Настоящее изобретение относится к конструкции плиты, содержащей стальную панель типа сэндвич, в которой между листами обшивки находятся несущие элементы жесткости, такие как стальные балки из холодногнутого профиля, наиболее предпочтительно, привариваемые на лист обшивки лазерной или гибридной сваркой.
Известно выполнение конструкций плит из различных материалов, таких как бетон, сталь и дерево. Все используемые материалы имеют свои положительные и отрицательные свойства. Например, пустотная плита, выполненная из бетона, является жесткой, но тяжелой, результатом чего может являться низкая полезная нагрузка. Выполнение плит из стали обеспечивает высокую несущую способность с легкой конструкцией, но могут возникнуть проблемы с вибрацией и звукоизоляцией, например. Стальные панели типа сэндвич выполняют из стального листа наиболее предпочтительно посредством лазерной или комбинированной сварки. Комбинированной сваркой здесь именуется комбинация лазерной сварки и электродуговой сварки (сварка порошковыми проволоками MIG/MAG). Панели типа сэндвич, произведенные таким способом, являются прочными и легкими, и, поэтому их использование в различных конструктивных системах является предпочтительным.
Комбинации различных материалов также используются в конструкциях плит. Часто используемым решением являются так называемые многослойные плиты, объединяющие стальную конструкцию и залитый бетон. Вместе с тем известные многослойные конструкции требуют опалубки для поддержки во время заливки бетона. Известные конструкции являются тяжелыми, имеют низкую несущую способность, большую продолжительность изготовления и установки и другие технические свойства, которые далеки от оптимальных.
Задачей настоящего изобретения является создание новой конструкции плиты с несущей способностью, более высокой, чем у плит известной конструкции, и обеспечивающей более быстрое строительство.
Конструкция плиты согласно изобретению отличается тем, что
- в конструкции плиты связывающие элементы прикреплены, по меньшей мере, к одному листу обшивки стальной панели типа сэндвич, и
- одна или несколько поверхностей стальной панели типа сэндвич покрыты поверхностным слоем, таким как бетон, поверхностным слоем, связанным со связывающими элементами в стальной панели типа сэндвич.
Материал листа, используемого для стальных частей конструкции плиты, является, например, углеродистой сталью или нержавеющей сталью. Поверхность листа может быть не обработанной или обработанной, например, нанесением цинкового покрытия с окунанием в подогретый состав или окрасочного покрытия. Ширина плиты, обычно используемой конструкции, составляет 1000-4500 мм, длина 6000-18000 мм и высота 125-500 мм. Толщина материала стального листа обычно составляет 0,7-20 мм, и различные части конструкции могут иметь разную толщину. Данные размеры, очевидно, являются только примерами, поскольку варианты осуществления изобретения могут значительно отличаться.
Предпочтительные области применения для вариантов осуществления изобретения включают в себя перекрытия подвалов, технических этажей и подшивку потолка в таких сооружениях, как спортивные залы, автомобильные стоянки, служебные и промышленные сооружения, административные здания и многоквартирные жилые дома.
Изобретение относится к жесткой конструкции плиты, которую можно использовать как несущую нагрузку плиту в различных конструктивных системах. Такая конструкция плиты имеет лучшие свойства, чем известные конструкции, свойства, включающие в себя уменьшенный вес и увеличенную несущую способность по сравнению с пустотными плитами или монолитными бетонными плитами. Конструкция плиты согласно изобретению быстрее устанавливается, легче для подъема и легче и проще в транспортировке.
В сравнении с известными многослойными плитами, конструкция плиты согласно изобретению имеет более высокую несущую способность, то есть, делает возможным более длинные пролеты и не требует подкрепления во время заливки бетона. Также улучшены огнестойкость, гашение вибрации и акустические свойства.
В сравнении с монолитной конструкцией плиты изобретение также экономит материалы и исключает демонтаж опалубки. Конструкции существенно меньшей высоты также становятся возможными в зданиях. Также получаются интерьеры с гладкими поверхностями потолка без каких-либо выступающих балок.
Предпочтительный вариант осуществления конструкции плиты согласно изобретению отличается тем, что материалом сердечника в конструкции плиты является бетон, вспененный пластик, пенополиуретан, фенольный пенопласт, комбинация бетона и пластмассы, легкий бетон, вдуваемая теплоизоляционная вата или минеральная вата.
Различные материалы сердечника создают отличия, улучшающие конструкцию, такие как:
Увеличенная несущая способность
материал сердечника: бетон, легкий бетон, пенопласт
Улучшенная теплоизоляция
материал сердечника: легкий бетон, пенопласт, вдуваемая теплоизоляционная вата, минеральная вата
Улучшенная огнестойкость
материал сердечника: легкий бетон, вдуваемая теплоизоляционная вата, минеральная вата, фенольный пенопласт, огнестойкий полиуретан
Улучшенные акустические свойства
материал сердечника: легкий бетон, пенопласт, вдуваемая теплоизоляционная вата, минеральная вата
Уменьшенная вибрация
материал сердечника: бетон, легкий бетон, пенопласт, вдуваемая теплоизоляционная вата, минеральная вата.
