КОНСТРУКЦИЯ КОНЬКОВОГО НЕСУЩЕГО КРОВЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ ИЗ ТОНКОЛИСТОВЫХ ОБЪЕМНО-ФОРМОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ ЗДАНИЯ БЕСКАРКАСНОГО ТИПА
DESIGN OF RIDGE BEARING ROOF COAT FROM THIN-SHEET VOLUME-SHAPED PROFILES OF FRAME-FREE BUILDING

Изобретение относится к области строительства, а именно к несущим конструкциям кровельных покрытий, и может быть использовано при изготовлении несущего кровельного покрытия из тонколистовых объемно-формованных профилей бескаркасного здания.
Конструкции бескаркасных зданий из стальных холодногнутых профилей, в том числе синусоидальных, хорошо известны, широко востребованы благодаря их экономичности относительно стальных конструкций каркасного типа и постоянно совершенствуются. Арочные профили полностью перекрывают пролет здания без стыков (см. патент RU №2059770, E04B 1/32, 1996; патент RU №2059773, E04B 7/10, E04B 1/32, 1996; патент RU №2209275, E04B 1/32, 2003; http://www.honco.su/building-types.shtml; патент RU №2403357, E04B 1/08, 2010 и др.).
Недостатком данных решений являются ограниченные функциональные возможности архитектурных решений.
Известна конструкция несущего кровельного покрытия бескаркасного здания производства ЗАО «Эксергия» в форме арки с определенным радиусом, содержащая в качестве основных несущих элементов в покрытии тонколистовые объемно-формованные профили, выполненные с заданным сечением на основе одного базового панельного элемента, в частности из стального волнистого профилированного листа толщиной 0,8-2,0 мм, высотой 128 мм и шириной 1 метр, с длиной, зависящей от его назначения, которые образуют изогнутую по дуге оболочку полиоганальной фермы в поперечном сечении. В частном случае может быть использована известная из патента CA 978322, E04B 1/08, 1975 практически плоская строительная панель, включающая два продольно вытянутых главных профиля (гофра), каждый такой профиль снабжен множеством продольных второстепенных профилей (гофров), расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и наложенных на главные профили, соблюдая общий рельеф профиля панели, желоба и гребни профилей сглаживаются, образуя, таким образом, одну центральную плоскую часть и плоскую боковую сторону у каждой кромки панели. Главные профили (гофры), в частности, имеют синусоидальную форму. Второстепенные профили (гофры) могут быть расположены друг от друга на равном расстоянии. Второстепенные профили (гофры) могут быть полукруглые. Данный базовый панельный элемент имеет увеличенные допустимые нагрузки. Кроме этого в покрытии применяются связевые и несущие элементы из С-образных и Z-образных холодногнутых профилей. Соединительная решетка фермы крестообразная, ее плоскости располагаются с шагом 1 метр вдоль пролета. Волнистые профилированные листы кровли соединены по длине внахлест на болтах. Раскосы покрытия крепятся к фасонкам. Конструкция этого здания в целом содержит известный стартовый элемент для закрепления при монтаже несущей стеновой панели к фундаменту. Данное решение конструкции несущего кровельного покрытия бескаркасного здания позволяет получать архитектурно выразительные криволинейные поверхности (см. патент RU №2403357, E04B 1/08, 2010). Принято за прототип.
Однако ограничение по пролету (не менее 24 метров), обусловленное величиной радиуса, не обеспечивает возможность придания различного архитектурного облика, вписывающегося в архитектурный ансамбль. Задача, решаемая в данном предложении, заключается в обеспечении возможности изготовления бескаркасных зданий с безопорным пролетом от 6 до 30 м с приданием зданию требуемого архитектурного облика путем создания конструкции конькового несущего кровельного покрытия из тонколистовых объемно-формованных профилей.
Технический результат - создание простой и надежной конструкции конькового несущего кровельного покрытия из тонколистовых объемно-формованных профилей, обеспечивающей расширение функциональных возможностей изготовления бескаркасных зданий с безопорным пролетом от 6 до 30 м для придания им различных требуемых архитектурных обликов, вписывающихся в общий архитектурный ансамбль.
