МОДУЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ КРЫШИ

Область техники
Полезная модель относится к области строительных материалов, в частности к конструктивным элементам крыш.
Уровень техники
Наиболее близким техническим решением (прототип) является конструкция скатной крыши (Загородный дом. Строительные работы. Крыша и кровля [Электронный ресурс], URL: http://sharovdom.ru/skatnaya-krysha.html, (дата обращения 22.05.2012)). Скатная крыша состоит из наклонных плоскостей, называемых скатами. Скаты формируются за счет обрешетки, закрепляемой на стропильной конструкции. Эта же обрешетка поддерживает кровлю, на которой закрепляют тепло- и пароизоляцию. Нижние концы строп опираются на мауэрлат - специальный опорный брус, закрепляемый на несущей конструкции стены. Пересечение скатов образует наклонные и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком. Края крыши, выступающие за контур наружных стен, называют свесами. В срубных и каркасных деревянных конструкциях мауэрлатом является либо верхний венец сруба, либо верхняя балка каркаса. В кирпичных домах мауэрлат ставят дополнительно: заподлицо с внутренней поверхностью стены устанавливают деревянный брус, который снаружи закрыт рядом кладки. Для того чтобы усилить жесткость конструкции скатов и перераспределить нагрузку со стропил на внутренние стены или опоры, можно применять стойки и раскосы. Эти конструктивные элементы поддерживают верхние концы стропил. В плоскости скатов стропила скрепляют диагональными связями - досками толщиной 30-40 мм, прибивая их к основанию одной стропильной ноги и к середине (или выше) соседней. Вершина треугольников стропильной конструкции скрепляют горизонтальной балкой - коньковым прогоном.
Недостатками прототипа являются сложность и недостаточная точность сборки крыши.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение точности сборки крыши и ее упрощение.
Поставленная цель достигается за счет того, что в модульном элементе крыши, содержащем основные брусья, первую поперечину, вторую поперечину, третью поперечину, ветровую доску, настил и изоляционные элементы, причем каждый основной брус ограничен противоположно расположенными внешней поверхностью и внутренней поверхностью, противоположно расположенными первым торцом и вторым торцом и противоположно расположенными двумя боковыми поверхностями, при этом внешняя поверхность и внутренняя поверхность ортогональны боковым поверхностям, первый торец расположен по отношению к внутренней поверхности под углом более 90°, в основных брусьях со стороны внутренней поверхности вблизи второго торца образован вырез, вырез образован первым срезом и вторым срезом, первая поперечина, вторая поперечина и третья поперечина выполнены в виде бруса прямоугольного сечения, основные брусья расположены на расстоянии друг от друга, параллельно друг другу и обращены друг к другу соответствующими боковыми поверхностями, при этом верхние поверхности расположены в одной плоскости, к внешним поверхностям прикреплен настил с образованием сплошного покрытия, второй торец образован двумя поверхностями, причем каждая из указанных поверхностей второго торца образует угол более 90° с внешней поверхностью и с внутренней поверхностью соответственно, ветровая доска выполнена в виде бруса Г-образного сечения с первой и второй частью, в третьей поперечине на расстоянии друг от друга выполнены соединительные отверстия, вторая поперечина присоединена к основным брусьям в центральной части основных брусьев, первая поперечина присоединена к основным брусьям таким образом, что одна из граней первой поперечины расположена в одной плоскости с первым срезом, первая поперечина и вторая поперечина выполнены каждая как одно целое или состоящей из нескольких частей, третья поперечина присоединена к первым торцам основных брусьев, при этом соединительные отверстия расположены между каждыми соседними основными брусьями или через два соседних основных бруса, изоляционные элементы размещены в полостях, образованных соответствующими участками настила, боковых поверхностей основных брусьев, соответствующих поверхностей первых поперечин и соответствующих поверхностей вторых поперечин, и в полостях, образованных соответствующими участками настила, боковых поверхностей основных брусьев, соответствующих поверхностей вторых поперечин и соответствующих поверхностей третьих поперечин, ветровая доска присоединена ко вторым торцам, при этом первая часть расположена параллельно второму срезу, вторая часть расположена параллельно первому срезу, при этом поверхностью третьей поперечины, противоположной креплению первых торцов основных брусьев, образована соединительная поверхность, предназначенная для присоединения другого модульного элемента крыши.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами (фиг.1, 2), где на фиг.1 показаны модульные элементы, на фиг.2 показана установка крыши на стеновые панели.