Другой предпочтительный вариант осуществления конструкции плиты согласно изобретению отличается тем, что лист обшивки и/или несущий элемент, такой как балка из холодногнутого профиля, является перфорированным.
Этим создается так называемая ловушка шума для улучшения звукоизоляции. Перфорирование также выполняет функции связывающего средства для материала сердечника, такого как бетон, легкий бетон, пенопласт, вдуваемая теплоизоляционная вата и/или минеральная вата.
Третий предпочтительный вариант осуществления конструкции плиты согласно изобретению отличается тем, что конструкция плиты содержит два слоя несущих элементов жесткости, холодногнутых из стали, несущих элементов, приваренных друг на друга так, что несущий элемент во втором слое скреплен с двумя несущими элементами в первом слое.
Четвертый предпочтительный вариант осуществления конструкции плиты согласно изобретению отличается тем, что стальной лист обшивки конструкции плиты имеет одно или несколько отверстий для подачи материала сердечника, такого как бетон или вспененный пластик, в контакт со стальным несущим элементом.
Пятый предпочтительный вариант осуществления конструкции плиты согласно изобретению отличается тем, что, в сочетании со стальным несущим элементом, имеются армирующие элементы бетона, заделанные в материал сердечника.
Шестой предпочтительный вариант осуществления конструкции плиты согласно изобретению отличается тем, что
- первый конец стального связывающего элемента размещен в сочетании со стальным несущим элементом, заделанным в материал сердечника, таким способом, что другой конец связывающего элемента выступает за пределы стального листа обшивки через отверстие в листе обшивки,
- на поверхности конструкции плиты находится поверхностный слой, и
- поверхностный слой объединен с конструкцией плиты таким способом, что другой конец связывающего элемента, выступающего за пределы стального листа обшивки через отверстие в листе обшивки, остается заделанным в поверхностный слой.
Дополнительной задачей изобретения является создание способа изготовления конструкций плит с одним или несколькими несущими элементами жесткости, холодногнутыми из стали, являющимися балками, холодногнутыми из стального листа, привариваемыми на стальной лист, такой как стальной лист обшивки, наиболее предпочтительно, лазерной или комбинированной сваркой.
Способ изготовления конструкций плит согласно изобретению отличается тем, что
- в конструкции плиты связывающие элементы прикрепляют, по меньшей мере, к одному листу обшивки стальной панели типа сэндвич, и
- одну или несколько поверхностей стальной панели типа сэндвич покрывают поверхностным слоем, таким как бетон, поверхностным слоем, связывающимся со связывающими элементами в стальной панели типа сэндвич.
Предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что после сварки частей конструкции плиты друг с другом, материал сердечника, такой как бетон, вспененный пластик или минеральная вата, вводится в стальной несущий элемент или между элементами через одно или несколько отверстий в торце или в листе обшивки конструкции плиты.
Другой предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что два слоя несущих элементов придания жесткости, холодногнутых из стали, приваривают на конструкцию плиты так, чтобы один несущий элемент во втором слое приваривался на два несущих элемента в первом слое.
Третий предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что перед подачей внутрь материала сердечника, армирующие элементы размещают в сочетании с несущим элементом из стали, после чего армирующие элементы остаются заделанными в материал сердечника.
Четвертый предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что в конструкции плиты поверхностный слой размещают сверху стальной панели типа сэндвич, поверхностный слой, закрепленный к стальной панели типа сэндвич штырями или другими анкерующими элементами.
Пятый предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что
- в конструкции плиты первый конец стального связывающего элемента размещен в сочетании со стальным несущим элементом так, что другой конец связывающего элемента выступает за пределы стального листа обшивки через отверстие в листе обшивки, и
- поверхностный слой размещен сверху стальной заготовки конструкции плиты, так что другой конец связывающего элемента, выступающий за пределы стального листа обшивки через отверстие в листе обшивки, остается заделанным в поверхностный слой.
В общем, поверхностный слой состоит из бетона, но может также состоять из другого материала.
Ниже изобретение описано в виде примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, где:
На Фигуре 1 показана аксонометрическая проекция конструкции плиты согласно изобретению.
На Фигуре 2 показан вид с торца первого этапа изготовления другой конструкции плиты.
На Фигуре 3 показан вид с торца второго этапа изготовления конструкции плиты Фигуры 2.
На Фигуре 4 показан вид с торца третьего этапа изготовления конструкции плиты Фигуры 2.
На Фигуре 5 показан вид с торца первого этапа изготовления третьей конструкции плиты.
На Фигуре 6 показан вид с торца второго этапа изготовления конструкции плиты Фигуры 5.
