Бароподъёмная панель
BAR-LIFTING PANEL

Изобретение относится к строительным элементам зданий и сооружений.
Известна панель перекрытия, включающая бетонное тело с каналами, расположенными в поперечном направлении и заполненными утеплителем. Каналы имеют замкнутые торцы, образующие по продольным граням ребра, толщина которых увеличивается равномерно от середины панели к ее торцам.
(Патент РФ №1 784 722, кл. Е 04 В 5/02).
Недостатки известной панели: большой вес, низкая трещиностойкость.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией панели и использованным материалом.
Известна многопустотная железобетонная панель для перекрытий, имеющая конфигурацию поперечного сечения пустот по длине панели, плавно изменяющуюся от трапецеидального с большим основанием сверху, а в середине панели с переходом через прямоугольное сечение.
(Патент РФ № 1 249 123, кл. Е 04 В 5/02).
Известна бароподъемная панель, содержащая тело панели, выполненное из легкого и прочного материала с продольными пустотелыми полостями. Внутри панели выполнены бароподъемные элементы, расположенные в продольном направлении в два ряда, а в поперечном направлении количество их не ограничено и определяется шириной панели. Каждый бароподъемный элемент содержит две продольные прямоугольные Е-образные вертикальные полости, пневматически не связанные друг с другом, расположенные симметрично друг другу и повернутые навстречу друг другу своими тремя боковыми продольными каналами, закрытыми с обеих торцевых сторон. Самые нижние боковые продольные каналы Е-образных полостей являются глухими, а каждый из верхних боковых продольных каналов пневматически соединен с соответствующим вертикальным продольным каналом, открывающимся на верхнюю поверхность панели, а посредством наклонного продольного канала с внутренней полостью соответствующей продольной трубы, закрытой с обеих торцевых сторон. Оба средних продольных канала соединены с внутренними полостями соответствующих продольных труб, закрытых с обеих торцевых сторон. Все противоположные стенки полостей и каналов равны по площади. Все поверхности дуг накрест лежащих труб равны по площади. На верхней поверхности панели в направляющих установлены две крышки с возможностью перемещения в поперечном направлении посредством винтового механизма, имеющие сквозные продольные окна, равные по ширине и длине вертикальным каналам панели. Для уменьшения веса внутри панели на свободных местах выполнены продольные пустоты, не связанные с бароподъемными элементами. В нижней части панели выполнены четыре опоры.
(Патент РФ № 2 627 507, кл. Е 04 В 5/02).
Известная бароподъемная панель по патенту РФ № 2 627 507, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому полезному результату, принята за прототип.
Недостатком известной бароподъемной панели, принятой за прототип, является сложность конструкции бароподъемных элементов.
Указанный недостаток обусловлен конструкцией бароподъемных элементов.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик бароподъемной панели.
Технический результат обеспечивается тем, что в бароподъемной панели, содержащей тело панели, выполненное из легкого и прочного материала, бароподъемные элементы, две крышки, установленные в направляющих на верхней торцевой поверхности панели с возможностью поперечного перемещения посредством винтового механизма, четыре опоры, расположенные на нижней торцевой поверхности панели, согласно изобретению тело панели выполнено в форме ящика прямоугольной формы, открытого сверху, с отверстиями четырехгранного сечения, размещенными в один ряд с правой и левой боковых сторон, причем каждое отверстие с правой боковой стороны соосно соответствующему отверстию с левой боковой стороны, количество которых с каждой стороны одинаков, внутри которого продольными и поперечными рядами установлены и закреплены вертикально бароподъемные элементы, каждый из которых выполнен в форме прямоугольного четырехгранного бруска, контактирующего с рядом стоящими бароподъемными элементами, одинаковыми по конструкции, каждый из которых имеет в нижней части поперечный сквозной четырехгранный канал, а в средней части вертикальный канал прямоугольного сечения, открывающийся на верхнюю поверхность бароподъемного элемента, а в нижней части пневматически перпендикулярно соединенный с поперечным сквозным каналом на его середине, причем внутри вертикального канала закреплены два продольных бруска в форме прямоугольных треугольников, один на одной стороне, а другой несколько ниже первого на противоположной стороне, обращенные своими малыми катетами в сторону