Раскрытие полезной модели
На фигуре обозначены: основной брус 1, первая поперечина 2, соединительная поверхность 3, третья поперечина 4, соединительное отверстие 5, вторая поперечина 6, первый торец 7, изоляционный элемент 8, первый срез 9, вырез 10, второй срез 11, первая часть 12, ветровая доска 13, вторая часть 14, опорный брус 15, верхняя сторона 16, внутренняя сторона 17, болтовое соединение 18, внешняя сторона 19, настил 20, изоляционная пленка 21, кровельный материал 22, модульный элемент 23, стеновая панель 24.
Основными элементами модульного элемента являются основные брусья 1, первая поперечина 2, вторая поперечина 6, третья поперечина 4, настил 20, изоляционные элементы 8 и ветровая доска 13.
Модульный элемент 23 представляет собой составную часть крыши, собираемую в заводских условиях, готовую для дальнейшей транспортировки на строительную площадку и монтажа. Представляет каркасную деревянную конструкцию из основных брусьев 1, первой поперечины 2, второй поперечины 6, третьей поперечины 4 и ветровой доски 13, с одной стороны закрытую настилом 20 с образованием с другой стороны полостей, заполненных изоляционными элементами 8.
Основной брус 1 представляет собой часть деревянную балку прямоугольного сечения с внешней поверхностью, внутренней поверхностью, двумя боковыми поверхностями, первым торцом 7 и вторым торцом. Боковые поверхности расположены противоположно друг другу. Внутренняя поверхность расположена противоположно внешней поверхности. Первый торец 7 расположен под углом к оси основного бруса 1 с обеспечением возможности образования необходимого угла с соответствующим основным брусом 1 другого модульного элемента 233. При этом между внутренней поверхностью и первым торцом 7 образован тупой угол, т.е. угол более 90°, а между внешней поверхностью и первым торцом 7 образован острый угол, т.е. угол менее 90°.
Второй торец образован двумя поверхностями, расположенными под углом друг к другу близким к прямому углу, т.е. приблизительно равным 90°. При этом одна из указанных поверхностей образует тупой угол с внутренней поверхностью основного бруса 1, а другая образует тупой угол с внешней поверхностью основного бруса 1. В частном случае поверхность второго торца, расположенная со стороны внутренней поверхности выполнена большей площади, чем поверхность второго торца, расположенная со стороны внешней поверхности. В основном брусе 1 со стороны внутренней поверхности вблизи второго торца выполнен вырез 10. Вырез 10 выполнен угловым с первым срезом 9 и вторым срезом 11. Первый срез 9 и второй срез 11 расположены под прямым углом друг к другу, т.е. под углом равным или близким к 90°. Второй срез 11 расположен ближе ко второму торцу, чем первый срез 9. При этом первый срез 9 в процессе эксплуатации расположен в горизонтальной плоскости, т.е. в плоскости верхней стороны 16 стеновой панели 24, а второй срез 11 в вертикальной плоскости, т.е. в плоскости внешней стороны 19 стеновой панели 24.
Под углом более 90° или менее 90° между поверхностями в данной заявке понимается угол между двумя линиями этих поверхностей, проведенными к одной точке, лежащей на линии пересечения этих поверхностей, и перпендикулярными этой линии пересечения.