На Фигуре 7 показан вид с торца третьего этапа изготовления конструкции плиты Фигуры 5.
На Фигуре 8 показан вид с торца четвертого этапа изготовления конструкции плиты Фигуры 5.
На Фигуре 9 показан вид с торца четвертой конструкции плиты.
На Фигуре 10 показан вид с торца пятой конструкции плиты.
На Фигуре 11 показан вид с торца первого этапа изготовления шестой конструкции плиты.
На Фигуре 12 показан вид с торца конструкции плиты Фигуры 11, завершенной и частично показанной в сечении.
На Фигуре 13 показан вид горизонтального сечения седьмой конструкции плиты.
На Фигуре 14 показан аксонометрический и схематичный вид восьмой конструкции плиты.
На Фигуре 15 показан вид сбоку этапа изготовления девятой конструкции плиты.
На Фигуре 16 показан вид сбоку и вид части сечения завершенной конструкции плиты Фигуры 15.
На Фигуре 17a показан вид с торца детали, введенной в конструкцию плиты.
На Фигуре 17b показан вид с торца конструкция плиты с установленной в ней деталью, показанной на Фигуре 17a.
На Фигуре 18a показан изометрический вид десятой конструкции плиты.
На Фигуре 18b показан изометрический вид детали, введенной в конструкцию плиты Фигуры 18a.
На Фигуре 19 показан вид с торца и части сечения конструкции плиты согласно изобретению.
На Фигуре 20 показан вид с торца и части сечения другой конструкции плиты согласно изобретению.
На Фигуре 21 показано сечение плиты согласно изобретению.
На Фигуре 22 показано сечение другой плиты согласно изобретению.
На Фигуре 23 показано сечение плиты с бетонным покрытием.
На Фигуре 24 показан схематичный вид мест для штыревых соединительных деталей в конструкции плиты на виде сверху.
На Фигуре 25 показано сечение еще одной плиты.
На Фигуре 1 показана конструкция 10 плиты, содержащая стальные листы 21 и 22 обшивки, и несущие балки 24a, 24b и 24c, холодногнутые из стального листа, между листами обшивки. На краях конструкции 10 плиты также имеются краевые балки 23a и 23b, холодногнутые из стального листа. Армирующие элементы бетона, такие как арматурные стержни 31a и 31c, вводят в несущие балки 24a и 24c, и в данном примере несущие балки 24a и 24c заполняют бетоном 30a и 30c через заливные отверстия 32a и 32c. Армирующие элементы 31a и 31c при этом остаются заделанными в бетон 30a и 30c. Стенки несущих балок 24a и 24c снабжены перфорационными отверстиями 26a и 26c для создания хорошей связи с бетоном 30a и 30c. Когда бетон 30a и 30c затвердел, конструкция 10 плиты Фигуры 1 является завершенной.
Для ясности, некоторая часть бетона 30a и 30c на концах несущих балок 24a и 24c конструкции 10 плиты исключена для лучшего показа армирующих элементов 31a и 31c.
На Фигуре 2 показан первый этап изготовления конструкции 10 плиты, на данном этапе изготовления несущие балки 24a и 24b, холодногнутые из стального листа, и краевые балки 23a и 23b, также холодногнутые из стального листа, установлены на стальной лист 21 обшивки. Указанные части сваривают вместе лазерной или комбинированной сваркой в направлениях, указанных стрелками. На Фигуре 2 показано, что верхние полки краевых балок 23a и 23b короче, чем полки, находящиеся в контакте со стальным листом 21 обшивки, что делает возможным осуществление сварки сверху, в направлении, указанном стрелками на Фигуре.
На этапе изготовления, показанном на Фигуре 2, создают заготовку конструкции 10 плиты, включающую в себя первый лист 21 обшивки, несущие балки 24a и 24b и краевые балки 23a и 23b, соединенные с листом обшивки сваркой. В положении, показанном на Фигуре 2, заготовка конструкции 10 плиты находится в перевернутом положении, лист 21 обшивки, который должен быть обращен вверх в завершенной конструкции плиты, на Фигуре обращен вниз.
На Фигуре 3 показана заготовка конструкции 10 плиты, созданная, как показано на Фигуре 2, в которой несущие балки 24a и 24b и краевые балки 23a и 23b соединены с первым листом 21 обшивки сварными соединениями 20 лазерной или комбинированной сваркой. Сверху на данную заготовку добавлен другой лист 22 обшивки, соединенный с несущими балками 24a и 24b и краевыми балками 23a и 23b лазерной или комбинирован сваркой в направлении, указанном стрелками. После сварки базовый стальной каркас конструкции 10 плиты является завершенным.