Сущность изобретения заключается в том, что в конструкции конькового несущего кровельного покрытия здания бескаркасного типа, содержащей тонколистовые объемно-формованные профили, особенность состоит в том, что из, по крайней мере, двух тонколистовых объемно-формованных профилей выполнены две кровельные панели, восходящие края которых соединены между собой в коньке посредством кровельной детали и стартовых элементов и укрыты коньковым элементом примыкания, при этом кровельная деталь выполнена в виде двух продольно расположенных гнутых профильных элементов, соединенных с поперечно установленными между ними с определенным шагом пластинами, а для закрепления каждой кровельной панели к кровельной детали и к коньковому элементу примыкания каждый стартовый элемент выполнен с плоской опорной частью, которой он закреплен к гнутому профильному элементу кровельной детали с возможностью разъема, с отгибом кромки одной стороны, к внешней поверхности которого закреплен с возможностью разъема коньковый элемент примыкания, и с отгибом кромки другой стороны в виде волнистой профилированной поверхности, идентичной профилю кровельной панели, которой стартовый элемент наложен и закреплен с возможностью разъема к восходящему краю кровельной панели. Особенность также и в том, что преимущественно выполнена герметизация соединений стартового элемента с кровельной панелью и с коньковым элементом примыкания. Для герметизации, в частности, использован герметик «Викар С» ЛБ 5×10. Гнутый профильный элемент, в частности, выполнен в виде уголка. Например, уголок выполнен 150×60×4, а пластина 4×170×240. Также стартовый элемент предпочтительно закреплен к кровельной панели рядом болтов M10 с фторпластовой шайбой, к кровельной детали болтами M16 и к коньковому элементу примыкания винтами самосверлящими 5,5×25 с уплотнительной шайбой с определенным шагом крепления. Шаг крепления, в частности, 300 мм. Кроме этого, тонколистовой объемно-формованный профиль желательно представляет собой достаточно плоскую строительную панель, включающую два продольно вытянутых главных профиля, каждый снабженный множеством продольных второстепенных профилей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и наложенных на главные профили, соблюдая общий рельеф профиля панели, желоба и гребни профилей сглаживаются, образуя, таким образом, одну центральную плоскую часть и плоскую боковую сторону у каждой кромки панели. При этом главный профиль выполнен, например, синусоидальной формы. Второстепенные профили могут быть выполнены на равном расстоянии друг от друга. Также второстепенные профили могут быть выполнены полукруглыми. Особенностью является и то, что тонколистовой объемно-формованный профиль преимущественно выполнен шириной один метр с глубиной рифления 128 мм из листовой стали класса С245-С345 толщиной 0,8-2,0 мм. Пластины, в частности, установлены с шагом 0,5-1 метр.
Совокупность существенных признаков позволяет получить технический результат.
Тонколистовые объемно-формованные профили не подходят для простого конькового сопряжения, поскольку должна быть обеспечена достаточная плотность сопряжения. Предлагаемое соединение восходящих краев двух кровельных панелей из тонколистовых объемно-формованных профилей в коньке, выполненное посредством кровельной детали в виде двух продольно расположенных гнутых профильных элементов, например уголков, соединенных с поперечно установленными между ними с определенным шагом пластинами через предложенные стартовые элементы, которые крепятся непосредственно к листам и к гнутым профильным элементам, в том числе уголкам, и укрытие такого соединения коньковым элементом примыкания обеспечивает достаточную плотность и надежность сопряжении. Использование предлагаемых стартовых элементов, выполненных на основе известных стартовых элементов, применяемых при монтаже стенового ограждения в опорном несущем узле, позволяет унифицировать детали и узлы, и не усложнять сборку здания. Простота выполнения позволяет избежать излишних затрат. Таким образом, обеспечение возможности выполнения несущего конькового кровельного покрытия бескаркасного здания позволяет придать ему различный требуемый архитектурный облик, вписывающийся в архитектурный ансамбль. Следовательно, расширяются функциональные возможности при создании зданий бескаркасного типа.
Результаты испытаний подтверждают высокую эффективность предложенного технического решения, в частности, обеспечено расширение функциональных возможностей возведения бескаркасных зданий с безопорным пролетом от 6 до 30 м в создании разнообразных архитектурных обликов, вписывающихся в общий архитектурный ансамбль.
