ДЕРЕВОМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2009 года по МПК E04C2/38 

Изобретение относится к области строительства, в частности к изготовлению панелей ограждения для сборного домостроения.

Известна деревометаллическая панель (см. Патент России №2176299, Е04С 2/38, «Деревометаллическая панель», опубл. 27.11.2001 г.), содержащая деревянный ячеистый каркас, прикрепленные к каркасу обшивки, заполняющую ячейки каркаса гидроизолированную прослойку, при этом деревянный каркас снабжен металлическими соединительными элементами П-образного сечения, которые прикрепляются к доскам каркаса в местах стыка продольных, поперечных и диагональных досок, образующих каркас с дополнительными элементами жесткости, надеваемыми на соединительные элементы и закрепляемыми на них.

Данная панель обладает достаточной прочностью и жесткостью, однако вследствие сложности конструкции металлических соединительных элементов и дополнительных элементов жесткости сложна в изготовлении, и вследствие этого себестоимость ее изготовления велика.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемым вариантам является техническое решение деревометаллической панели (см. Патент России №2215855, Е04С 2/38 «Деревометаллическая панель», опубл. 10.11.2003 г.), содержащей деревометаллический ячеистый каркас, образованный из продольных и поперечных деревянных досок путем соединения их воедино и прикрепления к ним металлических П-образных рам, повторяющих конфигурацию деревянных досок, охватывающих доски с двух сторон и снабженных элементами жесткости в виде плоских пластин, прикрепленных к рамам в местах стыка ячеек каркаса, обшивки, прикрепленные к каркасу, теплоизоляционную гидроизолированную прослойку.

Данная панель проста в изготовлении, себестоимость ее низка, она используется в каркасно-панельном домостроении, где в сочетании с каркасом обеспечивает необходимую высокую жесткость и прочность изделий.

Однако в ряде случаев, а именно при строительстве одноэтажных зданий с мансардами, необходимости в каркасных конструкциях зданий нет. Но из-за отсутствия каркаса повышенные требования к жесткости и прочности предъявляются к самим стеновым панелям.

Задачей и техническим результатом предлагаемой группы технических решений является создание конструкции панели, удобной в монтаже, обладающей повышенной жесткостью и прочностью, что позволяет использовать ее как в каркасном домостроении, так и при строительстве одноэтажных зданий с мансардами в домостроении без каркасных стоек, что удешевляет строительство зданий.

Указанный технический результат для деревометаллической панели, предлагаемой по 1-му варианту, достигается тем, что в известной деревометаллической панели, содержащей ячеистый деревометаллический каркас, образованный из продольных и поперечных деревянных досок путем соединения их воедино и прикрепления к ним металлических рам П-образного сечения, повторяющих их конфигурацию, охватывающих доски с двух сторон и снабженных элементами жесткости, обшивки и теплоизоляционную гидроизолированную прослойку, имеются отличия, а именно: продольные доски снабжены закрепленными на своих торцах опорными пластинами, выполненными из материала, обеспечивающего прочность на смятие опорных пластин большую, чем прочность на смятие древесины досок вдоль волокон, с площадью опорной пластины, обеспечивающей соотношение площади опорной пластины к площади торца продольной доски большее, чем соотношение прочностей на смятие древесины досок вдоль и поперек волокон, при этом металлические П-образные рамы выполнены с прорезями для продольных досок.

На фиг.1 показана деревометаллическая панель (вариант 1), выполненная с элементами жесткости металлических рам в виде плоских пластин, прикрепленных к рамам в местах стыка ячеек каркаса. На фиг.2 показан вид А с фиг.1. На фиг.3 показана деревометаллическая панель с элементами жесткости виде диагонально расположенной полосы и с элементами присоединения. На фиг.4 показан вид Б на фиг.3.

На фиг.5 показана деревометаллическая панель (вариант 2) с элементами жесткости, лежащими вне плоскости рам, и с элементами присоединения. На фиг.6 показана деревометаллическая панель (вариант 2) с элементами жесткости, лежащими в плоскости рам, и с элементами присоединения.

