МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 2024 года по МПК E04C2/288 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в изделиях различного назначения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На сегодняшний день в практике строительства используются различные виды трехслойных наружных стеновых панелей с наружными слоями из легкого или тяжелого бетона, в качестве утеплителя применяются теплоизоляционные материалы минераловатные, стекловолокнистые и полимерные.

Непременными конструктивными элементами трехслойных панелей в традиционных вариантах являются связи, объединяющие внешние железобетонные слои. Назначение соединительных связей в трехслойных панелях - обеспечивать целостность панели при ее изготовлении, комплектации, хранении, транспортировании, монтаже и эксплуатации.

Трехслойные панели с эффективным утеплителем и комбинированными связями являются наиболее распространенной трехслойной конструкцией и широко применяются в крупнопанельном домостроении.

Основные параметры трехслойных стеновых панелей, общие технические требования к ним устанавливает ГОСТ 31310-2015 «Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем», деля связи на гибкие и жесткие.

В свою очередь, более энергоэффективные, гибкие связи ГОСТ Р 54923-2012 делит на составляющие:

- рабочая соединяющая часть композитной гибкой связи (рабочий участок, часть композитной гибкой связи, расположенная между анкерными участками);

- анкерующая часть композитной гибкой связи (анкерный участок, часть композитной гибкой связи, предназначенная для ее закрепления в несущем или облицовочном слое ограждающей конструкции).

В таких традиционных трехслойных панелях передачу усилий от наружного ограждающего бетонного слоя на внутренний несущий бетонный слой обеспечивают гибкие связи, через слой утеплителя между ними. Таким образом, гибкие связи не предназначены для передачи усилий от внутреннего несущего слоя на наружный ограждающий слой, вертикальная нагрузка воспринимается одним внутренним (со стороны помещения) несущим слоем.

Бетоны лучше сопротивляются сжатию, чем изгибу, а наблюдающийся постоянный рост прочности на сжатие у применяемых новых видов бетонов дает возможность утонять несущие слои панели, тем самым снижать вес, однако уменьшение толщины ведет к падению сопротивления на изгиб, в силу прямой зависимости. Недостатком традиционных трехслойных панелей является невозможность дальнейшего утонения бетонных слоев, поскольку вся нагрузка в основном на внутреннем несущем слое.

Известна сэндвич-панель из бетона (патент РФ на изобретение № 2418920), содержащая корпусообразующий внутренний слой бетона, уложенный на него слой изоляции из минеральной ваты и наружный слой из армированного волокнами бетона, расположенный поверх слоя изоляции, в которой слой изоляции минеральной ваты имеет ламельную структуру, при этом в ламелях волокна минеральной ваты, по существу, перпендикулярны поверхностям внутреннего и наружного слоев бетона, причем наружный слой бетона выполнен из армированного волокнами бетона, отличающаяся тем, что внутренний слой и наружный слой бетона скреплены друг с другом сквозными связками, проходящими через слой изоляции, при этом толщина наружного слоя бетона составляет приблизительно 30-40 мм.

Недостатком описанной панели является возможное нарушение анкеровки сквозных связок из-за недостаточности их заделки в тонком наружном ограждающем слое, кроме того, увеличение толщины утеплителя приводит к увеличению диаметра сквозных связок или их количества и соответственно большим теплопотерям.

Наиболее близким по своей технической сущности к предложенному является бетонный строительный блок (патент РФ на изобретение № 2208102), включающий бетонные строительные слои и расположенный между ними теплоизоляционный слой, отличающийся тем, что указанные строительные слои соединены перемычками, пронизывающими теплоизоляционный слой и выполненными в виде металлических и пластмассовых прутков, расположенных под углом в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Недостатком описанного блока является отсутствие армирования или фибры в бетонных слоях, а расположение перемычек, соединяющих слои, под углом только в горизонтальной и вертикальной плоскостях, не позволяет в полной мере воспринять весь спектр действующих нагрузок, кроме того, сложно обеспечить необходимую прочность закрепления перемычек в бетонных слоях при утонении бетонных слоев.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачи настоящего изобретения состоят в технических решениях, которые позволяют уменьшить вес всей многослойной панели, повысить прочность как самой многослойной панели, так и возведенных и изготовленных с ее использованием конструкций, с надежным пространственным армированием, обеспечивающим высокие физико-химические характеристики, в слоях и между слоями панели.