На Фигуре 4 показан базовый каркас конструкции 10 плиты, созданный на Фигуре 3, повернутый правильной стороной вверх, так что первый лист 21 обшивки конструкции 10 плиты, то есть верхняя грань конструкции 10 плиты была обращена вверх. Когда армирующие элементы 31a и 31 b установлены в нужное место внутри несущих балок 24a и 24b, несущие балки 24a и 24b можно заполнять бетоном 30a и 30b через отверстия 32a и 32c заливки в листе 21 обшивки. Когда бетон 30a и 30b затвердел, конструкция 10 плиты согласно изобретению является завершенной.
На Фигурах 5-8 показаны этапы изготовления конструкции 10 плиты, аналогичной показанной на Фигурах 2-4, но другого варианта осуществления конструкции 10 плиты с двухслойной несущей балкой.
На Фигуре 5 показаны части конструкции 10 плиты, аналогичной показанной на Фигуре 2, то есть с первым стальным листом 21 обшивки, на котором размещены несущие балки 24a и 24b листов обшивки и краевые балки 23a и 23b, холодногнутые из стального листа. Указанные части соединены вместе лазерной или комбинированной сваркой в направлениях, указанных стрелками.
На Фигуре 5 показано, что в данном варианте осуществления изобретения краевые балки 23a и 23b существенно выше несущих балок 24a и 24b. Причина в том, что балки другого слоя ставятся сверху несущих балок 24a и 24b первого слоя, как показано на Фигуре 6.
На Фигуре 6 показана заготовка конструкции 10 плиты, в данной заготовке несущие балки 24a и 24b и краевые балки 23a и 23b соединены с первым листом 21 обшивки швами 20 лазерной или комбинированной сварки. Несущая балка 25, образующая несущую балку второго слоя, размещена сверху несущих балок 24a и 24b и соединена, в направлении, указанном стрелками, лазерной или комбинированной сваркой с нижними несущими балками 24a и 24b, образующими первый слой несущих балок.
На Фигуре 7 показан другой лист 22 обшивки, добавленный сверху на заготовку конструкции 10 плиты, созданной, как показано на Фигуре 6, лист обшивки соединяют с несущими балками 25 и краевыми балками 23a и 23b лазерной или комбинированной сваркой в направлении, указанном стрелками. После сварки базовый стальной каркас конструкции 10 данного варианта осуществления изобретения является завершенным.
На Фигуре 8 показана конструкция 10 плиты, созданной, как показано на Фигуре 7, повернутой правильной стороной вверх так, что первый лист 21 обшивки конструкции 10 плиты, то есть верхняя грань конструкции 10 плиты обращена вверх. Данный тип конструкции согласно изобретению с несущими балками 24 и 25 в двух слоях обеспечивает конструкцию плиты с существенно улучшенными свойствами в сравнении с известными конструкциями плит.
На Фигуре 9 показана конструкция, аналогичная конструкции 10 плиты Фигуры 8 с армирующими элементами 31, размещенными в пространстве, ограниченном несущими балками 24 и 25, и пространстве, заполненном бетоном 30 через отверстие 32 заливки в листе 21 обшивки. Когда бетон 30 затвердел, конструкция 10 плиты согласно данному варианту осуществления изобретения является завершенной.
На Фигуре 10 показан дополнительный вариант осуществления конструкции 10 плиты согласно изобретению, в данном варианте осуществления изобретения базовый стальной каркас конструкции 10 плиты выполняют согласно варианту осуществления изобретения, показанному на Фигуре 4. В варианте осуществления изобретения, показанном на Фигуры 9, имеется поверхностный слой 34 сверху базового стального каркаса конструкции 10 плиты, поверхностный слой, закрепляемый на базовом стальном каркасе связывающими элементами 33a и 33b, такими как штыри.
Нижние концы связывающих элементов 33a и 33b, показанные на Фигуре 10, размещены в бетоне 30a и 30b, залитом в несущие балки 24a и 24b. На Фигуре 10 связывающие элементы 33a и 33b проходят через отверстия в листе 21 обшивки вверх для закрепления в поверхностном слое 34 поверхности. Таким способом получается связь между поверхностным слоем 34 и несущими балками 24a и 24b, а также с базовым стальным каркасом конструкции 10 плиты, создающая неразрывную конструкцию 10 плиты с поверхностным слоем 34 и прочными несущими балками 24a и 24b.
Стенки несущих балок 24a, 24b и 24c могут быть гладкими или иметь некоторого вида тиснение, перфорирование, добавки или связывающие элементы для обеспечения лучшей адгезии с материалом сердечника или улучшения акустических свойств.
Связывающие перфорационные отверстия 26a и 26c в стенках несущих балок 24a и 24c, показанные на Фигуре 1 и связывающие элементы 33a и 33b, показанные на Фигуре 10, могут также быть другого типа. Связывающие элементы 33a и 33b можно также приваривать к армирующим элементам 31a и 31b в несущих балках 24a и 24b, или их форму можно разработать обеспечивающей оптимальную связь с бетоном 30a и 30b и/или с покрытием 34 поверхности.