Деревометаллическая панель по данному варианту (см. фиг.1, 2) имеет деревометаллический каркас 1, образованный из продольных 2 и поперечных досок 3 путем их соединения воедино и прикрепления к ним металлических П-образных рам 4. Рамы 4 охватывают доски 2 и 3 с двух сторон и повторяют их конфигурацию. Рамы 4 присоединены к доскам 2 и 3 с помощью крепежных элементов - винтов, клепок и т.п. (не показаны) и снабжены элементами жесткости 5 в виде плоских пластин, которые прикреплены к рамам 4 в местах стыка ячеек.

Продольные доски 2 снабжены на своих торцах 6 опорными пластинами 7, выполненными из материала, обеспечивающего их прочность на смятие большую, чем прочность на смятие древесины досок вдоль волокон, и с площадью опорной пластины, при которой соотношение площадей опорной пластины 7 к площади торца 6 продольной 2 доски больше соотношения прочностей на смятие древесины доски вдоль и поперек волокон. Данному соотношению удовлетворяют опорные пластины 7, выполненные из текстолита (ГОСТ 5-78) или из твердых пород дерева, при условии, что продольные доски выполнены из сосны или аналогичной по прочности древесины.

П-образные рамы 4 имеют прорези 8 для продольных 2 досок (см. фиг.2).

К каркасу 1 прикреплены крепежными элементами (не показаны) обшивки 9 и 10, которые могут быть выполнены из листовых материалов, например цементно-стружечной плиты или гипсокартонных (гипсоволоконных) листов, или из натуральных досок. Ячейка каркаса 1 заполнена теплоизоляционной прослойкой 11, снабженной гидроизоляцией 12.

Панель, выполненная вышеуказанным образом, обладает повышенной прочностью к вертикальным нагрузкам и проста в монтаже. Ее можно использовать, когда горизонтальные нагрузки, например ветровые, невелики.

Для увеличения жесткости деревометаллической панели, а также ее прочности к действию горизонтальных нагрузок предлагается панель, снабженная дополнительными элементами жесткости в виде диагонально расположенной полосы, приваренной к раме, или сваренных между собой и приваренных к раме, диагонально расположенных полос (см. фиг.3, 4).

Деревометаллическая панель в этом случае выполняется с дополнительными элементами жесткости, которые представляют собой диагонально расположенную металлическую полосу 13 или сваренные между собой и приваренные к раме 4 две диагонально расположенные полосы 13.

Для дополнительного облегчения монтажа зданий из предлагаемых панелей и снижения себестоимости монтажа панели могут быть снабжены элементами присоединения.

Данные элементы расположены по периметру панели на продольных 14 и поперечных 15 элементах каркаса 1 и приварены к металлическим 4 П-образным рамам. Элементы присоединения 16 верхнего поперечного элемента 15 каркаса 1 могут представлять собой вертикально расположенные пластины, приваренные к плоскости рам 4 с внешней и внутренней сторон панели. Они снабжены отверстиями под крепежные элементы - винты, клепки, самонарезающие винты (не показаны), с помощью которых деревометаллическая панель соединяется с мауэрлатом при монтаже зданий.

Элементы присоединения 17 нижнего поперечного элемента 15 каркаса 1 представляют собой металлические уголки с отверстиями в горизонтальной полке, приваренные своей вертикальной полкой к плоскости металлической рамы 4 с внешней и внутренней сторон панели. Кроме того, нижний поперечный элемент 15 каркаса 1 дополнительно снабжен элементом присоединения 17, приваренным к полке рамы 4, расположенной с внешней стороны панели.

Продольный элемент 14 каркаса 1, расположенный с внутренней стороны панели, снабжен элементами присоединения 18, представляющими собой приваренную к металлической раме шпильку с резьбой.

Для дальнейшего удешевления процесса изготовления панелей при повышении жесткости и прочности панелей предлагается деревометаллическая панель, изготовленная по варианту 2.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по варианту 3 является также техническое решение деревометаллической панели (см. Патент России №2215855, Е04С 2/38 «Деревометаллическая панель», опубл. 10.11.2003 г.), содержащей деревометаллический ячеистый каркас, образованный из продольных и поперечных деревянных досок путем соединения их воедино и прикрепления к ним с двух сторон сварных металлических рам, снабженных элементами жесткости, обшивки, прикрепленные к каркасу, теплоизоляционную гидроизолированную прослойку. При этом элементы жесткости представляют собой плоские пластины, прикрепленные к рамам в местах стыка ячеек каркаса, а рамы имеют П-образное сечение, обхватывают все доски каркаса с двух сторон.