поперечного сквозного канала, гипотенуза каждого из которых расположена под углом к продольной осевой линии вертикального канала, параллельна и равна по длине противоположному участку стенки вертикального канала, причем в нижней части вертикального канала, в месте соединения его с поперечным сквозным каналом прикреплены на противоположных боковых стенках два прямоугольных бруска, на половину заходящих в поперечный сквозной канал, одинаковых по размеру, расстояние между которыми соответствует ширине входного отверстия на верхней торцевой поверхности бароподъемного элемента, нижняя торцевая поверхность которого гладкая, причем расстояние между ними также равно сумме двух малых катетов прямоугольных треугольников, кроме того все поперечные сквозные каналы, стоящих в каждом поперечном ряду бароподъемных элементов, соединены между собой, а крайние из них соединены и с соответствующими четырехгранными отверстиями на боковых поверхностях ящика, количество которых равно количеству поперечных рядов бароподъемных элементов, кроме того на верхней части бароподъемной панели, на некотором расстоянии от крышек закреплен настил.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фигуре 1 - изображен общий вид бароподъемной панели;
на фигуре 2 - вид сверху на настил;
на фигуре 3 - вид снизу на бароподъемную панель;
на фигуре 4 - вид сверху на бароподъемную панель с частичным разрезом при снятым настилом;
на фигуре 5 - общий вид баропоъемного элемента;
на фигуре 6 - вид сбоку на бароподъемный элемент;
на фигуре 7 - вид сверху на бароподъемный элемент;
на фигуре 8 - вид снизу на бароподъемный элемент;
на фигуре 9 - вертикальный разрез бароподъемного элемента;
на фигуре 10 - соотношение сторон вертикального и поперечного сквозного каналов;
на фигуре 11 - схема сил давления атмосферного воздуха на внутренние стенки бароподъемного элемента;
на фигуре 12 - схема сил давления атмосферного воздуха сверху крышку и на нижнюю поверхность бароподъемного элемента;
на фигуре 13 - схема давления атмосферного воздуха на верхнюю и нижнюю поверхности бароподъемного элемента при снятой крышке;
на фигуре 14 - схема сил давления атмосферного воздуха на верхнюю поверхность бароподъемной панели при снятых крышках и опорах;
на фигуре 15 - схема использования бароподъемной панели для перемещения материала в пределах строительной площадки;
на фигуре 16 - устройство винтового механизма для открытия и закрытия крышек.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
9
10
21
22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
9
10
21
22
Бароподъемная панель содержит тело панели, выполненное из легкого и прочного материала в форме прямоугольного ящика 1, открытого сверху с отверстиями четырехгранного сечения 2, размещенными в один ряд с правой и левой боковых сторон. Каждое отверстие с правой стороны соосно соответствующему отверстию с левой стороны, количество которых на каждой стороны одинаково. Внутри ящика 1 продольными и поперечными рядами установлены и закреплены вертикально бароподъемные элементы 3, каждый из которых выполнен в форме прямоугольного четырехгранного бруска, контактирующего с рядом стоящими бароподъемными элементами, одинаковыми по конструкции. Каждый бароподъемный элемент 3 имеет в нижней части сквозной четырехгранный поперечный канал 4, а в средней части вертикальный канал 5 прямоугольного сечения, открывающийся на верхнюю торцевую поверхность 6, а в нижней части пневматически перпендикулярно соединенный с поперечным сквозным каналом 4 на его середине. Внутри вертикального канала 5 закреплены два продольных бруска в форме прямоугольных треугольников 7 и 8, один на одной стороне, а другой несколько ниже первого на противоположной стороне, обращенные своими малыми катетами в сторону поперечного сквозного канала 4. Гипотенуза каждого прямоугольного треугольника 7, 8 расположена под углом к продольной осевой линии вертикального канала 5, параллельна и равна по длине противоположному участку стенки вертикального канала 5. В нижней части вертикального канала 5, в месте соединения его с поперечным сквозным каналом 4, прикреплены на противоположных боковых стенках два прямоугольных продольных бруска 9 и 10, наполовину заходящих в поперечный сквозной канал 4, одинаковых по размеру, а расстояние между ними соответствует ширине входного отверстия вертикального канала 5 на верхней торцевой поверхности бароподъемного элемента 3. Расстояние между двух прямоугольных брусков 9 и 10 также равно сумме двух малых катетов прямоугольных треугольников 7 и 8. Все поперечные сквозные каналы 4, стоящие в каждом