Штыри можно также соединять сваркой или вязать и фиксировать металлической проволокой или кабельной стяжкой. Применяющееся в настоящее время армирование бетона с установленной степенью огнестойкости, например стержни периодического сечения, проходящие в каналах, также либо приваривают к секции, или они удерживаются на расстоянии от стальных поверхностей в канале с использованием стального или пластмассового элемента.
На Фигуре 11 показаны этапы изготовления конструкции плиты, в которой балки 24a и 24b, холодногнутые из стального листа, и краевые балки 23a и 23b приваривают к листу 22 обшивки. Данный вариант осуществления изобретения отличается от варианта осуществления изобретения, показанного на Фигуре 2, тем, что наиболее удаленные от центра балки 23a и 23b также выполнены из профилей, создающих коробчатое сечение в завершенной конструкции плиты. Конструкцию плиты данного типа собирают в порядке, обратном показанному на Фигуре 2.
На Фигуре 12 показана завершенная конструкция 10 плиты, показанной на Фигуре 11, вид с торца и в части в виде сечения. Как показано на Фигуре, конструкция 10 плиты состоит из панели типа сэндвич, выполненной из стального листа 21 и 22 обшивки и балок 23a-23b и 24a-24b, выполненных из стального листа, к которому во все балки добавлены материалы 30a-30d сердечника панели типа сэндвич и поверхностный слой 34 добавлен сверху на лист 21 обшивки.
В примере, показанном на Фигуре 12, конструкцию 10 плиты изготавливают, сначала укладывая арматуру 31a-31d бетона на дно балок 23a-23b и 24a-24b из стального листа. После этого бетон 30a-30d заливают через отверстия 32a-32d в листе 21 обшивки для заполнения балок 23a-23b и 24a-24b из стального листа до уровня листа 21 обшивки. В связи с этим связывающие штыри 33a-33d также помещены в отверстия 32a-32d так, чтобы их первые концы оставались заделанными в бетон 30a-30d и их другие концы выступали из отверстий 32a-32d в листе 21 обшивки. Когда бетон 30a-30d затвердел, поверхностный слой 34 укладывают сверху на лист 21 обшивки; поверхностный слой можно также выполнять из бетона. Поверхностный слой 34 бетона связан с конструкцией плиты связывающими штырями 33a-33d.
На Фигуре 13 схематично показан вид горизонтального сечения конструкции 10 плиты согласно изобретению. Данная конструкция 10 плиты является по существу аналогичной конструкции плиты, показанной на Фигуре 12, например, но, в дополнение к показанным ранее продольным балкам 23a-23b и 24a-24b из стального листа, данная конструкция также имеет поперечные балки 23e и 23f на обоих концах плиты. Таким способом конструкции 10 плиты придают повышенную жесткость и несущую способность.
Для ясности, на Фигуре 14 показана конструкция 10 плиты, в которой лист 21 обшивки немного отодвинут от своего конечного месторасположения. Это дает ясный вид конструкции балок 23a-23b и 24a-24c, армирования 31b и 31d бетона в них и бетонных сердечников 30b и 30d. В сравнении с решениями, показанными на предыдущих Фигурах, в решении, показанном на Фигуре 14, дополнительно имеются ребра 35a-35d жесткости, добавленные на поверхность листа 21 обшивки. Ребра размещены в поперечном направлении относительно конструкции 10 плиты и приварены к листу 21 обшивки. Посредством ребер 35a-35d жесткости создается повышенная жесткость и несущая способность конструкции 10 плиты в поперечном направлении. Ребра 35a-35d жесткости могут также выполнять функцию соединительных элементов в многослойной конструкции, создавая соединение между поверхностным слоем и конструкцией, показанной на Фигуре 14, например, как показано на следующих Фигурах.
На Фигуре 15 показан вид сбоку конструкции 10 плиты, в которой поперечные ребра 35 жесткости приварены к поверхности листа 21 обшивки. Поперечные ребра жесткости являются, например, плоскими рейками, увеличивающими поперечную жесткость конструкции 10 плиты. Ребра 35 жесткости соединяют с листом 21 обшивки так, что они образуют угол α с листом 21 обшивки. Угол α может составлять 60°, например, в таком случае ребра 35 жесткости также выполняют функцию соединительного элемента в многослойной конструкции, как показано на Фигуре 16.
На Фигуре 16 показан поверхностный слой 34, уложенный на конструкции 10 плиты, показанной на Фигуре 15, поверхностный слой, являющийся, например, бетоном. На Фигуре показано, что ребра 35 жесткости, наклоненные в противоположных направлениях, выполняют функцию соединительных элементов бетона 34 и стального каркаса. Ребра 35 жесткости можно также установить на поверхности листа 21 обшивки иначе, например так, чтобы плоские рейки на Фигуре 16 были наклонены поочередно одна налево, другая направо.
