МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к строительству и может быть использована в качестве самостоятельной многоопорной и консольной горизонтальной, наклонной и вертикальной несущей конструкции, а также в составе других строительных элементов - стеновых панелей, панелей ограждения, поясов ферм и т.п.
Известен металлодеревянный строительный элемент, описанный в патенте на изобретение РФ №2109893, опубликованном 27.04.1998 г. Металлодеревянный строительный элемент включает деревянные обкладки, между которыми смонтирована металлическая часть двутаврового сечения с полками и стенкой, и крепежные детали. Полки двутавровой металлической части выполнены в зоне растяжения в виде жестко закрепленных на стенке горизонтальных утолщений; в зоне сжатия - в виде полосовых накладок, также жестко закрепленных на стенке. Высота металлической части меньше высоты деревянных обкладок и его части закрыты и обжаты с боков этими обкладками посредством крепежных деталей, расположенных горизонтально и пропущенных сквозь деревянные обкладки и металлическую часть. Деревянные обкладки обработаны антисептиком и антипиреном, металлическая часть защищена антикоррозионным покрытием, а стыки деревянных обкладок между собой и с металлической частью закрыты герметиком. Крепежные детали могут быть выполнены в виде полых заклепок, концы которых развальцованы и защищены заподлицо с внешней поверхностью деревянных обкладок герметиком. Стенка металлической части может быть снабжена выступающими из ее плоскости вертикальными выпуклостями замкнутого профиля. На внешних боковых поверхностях деревянных элементов могут быть выполнены вертикальные гнезда. Кроме того, горизонтальные утолщения стенки металлической части могут быть выполнены в виде уголков или в виде стального проката треугольного сечения, или в виде стального проката треугольного сечения с криволинейной вогнутой гипотенузой.
Недостатком данного технического решения является то, что данный металлодеревянный строительный элемент можно применять в строго ориентированном положении - поясом, работающим на сжатие вверх, и нельзя использовать в качестве вертикальных стоек, раскосов и т.п. строительных элементов.
Известна металлодеревянная балка, описанная в патенте на изобретение РФ №2120005, опубликованном 27.04.1998 г. Металлодеревянная балка содержит металлический сердечник в виде двутаврового профиля, заключенного в деревянные обкладки, которые стянуты крепежными деталями. Металлический сердечник выполнен двутаврового профиля из жестко соединенных друг с другом швеллеров, один из которых образует стенку, а два других - полки профиля. Деревянные обкладки образованы вертикальными стенками и наружными постелями Т-образного сечения, соединенными между собой термосклейкой по швам, расположенным под углом от 0 до 60 градусов к горизонту. Между полками профиля и обращенными к ним плоскостями наружных деревянных постелей образованы зазоры, заполненные компенсаторами в виде полиуретановых лент. Вертикальные стенки наружных деревянных обкладок выполнены сборными из плоских пластин и расположенных перпендикулярно к ним брусков, соединенных друг с другом на термосклейке. Швеллеры, образующие полки профиля, соединены с швеллером, образующим стенку профиля, на электрозаклепках, а стенки этих швеллеров приварены друг к другу встык шаговым швом. Полки швеллера, образующего стенку профиля, могут быть надрезаны и отогнуты попеременно на угол плюс-минус 90 градусов в горизонтальное положение и приварены к швеллерам, образующим полки профиля. Стенка профиля может быть образована из сваренных швеллеров, сочлененных друг с другом своими стенками и соединенных с швеллерами, образующими полки профиля. Все швеллеры, образующие двутавровый профиль металлического сердечника, могут быть выполнены гнутыми.
Предложенная металлодеревянная балка обладает повышенной прочностью, металлический сердечник и деревянные обкладки которой работают как единое целое. Недостатком металлодеревянной балки является высокая трудоемкость изготовления, как металлического сердечника, так и деревянных накладок.
Известна деревометаллическая балка, описанная в патенте на изобретение РФ №2365716, публикованном 07.03.2008 г. В известной усиленной деревянной балке, выполненной сборной из металлического сердечника в виде двутавра и деревянных накладок, обработанных антисептиком и антипиреном, соединенных воедино нагелями с отверстиями под соединительные элементы, балка имеет металлический сердечник, выполненный из двух швеллеров, изготовленных из листового металла, а деревянные элементы, выполненные из продольных гладких досок, соединены воедино с помощью двух наружных швеллеров, продольно обхватывающих боковые части конструкции с двух сторон, при этом наружные швеллеры и металлический сердечник соединены между собой на всю длину заклепками точечной сварки, образующими жесткую неразъемную конструкцию усиленного двутавра.
Недостатком деревометаллической балки является большая металлоемкость, увеличивающая вес балки и достаточно трудоемкая установка соединительных элементов.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является металлодеревянный строительный элемент, описанный в патенте на полезную модель РФ №34577, опубликованном 10.12.2003 г. Металлодеревянный строительный элемент в виде бруса включает металлический сердечник двутаврового профиля, выполненный составным по высоте в виде симметрично расположенных относительно горизонтальной оси «Т»-образных элементов и приваренного к ним тонкого листа, и деревянные накладки, обработанные антисептиком и антипиреном, соединенные с металлическим сердечником трубчатыми металлическими нагелями и клеевым составом. «Т»-образные элементы образованы каждый, из двух уголков, границы соединения между металлическим сердечником и деревянными накладками заполнены герметизирующим составом, обеспечивающим, наряду с клеящими свойствами защиту металла от коррозии и повышенную огнестойкость.
