САМОНЕСУЩАЯ СЭНДВИЧ-КАССЕТА
SELF-SUPPORTING SANDWICH CASSETTE

Изобретение относится к области строительства, а именно к слоистым строительным элементам [E04C 2/28, E04C 2/292, E04C 2/296, E04C 2/40].
Из уровня техники известна СБОРНАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ КОМПОЗИТНАЯ ПАНЕЛЬ [WO2009131547 (A1), опубл.: 29.10.2009], содержащая первую лицевую панель, имеющую внутреннюю и внешнюю поверхности; два или более первых соединителей, работающих на срез, соединенных с указанной внутренней поверхностью указанной первой лицевой панели; вторую лицевую панель, имеющую внутреннюю и внешнюю поверхности; и два или более вторых соединителей, работающих на срез, соединенных с указанной внутренней поверхностью указанной второй лицевой панели; при этом, когда указанная панель собрана, указанные первая и вторая лицевые пластины образуют полость для приема материала наполнителя, и каждый из указанных первых соединителей, работающих на сдвиг, соединяется с соответствующим одним из указанных вторых соединителей, работающих на сдвиг, внутри указанной полости.
Недостатком аналога является низкая надежность, обусловленная отсутствием элементов, обуславливающих жесткость конструкции, а также высокая трудоемкость монтажа панелей в единую конструкцию, обусловленная отсутствием в конструкции панели элементов взаимодействия панелей между собой.
Наиболее близкой по технической сущности является ПЛОСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ [DE19727660 (A1), опубл.: 07.01.1999], в частности звукоизоляционная стена модульной конструкции, которая может быть собрана, в частности, из плоских структурных элементов в виде сэндвич-панелей с образованием заданных конфигураций, при этом плоские структурные элементы имеют плотно взаимодействующие друг с другом формы, краевые профили на их соединяющихся торцевых поверхностях, отличающиеся тем, что они расположены рядом по конфигурации, элементы конструкции соединяемых поверхностей могут быть заблокированы посредством по меньшей мере одной первой шляпообразной секции положительного края профиля и по меньшей мере одного участка второго профиля с отрицательной кромкой, принимающий участок профиля с положительной кромкой, при этом краевые профили интегрированы в элементы конструкции поверхности.
Основной технической проблемой прототипа является низкая надежность, обусловленная отсутствием элементов, обеспечивающих жесткость конструкции, а также сложность соединения панелей между собой из-за формы профиля взаимодействующих друг с другом панелей.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Технический результат изобретения заключается в уменьшении трудоемкости возведения надежной строительной конструкции из панельных строительных элементов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что самонесущая сэндвич-кассета, содержащая передний и задний облицовочные слои с наполнителем между ними и взаимодействующие торцевые боковые пластины, отличающаяся тем, что содержит несущий каркас, выполненный из опорных пластин, размещенных по периметру сэндвич-кассеты, определяющих своим расположением форму и размеры сэндвич-кассеты, опорные пластины внутри сэндвич-кассеты соединены между собой арматурой, в одной из боковых опорных пластин выполнены элементы взаимодействия с рядом расположенной сэндвич-кассетой, а в противоположной боковой опорной пластине выполнены ответные элементам взаимодействия рядом расположенной сэндвич-кассеты элементы, сквозь верхнюю и нижнюю опорные пластины через весь несущий каркас смонтирован винт, выполненный с возможностью взаимодействия своей резьбой с головкой винта нижерасположенной сэндвич-кассеты, несущий каркас впрессован в слои утеплителя.
В частности, как минимум, к одной из опорных пластин смонтирован профиль с возможностью крепления сэндвич-кассеты к основному каркасу строительной конструкции.
В частности, опорная пластина и смонтированный к ней профиль выполнены в виде единой детали.
В частности, профиль выполнен в виде уголка, одна из полок которого является продолжением упомянутой опорной пластины, а ортогональная полка расположена в параллельной задней стенке сэндвич-кассеты плоскости.
В частности, элементы взаимодействия выполнены в виде зацепов.
В частности, ответные элементам взаимодействия элементы в опорной пластине выполнены в виде отверстий.
В частности, винт в опорные пластины смонтирован резьбовым соединением.
В частности, конец винта выполнен ступенчатым.
В частности, в головке винта выполнено резьбовое отверстие ответное резьбе на ступенчатом конце винта.
В частности, утеплитель выполнен из базальтового волокна, пролитого связующим веществом.
В частности, утеплитель выполнен из пенополиизоцианурата.
В частности, края утеплителя закрыты изоляционным слоем.
В частности, изоляционный слой выполнен из базальтовой ленты.
В частности, изоляционный слой выполнен из ленты из пенополиизоцианурата.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан общий вид самонесущей сэндвич-кассеты.
На фиг.2 показан вид сбоку самонесущей сэндвич-кассеты в разрезе.
На фиг.3 показан вид сбоку несущей сэндвич-кассеты с уголком крепления в разрезе.
