ШИРОКОПРОЛЕТНОЕ БЕСКАРКАСНОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ АРОЧНОЕ УТЕПЛЕННОЕ СТРОЕНИЕ
WIDE-SPAN FRAMELESS MULTI-LAYER ARCHED INSULATED BUILDING

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкции арочных строений с утеплителем из пенополиуретана, образованных из тонколистовых холодногнутых профилей, и может быть использовано при строительстве утепленных бескаркасных арочных строений.
Известна конструкция - Бескаркасное двухслойное арочное здание из тонколистовых холодногнутых профилей (полезная модель RU (11) 2287644 (13) С1).
Недостатками этого технического решения являются многодельность, значительный расход материалов, трудоемкость строительно-монтажных работ.
Известна конструкция полигонального арочного свода, включающая холодногнутые тонколистовые унифицированные элементы - складки (авт. свид. СССР №1446250, Е04В 7/08, 1988 г.).
Недостатками этого технического решения являются значительная трудоемкость заводского изготовления и строительно-монтажных работ.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является бескаркасное арочное здание системы M.I.C., включающее один слой холодногнутых профилей, формируемых на строительной площадке из тонколистового рулона и объединяемых между собой закаткой фальцевого замка (патент US №6722087, кл. Е04В 1/32, 2004 г.).
Недостатками этого технического решения являются ограниченные несущая способность и пролет конструкции, значительное увеличение стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ по возведению теплых строений.
Новое техническое решение направлено на создание бескаркасного теплого арочного строения с повышенной несущей способностью, увеличением ширины пролета при снижении стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.
Для достижения этого технического результата предлагается широкопролетное бескаркасное многослойное арочное утепленное строение, состоящее из арочных секций (1), объединенных по верхним слоям (2) фальцевыми замками (3), а по нижними слоям (4) полосами листового металла (5), крепящимися к нижнему слою самонарезающими болтами (6), с промежутками (7) между арочными секциями, заполненными ламелями из базальтовой плиты (8), а каждая секция выполнена из тонколистовых холодногнутых металлопрофилей трапецеидальной формы (9), причем нижний слой арочной секции (4) выполнен из арочных металлопрофилей (9) с меньшей толщиной листа металла, крайние профили (10) которого объединены со средними профилями (11) закаткой фальцевых замков (3), внешние замки (12) на крайних профилях (10) отсутствуют, а верхний слой (2) арочной секции выполнен из одинакового с нижним слоем (4) количества арочных металлопрофилей (9) с большей толщиной листа металла, и объединены закаткой фальцевых замков (3), крайние металлопрофили (10) выполнены с внешними фальцевыми замками (12), причем верхний слой секции (2) вложен в нижний слой секции (4) с дистанцией, определенной проектом утепления и пространством между слоями листового металла, залитым пенополиуретаном (13).
Нижний слой арочной секции состоит из арочных металлопрофилей с меньшей толщиной листа металла (0,6-1,0 мм), а верхний слой арочной секции состоит из одинакового с нижним слоем количества арочных металлопрофилей с большей толщиной листа (0,8-1,5 мм), объединенных закаткой фальцевых замков, крайние профили имеют внешние фальцевые замки.
Металлопрофили арок формируются на строительной площадке из рулонов оцинкованного или окрашенного тонколистового металла.
Предлагаемая конструкция выгодно отличается от ранее упомянутых следующим:
1. Объединение двух слоев холодногнутых профилей между собой по высоте с помощью заливаемого пенополиуретана и склеивание пены с металлом позволяет получить жесткую пространственную многослойную арочную конструкцию из тонколистовых элементов, совмещающих одновременно утепляющие, несущие и ограждающие функции, способную воспринимать значительные внешние нагрузки, в том числе односторонние.
2. Крепление нижнего слоя металлопрофиля к верхнему слою с помощью самонарезающих болтов, закаткой в фальцевый замок секций верхнего слоя, а секций нижнего слоя с помощью закрепленных полос листового металла, позволяет надежно включить в работу оба слоя холодногнутых трапециевидных профилей, создать бескаркасное арочное утепленное строение с повышенной несущей способностью, увеличенным пролетом при снижении стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.
3. Вставка ламелей базальтовой плиты между арочными секциями повышают их огнестойкость.
Изготовление и монтаж бескаркасного утепленного арочного строения осуществляется в следующей последовательности.
Секции арочного строения изготавливают в три этапа для верхних и нижних слоев металлопрофилей. На первом этапе формируют прямые тонколистовые холодногнутые трапециевидные корытообразные профили из рулонов листового металла толщиной 0,6-1,0 мм и 0,8-1,5 мм, а затем на гибочной установке они получают заданную проектом форму поперечника арки за счет гофрирования широкой полки и примыкающих к ней стенок профиля.
На втором этапе собираются элементы нижних и верхних слоев секций закаткой фальцевых замков.
На третьем этапе выполняется объединение элементов слоев нижних с верхними посредством скрепления самонарезающимися болтами и заливкой пенополиуретана.
Установку секций в проектное положение осуществляют с использованием специальных траверс, конструкция и длина которых зависит от пролета монтируемого строения. После установки двух смежных секций в проектное положение и крепления их к фундаменту, секции соединяют между собой закаткой фальцевого замка. С внутренней стороны в пространства между слоями не заполненные пенополиуретаном вставляют заранее подготовленные ламели из базальтовой плиты и закрывают полосами листового металла, которые крепят самонарезающими болтами.
Предлагаемое техническое решение обосновано натурными экспериментальными испытаниями.
Изобретение поясняется чертежами, где изображены:
- фиг.1 - разрез арочного строения;
- фиг.2 - разрез А-А фиг.1; арочные секции;
- фиг.3 - трапециевидное сечение панели арки.