Основные брусья 1 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Основные брусья 1 обращены друг к другу соответствующими боковыми поверхностями. Каждая боковая поверхность одного бруса 1 обращена к одной из боковых поверхностей других основных брусьев 1, расположенных по обе стороны от указанного основного бруса 1. При этом боковые поверхности двух основных брусьев 1, расположенных по краю модульного элемента 23, обращены наружу устройства. Внешние поверхности расположены в одной плоскости, а внутренние поверхности расположены в другой одной плоскости. Под оборотом «внешние поверхности расположены в одной плоскости, а внутренние поверхности расположены в другой одной плоскости» понимается расположение внутренних поверхностей в одной плоскости, которая является другой, в частном случае параллельной, по отношению к плоскости в которой расположены внешние поверхности. Под одной плоскость в данной заявке понимается расположение поверхностей с отклонениями от данной плоскости, обеспечивающим возможность присоединения указанных поверхностей к плоским элементам конструкции, например к настилу 20 или потолочным листам. Первые торцы 7 расположены в одной плоскости с обеспечением возможности крепления к ним третьей поперечины 4. В процессе эксплуатации внешние поверхности основных брусьев 1 обращены наружу здания. Внутренние поверхности обращены внутрь здания. Основные брусья 1 соединены между собой посредством первой поперечины 2, второй поперечины 6, третьей поперечины 4 и ветровой доски 13.
Первая поперечина 2 представляет собой деревянный брус прямоугольного сечения или, в частном случае набор частей бруса расположенных по одной оси или с небольшими отклонениями от данной оси и соединенных с соответствующими парами основных брусьев 1. При этом указанные части первой поперечины 2 присоединяют к соответствующим основным брусьям 1 их торцевыми сторонами. Первая поперечина 2 расположена на некотором расстоянии от вторых торцов. При этом одна из граней первой поперечины 7 расположена в частном случае в плоскости первого среза 9.
Вторая поперечина 6 представляет собой деревянный брус прямоугольного сечения или, в частном случае набор частей бруса расположенных по одной оси или с небольшими отклонениями от данной оси и соединенных с соответствующими парами основных брусьев 1. При этом указанные части второй поперечины 6 присоединяют к соответствующим основным брусьям 1 их торцевыми сторонами. Вторая поперечина 6 присоединена к основным брусьям 1 в средней части основных брусьев 1 и расположена перпендикулярно основным брусьям 1.
Третья поперечина 4 представляет собой брус с прямоугольным поперечным сечением. Третья поперечина 4 присоединена к основным брусьям 1 со стороны первых торцов 7. Поверхность третьей поперечины 4, противоположная соединению третьей поперечины 4 с основными брусьями 1, представляет собой соединительную поверхность 3, предназначенную для прилегания к соединительной поверхности 3 третьей поперечины 4 другого модульного элемента 23. В третьей поперечине 4 выполнены соединительные отверстия 5. Соединительные отверстия 5 выполнены сквозными со стороны, которой она присоединена к основным брусьям 1 на сторону соединительной поверхности 3. Соединительные отверстия 5 могут быть расположены по одному между каждыми соседними основными брусьями 1 или по одному через два соседних основных бруса 1. При этом соединительные отверстия 5 в третьей поперечине 4 одного модульного элемента 23 выполнены с обеспечением возможности их совмещения с соединительными отверстиями 5, выполненными в третьей поперечине 4 другого модульного элемента 23.
Ветровая доска 13 представляет собой деревянный бус состоящий из первой части 12 и второй части 14 образующих Г-образное поперечное сечение ветровой доски 13. При этом первая часть 12 и вторая часть 14 могут быть выполнены заодно или как отдельные брусья, соединенные между собой. Ветровая доска 13 выполнена с обеспечением возможности присоединения ее ко вторым торцам основных брусьев 1. При этом первая часть 12 присоединена к плоскости второго торца, расположенной со стороны внешней поверхности, а вторая часть 14 к плоскости второго торца, расположенной со стороны внутренней поверхности. Край второй части 14, противоположный ее соединению с первой частью 12 расположен в одной плоскости со вторым срезом 11.