Данная панель проста в изготовлении, однако прочность панели в вертикальном и горизонтальном направлениях недостаточна в случаях, когда панель используется в бескаркасном домостроении и при повышенных ветровых нагрузках в каркасном домостроении. Кроме того, панель содержит большое количество элементов жесткости, а П-образные рамы охватывают каждую доску каркаса с двух сторон, что приводит к удорожанию панели.

Для удешевления панели при повышении жесткости и прочности в известном техническом решении панели, содержащей ячеистый деревометаллический каркас, образованный путем соединения воедино продольных и поперечных деревянных досок и прикрепления к ним с двух сторон металлических рам, снабженных элементами жесткости, обшивки и теплоизоляционную гидроизолированную прослойку, имеются отличия, а именно: продольные доски снабжены закрепленными на своих торцах опорными пластинами, выполненными из материала, обеспечивающего прочность на смятие опорных пластин большую, чем прочность на смятие древесины досок вдоль волокон, с площадью опорной пластины, обеспечивающей соотношение площади опорной пластины к площади торца продольной доски большее, чем соотношение прочностей на смятие древесины досок вдоль и поперек волокон, а металлические рамы выполнены из уголка прямоугольными, с прорезями для продольных досок, прикреплены к доскам каркаса по его периметру, а элементы жесткости металлических рам выполнены в виде сваренных между собой и приваренных к раме диагонально расположенных полос или в виде диагонально расположенной полосы.

Для большей жесткости панелей данные полосы расположены в плоскости рам.

Деревометаллическая панель (см. фиг.5, 6) имеет деревометаллический каркас 1, образованный из продольных 2 и поперечных 3 деревянных досок путем соединения их воедино с помощью брусков 19 и прикрепления к ним прямоугольных сварных металлических рам 20. Рамы 20 прикреплены по периметру к доскам 2 и 3 с двух сторон - с внешней и внутренней. Рамы 20 выполнены из уголка и присоединены к доскам 2 и 3 каркаса 1 с помощью крепежных элементов - винтов, заклепок и т.п. (не показано) и снабжены элементами жесткости, которые выполнены в виде сваренных между собой и приваренных к раме 20 диагонально расположенных полос 13 или одной полосы. Для большей жесткости полосы 13 могут быть расположены в плоскости рамы 20.

Продольные доски 2 (см. фиг.5) снабжены на своих торцах 6 опорными пластинами 7, выполненными из материала, обеспечивающего их прочность на смятие большую, чем прочность на смятие древесины досок вдоль волокон, и с площадью опорной пластины, при которой соотношение площадей опорной пластины 7 к площади торца 6 продольной 2 доски больше соотношения прочностей на смятие древесины доски вдоль и поперек волокон. Данному соотношению удовлетворяют опорные пластины 7, выполненные из текстолита (ГОСТ 5-78) или из твердых пород дерева, при условии, что продольные доски выполнены из сосны или аналогичной по прочности древесины.

Прямоугольные рамы 20 имеют прорези 8 для продольных 2 досок.

К каркасу 1 прикреплены крепежными элементами обшивки 9 и 10, выполненные аналогично варианту 1. Ячейка каркаса 1 заполнена теплоизоляционной прослойкой 11, снабженной гидроизоляцией 12.

Выполненная по варианту 2 панель может быть снабжена элементами присоединения.

Элементы присоединения 16 верхнего поперечного элемента 21 каркаса 1 представляют собой вертикально расположенные пластины, приваренные к плоскости рамы 20 с внешней и внутренней сторон панели. Они снабжены отверстиями под крепежные элементы - винты, клепки, саморезы (не показаны), с помощью которых деревометаллическая панель прикрепляется к мауэрлату.

Элементы присоединения 17 нижнего поперечного элемента 22 каркаса 1 представляют собой металлические уголки с отверстиями в горизонтальной полке, приваренные своей вертикальной полкой к плоскости прямоугольной металлической рамы 20 с внешней и внутренней сторон панели. Кроме того, нижний поперечный элемент 22 каркаса 1 дополнительно снабжен элементом присоединения 17, приваренным к полке рамы 20, расположенной с внешней стороны панели.

