Перекрытие

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к строительству и может быть использована в конструкциях мобильных зданий контейнерного и сборно-разборного типа как в качестве панели основания модульного здания, так и в качестве панели межэтажного перекрытия для двух и трехэтажных зданий.
Уровень техники
Известен блок-контейнер, в котором верхнее и нижнее перекрытия включают раму из гнутых профилей, соединенных между собой угловыми соединительными элементами, установленные в раме поперечные балки Ñ-образного металлического профиля, размещенный между ними утеплитель из минераловатных плит, верхнюю и нижнюю листовые обшивки (патент RU 32814, МПК: Е04Н7/00, опубл. 27.09.2003).
К недостаткам упомянутого аналога следует отнести использование для обшивки деревянных материалов, подверженных влиянию влажности и других погодных условий.
Известен строительный модуль для системы модульных зданий, содержащий верхнее и нижнее перекрытия, соединенные между собой угловыми стойками, между которыми установлены стеновые панели (см. патент US 4545159, МПК: E04H1/00, опубл. 08.10.1985г). Нижнее перекрытие включает образованную продольными и поперечными балками раму, в которой устроен монолитный железобетонный пол.
Бетонный пол более долговечный и надежный, и меньше подвержен атмосферным воздействиям, чем фанерный или деревянный. Недостатком упомянутого решения по патенту US4545159 является то, что формирование монолитного перекрытия осуществляется непосредственно на стройплощадке, при этом проведение «мокрых» работ с бетоном зависит от погодных условий и затруднительно в условиях низких температур.
Известно негорючее мобильное здание (см. патент US 6038824, МПК: Е04В1/34, опубл. 21.03.2000), в котором конструкция пола включает стальную раму, сваренную из продольных и поперечных коробчатых профилей, закрепленный в раме на угловых опорах профнастил, поверх которого нанесен слой бетона, укрепленный уложенными в гофры элементами арматуры. Профнастил выполняет функции несъемной опалубки для бетонного пола модуля. Жесткая полистирольная изоляция с эластомерным покрытием прикреплена к нижней части настила внутри рамы пола.
Подобные монолитные перекрытия «по профнастилу» в последнее время получают все большее распространение в силу простоты монтажных работ, прочности, легкости и долговечности перекрытия. Такое перекрытие практически невозможно деформировать нагрузкой, на него не воздействует внешняя среда, оно имеет относительно невысокую стоимость и обеспечивает возможность получения готового пола (потолка), не требующего дополнительных доработок. Однако в выше охарактеризованной конструкции не решены вопросы теплоизоляции.
В качестве наиболее близкого аналога, по наличию конструктивных признаков, сходных с существенными признаками заявляемого технического решения, принята конструкция (панель) перекрытия инвентарного контейнерного здания, раскрытая в патенте DE 202009002015 (МПК: Е04B1/343, Е04В1/348, опубл. 23.09.2010).
Признаки ближайшего аналога, сходные с заявляемым техническим решением, следующие. Известное перекрытие содержит раму из гнутых профилей, соединенных между собой угловыми соединительными элементами, закрепленные в раме поперечные металлические балки, уложенный между поперечными балками утеплитель из минеральной ваты, нижнюю обшивку из профлиста и верхний настил.
В этом перекрытии верхний настил выполнен из цементно-связанной строительной плиты толщиной 22 мм, поверх которой нанесена чистовая отделка в виде покрытия ПВХ.
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести большой вес плит ЦСП, пыльность резки, трудоемкость и требования определенных навыков раскроя, для соблюдения точности размеров и зазоров между плитами с целью исключения температурных деформаций, необходимость послемонтажной обработки ЦСП (защитной грунтовки, пропитки), необходимость изготовления перекрытия на строительной площадке.
Технической  проблемой, решение которой обеспечивается при использовании полезной модели, является снижение веса перекрытия, упрощение изготовления перекрытия,  и возможность изготовление перекрытия в заводских условиях с поставкой его на стройплощадку в виде готовой сборочной единицы модульного здания.
Раскрытие сущности полезной модели
Упомянутая проблема решена благодаря тому, что в предлагаемом перекрытии для мобильного здания, содержащем раму из гнутых профилей, соединенных между собой угловыми соединительными элементами, закрепленные в раме поперечные балки, между которыми уложен утеплитель, нижняя обшивка и верхний настил, согласно заявляемой полезной модели, верхний настил включает смонтированные по периметру рамы угловые профили, обращенные внутрь рамы горизонтальными полками, на которые оперт профилированный лист с волнистыми симметричными гофрами, и слой бетона, уложенный поверх профилированного листа в объеме, сформированном вертикальными полками угловых профилей.
