображенный на чертежах штрихпунктирными линиями, который прикрепляется к одному или обоим ребрам 13, 14 арматурных профилей 10, 11.

Предпочтительно строительный элемент 1 снабжен парой элементов 19 обшивки в виде панелей, прикрепленных к ребрам 13, 14 арматурных профилей 10, 11 на сторонах 8, 9 строительного элемента 1 способом, который сам по себе известен, например, винтами или штифтами, которые на чертеже не показаны.

В этом случае строительный элемент 1 изобретения может обладать улучшенными несущими свойствами, т.е. может самостоятельно выдерживать приложенную к нему допустимую статическую нагрузку.

На фиг.3-7 схематически изображены дополнительные варианты строительного элемента 1 в соответствии с изобретением.

В нижеследующем описании и на этих чертежах компоненты строительного элемента 1, конструктивно и функционально эквивалентные компонентам, описанным применительно к предыдущему варианту, будут обозначены теми же номерами и не будут описываться повторно.

Согласно варианту, изображенному на фиг.3, арматурные профили 10, 11 строительного элемента 1, включая ребра, полностью погружены в пенопласт тела 2.

Ребра 13, 14 выполняют в этом случае полезную дополнительную функцию увеличения прочности на сжатие арматурных профилей 10, 11, улучшая самонесущие свойства строительного элемента 1.

Согласно варианту реализации изобретения, изображенному на фиг.4, отверстия 16, 17, образованные в центральной части 12 арматурных профилей 10, 11 (изображена только верхняя часть по понятным соображениям симметрии), касаются продольных кромок 15а, 15b.

Заявитель фактически наблюдал, что такая конструкция также позволяет успешно увеличить прочность строительного элемента 1 на изгиб.

Согласно варианту изобретения, изображенному на фиг.5, отверстия 16, 17 выполнены в центральной части 12 арматурных профилей 10, 11 (изображена только верхняя часть по понятным соображениям симметрии) на заданном расстоянии d от продольных кромок 15а, 15b, составляющем от 1% до 4% ширины центральной части 12 профиля.

Предпочтительно расстояние d составляет около 3 мм.

Заявитель фактически наблюдал, что такая конструкция также позволяет успешно увеличить прочность строительного элемента 1 на изгиб.

Согласно варианту изобретения, изображенному на фиг.6, арматурные профили 10, 11 строительного элемента 1 имеют практически Z-образную форму и содержат пару нижних 13 и соответственно пару верхних ребер 14, перпендикулярно отходящих от концов центральной части 12 в противоположные стороны.

Арматурные профили 10, 11 предпочтительно проходят поперек тела 2 строительного элемента 1 практически на всю его толщину, так что, как показано на фиг.6, ребра 13, 14 располагаются практически заподлицо с противолежащими сторонами 8, 9 тела 2.

Так же как в вариантах, показанных выше, ребра 13, 14 содержат и в этом случае первый, прямолинейный участок 13а, 14а, практически перпендикулярный центральной части 12 арматурных профилей 10, 11, и второй, отогнутый концевой участок 13b, 14b, образующий заданный угол с первым участком 13а, 14а.

Предпочтительно первые участки 13а, 14а ребер 13, 14 имеют ширину около 45 мм, а концевые участки 13b, 14b имеют ширину около 5 мм и расположены относительно первых участков под углом около 90°.

Этот дополнительный вариант позволяет еще больше повысить прочность строительного элемента 1 на изгиб.

Согласно варианту изобретения, показанному на фиг.7, Z-образные арматурные профили строительного элемента 1 полностью погружены в пенопласт тела 2.

Ребра 13, 14 выполняют в этом случае полезную дополнительную функцию увеличения прочности на сжатие арматурных профилей 10, 11, улучшая самонесущие свойства строительного элемента 1.

Далее со ссылками на варианты строительного элемента 1, описанные выше, и со ссылками на фиг.8 и 9 будет описан предпочтительный вариант предложенного в изобретении способа изготовления строительного элемента 1, например, изображенного на фиг.1 и 2.

На предварительном этапе, выполняемом способом, который сам по себе известен, обеспечивают полосу из жесткого конструкционного материала, например из оцинкованной стали, предназначенную для изготовления арматурных профилей 10, 11.

Полоса 20 имеет заданную толщину и ширину, равные, например, приблизительно 0,8 мм и 180 мм соответственно.

Полоса 20 состоит из центрального участка 21 и двух боковых участков 22, 23, расположенных по разные стороны от продольной оси центрального участка 21, которые предназначены для образования центральной части 12 и соответственно ребер 13, 14 арматурных профилей 10, 11, изготовление которых будет описано далее.

На следующем этапе способ, предлагаемый изобретением, предусматривает формирование в полосе 20 отверстий 16 и 17, расположенных, по меньшей мере, частично на центральном участке 21 и на противолежащих участках 22 и 23.