Продольный элемент 23 каркаса 1, расположенный с внутренней стороны панели, снабжен элементами присоединения 18, представляющими собой приваренную к полке металлической рамы 20 шпильку с резьбой.

Сборку панели по варианту 1 осуществляют следующим образом.

Продольные доски 2, выполняющие функцию ребер панели, и поперечные доски 3, выполняющие функцию связей, устанавливаются в одну из П-образных сварных металлических рам 4, выполняющих в процессе сборки функцию кондуктора. Рама 4 имеет в местах стыков досок каркаса 1 элементы жесткости 5 в виде плоских пластин, которые прикреплены к рамам 4 с помощью винтов, клепок или приварены. У рам 4 имеются предварительно изготовленные прорези 8 под продольные 2 доски. К торцам 6 продольных досок 2 предварительно присоединяют опорные пластины 7, выполненные из текстолита или из твердых пород дерева. После установки продольные и поперечные доски соединяют с металлической рамой с помощью, например, металлических скоб степлером.

Затем на деревянный каркас 1 с первой П-образной рамой 4 надевается с противоположной стороны вторая П-образная рама с прикрепленными к ней предварительно элементами жесткости 5. Рама 4 закрепляется на каркасе 1 аналогично первой.

Затем к каркасу 1 крепежными элементами прикрепляют обшивки 9 и 10. Ячейки каркаса 1 заполняют теплоизоляционной прослойкой 11, снабженной гидроизоляцией 12.

В случае выполнения панели с дополнительными элементами жесткости отличие при сборке панелей заключается в том, что рамы 4 имеют перед сборкой приваренные к рамам поверх плоских 5 элементов жесткости дополнительные элементы жесткости в виде металлической полосы 13 или двух полос 13. В случае сборки панели как по варианту 1, так и по варианту 2 к рамам 4 панели могут быть приварены элементы присоединения 16, 17, 18, которые прикрепляют к рамам предварительно перед сборкой.

В случае выполнения панели по варианту 2 сборку панели осуществляют следующим образом. Предварительно сваривают прямоугольные металлические рамы 20 из уголка, приваривая к ним полосу 13, располагая ее по диагонали, или две полосы 13, сваривая их между собой. Полосы 13 могут располагаться как в плоскости рам 20, так и с внешней стороны каркаса 1. Рамы 20 имеют прорези 8 под продольные доски 2.

Доски 2 и 3 собирают воедино, присоединяя их в этом случае друг к другу с помощью брусков 19, которые располагаются в месте стыка досок, не выходя за их габарит по толщине. Собранные воедино доски 2 и 3 укладывают на одну из рам 20 и прикрепляют к раме 20 по периметру с помощью крепежных элементов. Доски 2 выходят за габарит поперечных досок и на своих торцах 6 имеют предварительно прикрепленные к ним опорные пластины 7. Затем прикрепляют вторую прямоугольную раму 20, которая закрепляется аналогично первой. Затем к каркасу 1 крепежными элементами прикрепляют обшивки 19 и 20. Ячейки каркаса 1 заполняют теплоизоляционной прослойкой 11, снабженной гидроизоляцией 12.

Изобретение относится к области строительства, в частности к изготовлению панелей ограждения для сборного домостроения. Деревометаллическая панель по первому варианту содержит ячеистый деревометаллический каркас, образованный из соединенных продольных и поперечных деревянных досок, прикрепленных к ним металлических П-образных рам, снабженных элементами жесткости, обшивки и теплоизоляционную гидроизолированную прослойку. Продольные доски снабжены закрепленными на своих торцах опорными пластинами, а металлические П-образные рамы выполнены с прорезями для продольных досок. Деревометаллическая панель по второму варианту отличается тем, что сварные металлические рамы панели выполнены прямоугольными и прикреплены к доскам каркаса по его периметру, а элементы жесткости металлических рам выполнены в виде диагонально расположенной полосы, приваренной к раме, или сваренных между собой и приваренных к раме диагонально расположенных полос. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости и прочности панели. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Деревометаллическая панель, содержащая ячеистый деревометаллический каркас, образованный из продольных и поперечных деревянных досок путем соединения их воедино и прикрепления к ним металлических П-образных рам, повторяющих их конфигурацию, охватывающих доски с двух сторон и снабженных элементами жесткости в виде плоских пластин, прикрепленных к рамам в местах стыка ячеек каркаса, обшивки и теплоизоляционную гидроизолированную прослойку, отличающаяся тем, что продольные доски снабжены закрепленными на своих торцах опорными пластинами, выполненными из материала, обеспечивающего прочность на смятие опорных пластин большую, чем прочность на смятие древесины досок вдоль волокон, с площадью опорной пластины, обеспечивающей соотношение площади опорной пластины к площади торца продольной доски большее, чем соотношение прочностей на смятие древесины досок вдоль и поперек волокон, при этом металлические П-образные рамы выполнены с прорезями для продольных досок.