Настил 20 представляет собой плоский конструктивный элемент, у которого две противоположно расположенные стороны имеют большую площадь, чем другие его стороны. Настил 20 выполнен прямоугольной формы. Настил 20 может быть выполнен из любых достаточно прочных материалов, в частности древесных, например из древесностружечной плиты, древесноволокн истой плиты, фанеры или любого другого материала. Настил 20 прикреплен к внешним поверхностям основных брусьев 1. Настил 20 на внешних поверхностях основных брусьев 1 может быть выполнен в виде одного плоского конструктивного элемента или в виде нескольких частей. Расположенные рядом части настила 20 прилегают друг к другу соответствующими краями с образованием сплошного покрытия четырехугольной формы. При этом соответствующие края соответствующих частей настила 20 расположены вблизи боковых поверхностей основных брусьев 1, обращенных наружу модульного элемента 23. Края частей настила 20 со стороны первых торцов 7 и вторых торцов расположены на некотором расстоянии от первых торцов 7 и вторых торцов с образованием выступающих частей основных брусьев 1. При этом со стороны внутренних поверхностей основных брусьев 1 в модульном элементе 23 образованы полости между соответствующими участками настила 20, боковыми поверхностями двух соседних основных брусьев 1 и соответствующими поверхностями первой поперечины 2 и второй поперечины 6, и между соответствующими участками настила 20, боковыми поверхностями двух соседних основных брусьев 1 второй поперечины 6 и третьей поперечины 4. В полостях расположены изоляционные элементы 8.
Изоляционный элемент 8 представляет собой элемент конструкции, уменьшающий или предотвращающий нежелательный тепловой и паровой обмен с окружающей средой через крышу. В качестве изоляционного элемента 8 могут быть использованы листы из различных изолирующих материалов, например пенополистирола, пенопласта, стекловолокна или любого другого изоляционного материала. В частном случае изоляционные элементы 8 представляют собой затвердевшую двухкомпонентную полужесткую тепло и пароизоляционную пену. Изоляционные элементы 8 закреплены в полостях, например посредством силы трения, или посредством клеящего вещества или посредством гвоздей. Изоляционные элементы 8 размещены в полостях таким образом, чтобы они не выступали за внутренние поверхности основных брусьев 1.
Модульные элементы 23 соединяют между собой посредством болтового соединения 18. При этом болты пропускают через совмещенные соединительные отверстия 5 третьей поперечины 4 одного модульного элемента 23 и третьей поперечины 4 другого модульного элемента 23. При этом внутренние поверхности основных брусьев 1 одного модульного элемента 23 направлены в сторону внутренних поверхностей основных брусьев 1 другого модульного элемента 23. Противоположные концы основных брусьев 1 соединенных модульных элементов 23 опираются на опорные брусья 15, размещенные на верхних сторонах 16 противоположных стеновых панелей 24.
Опорный брус (мауэрлат) 15 представляет собой конструктивный элемент крыши здания, на который опираются основные брусья 1. Опорный брус 15 закреплен на верхней стороне 16 стеновой панели 24 заподлицо с его внешней стороной 19. Опорный брус 15 представляет собой деревянную балку с прямоугольным поперечным сечением. Опорный брус 15 предназначен для распределения нагрузки от основных брусьев 1 по всей поверхности стеновой панели 24.
Изоляционная пленка 21 представляет собой тепло и влагоизоляционный материал в виде тонкого гибкого полотна. Изоляционная пленка 21 расположена поверх настила 20. На изоляционной пленке 21 размещен кровельный материал 22.
