СТРОИТЕЛЬНАЯ СЕКЦИЯ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкции модульной стеновой или кровельной стальной секции, пригодной для возведения бескаркасных большепролетных зданий и сооружений различного назначения, например: спортивного, производственного, складского и др.
Известен композитный строительный элемент с дискретными связями, включающий модульные элементы, соединенные между собой в сборно-разборную несущую конструкцию болтами для создания из них полносборных зданий и сооружений различного вида. Модульные элементы состоят из панели, прокатных подкрепляющих стержней, образующих раскосы и пояса пространственного шпренгеля, соединенного с панелью, которая может иметь положительную или отрицательную Гауссовую кривизну (полезная модель RU 44336, кл. Е04В 1/24, опубликована 10.03.2005).
Криволинейная форма панели продиктована в известном решении внешними очертаниями будущего строения, например такого, как башня, градирня и т.п. и не связана с обеспечением несущей способности и прочности этой панели, которые обеспечиваются в основном благодаря шпренгелевым соединениям.
Также известна, выбранная в качестве ближайшего аналога, строительная секция, состоящая из двух продольных основных волнистых структур, причем волнистость достигается также совокупностью разнесенных друг относительно друга более мелких продольных волн, наложенных на основные волнистые структуры в соответствии с общей волнистой конфигурацией секции. Впадины и гребни этих волнистых структур сглажены для образования одной плоской центральной зоны и плоской боковины на каждой стороне панели. В результате достигается повышенная несущая способность секции (патент СА 978322, кл. 20-20, опубликован 25.11.1975).
Вышеописанные секции испытывают высокие нагрузки при эксплуатации собранных из них сооружений. Практика показала, что в некоторых случаях возможно образование прогибов на участках секции между ее гребнями и впадинами.
Технический результат полезной модели заключается в увеличении несущей способности, как отдельных участков секции, так и всей строительной секции целиком, предназначенной как для стенового, так и для кровельного использования в большепролетных зданиях.
Кроме того, использование при изготовлении предложенной секции нового типа стали с более высокими прочностными характеристиками, позволило оптимизировать расчет конструкции здания, выполненного из этих секций, уменьшив при этом ее вес с одновременным сохранением ее несущей способности при эксплуатации.
Названный технический результат достигнут в полезной модели благодаря следующей совокупности признаков.
Также как в ближайшем аналоге строительная секция имеет в поперечном сечении волнообразный профиль, состоящий из нескольких чередующихся между собой впадин и гребней, при этом по всей площади секции выполнено множество продольных ребер жесткости, также имеющих волнообразный профиль, а центральный продольный участок секции (соответствующий гребню) выполнен уплощенным.
Предложенная конструкция строительной секции отличается от ближайшего аналога тем, что уплощенными выполнен не только центральный продольный участок секции, но и центральные участки впадин. Кроме того, первые ребра жесткости, расположенные на наклонных участках между впадинами и гребнями секции, выполнены с большими радиусами кривизны, чем вторые ребра жесткости, примыкающие к упомянутым центральным продольным участкам, при этом первые ребра жесткости выполнены с большей кривизной участков, выгнутых в направлении к внутренней стороне секции, чем кривизна участков, расположенных между ними.
Первые ребра жесткости образуют пары, расположенные симметрично относительно продольной оси гребня или впадины.
Края секции, предназначенные для соединения с краями соседних секций, также выполнены уплощенными и в них образованы монтажные отверстия для крепежных элементов.
Для изготовления предложенной секции использован новый тип стали, имеющий более высокие прочностные характеристики и более прочную окраску, чем применяемый ранее тип стали.
2
Так, строительная секция может быть выполнена из листа стали, толщиной 0,75÷1,2 мм, имеющей прочность, соответствующую нормам ASTM A792/A792M (ASTM - стандарт, имеющий название: «Американское Общество Исследований и Материалов»), и предел текучести 40000 psi (psi = фунт на фут).
2
Такая секция выполнена с отделкой алюмоцинком AZM 165 (указан стандарт, соответствующий нанесению 165 г алюмоцинка на 1 мповерхности) и с окраской акриловыми красками печной сушки.
Согласно другому варианту полезной модели строительная секция может быть выполнена из листа стали, толщиной 1,51 мм, имеющей прочность, соответствующую нормам ASTM A792/A792M, и предел текучести 37000 psi.
Также строительная секция может быть выполнена из листа стали, толщиной 1,89 мм, имеющей прочность, соответствующую нормам ASTM A792/A792M, и предел текучести 50000 psi.
Вышеназванные секции, с толщиной листа 1,51 мм и 1,89 мм выполнены с отделкой алюмоцинком AZM 165 и с окраской акриловыми красками печной сушки.
Согласно следующему варианту полезной модели строительная секция может быть выполнена из листа стали, толщиной 0,75÷1,36 мм., имеющей прочность, соответствующую нормам ASTM A653 и предел текучести 40000 psi.
