СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Заявляемая полезная модель относится к строительным элементам, в том числе используемых при возведении стен, перегородок, полов, перекрытий, крыш и других подобных конструкций, строительный элемент, в частности, представляет собой балку.
Известен элемент конструкции (Патент US 2241952 опубликован 13.05.1941), включающий ряд продольно и поперечно расположенных панелей, скрепленных друг с другом при помощи пазов.
Недостатком известного соединителя является низкая надежность конструкции.
Также, известно перекрытие деревянное и плита деревянная для этого перекрытия (Патент RU 2597651 опубликован 20.09.2016). Перекрытие деревянное, выполненное из отдельных модулей, каждый из которых выполнен в виде плиты, при этом плиты расположены встык по длинным сторонам, а каждая плита выполнена в виде продольно и на расстоянии друг от друга расположенных балок в виде вертикально ориентированных пластин из дерева или деревосодержащего материала, сверху и снизу к которым прикреплены элементы из плитного материала, образующие верхнюю и нижнюю конструкционные плоскости в виде листов из дерева или деревосодержащего материала и полости между ними и каждыми двумя смежно расположенными пластинами, при этом в торцевых зонах между каждыми двумя пластинами размещен вкладыш из дерева или деревосодержащего материала, к боковым сторонам которою эти пластины прикреплены. Каждая пластина выполнена из по крайней мере двух слоев склеенных между собой планок, стыки склейки планок в одном слое расположены между стыками склейки планок в другом слое, а каждая конструкционная плоскость представляет собой по крайней мере два склеенных между собой слоя выложенных встык в каждом слое указанных листов, при этом стыки склейки листов в одном слое расположены между стыками склейки листов в другом слое. Основным недостатком является низкая надежность конструкции. Кроме того, известен строительный элемент типа коробчатой балки (Патент SU 1157191 опубликован 23.05.1985), включающий пояса и стенку, выполненную из листов с криволинейной поверхностью. Криволинейная поверхность листов стенки имеет форму гиперболического параболоида с прямолинейными краями.
Основным недостатком строительного элемента, также является низкая надежность конструкции.
Целью заявляемой полезной модели является устранение выявленного недостатка для достижения такого технического результата, как повышение надежности конструкции, определяемой повышением прочности, долговечности и ремонтопригодности.
Поставленная цель достигается следующим образом: строительный элемент, представляющий собой прямоугольную коробчатую конструкцию, состоящую из жестко соединенных между собой плоских деталей, характеризующийся тем, что в качестве плоских деталей применены базовые панели, боковины и поперечины, соединенные между собой соединением типа «шип-паз», а концы базовых панелей снабжены элементами замкового соединения.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что базовые панели попарно плоскопараллельны и боковины попарно плоскопараллельны.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что поперечины расположены с концов базовой панели.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что поперечины расположены по длине базовой панели.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что элементы замкового соединения выполнены по типу «ласточкин хвост».
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что элементы замкового соединения, выполненные по типу «ласточкин хвост», имеют скругления зубцов.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что противоположные концы базовых панелей содержат замковое соединение и его ответную часть.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что боковины на концах, дополнительно, содержат элементы замкового соединения, выполненного по типу «ласточкин хвост», и имеют округления, при этом противоположные концы боковин могут содержать замковое соединение и его ответную часть.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что поперечины расположены между базовыми панелями и боковинами.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что базовые панели могут быть наращены путем стыковки аналогичных деталей между собой.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что боковины на концах, дополнительно, содержат элементы замкового соединения, при этом могут быть наращены путем стыковки аналогичных деталей между собой.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что места стыковки боковин расположены в промежутке между замковым соединением базовых панелей
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что крепежные отверстия базовой пластины расположены на проушинах.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что поперечина содержит выступы с четырех сторон.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что дополнительно применено клеевое соединение деталей конструкции.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что детали конструкции изготовлены из древесины.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что детали конструкции изготовлены из фанеры.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что детали конструкции изготовлены из композитных материалов.
Строительный элемент, в частности может характеризоваться тем, что детали конструкции дополнительно обработаны защитным составом.