Кровельный материал 22 представляет собой как защитное так и декоративное покрытие крыши здания. Кровельный материал 22 расположен на модульных элементах 23 поверх настила 20 и изоляционной пленки 21. В качестве кровельного материала 22 может быть применен любой кровельный материал, в том числе различные виды черепицы, асбестоцементные листы, шифер, рубероид и многие другие кровельные материалы.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом. Изготавливают основные брусья 1, первые поперечины 2, вторые поперечины 6, третьи поперечины 4, ветровые доски 13, настил 20 и изоляционные элементы 8. В основных брусьях 1 делают вырез 10. В третьей поперечине 4 выполняют соединительные отверстия 5. Основные брусья 1 располагают на одинаковом расстоянии друг от друга боковыми поверхностями друг к другу. Основные брусья 1 соединяют вблизи вырезов 10 с первой поперечиной 2 или ее частями. Основные брусья 1 соединяют со второй поперечиной 6 или ее частями в средней части основных брусьев 1. При этом возможен любой из известных способов соединения, например посредством клеящего вещества, гвоздей, или посредством выполнения в соответствующих местах основных брусьев 1 и первых поперечин 2 или вторых поперечин 6 соответствующих вырезов и совмещения основных брусьев 1 и первой поперечины 2 или второй поперечины 6 в местах вырезов перпендикулярно друг другу, т.е. крестовым или крестообразным соединением. К первым торцам 7 основных брусьев 1 присоединяют третью поперечину 4. Возможно выполнение соединительных отверстий 5 в третьих поперечинах 4 после присоединения ее к основным брусьям 1. Ко вторым торцам присоединяют ветровую доску 13. На внешних поверхностях основных брусьев 1 закрепляют настил 20 с образованием сплошного покрытия четырехугольной формы. При этом соответствующие края соответствующих частей настила 20 расположены вблизи боковых поверхностей основных брусьев 1, обращенных наружу модульного элемента 23. Края частей настила 20 со стороны первых торцов 7 и вторых торцов расположены на некотором расстоянии от первых торцов 7 и вторых торцов с образованием выступающих частей основных брусьев 1. Полости, образованные со стороны внутренних поверхностей, заполняют изоляционными элементами 8. Готовые модульные элементы 23 транспортируют на место возведения здания.
На верхней стороне 16 стеновых панелей 24 закрепляют опорные брусья 15. При этом опорные брусья 15 располагают соответствующими краем в одной плоскости с внешней стороной 19 стеновой панели 24. Один из модульных элементов 23 размещают вырезами 10 на опорном брусе 15 одной стеновой панели 24, а другой модульный элемент 23 вырезами 10 на опорном брусе 15 стеновой панели 24, установленной противоположно указанной ранее стеновой панели 24. Модульные элементы 23 скрепляют между собой посредством болтового соединения 18. При этом анкерные болты пропускают через соответствующие пары соединительных отверстий 5 двух третьих поперечин 4, прилегающих друг к другу соединительными поверхностями 3. При этом возможно расположение между соединительными поверхностями 3 герметизирующего элемента. После соединения модульных элементов 23 выступающие части основных брусьев 1 закрывают настилом 20 со стороны внешних поверхностей выступающих частей основных брусьев 1. При этом вторая часть 14 ветровой доски 13 краем, противоположным соединению с первой частью 12 ветровой доски 13, прилегает к внешней стороне 19 стеновой панели 24 и предотвращает поступление холодного воздуха во внутреннее пространство здания.
На настил 20 укладывают изоляционную пленку 21. Поверх изоляционной пленки 21 кладут и закрепляют кровельный материал 22.
Таким образом, выполнение устройства из основных брусьев, первой поперечины, второй поперечины, третьей поперечины, ветровой доски, настила и изоляционных элементов, обеспечивает повышение точности сборки крыши за счет изготовления модульных элементов в безопасны условиях, например на заводе, а не па верхнем уровне здания. За счет изготовления модульных элементов упрощается сборка крыши на стройплощадке.