Технический результат состоит в том, что вес многослойной панели уменьшается посредством утонения внутренних и наружных армированных бетонных слоев, без снижения сопротивления изгибу всей многослойной панели в целом, так как внутренние и наружные армированные бетонные слои, через слой утеплителя между ними, пространственно армируются между собой разнонаправленно наклонными гибкими связями (по аналогии сетчатых оболочек Шухова). Пространственное армирование существенно повысит сопротивление изгибу панели, позволяя утонить бетонные слои, поскольку связи будут передавать усилия от внутреннего несущего бетонного слоя на наружный ограждающий бетонный слой и наоборот, взаимно дополняя друг друга, позволяя воспринять весь спектр действующих нагрузок.

Поставленные задачи решены благодаря тому, что многослойная панель, состоящая из наружного ограждающего армированного бетонного слоя и внутреннего несущего армированного бетонного слоя с утеплителем между ними, соединены между собой посредством гибких связей через слой утеплителя, причем рабочие участки гибких связей разнонаправленно наклонны к поверхности слоев, а анкерные участки гибких связей отогнуты параллельно к плоскостям слоев, что позволяет увеличивать длину анкерного участка гибкой связи, для прочной их заделки в тонком бетонном слое.

Упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой могут быть выполнены с защитно-декоративным и отделочным слоем.

Упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой могут быть армированы фиброй.

Упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой могут быть с кромками, выполненными с возможностью стыковки с другими панелями.

Упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой могут быть с ребрами жесткости.

Упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой могут быть утолщены в местах замоноличивания гибких связей.

Упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой могут быть выполнены из полимерных, термопластичных и жидкотекучий материалов, способны к затвердеванию.

Упомянутые анкерные участки связей могут быть дополнены закрепленными на них анкерующими втулками.

Упомянутые анкерные участки связей могут быть приплюснуты.

Упомянутые анкерные участки одних гибких связей могут быть скреплены стяжками с анкерными участками других гибких связей.

Между упомянутыми армированными бетонными слоями может быть размещен, по меньшей мере, один дополнительный слой.

Упомянутый слой утеплителя и дополнительный слой могут быть изготовлены из различных материалов.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 изображен разрез трехслойной панели, которая состоит из наружного ограждающего бетонного слоя 1, внутреннего несущего бетонного слоя 2, расположенного между ними слоя утеплителя 3 и гибких связей, в которых рабочие участки 4 наклонны к поверхности слоев, с одного конца анкерные участки 5 отогнуты параллельно к плоскостям слоев, а с другого конца анкерные участки дополнены закрепленными на них анкерующими втулками 9 с усилениями, параллельными к плоскостям слоев, или соседствующие анкерные участки скреплены стяжками 8 меж собой. Внутренний несущий бетонный слой 1 и наружный ограждающий бетонный слой 2 в местах замоноличивания гибких связей могут быть с утолщениями 10. Внутренний несущий бетонный слой 1 и наружный ограждающий бетонный слой 2 могут быть с ребрами жесткости 11. Гибкая связь может быть закреплена в утеплителе через пластиковый фиксатор 7.

На фиг. 2 изображен общий вид слоя утеплителя 3 с установленными гибкими связями, рабочие участки 4 которых наклонны к плоскостям слоев, а разрезы А-А, В-В, С-С, D-D, Е-Е, F-F, G-G и Н-Н определяют разные направления наклонов рабочих участков 4 к плоскостям слоев.

На фиг. 3 изображен разрез В-В трехслойной панели, состоящей из наружного ограждающего бетонного слоя 1, внутреннего несущего бетонного слоя 2, расположенного между ними слоя утеплителя 3 и гибкой связи, рабочий участок 4 которой наклонен к поверхности слоев, а анкерные участки дополнены закрепленными на них анкерующими втулками 9 с двумя усилениями, параллельными к плоскостям слоев. Внутренний несущий бетонный слой 1 и наружный ограждающий бетонный слой 2 в местах замоноличивания гибких связей могут быть с утолщениями 10.

На фиг. 4 изображен разрез С-С слоя утеплителя 3 с установленной гибкой связью, рабочий участок 4 которой наклонен к плоскостям слоев, а анкерные участки 5, оба конца, отогнуты параллельно к плоскостям слоев.

На фиг. 5 изображен разрез D-D слоя утеплителя 3 с установленной гибкой связью, рабочий участок 4 которой наклонен к плоскостям слоев, а анкерные участки 5, оба конца, отогнуты параллельно к плоскостям слоев.