Отверстия 16 и 17 предпочтительно имеют круглую форму и образуют два параллельных ряда, проходящие вдоль полосы 20.

В этом предпочтительном варианте одновременно образуют дополнительный ряд отверстий 18, также предпочтительно круглой формы, расположенных на продольной оси Х-Х полосы 20.

Такая операция формирования отверстий 16-18 может выполняться известным, по существу, способом, например перфорированием.

В альтернативном варианте способа, предлагаемого изобретением, можно также изготовлять строительный элемент 1, начиная с предварительно перфорированной ленты, намотанной на барабан, установленный перед гибочной установкой.

На следующем этапе производят сгибание полосы 20 способом, который сам по себе известен, например, с помощью установки для профилирования, вдоль двух продольных линий сгиба 24, 25, практически параллельных друг другу и пересекающих отверстия 16, 17.

Этим способом образуют арматурные профили 10, 11, содержащие центральную часть 12 и ребра 13, 14, консольно выступающие вверх или вниз от плоскости полосы 20 и образующие продольные кромки 15а и 15b.

Предпочтительно сгибание производится так, чтобы ребра 16 и 17 образовывали с плоскостью центрального участка 21 полосы 20 угол около 90°.

Предпочтительно линии сгиба 24, 25 параллельны рядам отверстий 16, 17 и отстоят на расстояние d' от продольной оси Z-Z ряда, составляющее от 15% до 50% максимального поперечного размера D вышеупомянутых отверстий (в данном случае равного диаметру круговых отверстий), измеренного в направлении, перпендикулярном продольной оси Х-Х центрального участка 21 полосы 20.

В случае строительного элемента 1, показанного на фиг.1 и 2, расстояние d' предпочтительно равно приблизительно 5 мм.

Совершенно очевидно, что альтернативные варианты строительного элемента 1, предложенного изобретением, в которых отверстия 16 и 17 практически касаются продольных кромок 15а и 15b или расположены в непосредственной близости от них, могут быть реализованы посредством сгибания полосы 20 вдоль линий сгиба 24, 25, расположенных соответствующим образом относительно вышеупомянутых отверстий.

В случае, когда желательно расположить отверстия 16 и 17 в непосредственной близости от продольных кромок 15а и 15b арматурных профилей 10, 11, предпочтительно, чтобы расстояние между линиями сгиба 24, 25 и отверстиями 16, 17 составляло от 1% до 4% ширины центральной части 12 полученного профиля, в данном случае совпадающей с шириной центрального участка 21 полосы 20.

В случае арматурного профиля, изображенного на фиг.5, расстояние d должно предпочтительно составлять около 3 мм.

Предпочтительно, чтобы операцию гибки полосы 20 можно было выполнять тем же известным способом, сгибая ребра 13, 14 приблизительно на 90°, чтобы получить первые участки 13а, 14а, по существу, перпендикулярные центральному участку 21 полосы 20, и вторые, отогнутые концевые участки 13b, 14b, образующие заданный угол с первыми участками 13а, 14а.

В альтернативном варианте операцию сгибания полосы 20 можно выполнять тем же, известным, по существу, способом, отгибая ребра 13, 14 соответственно вверх и вниз от плоскости полосы 20, чтобы получить строительный элемент 1, изображенный на фиг.6 и 7.

На следующем этапе полученные таким образом арматурные профили 10, 11 помещают в пресс-форму соответствующего устройства для формовки пластмассы, которое само по себе известно и на чертеже не показано.

После размещения арматурных профилей 10, 11 в пресс-форме выполняют загрузку гранул вспениваемого пластика в требуемое место и подвергают гранулы пластика в пресс-форме вспениванию и последующему сплавлению, чтобы сформовать тело 2 строительного элемента 1 с включенными в него арматурными профилями 10, 11.

В предпочтительном варианте операция формовки тела 2 из пенопласта выполняется так, чтобы ребра 13, 14 арматурных профилей 10, 11 располагались заподлицо и практически параллельно сторонам 8, 9 тела 2, чтобы получить строительный элемент 1, изображенный на фиг.1, 2 и 6.

В альтернативном варианте операция формовки тела 2 из пенопласта может выполняться так, чтобы ребра 13, 14 арматурных профилей 10, 11 были полностью включены в тело 2, чтобы получить строительный элемент 1, изображенный на фиг.3 и 7.

Если процесс изготовления строительного элемента 1 является непрерывным, то в конце процесса добавляется заключительная операция, также выполняемая с помощью известных устройств, при которой производят резку тела 2 для получения строительного элемента заданной длины.