поперечном ряду бароподъемных элементов 3, соединены между собой, а крайние в этих рядах соединены с соответствующими четырехгранными отверстиями 2 на боковых поверхностях ящика 1. На верхней поверхности ящика 1 в направляющих 11 установлены с возможностью перемещения в поперечном направлении две крышки 12 и 13 посредством винтового механизма. Крышки 12, 13 предназначены для открытия и закрытия прямоугольных отверстий вертикального канала 5, выходящих на верхнюю торцевую поверхность 6 бароподъемных элементов 3, нижняя поверхность 14 каждого из которых гладкая и закреплена внутри на дне ящика 1. Винтовой механизм содержит вал 15, установленный в подшипниках и выполненный заодно с винтами 16 и 17, один из которых имеет правую, а другой левую резьбу. На винты 16 и 17 навернуты гайки 18, привернутые болтами к крышкам 12 и 13. На валу 15 закреплен маховик 19 с ручкой. На направляющих 11 сверху на некотором расстоянии от крышек 12 и 13 закреплен настил 20. На нижней поверхности 21 ящика 1 закреплены по углам четыре опоры 22. Работает бароподъемная панель следующим образом. При закрытых крышках 12 и 13 ящик 1 устанавливается на опорах 22 на ровной поверхности. Выходы вертикальных каналов прямоугольного сечения 5, находящиеся на верхних торцевых поверхностях 6 всех бароподъемных элементов 3 закрыты. Давление атмосферного воздуха, создаваемое притяжением Земли, сверху на крышки 12, 13 равно давлению атмосферного на нижнюю поверхность 21 ящика 1, как равных по площади. Подъемная сила при этом не возникает. Однако атмосферный воздух проникает внутрь всех бароподъемных элементов 3 через отверстия 2 в боковых стенках ящика 1 и заполняет полости поперечных сквозных каналов 4 и вертикальных каналов 5 всех бароподъемных элементов 3 и взаимодействует со всеми имеющимися стенками. Все противоположные участки обоих каналов 4 и 5 равны по площади и по размерам друг другу. Отсюда L=L; L=L; L=L; L=L; L=L; L=L; L=L; L=L; L=L; L=L; L=L; L=L+L+L+L. Давление атмосферного воздуха, производимое на любые участки в любом направлении взаимно уравновешивается независимо от того открыты или закрыты крышки 12, 13. Следовательно, F=F; F=F; F=F; F=F; F=F; F=F; F=F; F=F; F=F; F=F; F=F; F=F+F+F+F. Таким образом, атмосферный воздух не увеличивает давление внутри бароподъемных элементов 3. При открывании крышек 12, 13 изменяется соотношение верхней торцевой 6 и нижней торцевой 14 поверхностей бароподъемных элементлов 3 (фиг. 12 и 13) и соответственно всей бароподъемной панели. Площадь верхней поверхности 6 бароподъемной панели за счет отверстий вертикальных каналов 5 баростатических элементов 3 примерно на 40-45% станет меньше нижней поверхности 14 ящика 1. Поэтому на верхние торцевые поверхности 6 бароподъемных элементов 3 будет действовать сила давления атмосферного воздуха Fв+в этом же направлении будет действовать сила веса Р, а противостоять им будет сила давления атмосферного воздуха снизу Fн большая по величине, которая уравновесит силы Fв и Р, а оставшаяся сила Fп станет поднимать бароподъемную панель вверх до тех пор, пока давление воздуха на нижнюю поверхность 14, уменьшающееся с высотой, не уравновесит силы Fв и Р (фиг.13. И наоборот при закрытых крышках 12 и 13 силы Fв и Fн равны по величине потому, что площади верхней 6 и нижней 14 поверхностей равны (фиг. 12).
Если убрать опоры 22, то на нижнюю поверхность 21 ящика 1 перестанет действовать сила давления атмосферного воздуха Fн (фиг. 14). Для включения подъемной силы необходимо покрутить маховик 19 и раздвинуть крышки 12 и 13 в поперечном направлении и тогда нарушится соотношение площадей верхней 6 и нижней 14 бароподъемных элементов 3. Для выключения подъемной силы необходимо маховик 19 покрутить маховик 19 в противоположную сторону, обе крышки 12 и 13 передвинутся к центру бароподъемной панели, закроют все отверстия вертикальных каналов 5 на верхних поверхностях 6 бароподъемных элементов 3, верхняя и нижняя поверхности бароподъемной панели сравняются по площади и подъемная сила исчезнет. Чем сильнее раздвинуты крышки 12 и 13 и чем большее количество отверстий открыто на верхней поверхности бароподъемной панели, тем больше подъемная сила и наоборот. Бароподъемные панели могут быть использованы при строительстве фундаментов на слабонесущих грунтах, а также для перевозки небольших грузов в пределах строительной площадки, как показано на фигуре 15.
Технический результат изобретения - повышение эксплуатационных характеристик бароподъемной панели, упрощение конструкции бароподъемного элемента и расширение области применения многопустотной панели.