На фиг. 1 схематично показан строительный элемент, общий вид, на фиг. 2 схематично показан строительный элемент вид сверху, на фиг. 3 схематично показан строительный элемент вид сбоку, на фиг. 4 схематично показан строительный элемент вид с торца, на фиг. 5 схематично показано соединение базовых панелей, на фиг. 6 схематично показано соединение боковин, на фиг. 7 схематично показана поперечина, на фиг. 8 представлен один из вариантов соединения заявляемых строительных элементов в единую строительную конструкцию через боковины, на фиг. 9 представлен другой вариант соединения заявляемых строительных элементов в единую строительную конструкцию через базовые панели на фиг. 10 схематично представлен один вариант поперечины, используемой в местах соединения в единую строительную конструкцию, по типу представленной на фиг. 8, на фиг. 11 схематично представлен другой вариант поперечины, используемой в местах соединения в единую строительную конструкцию, по типу представленной на фиг. 8, на фиг. 12 схематично представлен один вариант поперечины, используемой в местах соединения в единую строительную конструкцию, по типу представленной на фиг. 9, на фиг. 13 схематично представлен другой вариант поперечины, используемой в местах соединения в единую строительную конструкцию, по типу представленной на фиг. 9, на фиг. 14 схематично представлен вариант исполнения плоских деталей и их соединения, где цифрами обозначено следующее:
1. Базовая панель
2. Боковина
3. Поперечина
4. Крепежные отверстия
5. Выступы боковины и поперечины
6. Элемент замкового соединения
7. Ответная часть замкового соединения
8. Проушина базовой панели
9. Стыковка боковины
Представленный на фигурах строительный элемент устроен следующим образом
Базовые панели (1) располагаются попарно плоскопараллельно друг к другу и жестко соединяются в единую конструкцию при помощи боковин (2), которые также попарно плоскопараллельны. За счет такого расположения получается прямоугольная (в разрезе) конструкция. Дополнительно, с целью повышения надежности конструкции, внутри образуемой коробчатой конструкции, закрепляются поперечины (3). Поперечины выступами (5) закрепляются в прямоугольных крепежных отверстиях (4) базовых панелей и боковин. Выступы в виде прямоугольника расположены на каждой из боковых граней, за счет чего обеспечивается одновременное соединение между собой всех элементов каркаса. Таким образом, обеспечивается дополнительное скрепление элементов между собой путем введения детали, существенно повышающей прочность заявляемой полезной модели. Поперечины могут располагаться как по длине конструкции, внутри полости, образуемой стенками базовых панелей и боковин, так и с ее концов, закрывая торцы заявляемого строительного элемента.
Полый строительный элемент обладает меньшим весом, по сравнению с аналогичным ему цельным строительным элементом, например, брусом, при сохранении, за счет представленных конструктивных особенностей, общей прочности и следовательно - надежности. Строительный элемент может, в частности имитировать строительный брус с типичными размерами, например, 150×150 мм.
Также, заявляемый строительный элемент позволяет менять только некоторые части пришедшие в негодность в процессе эксплуатации, что обуславливает высокую его ремонтопригодность. Кроме того, могут быть, заменены только лицевые часть строительного элемента, например, покрашенные в определенные цвета, без необходимости замены всего «бруса».
Представленный на фигурах строительный элемент применяется следующим образом.
Базовая пластина представляет собой плоский вытянутый прямоугольник с прямоугольными крепежными отверстиями. Крепежные отверстия, в том числе, могут располагаться на проушинах (8), которые представляют собой прямоугольные выступы, расположенные по длинной стороне пластины. Такое расположение позволяет создать надежное и прочное крепежное отверстие с толстыми стенками, при одновременной возможности размещения боковин непосредственно по кромке базовой панели.
Материалом деталей конструкции может выступать, например древесина. Высокая прочность и малый коэффициент линейного расширения, несомненно, положительно сказываются на надежности строительного элемента.
В качестве деталей конструкции может выступать и фанера. За счет многослойности, фанера также обладает высокими прочностными характеристиками, что позволяет получать из нее надежные по своим прочностным свойствам изделия. Для обеспечения большей сохранности деталей конструкции, они могут быть дополнительно обработаны защитными составами (помимо возможно применяемых при их непосредственном изготовлении, так, например, технологические этапы изготовления фанеры, уже предусматривают их обработку), что увеличивает срок их службы, износ деталей уменьшается, что положительно сказывается на надежности конструкции.