На фиг.4 показан вид сбоку соединенных в вертикальный ряд сэндвич-панелей в разрезе.
На фиг.5 показан вид соединения облицовочных панелей сэндвич-кассет.
На фигурах обозначено: 1 – утеплитель, 2 – арматура, 3 – опорные пластины, 4 – винт-шпилька, 5 – пластины, 6 – наружный зацеп, 7 – монтажное отверстие, 8 – изоляционный слой, 9 – технологические отверстия, 10 – крепежный уголок, 11 – облицовочная панель, 12 – загибы, 13 – стена здания, 14 – анкер.
Осуществление изобретения.
Самонесущая сэндвич-кассета содержит утеплитель 1 (см.Фиг.1), армированный внутри металлической арматурой 2, соединяющей опорные пластины 3, выполненные по наружным осям, образующие несущий каркас сэндвич-кассеты. Утеплитель 1 выполнен в виде базальтового волокна или пенополиизоцианурата.
Сэндвич-кассета оснащена, по крайней мере, одним ступенчатым винтом-шпилькой 4 (см.Фиг.2), смонтированным через отверстия в верхней и нижней опорных пластинах 3, при этом упомянутый винт-шпилька 4 содержит основную резьбу, выполненную по длине винта-шпильки 4 из под его головки, резьбу, выполненную на ступенчатом конце винта-шпильки 4 и внутреннюю резьбу, выполненную в головке винта-шпильки 4 и соответствующей по размерам резьбе ступенчатого конца винта-шпильки 4. Соединение винта-шпильки 4 с опорными пластинами 3 выполнено разъемным, с помощью пластин 5, снабженных резьбовыми отверстиями, совмещенными с отверстиями в верхней и нижней опорных пластинах 3.
В одной из боковых опорных пластин 3 выполнен, по крайней мере, один наружный зацеп 6, а в противоположной опорной пластине 3 выполнено соответствующее наружному зацепу 6 монтажное отверстие 7.
В одном из вариантов реализации, для привязки сэндвич-кассеты к основному (несущему) каркасу строительной конструкции по крайней мере к одной из опорных пластин 3, например, верхней, смонтирован профиль, выполненный, например, в виде крепежного уголка 10 (см.Фиг.3), при этом одна упомянутый уголок 10 смонтирован таким образом, что одна из его полок выполнена в продолжение опорной пластины 3 к которой он смонтирован, а другая, ортогональная полка расположена в параллельной задней стороне сэндвич-кассеты плоскости. В качестве варианта исполнения опорная пластины 3 и смонтированный к ней крепежный уголок 10 выполнены в виде единой детали, например, штампованием. Кроме того, в ортогональном уголке могут быть выполнены отверстия с возможностью установки в них анкеров (болтов) для разъемного соединения сэндвич-кассеты к основному каркасу строительной конструкции.
Также в качестве профиля кроме описанного крепежного уголка 10 может быть использована металлическая полоса или отрезки арматуры.
На верхнюю, нижнюю и боковые стенки сэндвич-кассеты с возможностью теплоизоляции и исключения образования мостов холода и гидромостов смонтирован изоляционный слой 8, выполненный, например, в виде базальтовой ленты или ленты из пенополиизоцианурата.
В изоляционном слое 8 выполнены технологические отверстия 9, соответствующие монтажному отверстию 7 и наружному зацепу 6, выполненных на боковых опорных пластинах 3 и напротив головки винта-шпильки 4 и его ступенчатого конца.
На переднюю и и/или заднюю стороны сэндвич-кассеты в одном из вариантов реализации смонтированы облицовочные панели 11, выполненные из листового металла, например, оцинкованной стали, алюминия и т.д. Облицовочные панели 11 выполнены штампованием, по краям облицовочных панелей 11 выполнены загибы 12.
Самонесущую сэндвич-кассету изготавливают следующим образом.
Основополагающим условием успешного применения самонесущих сэндвич-кассет в возведении стен, перегородок и облицовки фасадов зданий является точное проектирование и расчёты каждой сэндвич-кассеты, зависящей от геометрических размеров здания и толщины стен.
На первом этапе изготавливают несущий каркас. Для этого, в одной из боковых опорных пластин 3 вырубают и загибают в форме крюка, по крайней мере, один наружный зацеп 6, а в другой боковой опорной пластине выполняют монтажное отверстие 7 под этот наружный зацеп 6. В верхней и нижней опорных пластинах 3 выполняют отверстия для монтажа через них винта-шпильки 4. С внутренней стороны упомянутых опорных пластин 3 монтируют пластины 5 с резьбовыми отверстиями, при этом упомянутые резьбовые отверстия совмещают с отверстиями в опорных пластинах 3.