Отличительным от ближайшего аналога является выполнение верхнего настила в виде сборно-монолитной конструкции, включающей заполненный бетоном металлический каркас из профилированного листа и угловых профилей, выполняющих функцию несъемной опалубки. Угловые профили смонтированы по периметру рамы горизонтальными полками внутрь рамы, профилированный лист с волнистыми симметричными гофрами уложен на горизонтальные полки профилей и образует дно опалубки. Вертикальные полки угловых профилей обусловливают толщину слоя бетона. При изготовлении перекрытия верхняя поверхность слоя бетона выравнивается по краю вертикальных полок профилей, что облегчает формирование настила и позволяет получить ровный пол. Использование профилированного листа с волнистыми симметричными гофрами обусловлено тем, что такая форма листа характеризуется высокой нагрузочной способностью даже при выполнении этого листа из тонкого металла. В преимущественном варианте реализации полезной модели толщина профилированного листа с волнистыми симметричными гофрами составляет 0,5 - 0,6 мм. По сравнению с известными решениями,  в которых используют профилированные листы с трапециевидными гофрами (например, см. патент US 6038824), перекрытие, выполненное согласно заявляемой полезной модели, характеризуется повышенной прочностью при значительном снижении веса. Такая конструкция перекрытия, с повышенной прочностью и при этом облегченная, позволяет изготавливать его в заводских условиях и поставлять перекрытие к месту установки здания в качестве готовой его сборочной единицы.
Краткое описание чертежей
Конструкция заявляемого устройства поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 – перекрытие, общий вид, в изометрии;
на фиг. 2 – рама перекрытия;
на фиг. 3 – фрагмент I с фиг. 1,  в разрезе.
Осуществление полезной модели
Перекрытие содержит раму из продольных 1 и поперечных 2 гнутых профилей, соединенных между собой угловыми соединительными элементами 3 (см. фиг. 2). В раме закреплены поперечные балки 4, соединенные между собой продольными жесткими связями 5. В раме перекрытия, между балками 4, уложен утеплитель 6 (см. фиг. 3), например, теплоизоляционные плиты из минеральной ваты. В конструкцию перекрытия также входят нижняя обшивка 7 и верхний настил 8.
Верхний настил 8 (см. фиг. 3) включает смонтированные по периметру рамы угловые профили 9, обращенные внутрь рамы горизонтальными полками, на которые оперт профилированный металлический лист 10 с волнистыми симметричными гофрами, и слой бетона 11, уложенный поверх профилированного листа в объеме, сформированном вертикальными полками угловых профилей 9. Поверх слоя бетона нанесена чистовая отделка 12, в качестве которой может быть использовано любое покрытие для пола.
Оптимальным для изготовления прочного и при этом характеризующего пониженным весом настила является использование профилированного листа толщиной металла  0,5-0,6 мм,  с волнистыми симметричными гофрами с высотой 20±1 мм, шагом 80 мм и радиусом дуги волны 25мм.  Такой же лист может быть использован в качестве нижней обшивки перекрытия, в этом случае он закрепляется снаружи к нижним горизонтальным полкам гнутых профилей.
Как указано выше, рама перекрытия выполнена из продольных 1 и поперечных 2 гнутых профилей. Используемые в заявляемой полезной модели профили относятся к металлическим гнутым разнополочным незамкнутым профилям. Форма их характеризуется наличием вертикальной стенки, связывающей  направленные  в одну сторону горизонтальные стенки, из которых (см. фиг. 3) верхняя выполнена с вертикальным отгибом 13 свободного края наружу профиля, а нижняя – с Г-образным отгибом внутрь профиля. Этот Г-образный отгиб в совокупности с вертикальной и нижней стенками гнутого профиля формирует его коробчатую опорную часть 14 и горизонтальную полку 15.
К вертикальному отгибу 13 примыкают угловые профили 9 верхнего настила, обеспечивая, таким образом, жесткость конструкции. Кроме этого отгиб 13 гнутого профиля исключает попадание влаги (дождевой воды, талого снега) внутрь перекрытия и к его утеплителю.
Поперечные балки 4 выполнены в виде [-образных металлических балок, т.е. в виде металлических швеллеров, заведены краями внутрь гнутых профилей рамы, установлены с опорой на их горизонтальные полки 15 и закреплены сваркой. Между собой балки 4 соединены жесткими продольными связями 5, в качестве которых могут быть применены металлические стержни, выполненные, в частности, из уголкового проката.
Перекрытие изготавливают следующим образом.
Сначала собирается рама из гнутых профилей 1 и 2, и угловых соединительных элементов 3. В раме закрепляют сваркой поперечные балки, которые заведены краями внутрь гнутых профилей 1 рамы, установлены с опорой на их горизонтальные полки 15 и связаны между собой стержнями 5. Снизу к раме, к горизонтальным полкам 15 гнутых профилей прикрепляют профилированный лист 7. Между поперечными балками 4 укладывают утеплитель из минеральной ваты. При этом целесообразно, если расстояние между поперечными балками соответствует ширине листов утеплителя, что облегчает сборочно-монтажные работы. По периметру рамы, с опорой на поперечные балки 4, закрепляют угловые профили 9 верхнего настила. Вертикальная полка угловых профилей 9 прилегает к вертикальному отгибу 13 гнутого профиля рамы, а горизонтальная полка ориентирована внутрь рамы. На эти горизонтальные полки угловых профилей 9 укладывают профилированный металлический лист 10 с волнистыми симметричными гофрами, и сверху заливают бетонную смесь. При этом вертикальные полки угловых профилей 9 служат ограничительной опалубкой. После затвердевания бетона, поверх бетонной смеси укладывают половое покрытие (чистовая отделка), которое может быть выполнено как при изготовлении перекрытия в заводских условиях, так и на строительной площадке, после монтажа перекрытия при возведении мобильного здания.
Таким образом, заявляемое перекрытие представляет собой законченную сборочную единицу модульного здания, которая изготовлена в заводских условиях, и транспортируется на место сборки  в завершенном виде.