На Фигуре 17a показан вид с торца удлиненной детали 30, которую можно вставить в коробку балки 24 в конструкции 10 плиты, показанной на Фигуре 17b. Деталь 30 может, например, состоять из мягкой или твердой минеральной ваты, вспененного пластика, такого как пенополиуретан, фенольный пенопласт, комбинации бетона и пластмассы, легкого бетона. При вставлении в коробчатую балку 24, деталь 30 образует конструкцию, поглощающую звуковые и/или другие колебания в конструкции 10 плиты.
На Фигуре 18a показан вид в перспективе конструкции 10 плиты, в которой балки 23a-23d из стального листа аналогичны в центре и по краям конструкции 10 плиты. Короба, остающиеся между балками 23a-23d из стального листа, заполнены деталями 30, показанными на Фигуре 18b. Деталь 30 может быть сплошной или образованной, например, из двух или более наложенных друг на друга листов 30a и 30b.
В конструкции 10 плиты, показанной на Фигуре 18a, балки 23a-23d из стального листа являются общеизвестными швеллерами U-образного сечения. Они могут быть также балками другой формы, такими как общеизвестные швеллера C-образного сечения или профилями Z-образного сечения. Такой тип легкой конструкции плиты, показанной на Фигуре 18a, предпочтительно применим в стеновой конструкции, например.
На Фигуре 19 показана конструкция 10 плиты, состоящая, аналогично показанной на Фигуре 1, из стальных листов 21 и 22 обшивки, с несущими балками 24a, 24b и 24c между ними, холодногнутыми из стального листа. Вместе с тем данный вариант осуществления изобретения не включает в себя армирования бетона внутри несущих балок 24a и 24b, поскольку несущие балки 24a и 24b оставлены пустыми. Это легкие стальные пустотные плиты 10, покрытые слоем 34 бетона. Слой 34 бетона связан со стальным каркасом посредством штыревых соединительных деталей 33, приваренных к поверхности листа 21 обшивки. Штыревые соединительные детали 33 размещены в рядах, параллельных несущим балкам 24a и 24b, по существу, на соединениях 20 между несущими балками 24a и 24b и листами 21 обшивки. Таким образом, штыревые соединительные детали 33 находятся в предпочтительных местах конструкции 10 плиты по условиям ее прочности. Также в слой 34 бетона может быть встроена, так называемая, армирующая бетон сетка 36.
На Фигуре 20 показана конструкция 10 плиты, отличающаяся от конструкции, показанной на Фигуре 19, тем, что является тяжелой стальной плитой 10 с полым сердечником. В данном варианте осуществления изобретения лист 21 обшивки выполнен из нескольких частей, являющихся удлиненными полосами листа 21a, 21b и 21c, параллельными несущим балкам 24a и 24b. Края 21b и 21c листа 21 обшивки соединены краевыми полками несущих балок 24a и 24b сварными соединениями 20 таким способом, что верхние участки несущих балок 24a и 24b наиболее предпочтительно остаются открытыми по всей длине несущих балок 24a и 24b. Направленные вверх штыревые соединительные детали 33 также приварены к краям 21а, 21b и 21c листа обшивки, в рядах, по существу, на местах соединений 21a, 21b и 21c листов обшивки и краевых полок несущих балок 24a и 24b.
В конструкции 10 плиты на Фигуре 20 армирование 31 бетона дополнительно размещают в нижних участках несущих балок 24a и 24b, и сетку 36 армирования бетона размещают на листах 21a, 21b и 21c обшивки, после чего укладывают слой 34 бетона сверху конструкции 10 плиты. Таким образом, масса бетона также входит в несущие балки 24a и 24b, делая возможным укладку бетона частей 30a и 30b несущих балок 24a и 24b и поверхностного слоя 34 конструкция 10 плиты в единой операции укладки.
На Фигуре 21 показана конструкция 10 плиты, в которой листы 21 и 22 обшивки и краевые балки 23a и 23b образуют конструкцию, закрытую со всех четырех сторон. Поскольку концы плиты 10 дополнительно к этому закрыты приваренными торцевыми листами, не показанными на Фигуре 21, получается закрытая, водонепроницаемая коробка, такую коробку можно использовать, например, как понтон плавающего пирса. Аналогично обычному пирсу сверху такой коробки можно прикрепить деревянные балки 37 и деревянный палубный настил 38. Коробка пирса может быть пустой, то есть наполненной воздухом, но может также быть заполненной каким-либо плавучим материалом, таким как вспененная пластмасса на основе сложных полиэфиров (EPS) или пенополиуретан.