Также, в качестве деталей конструкции могут выступать композитные материалы Композитные материалы, за счет армирования наполнителями, обладающими высокой прочностью, также создают надежную конструкцию, способную выдерживать высокие нагрузки и не требуют защитной обработки. Допускается применение и других материалов.
Заявляемый строительный элемент, может иметь любую необходимую длину, для этого предусмотрена возможность соединения базовых панелей друг с другом. Также, возможно соединение боковин друг с другом. За счет возможности регулировки длины, возможно создавать наиболее оптимальные по надежности решения для широкого перечня строительных конструкций (например летние кафе, жилые модули и так далее). При этом места соединения боковин друг с другом (9) могут не совпадать с местами соединения базовых панелей друг с другом (6 и 7), что обеспечивает высокую прочность и надежность конструкции. Несмотря на жесткость соединения панелей, тем не менее, места соединений, могут иметь некоторую подвижность. При наличии соединения боковин и базовых панелей в одном и том же месте возможны подвижки соединенных элементов относительно друг друга как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Разнесение же мест соединения друг относительно друга исключает возможность подвижек соединенных элементов в перпендикулярных плоскостях. Таким образом, создается жесткая и надежная конструкция.
При необходимости, заявляемый строительный элемент разбирается и производится замена изношенных элементов, что приводит к увеличению ремонтопригодности конструкции. С другой стороны, при необходимости, можно обеспечить надежное, неразъемное сочленение элементов, при помощи клеевого соединения, что также приводит к повышению надежности конструкции заявляемой полезной модели.
С целью увеличения надежности конструкции, базовые панели на концах содержат элементы замкового соединения (6). Замковое соединение позволяет надежно фиксировать строительный элемент в требуемых местах строительной конструкции и/или осуществлять надежное соединение одного строительного элемента с другим. При этой один элемент базовой панели может содержать на одном конце элемент замкового соединения (6), а с противоположного конца - ответную его часть (7). Таким образом, при составлении больших конструкций, возможно использование только одного типа базовой панели, которые стыкуются друг с другом. Такая унификация обеспечивает не только повышение технологичности строительных операций, но и направлено на увеличение ремонтопригодности за счет универсальности соединяемых элементов. Элементы замкового соединения могут быть выполнены в виде раздельных зубцов. Наличие ряда раздельных зубцов дополнительно увеличивает надежность сопряжения соединяемых деталей. Известно, что одним из наиболее прочных типов соединений является так называемый «ласточкин хвост» (см. ГОСТ 9330-2016), когда в замковом соединении участвуют трапециевидные элементы так как, в частности сцепление тяга «ласточкин хвост» невозможно разъединить в направлении, не совпадающем с направлением соединения замка, что делает соединение надежным и прочным. Кроме того, элементы замкового соединения могут быть выполнены с округлениями (в соединенном состоянии по виду напоминающее «замок-молнию»), которые также обеспечивают и технологичность сборки. Технологичность сборки/разборки, е свою очередь, влияет на ремонтопригодность, что, согласно ГОСТ 27.002-2015 (Надежность в технике), определяет дополнительное повышение надежности заявляемой полезной модели.
Кроме того, боковины строительного элемента, могут содержать элементы замкового соединения, при этом элементы замкового соединения могут быть выполнены в виде раздельных зубцов, выполненных по типу «ласточкин хвост», и иметь округления, что также направлено на повышение надежности заявляемой полезной модели. С целью увеличения ремонтопригодности, противоположные концы боковин могут содержать замковое соединение и его ответную часть. Количество раздельных зубцов замкового соединения может варьироваться.
Один из возможных вариантов реализации заявляемой конструкции, показан на фиг. 8. В данном варианте применяются поперечины, как показано на фиг 9, с отсутствием части выступов. За счет этого отверстия боковин будут свободны, для закрепления в них любого другого соединительного элемента. Данный пример не ограничивает использование строительного элемента, а призван показать универсальность заявляемого технического решения.
Таким образом, применение в конструкции строительного элемента деталей с крепежными отверстиями и ответными выступами, при оснащении базовых панелей элементами замкового соединения, позволяет достигать заявляемого технического результата, а именно - повышения надежности конструкции.
Промышленная применимость
Заявляемый строительный элемент может широко применяться при строительстве различного типа и назначения сооружений. Изготавливается на предприятиях деревообрабатывающей промышленности.