Недостатком данного металлодеревянного строительного элемента является то, что его металлический сердечник неоднородной толщины - в местах соединения с уголками толще, чем по всей основной длине металлического листа (не менее чем в три раза). При этом увеличенная металлоемкость сказывается на весе элемента и на прочностных характеристиках, как самого металлического сердечника, так и на металлодеревянном строительном элементе. В местах перехода от металлического листа к уголкам металлодеревянный строительный элемент ломается.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение несущей способности при снижении веса и себестоимости изделия.
Указанный технический результат достигается тем, что в металлодеревянном строительном элементе в виде бруса, включающим металлический сердечник двутаврового профиля, выполненный составным, и деревянные накладки с пазами под полки тавра, обработанные антисептиком и антипиреном, соединенные с металлическим сердечником крепежными деталями и клеевым составом с заполнением границ соединения составом с герметизирующими, антикоррозионными, огнестойкими свойствами, согласно полезной модели, металлический сердечник выполнен из изготовленных на листогибочном станке из стальной полосы толщиной 1÷2 мм двух швеллеров, соединенных сваркой в двусторонний тавр, в качестве крепежных деталей использованы винты-саморезы и/или болты с гайками.
За счет того, что в металлодеревянном строительном элементе металлический сердечник выполнен из изготовленных на листогибочном станке из стальной полосы толщиной 1÷2 мм двух швеллеров, соединенных сваркой в двусторонний тавр, в качестве крепежных деталей использованы винты-саморезы и/или болты с гайками, повышается несущая способность металлодеревянного строительного элемента при снижении его веса и себестоимости.
Заявляемый металлодеревянный строительный элемент обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем результата.
Заявляемый металлодеревянный строительный элемент может найти широкое применение в области строительства и может быть использован в качестве самостоятельной многоопорной и консольной горизонтальной, наклонной и вертикальной несущей конструкции, а также в составе других строительных элементов - стеновых панелей, панелей ограждения, поясов ферм и т.п., поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность предлагаемого металлодеревянного строительного элемента поясняется чертежами, где представлены:
на фиг.1 - общий вид металлодеревянного строительного элемента.
на фиг.2 - разрез А-А металлодеревянного строительного элемента.
Металлодеревянный строительный элемент в виде бруса содержит металлический сердечник 1 двутаврового профиля, и деревянные накладки 2 с пазами 3 под металлический сердечник 1, обработанные антисептиком и антипиреном, соединенные с металлическим сердечником 1 крепежными деталями 5 и клеевым составом 6 с герметизирующими, антикоррозионными, огнестойкими свойствами с заполнением границ соединения. Металлический сердечник 1 выполнен из двух швеллеров 7, соединенных сваркой в двусторонний тавр - металлический сердечник 1. Швеллеры 7 изготовлены на листогибочном станке из стальной полосы толщиной 1÷2 мм. В качестве крепежных деталей 5 использованы винты-саморезы и/или болты с гайками.
Перед сборкой металлодеревянного строительного элемента на внутренних поверхностях деревянных накладок 2 выбираются профильные продольные пазы 3, конгруэнтные швеллеру 7 металлического сердечника 1.
Деревянные накладки 2 с пазами 3 обрабатывают антисептиком и антипиреном.
Границы соединения между металлическим сердечником 1 и деревянными накладками 2 заполнены клеящим герметизирующим составом 6, обеспечивающим наряду с клеящими свойствами защиту металла от коррозии и повышенную огнестойкость. В качестве такого состава может использоваться герметизирующая клеящая мастика «Гарант-Плюс» по ТУ 5772-002-39930146-99 или любая другая мастика с аналогичными свойствами (фиг.1, 2).
При смыкании деревянных накладок 2 они полностью укрывают металлический сердечник 1. Собранный металлодеревянный строительный элемент сжимают специальными приспособлениями (на фиг.1, 2 не показаны) равномерно по всей длине, сверлят отверстия в шахматном порядке с заданным шагом, под заданным углом (90° и/или 45° и/или 60°), сочетая прямой и наклонный угол. Для винтов саморезов отверстия не сквозные. Используя крепежные детали 5 винты-саморезы и/или болты с гайками, соединяют в неразъемное единое целое металлический сердечник 1 с деревянными накладками 2.
Отверстия под крепежные детали 5 заполняют клеящим герметизирующим составом 6, им же промазывают места входа и выхода этих крепежных деталей 5.
В некоторых случаях возможно усиление металлического сердечника 1 дополнительным листом металла (полосой металла) (на фиг.1, 2) не показано. В первом случае эта полоса может быть вставлена между швеллерами 7, по всей длине и высоте стенок швеллеров 7. Этот случай предусмотрен для любой толщины металла. Во втором случае две полосы накладываются на наружные стороны полок металлического сердечника 1, по всей их длине и ширине. Этот случай предусмотрен при использовании листа толщиной 1 мм. И в том и другом случае полосы соединяются сваркой в единый металлический сердечник 1.
У предлагаемого металлодеревянного строительного элемента повышается несущая способность при снижении его веса и себестоимости, за счет того, что в металлодеревянном строительном элементе металлический сердечник выполнен из изготовленных на листогибочном станке из стальной полосы толщиной 1÷2 мм двух швеллеров, соединенных сваркой в двусторонний тавр, в качестве крепежных деталей использованы винты-саморезы и/или болты с гайками.