На Фигуре 22 показана конструкция 10 плиты, аналогичная показанной на Фигуре 21, коробка закрытая по бокам и торцам и заполненная полностью или частично плавучим материалом 30, таким как вспененная пластмасса на основе сложных полиэфиров (EPS) или пенополиуретан. Аналогично показанному на Фигуре 19 на поверхности листа 21 обшивки конструкции 10 плиты приваривают штыревые соединительные детали 33 и добавляют сетку 36 армирования бетона, после чего слой 34 бетона укладывают сверху на лист 21 обшивки. Это предпочтительно для создания понтона плавучего пирса с бетонной палубой.
На Фигуре 23 показана еще одна закрытая конструкция 10 плиты, выполненная со стальным каркасом, полностью закрытая слоем 34 бетона. Для данной цели штыревые соединительные детали 33 приварены на листы 21 и 22 обшивки стального каркаса и сверху стального каркаса имеется сетка 36 армирования. Также внутри стального каркаса может находиться плавучий материал, такой как пенопласт.
На Фигуре 24 показан схематичный вид месторасположения штыревых соединительных деталей 33 в конструкции 10 плиты. Как показано на Фигуре, штыревые соединительные детали 33 приварены на поверхности листа 21 обшивки так, что штыревые соединительные детали расположены рядами, параллельными несущим балкам 24a и 24b в точках, где несущие балки 24a и 24b приварены на лист 21 обшивки.
На Фигуре 25 показана конструкция 10 плиты, в которой листы 21a и 21b обшивки более широкие, чем в решении, показанном на Фигуре 20, и, таким образом, верхний лист 21 обшивки закрывает одну или несколько несущих балок 24, чтобы несущие балки не оставались незакрытыми сверху. В данном случае наиболее предпочтительным является заполнение бетоном 30 только каждой второй или третьей несущей балки 24. Данное решение можно назвать среднетяжелой стальной плитой с пустотным сердечником, поскольку свойства конструкции находятся между свойствами стальной плиты 10 с пустотным сердечником, показанной на Фигуре 19, и свойствами тяжелой стальной плиты 10, показанной на Фигуре 20.
Для специалиста в данной области техники является очевидным, что варианты осуществления изобретения могут изменяться в пределах объема формулы изобретения, представленной ниже.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ ССЫЛКИ
10 конструкция плиты
20 сварное соединение
21 лист обшивки
22 лист обшивки
23 краевая балка
24 несущая балка
25 несущая балка
26 связывающие перфорационные отверстия
30 материал сердечника
31 армирующие элементы
32 отверстия для заливки
33 связывающий элемент
34 поверхностный слой
35 ребро жесткости
36 сетка армирования бетона
36b армирование бетона
37 деревянная балка
38 деревянный настил палубы
Изобретение относится к конструкции плиты и способу ее изготовления. Технический результат: повышение несущей способности. Способ изготовления конструкции плиты для строительства зданий, согласно которому один или несколько несущих элементов жесткости холодногнутых из стали, элементов, являющихся балками, холодногнутыми из стального листа, приваривают на стальной лист, такой как стальной лист обшивки, наиболее предпочтительно лазерной или комбинированной сваркой. В конструкции плиты связывающие элементы прикрепляют, предпочтительно сваркой, по меньшей мере, к одному листу обшивки стальной панели типа сэндвич, и одну или несколько поверхностей стальной панели типа сэндвич покрывают поверхностным слоем, таким как бетон, поверхностным слоем, связанным со связывающими элементами на стальной панели типа сэндвич. Также описана конструкция плиты, изготовленная таким способом. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 25 ил.
1. Способ изготовления конструкции (10) плиты для строительства зданий, согласно которому один или несколько несущих элементов (23, 24, 25) жесткости, холодногнутых из стали, элементов, являющихся балками, холодногнутыми из стального листа, приваривают на стальной лист (21, 22), такой как стальной лист обшивки, наиболее предпочтительно лазерной или комбинированной сваркой, отличающийся тем, что
- в конструкции (10) плиты связывающие элементы (33) прикрепляют предпочтительно сваркой, по меньшей мере, к одному листу (21, 22) обшивки стальной панели типа сэндвич, и
- одну или несколько поверхностей (21) стальной панели типа сэндвич покрывают поверхностным слоем (34), таким как бетон, поверхностным слоем, связанным со связывающими элементами (33) на стальной панели типа сэндвич.
2. Способ изготовления конструкции (10) плиты по п.1, отличающийся тем, что в конструкции (10) плиты поверхностный слой (34) размещают сверху на стальной панели (21, 22, 23, 24, 25) типа сэндвич, причем поверхностный слой закрепляют на стальной панели типа сэндвич посредством штырей (33) или других связывающих или анкерующих элементов, и в конструкции (10) плиты, один или несколько несущих элементов (23, 24, 25), выполненных из стали, или пространство между ними заполнено материалом (30) сердечника.
3. Способ изготовления по п.1 или 2, отличающийся тем, что после сварки частей (21, 22, 23, 24, 25) конструкции (10) плиты друг с другом материал (30) сердечника, такой как бетон, вспененный пластик или минеральная вата, вводят в стальные несущие элементы (23, 24, 25) или в пространства между ними через одно или несколько отверстий (32) в торце или в листе обшивки конструкции плиты.
4. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что два слоя несущих элементов (23, 24, 25) жесткости, холодногнутых из стали, приваривают на конструкцию (10) плиты так, что один несущий элемент (25) во втором слое приварен на два несущих элемента (24а, 24b) в первом слое.
5. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что перед подачей материала (30) сердечника армирующие элементы (31) бетона размещают в комбинации со стальным несущим элементом (23, 24, 25), после чего армирующие элементы бетона остаются заделанными в материал сердечника.
6. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что в конструкции (10) плиты первый конец стального анкерующего или связывающего элемента (33) размещают в комбинации со стальным несущим элементом (23, 24, 25) так, что другой конец связывающего элемента выступает за пределы листа (21) обшивки через отверстие (32) в листе обшивки, причем поверхностный слой (34) размещают сверху на стальной заготовке (21, 22, 23, 24, 25) конструкции (10) плиты, в результате чего другой конец связывающего элемента (33), выступающий за пределы стального листа обшивки (21) через отверстие (32) в листе обшивки, остается заделанным в поверхностный слой.
7. Конструкция (10) плиты, изготовленная способом по п.1, содержащая стальную панель типа сэндвич, в которой между листами (21, 22) обшивки расположены несущие элементы жесткости, холодногнутые из стали, такие как балки (23, 24, 25) из холодногнутого профиля, наиболее предпочтительно привариваемые к листу обшивки лазерной или комбинированной сваркой, отличающаяся тем, что связывающие элементы (33) закреплены предпочтительно сваркой, по меньшей мере, на одном листе (21, 22) обшивки стальной панели типа сэндвич в конструкции (10) плиты, и
- одна или несколько поверхностей (21) стальной панели типа сэндвич покрыты поверхностным слоем (34), таким как бетон, поверхностным слоем, связанным связывающими элементами (33) в стальной панели типа сэндвич.
8. Конструкция (10) плиты по п.7, отличающаяся тем, что конструкция (10) плиты имеет одно или несколько пространств, образованных балкой из холодногнутого профиля или пространств, остающихся между балками из холодногнутого профиля, пространства пространств, заполняемых материалом (30) сердечника, причем материалом наиболее предпочтительно является бетон, вспененный пластик, пенополиуретан, фенольный пенопласт, комбинация бетона и пластмассы, легкий бетон, нагнетаемый минераловатной теплоизоляцией или минеральной ватой.
9. Конструкция (10) плиты по п.7 или 8, отличающаяся тем, что лист (21, 22) обшивки и/или несущий элемент (23, 24, 25), такой как балка из холодногнутого профиля, выполнен перфорированным для улучшения звукоизоляции и/или связи с материалом сердечника.
10. Конструкция (10) плиты по п.7, отличающаяся тем, что конструкция (10) плиты содержит два слоя несущих элементов жесткости (23, 24, 25), холодногнутых из стали, несущих элементов, сваренных вместе так, что несущий элемент (25) во втором слое скреплен с двумя несущими элементами (24а, 24b) в первом слое.
11. Конструкция (10) плиты по п.7, отличающаяся тем, что стальной лист (21) обшивки конструкции (10) плиты имеет одно или несколько отверстий (32), или имеются пространства между удлиненными полосами листов (21а, 21b и 21с) для подачи материала (30) сердечника, такого как бетон или вспененный пластик, в контакт с несущими элементами (23, 24, 25).
12. Конструкция (10) плиты по п.7, отличающаяся тем, что конструкция (10) плиты имеет в сочетании с несущими элементами (23, 24, 25) армирующие элементы (31) бетона, заделанные в материал (30) сердечника.
13. Конструкция (10) плиты по п.7, отличающаяся тем, что первый конец анкерующего или связывающего элемента (33), выполненного из стали, такого как штырь, размещен в комбинации со стальным несущим элементом (23, 24, 25), встроенным в материал (30) сердечника, так, чтобы другой конец связывающего элемента выступал за пределы листа (21) обшивки через отверстие (32) в листе обшивки, причем на поверхности конструкции (10) плиты находится поверхностный слой (34), размещенный в комбинации с конструкцией (10) плиты так, что другой конец связывающего элемента (33), выступающий за пределы стального листа (21) обшивки через отверстие (32) в листе обшивки, остается заделанным в поверхностный слой.
| Steel Sandwich Panels in Marine Applications, фиг.1, 2, P.Kujala, A.Klanac, ж-л BrodoGradnja, Vol.56, No4, 2005, с.305-314 | |||
| Зубчатое колесо со сменным зубчатым ободом | 1922 |
|
SU43A1 |
| Способ размножения копий рисунков, текста и т.п. | 1921 |
|
SU89A1 |
| US 4125977 A, 21.11.1978. | |||