Для специалиста в данной области очевидна возможность изменений и вариантов изобретения, удовлетворяющих конкретным требованиям, зависящим от условий применения, однако эти изменения и варианты не выходят за объем правовой охраны, определенный в формуле изобретения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к композитному строительному элементу, используемому предпочтительно для возведения стеновых конструкций. Технический результат изобретения заключается в улучшении самонесущих свойств композитного элемента и повышении сопротивления к изгибающим нагрузкам, которым он подвергается в процессе монтажа. Композитный элемент содержит тело, выполненное из пенопласта и имеющее противолежащие стороны, и, по меньшей мере, один арматурный профиль, проходящий в теле в поперечном направлении и включенный в указанный пенопласт. Арматурный профиль содержит центральную часть, имеющую, по меньшей мере, одно ребро, консольно выступающее от последней и образующее совместно с ней продольную кромку, и ряд отверстий, по меньшей мере, частично образованных в центральной части профиля в области продольной кромки. 6 н. и 28 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Композитный строительный элемент (1), содержащий

a) тело (2), изготовленное из пенопласта и имеющее противолежащие стороны (8, 9);

b) по меньшей мере, один арматурный профиль (10, 11), проходящий в теле (2) в поперечном направлении между сторонами (8, 9) и включенный в пенопласт, причем указанный, по меньшей мере, один арматурный профиль (10, 11) содержит центральную часть (12), имеющую, по меньшей мере, одно ребро (13, 14), консольно выступающее от центральной части (12) и образующее совместно с центральной частью продольную кромку (15а, 15b), отличающийся тем, что указанный, по меньшей мере, один арматурный профиль (10, 11) снабжен рядом отверстий (16, 17), по меньшей мере, частично выполненных в центральной части (12) профиля (10, 11) в области продольной кромки (15а, 15b).

a) тело (2), изготовленное из пенопласта и имеющее противолежащие стороны (8, 9);

b) по меньшей мере, один арматурный профиль (10, 11), проходящий в теле (2) в поперечном направлении между сторонами (8, 9) и включенный в пенопласт, причем указанный, по меньшей мере, один арматурный профиль (10, 11) содержит центральную часть (12), имеющую, по меньшей мере, одно ребро (13, 14), консольно выступающее от центральной части (12) и образующее совместно с центральной частью продольную кромку (15a, 15b), отличающийся тем, что указанный, по меньшей мере, один арматурный профиль (10, 11) снабжен рядом отверстий (16, 17), выполненных в центральной части (12) профиля (10, 11) на заданном расстоянии от продольной кромки (15a, 15b), составляющем от 1 до 4% ширины центральной части (12) профиля (10, 11).

a) обеспечение полосы (20) из жесткого материала заданной толщины и ширины, которая имеет центральный участок (21) и два противолежащих боковых участка (22, 23), отходящих от противоположных сторон центрального участка (21);

b) формирование в полосе (20) ряда отверстий (16, 17), расположенных, по меньшей мере, частично в центральном участке (21) в области, по меньшей мере, одного противолежащего бокового участка (22, 23);

c) сгибание полосы (20) вдоль, по меньшей мере, одной продольной линии сгиба (24, 25), пересекающей ряд отверстий (16, 17) или, по существу, касательной к указанному ряду, с образованием арматурного профиля (10, 11), содержащего центральную часть (12), имеющую, по меньшей мере, одно ребро (13, 14), консольно выступающее от центральной части (12) и образующее совместно с центральной частью продольную кромку (15а, 15b); d) размещение полученного арматурного профиля (10, 11) в пресс-форме соответствующего устройства для формовки пластика; e) загрузка гранул пенопласта в указанную пресс-форму; f) вспенивание и последующее сплавление гранул пенопласта в пресс-форме для образования тела (2) из пенопласта, имеющего противолежащие стороны (8, 9) и включающего в себя арматурный профиль (10, 11).

b) формирование в полосе (20) ряда отверстий (16, 17), расположенных в центральном участке (21) вблизи, по меньшей мере, одного противолежащего бокового участка (22,23); c) сгибание полосы (20) вдоль, по меньшей мере, одной продольной линии сгиба (24, 25), проходящей на заданном расстоянии от ряда отверстий (16, 17), с образованием арматурного профиля (10, 11), содержащего центральную часть (12), имеющую, по меньшей мере, одно ребро (13, 14), консольно выступающее от центральной части (12) и образующее совместно с центральной частью продольную кромку (15 а, 15b), причем расстояние между линией сгиба (24, 25) и рядом отверстий (16, 17) составляет от 1 до 4% ширины центральной части (12) профиля (10, 11); d) размещение полученного арматурного профиля (10, 11) в пресс-форме соответствующего устройства для формовки пластика; e) загрузка гранул пенопласта в указанную пресс-форму; f) вспенивание и последующее сплавление гранул пенопласта в пресс-форме для образования тела (2) из пенопласта, имеющего противолежащие стороны (8, 9) и включающего в себя арматурный профиль (10, 11).