На фиг. 6 изображен разрез Е-Е слоя утеплителя 3 с установленной гибкой связью, рабочий участок 4 которой наклонен к плоскостям слоев, с одного конца гибкой связи анкерный участок 5 отогнут параллельно к плоскостям слоев, а с другого конца анкерный участок дополнен закрепленной на нем анкерующей втулкой 6 без усилений. Гибкая связь закреплена в утеплителе через пластиковый фиксатор 7.

На фиг. 7 изображен разрез F-F слоя утеплителя 3 с установленной гибкой связью, рабочий участок 4 которой наклонен к плоскостям слоев, а анкерные участки 5, оба конца, отогнуты параллельно к плоскостям слоев.

На фиг. 8 изображен разрез G-G слоя утеплителя 3 с установленными гибкими связями, рабочие участки 4 которых наклонены к плоскостям слоев, анкерные участки 5 которых отогнуты параллельно к плоскостям слоев с одного конца, а с другого конца соседствующие анкерные участки скреплены стяжками 8.

На фиг. 9 изображен разрез Н-Н слоя утеплителя 3 с установленной гибкой связью, рабочий участок 4 которой наклонен к плоскостям слоев, анкерный участок 5 отогнут параллельно к плоскостям слоев с одного конца, а с другого конца анкерный участок приплюснут 11.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изготовление трехслойной стеновой панели осуществляется предпочтительным последовательным устройством слоев 1, 3, 2.

На дне формы сначала укладывается армированый бетон наружного ограждающего слоя 1, затем закладывают слой утеплителя 3, с установленными в утеплитель гибкими связями, рабочие участки 4 которых разнонаправленно наклонены к плоскостям слоев, а анкерные участки 5 отогнуты параллельно к плоскостям слоев, затем укладывают армированый бетон внутреннего несущего слоя 2.

Наклонно-разнонаправленные гибкие связи, замоноличенные в армированные бетонные слои, прочно свяжут эти слои между собой. При таком расположении связей армирование приобретает пространственную форму, способную воспринимать весь спектр нагрузок, действующих на панель.

Таким образом, реализация изобретения позволит уменьшить вес всей многослойной панели посредством утонения внутренних и наружных армированных бетонных слоев с повышением прочности в силу упрочнения от пространственного армирования как самой многослойной панели, так и возведенных и изготовленных с ее использованием конструкций, обеспечивая высокие физико-химические характеристики, в слоях и между слоями панели, с надежной и прочной заделкой гибких связей в тонких армированных бетонных слоях.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в изделиях различного назначения. Многослойная панель, состоящая из наружного ограждающего бетонного слоя, внутреннего несущего бетонного слоя, расположенного между ними слоя утеплителя характеризуется тем, что бетонные слои армированы и соединены между собой посредством гибких связей через слой утеплителя, причем рабочие участки гибких связей разнонаправленно наклонны к поверхности слоев, а анкерные участки гибких связей отогнуты параллельно к плоскостям слоев. Технический результат - повышение прочности панели за счет пространственного армирования между собой внешних и внутренних армированных слоев панели, позволяющего воспринять весь спектр внешних нагрузок. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Многослойная панель, состоящая из наружного ограждающего бетонного слоя, внутреннего несущего бетонного слоя, расположенного между ними слоя утеплителя, характеризующаяся тем, что бетонные слои армированы и соединены между собой посредством гибких связей через слой утеплителя, причем рабочие участки гибких связей разнонаправленно наклонны к поверхности слоев, а анкерные участки гибких связей отогнуты параллельно к плоскостям слоев.

2. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой выполнены с защитно-декоративным и отделочным слоем.

3. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой армированы фиброй.

4. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой выполнены с кромками, выполненными с возможностью стыковки с другими панелями.

5. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой выполнены с ребрами жесткости.

6. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой утолщены в местах замоноличивания гибких связей.

7. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые внутренний несущий бетонный слой и наружный ограждающий бетонный слой выполнены из полимерных, термопластичных и жидкотекучих материалов, способных к затвердеванию.

8. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые анкерные участки гибких связей дополнены закрепленными на них анкерующими втулками.

9. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые анкерные участки связей гибких связей приплюснуты.

10. Многослойная панель по п. 1, в которой упомянутые анкерные участки одних гибких связей скреплены стяжками с анкерными участками других гибких связей.

11. Многослойная панель по п. 1, в которой между упомянутыми внутренним и наружным бетонными слоями размещен, по меньшей мере, один дополнительный слой.

12. Многослойная панель по п. 11, в которой упомянутый слой утеплителя и дополнительный слой изготовлены из разных материалов.