Такая секция выполнена с окраской серии Perspectra.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на фиг.1 которого изображена строительная секция, выполненная в соответствии с предложенным решением (вид в перспективе с наружной стороны); на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Прямоугольная в плане модульная стальная секция 1 выполнена с волнообразным поперечным профилем, состоящим из нескольких крупных чередующихся между собой впадин 2 и гребней 3 (очевидно, что если секцию 1 перевернуть, то гребни и впадины поменяются местами). Таким образом одна строительная секция может иметь две впадины и один целый гребень, как это показано на фиг.1, или при ее повороте на 180° - два гребня и одну целую впадину. Секция выполнена симметричной относительно оси X-X, проходящей через ее центральный гребень (или впадину). Высота h между впадиной 2 и гребнем 3 составляет 128 мм. Ширина секции составляет 1000 мм.
Кроме того, секция 1 выполнена с множеством ребер жесткости 4, продольно ориентированных относительно ее боковых краев, и имеющих как сама секция волнообразный профиль. Центральные продольные участки 5 и 6 впадин и гребней 2 и 3 соответственно выполнены уплощенными. Также уплощенными выполнены боковые края 7 секции 1 и на них на одинаковом расстоянии друг от друга, равном 200 мм, образованы монтажные отверстия 8 для соединения посредством крепежных деталей в виде болтов и гаек, а также расположенных между ними уплотняющих резиновых прокладок (не показаны), с отверстиями, образованными на боковых краях, аналогичных по конструкции секции 1, соседних секций.
Основной отличительной особенностью предложенной полезной модели является то, что ребра жесткости 9, примыкающие к участкам 5 и 6 строительной секции, имеют меньший радиус кривизны г, чем ребра жесткости 10, образованные на наклонных участках между соседними впадиной 5 и гребнем 6 строительной секции, имеющими радиус кривизны R (фиг.2).
1
2
Кроме того, каждая пара 11 ребер жесткости, расположенная на наклонных участках секции симметрично относительно осей Y-Y, проходящих через уплощенные участки 5, выполнена с более выраженным изгибом (кривизной) участков, каждый из которых соответствует радиусу R, по сравнению с изгибом (кривизной) участка 12, расположенного между вышеназванной парой 11 ребер жесткости и соответствующим радиусу R (фиг.2).
1
2
Более выраженный изгиб направлен к внутренней стороне секции. Разница между величиной изгиба, иначе радиусами R и R, составляет несколько миллиметров. Однако с учетом наличия в каждой секции по меньшей мере четырех описанных пар 11 ребер жесткости, а также множества секций 1, образующих несущую стеновую или кровельную конструкции, эта конструктивная особенность секции позволила исключить прогиб наклонных участков секции при достаточно высоких нагрузках на них.
Как показали испытания более выраженный изгиб указанных ребер жесткости, выполненный в симметрично расположенных восьми местах на наклонных участках каждой секции, позволил усилить как ее несущую способность, так и несущую способность сооружения, выполненного из таких модульных секций.
Также на обеспечение повышенной несущей способности кровельной или стеновой секции 1 направлено ее выполнение из стали со следующими характеристиками.
В зависимости от назначения, конструкции и предполагаемой нагрузки на строительное сооружение, выполненное из предложенных модульных секций, последние могут изготавливаться из стального листа, толщиной 0,75÷1,2 мм. Такой лист стали имеет прочность, соответствующую нормам ASTM A792/A792M, и предел текучести 40000 psi. В метрической системе 40000 psi соответствуют примерно 275,79 Мпа. В этом варианте секция может быть выполнена с отделкой алюмоцинком в соответствии с AZM 165 и с окраской акриловыми красками печной сушки.
Также секция может быть изготовлена из стального листа, толщиной 1,51 и 1,89 мм., имеющего прочность, соответствующую нормам ASTM A792/A792M, и предел текучести 37000 psi и 50000 psi соответственно. Такая секция может быть выполнена с отделкой алюмоцинком в соответствии с AZM 165 и с окраской акриловыми красками печной сушки.
В другом варианте выполнения полезной модели секция изготовлена из листа стали, толщиной 0,75÷1,36 мм., имеющего прочность, соответствующую нормам ASTM A653 и предел текучести 40000 psi. Такая секция может быть выполнена с окраской серии Perspectra (название окраски).
Предложенная строительная секция может изготавливаться на стане для формирования холоднокатаных профилей, на котором вначале на стальном листе формируют продольные ребра жесткости, а затем основной волнообразный профиль, состоящий из гребней и впадин, которые могут формироваться последовательно, по мере того, как лист перемещается от одного набора валков к другому. Последний набор валков машины имеет заданную форму секции. Также валки могут использоваться для изгибания листа в поперечном направлении.