На фиг.1 представлено соединение кровельных панелей в коньке, общий вид; на фиг.2 - то же, вид А-А на фиг.1; на фиг.3 представлен коньковый элемент, общий вид.
Конструкция конькового несущего кровельного покрытия здания бескаркасного типа содержит две кровельные панели 1, 2, восходящие края которых соединены между собой в коньке посредством кровельной детали 3 и стартовых элементов 4, 5 соответственно и укрыты коньковым элементом 6 примыкания. Каждая кровельная панель 1, 2 выполнена, по крайней мере, из одного тонколистового объемно-формованного профиля (не указано), например волнистого профилированного листа с двойным гофрированием. Кровельная деталь 3 выполнена в виде двух продольно расположенных гнутых профильных элементов, например уголков 7, в частности 150×60×4, швеллеров и др., соединенных с поперечно установленными между ними с определенным шагом пластинами 8, например 4×170×240. Выбор вида гнутого профильного элемента зависит от пролета бескаркасного здания и района строительства. Шаг установки пластин 8 может быть различным в зависимости от конструктивных особенностей здания, в частности, может быть выполнен 0,5-1,0 метр. Закрепление каждой кровельной панели 1, 2 к кровельной детали 3 и к коньковому элементу 6 примыкания выполнено через стартовый элемент 4, 5 соответственно. Каждый стартовый элемент 4, 5 выполнен с плоской опорной частью 9 и закреплен ей к гнутому профильному элементу, например уголку 7 кровельной детали 3 с возможностью разъема. Для закрепления желательно использовать болты 10, целесообразно болты M16, а под болты выполнить соответствующие отверстия (не показано). Каждый стартовый элемент 4, 5 выполнен также с отгибом 11 кромки одной стороны. К внешней поверхности отгиба 11 закреплен с возможностью разъема коньковый элемент 6 примыкания. Целесообразно это закрепление выполнить с определенным шагом крепления, в частности 300 мм, винтами 12, желательно самонарезающими самосверлящими 5,5×25, снабженными уплотнительной шайбой (не показано). Кроме этого, каждый стартовый элемент 4, 5 выполнен с отгибом 13 кромки другой стороны в виде волнистой профилированной поверхности, идентичной профилю кровельной панели 1, 2 соответственно, которой стартовые элементы 4, 5 наложены и закреплены с возможностью разъема к восходящим краям кровельных панелей 1,2 соответственно. Данное закрепление предпочтительно выполнить рядом болтов 14, в частности болтов M10 класса 6,6 по ГОСТ 1759.4-87, снабженных фторопластовыми шайбами (не показано) через соответствующие отверстия (не показано), например ⌀ 11 мм. Целесообразно выполнить герметизацию (не указано) соединений стартовых элементов 4, 5 с кровельными панелями 1, 2 соответственно и с коньковым элементом 6 примыкания. Можно для герметизации соединений использовать герметик «Викар С» ЛБ 5×10. Тонколистовой объемно-формованный профиль преимущественно представляет собой достаточно плоскую строительную панель, включающую два продольно вытянутых главных профиля, каждый снабженный множеством продольных второстепенных профилей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и наложенных на главные профили, соблюдая общий рельеф профиля панели, желоба и гребни профилей сглаживаются, образуя, таким образом, одну центральную плоскую часть и плоскую боковую сторону у каждой кромки панели. При этом главный профиль может быть выполнен синусоидальной формы; второстепенные профили могут быть выполнены на равном расстоянии друг от друга; второстепенные профили могут быть выполнены полукруглыми. Тонколистовой объемно-формованный профиль предпочтительно выполнен шириной один метр с глубиной рифления 128 мм из листовой стали класса С245-С345 толщиной 0,8-2,0 мм. Коньковый элемент 6 примыкания может быть, в частности, выполнен в виде плоского листа с центральным перегибом книзу с образованием уклонов и отогнутыми вниз под прямым углом относительно плоскостей уклонов соответствующими кромками.
Заявляемое техническое решение отличается простотой конструкции, надежностью соединений и экономичностью выполнения. Все детали изготавливаются в заводских условиях на известном оборудовании. Позволяет возводить здания бескаркасного типа с безопорным пролетом от 6 до 30 метров с приданием им требуемого архитектурного облика, вписывающегося в общий архитектурный ансамбль.