2. Деревометаллическая панель по п.1, отличающаяся тем, что П-образные металлические рамы содержат дополнительные элементы жесткости в виде диагонально расположенной полосы, приваренной к раме, или сваренных между собой и приваренных к раме диагонально расположенных полос.

3. Деревометаллическая панель по п.1 или 2, отличающаяся тем, что продольные и поперечные элементы каркаса, расположенные по периметру панели, содержат приваренные к металлическим П-образным рамам элементы присоединения.

4. Деревометаллическая панель по п.3, отличающаяся тем, что элементы присоединения верхнего поперечного элемента каркаса выполнены в виде вертикально расположенных пластин, приваренных снаружи к плоскостям П-образных рам и снабженных отверстиями под крепежные элементы, элементы присоединения нижнего поперечного элемента каркаса представляют собой уголок или уголки с отверстиями в горизонтальной полке, приваренные снаружи к плоскостям рам с внутренней и внешней сторон панели, при этом нижний поперечный элемент каркаса на раме, расположенной с внешней стороны панели, дополнительно снабжен элементом присоединения, приваренным к полке П-образной рамы, в виде уголка с отверстием в его горизонтальной полке, а продольный элемент каркаса со стороны металлической рамы, расположенной с внутренней стороны панели, снабжен присоединительными элементами в виде шпильки с резьбой, приваренными к полке П-образной рамы.

5. Деревометаллическая панель, содержащая ячеистый деревометаллический каркас, образованный путем соединения воедино продольных и поперечных деревянных досок и прикрепления к ним с двух сторон сварных металлических рам, снабженных элементами жесткости, обшивки и теплоизоляционную гидроизолированную прослойку, отличающаяся тем, что продольные доски снабжены закрепленными на своих торцах опорными пластинами, выполненными из материала, обеспечивающего прочность на смятие опорных пластин большую, чем прочность на смятие древесины досок вдоль волокон, с площадью опорной пластины, обеспечивающей соотношение площади опорной пластины к площади торца продольной доски большее, чем соотношение прочностей на смятие древесины досок вдоль и поперек волокон, при этом сварные металлические рамы выполнены из уголка прямоугольными, прикреплены к доскам каркаса по его периметру, снабжены прорезями для продольных досок, а элементы жесткости металлических рам выполнены в виде диагонально расположенной полосы, приваренной к раме, или сваренных между собой и приваренных к раме диагонально расположенных полос.

6. Деревометаллическая панель по п.5, отличающаяся тем, что полосы расположены в плоскости рамы.

7. Деревометаллическая панель по п.5 или 6, отличающаяся тем, что продольные и поперечные элементы каркаса снабжены приваренными к металлическим рамам элементами присоединения.

8. Деревометаллическая панель по п.7, отличающаяся тем, что элементы присоединения верхнего поперечного элемента каркаса выполнены в виде вертикально расположенных пластин, приваренных снаружи к плоскостям прямоугольных рам и снабженных отверстиями под крепежные элементы, элементы присоединения нижнего поперечного элемента каркаса представляют собой уголок или уголки с отверстиями в горизонтальной полке, приваренные снаружи к плоскостям прямоугольных рам с внутренней и внешней сторон панели, при этом нижний поперечный элемент каркаса на раме, расположенной с внешней стороны панели, дополнительно снабжен элементом присоединения, приваренным к полке прямоугольной рамы в виде уголка с отверстием в его горизонтальной полке, а продольный элемент каркаса со стороны металлической рамы, расположенной с внутренней стороны панели, снабжен присоединительными элементами в виде шпильки с резьбой, приваренными к полке прямоугольной рамы.