Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой Российский патент 2017 года по МПК E04C3/294 E04B5/36 E04C3/07 

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано в несущих конструкциях зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, например, в качестве балок покрытий и перекрытий, составных элементов ферм, рам, а также в качестве колонн.

Известен способ изготовления предварительно напряженной перфорированной металлической балки, включающий зигзагообразную резку исходного двутавра с увеличивающиеся от концов балки к середине высотой гофров, установку полученных частей одна над другой с контактом в средней части, упругий выгиб их навстречу одна другой до соприкосновения кромок между собой и сварку их (SU №1159995, МПК E04C 3/08, E04C 3/10, 07.06.1985 г.). При этом с целью повышения несущей способности путем наиболее полного использования прочностных свойств материалов, резку осуществляют по зигзагообразной линии, вписанной в контур парных кривых линий, шаг гофров уменьшают от опор к середине, причем перед выгибом к одной из частей балок присоединяют шпренгельную систему.

Недостатком известного технического решения является невысокая устойчивость тавровых элементов балки жесткости шпренгельной конструкции из их вертикальной плоскости при изготовлении, а также балки жесткости двутаврового сечения при эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является способ изготовления балки, включающий зигзагообразную резку исходного двутавра по ломаной линии, установку полученных тавров один над другим с контактом по выступающим кромкам и объединением их сваркой. При этом полученные после резки тавры удерживаются в процессе изготовления устройствами от потери устойчивости формы из их вертикальной плоскости (Бирюлев В.В., Кошин И.И., Крылов И.И., Сильвестров А.В. Проектирование металлических конструкций: Специальный курс. Учебное пособие для вузов / Под общей ред. В.В. Бирюлева. - Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1990, с. 64, рис. 2.30).

Недостатком известного технического решения является невысокая устойчивость тавровых элементов балки из их вертикальной плоскости при изготовлении, а также всей балки двутаврового сечения при эксплуатации.

Задача изобретения - повышение устойчивости формы строительного элемента при изготовлении и эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой, включающий зигзагообразную резку исходного замкнутого профиля, установку полученных частей одна над другой с контактом по выступающим кромкам и объединением их сваркой, включает установку эластичной камеры вовнутрь полученного профиля, установку на профиль торцевых заглушек и нагнетание твердеющего материала вовнутрь эластичной камеры.

Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой может дополнительно включать установку вдоль боковых плоскостей полученного профиля закрывающих перфорацию временных накладок, стягивание их хомутами, выдерживание накладок до схватывания твердеющего материала, затем демонтаж хомутов и временных накладок.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- фиг. 1 - общий вид исходного профиля с нанесенной разметкой реза;

- фиг. 2 - разрез 1-1;

- фиг. 3 - общий вид строительного элемента с перфорированной стенкой, снабженного эластичной камерой и торцевыми заглушками;

- фиг. 4 - разрез 2-2;

- фиг. 5 - общий вид строительного элемента с перфорированной стенкой, снабженного временными хомутами и накладками;

- фиг. 6 - разрез 3-3.

Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой включает: разметку исходного профиля 1 замкнутой конфигурации, например, из прямоугольной или квадратной стальной трубы по зигзагообразным ломаным линиям 2, наносимым на его стенки; резку исходного профиля 1 по зигзагообразным ломаным линиям 2 с образованием отдельных частей 3 и 4; размещение частей 3 и 4 одна над другой с контактом по выступающим кромкам гофр 5; объединение между собой, например, при помощи сварки; установку эластичной камеры 7, например, из резины, нейлона или полиамидной пленки вовнутрь полученного профиля 6 и установку торцевых заглушек 8. На боковые плоскости полученного профиля 6, имеющие перфорации 9, устанавливают временные накладки 10, скрепленные хомутами 11, после чего вовнутрь эластичной камеры 7 нагнетают твердеющий материал 12, например, бетонную смесь, цементно-песчаный раствор, пенополистерол и т.п. После выдержки до набора необходимой прочности твердеющего материала 12 хомуты 11 и временные накладки 10 демонтируют.

Установка временных накладок 10, скрепленных хомутами 11, предотвращает выход частей эластичной камеры 7 за габариты полученного профиля 6 при нагнетании внутрь эластичной камеры 7 твердеющего материала 12.

Выбор состава твердеющего материала 12 производится в зависимости от функционального использования строительного элемента. Так для строительных элементов балочного типа в качестве твердеющего материала 12 могут быть использованы легкие материалы, например, пенобетон, пенополиуретан, наливные пенопласты и т.п. Для сжатых и сжато-изогнутых строительных элементов типа стоек и колонн могут быть использованы твердеющие материалы, обладающие после их схватывания способностью воспринимать нагрузки, например, цементно-песчаный раствор, тяжелый бетон, фибробетон и т.п.

После нагнетания вовнутрь эластичной камеры 7 твердеющего материала 12 эластичная оболочка камеры 7 вплотную прижимается к внутренним поверхностям профиля 6. Наличие внутри полученного профиля 6 затвердевшего материала 12 существенно улучшает условия работы под нагрузкой стенок и полок полученного профиля 6, в частности при работе их на сжатие.

Наличие двух стенок в составе профиля 6, а также наличие внутри строительного элемента с перфорированной стенкой затвердевшего материала 12 улучшает устойчивость строительного элемента в направлении, перпендикулярном его вертикальной плоскости симметрии.

Защита от коррозии внутренних поверхностей профиля 6 обеспечивается плотным прижатием к ним эластичной оболочки камеры 7 после нагнетания вовнутрь ее твердеющего материала 12.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить устойчивость строительного элемента с перфорированной стенкой в направлении, перпендикулярном его вертикальной плоскости симметрии.

Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой относится к строительным конструкциям и может быть использован в несущих конструкциях зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, например, в качестве балок покрытий и перекрытий, составных элементов ферм, рам, а также в качестве колонн. Способ изготовления строительного элемента включает: разметку исходного профиля (1) замкнутой конфигурации по зигзагообразным ломаным линиям (2), наносимым на его стенки; резку исходного профиля (1) по зигзагообразным ломаным линиям (2) с образованием отдельных частей (3) и (4); размещение частей (3) и (4) одна над другой с контактом по выступающим кромкам гофр (5); объединение между собой, например, при помощи сварки; установку эластичной камеры (7) вовнутрь полученного профиля (6) и установку на профиль торцевых заглушек (8), на боковые плоскости полученного профиля (6), имеющие перфорации (9), устанавливают временные накладки (10), скрепленные хомутами (11), после чего вовнутрь эластичной камеры (7) нагнетают твердеющий материал (12), например бетонную смесь, цементно-песчаный раствор, пенополистерол и т. п. За счет способа изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой повышается устойчивость формы элемента при изготовлении и эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой, включающий зигзагообразную резку исходного замкнутого профиля, установку полученных частей одна над другой с контактом по выступающим кромкам и объединением их сваркой, отличающийся тем, что вовнутрь полученного профиля помещают эластичную камеру, на профиль устанавливают торцевые заглушки и нагнетают твердеющий материал вовнутрь эластичной камеры.

2. Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой по п. 1, отличающийся тем, что вдоль боковых плоскостей полученного профиля устанавливают закрывающие перфорацию временные накладки, стягивают их хомутами, выдерживают накладки до схватывания твердеющего материала, затем хомуты и временные накладки демонтируют.