Далее соединяют арматурой 2 между собой боковые опорные пластины 3 и верхнюю и нижнюю опорные пластины 3. Монтируют через верхнюю опорную пластину 3 в нижнюю опорную пластину 3 винт-шпильку 4, при этом ступенчатый конец винта-шпильки 4 выполнен выступающим за нижнюю опорную пластину 3. Соединяют между собой пересекающуюся арматуру 2.
На следующем этапе собранный несущий каркас укладывают на нижний слой утеплителя 1 из базальтового полотна, размерами, превышающими размер несущего каркаса, и прессуют упомянутый несущий каркас в полотно. Далее, поверх несущего каркаса укладывают верхний слой полотна утеплителя 1 и повторяют операцию по прессованию полотна внутрь несущего каркаса.
Несущий каркас, обернутый в утеплитель 1, проливают связующим компонентом с последующими формовкой и прессованием. Формовку и прессование осуществляют, например, прижимно-ударными валками, при этом прессование выполняют так, чтобы прижимно-ударные валки не попадали на опорные металлические пластины 3 несущего каркаса.
После укладки утеплителя 1 внутрь несущего каркаса, его формовки и прессования, отрезают излишки полотна по периметру сформированной сэндвич-кассеты, а при укладке полотна одновременно в несколько несущих каркасов, нарезают, кроме того, полученный мат на сэндвич-кассеты. Излишки полотна отрезают по периметру, заданному опорными пластинами 3, струями воды под высоким давлением.
В варианте реализации утеплителя 1 из пенополиизоцианурата, несущий каркас упомянутым утеплителем 1 заполняют, при этом обрезку утеплителя 1 из пенополиизоцианурата осуществляют так же, как и утеплителя 1 из базальтового полотна.
Далее, сэндвич-кассету сушат с одновременной полимеризацией компонентов и подают в зону фрезерования кромок утеплителя 1 под дальнейшую оклейку с двух сторон облицовочными панелями 11 с помощью высокоадгезионного клея.
На заключительном этапе обклеивают боковые стороны по периметру сэндвич-кассеты изоляционным слоем 8.
Самонесущие сэндвич-кассеты соединяют между собой по длине и по высоте.
Соединение с боковой сэндвич-кассетой осуществляют с помощью наружных зацепов 6, выполненных на одной из боковых опорных пластин 3 и технологических отверстий 7 под эти наружные зацепы 6, выполненных в другой боковой опорной пластине 3. Монтаж каждой сэндвич-кассеты начинают с заведения наружных зацепов 6 в монтажные отверстия 7 соседней сэндвич-кассеты.
Соединение по высоте сэндвич-кассет осуществляют с помощью винтов-шпилек 4 (см.Фиг.4). Для этого вкручивают винт-шпильку 4 сэндвич-кассеты, которую планируют монтировать, так чтобы торец ступенчатого конца винат-шпильки 4 был заподлицо с краем изоляционного слоя 8. Устанавливают одну сэндвич-кассету на другую, совмещая ступенчатый конец винта-шпильки 4 верхней сэндвич-кассеты с резьбовым отверстием в головке винта-шпильки 4 нижней сэндвич-кассеты и закручивают винт-шпильку 4 верхней сэндвич-кассеты, при этом загибы 12, выполненные по периметру облицовочных панелей 11 располагаются друг напротив друга и обеспечивают гидроизоляцию сэндвич-кассет.
Монтаж сэндвич–кассеты к элементу каркаса здания выполняют с помощью крепежного уголка 10 анкерами 14 после соединения этой сэндвич-кассеты с соседними боковой и нижней сэндвич-кассетами.
Поверх облицовочных панелей 11 сэндвич-панелей могут выполнять фасадную отделку.
Описанный пример сэндвич-кассеты, выполненной в форме параллелепипеда, является частным случаем реализации сэндвич-кассеты и не ограничивает объем изобретения, который определяется формулой изобретения с учетом возможных вариантов. Сэндвич-кассета может быть выполнена любой геометрической формы.
Собранные описанным способом строительные конструкции из предлагаемых самонесущих сэндвич-панелей обладают высокой устойчивостью к действующим на них нагрузкам за счет несущего каркаса, а наличие облицовочных панелей 11 обеспечивает законченную конструкцию, не требующую дополнительной отделки, что является привлекательным для строительства, снижающим общую трудоемкость, трудозатраты и материалоемкость при строительстве.
Технический результат – уменьшение трудоемкости возведения надежной строительной конструкции из панельных строительных элементов достигается за счет выполнения строительной конструкции из самонесущих сэндвич-кассет, каждая из которых содержит внутри себя армирующий несущий каркас, выполненный из опорных пластин 3, соединенных между собой арматурой 2, повышающий жесткость конструкции и ее надежность и за счет выполнения в боковых опорных пластинах 3 элементов взаимодействия с соседними в ряду аналогичными сэндвич-кассетами и винта-шпильки 4, пропущенного через всю сэндвич-кассету сверху вниз, взаимодействующего с аналогичными винтами-шпильками 4 ниже и выше расположенных сэндвич-кассет.