решетчатая плита покрытия

Формула изобретения

РЕШЕТЧАТАЯ ПЛИТА ПОКРЫТИЯ, включающая ограждение и каркас из жестко соединенных между собой однотипных несущих элементов с изогнутой в плоскости формой, образующих циклически симметричную решетку и состыкованых так, что торцы одного элемента примыкают к боковым поверхностям двух других, не связанных непосредственно друг с другом элементов, в третях их длины, отличающаяся тем, что несущие элементы имеют форму полуокружности, а пристыковка смежных элементов выполнена с одной стороны несущего элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях покрытий зданий и сооружений, а также подвесных потолков.

Известна решетчатая плита покрытия, включающая ограждение и каркас, содержащий жестко соединенные между собой несущие элементы, образующие решетку с гексагональными ячейками, при этом несущие элементы выполнены в виде прямолинейных стержней длиной на сторону ячейки [1]

В такой конструкции решетчатой плиты за счет циклической симметрии решетки обеспечивается равномерное распределение усилий в несущих элементах, что позволяет рационально использовать материал конструкции и тем самым снизить ее материалоемкость. Недостатком данного покрытия является необходимость стыковки в каждом узле трех несущих элементов, требующей большого количества соединительных деталей в узлах, что увеличивает металлоемкость конструкции, усложняет монтаж покрытия и повышает трудоемкость его сборки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является решетчатая плита покрытия, включающая каркас и ограждение, при этом каркас выполнен из жестко соединенных однотипных несущих элементов, образующих решетку с гексагональными ячейками таким образом, что торцы двух элементов пристыкованы к боковым противоположным поверхностям третьих элементов в двух разных местах, а на торцах имеются арматурные выпуски, установленные в верхней и нижней зонах поперечного сечения, при этом несущие элементы выполнены в виде ломанных трехзвенных элементов, изогнутых в плоскости покрытия [2]

В указанной конструкции решетчатой плиты обеспечивается соединение в стыках только двух несущих элементов, что позволяет упростить конструкцию стыков, уменьшить металлоемкость покрытия и снизить трудоемкость его сборки. Кроме того, выполнение элементов каркаса неразрезными так, что каждый элемент одновременно является частью четырех ячеек решетки, повышает сборность покрытия и обеспечивает лучшее перераспределение усилий по всей структуре решетки, а также повышает жесткость конструкции.

Недостатки данного покрытия следующие.

Малый радиус гнутья несущих элементов, требующий применения для изготовления очень тонких досок, что ведет к потерям древесины при острожке и увеличению количества клеевых швов на единицу объема дощатоклееного элемента, следствием чего является повышение расхода пиломатериала и клея. Кроме того, малый радиус кривизны определяет наличие в клееных элементах значительных начальных напряжений от гнутья, что наряду с большим числом клеевых швов повышает опасность расслоения клееных элементов, снижает прочность и эксплуатационную надежность конструкции, а также еще более увеличивает ее материалоемоксть.

Изогнутость несущих элементов по двум противоположно направленным радиусам кривизны, что усложняет их изготовление, снижает транспортабельность и повышает затраты на перевозку.

Невыгодные условия работы древесины в узлах на местное смятие поперек волокон, что повышает материалоемкость покрытия и снижает его эксплуатационную надежность.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности покрытия, снижение его материалоемкости и затрат на изготовление и транспортирование.

Достигается это тем, что в решетчатой плите покрытия, включающей элементы ограждения в виде настила и каркас из жестко соединенных между собой несущих элементов в форме полуокружности, образующих циклически симметричную решетку, каждый неконтурный несущий элемент своими торцами пристыкован к боковым поверхностям двух разных не соединенных друг с другом несущих элементов, а пристыковка торцов осуществляется с выпуклой стороны каждого несущего полукруглого элемента в двух местах, расположенных в третях его длины. Для осуществления стыковки несущие элементы имеют на торцах арматурные выпуски, установленные в верхней и нижней зонах поперечного сечения, и отверстия, расположенные в местах стыков.

Перечисленная выше совокупность существенных признаков позволяет достигнуть увеличения радиуса кривизны несущих элементов; единственности радиуса кривизны несущего элемента; осуществления стыковки с одной стороны несущего элемента; отсутствия прямолинейных участков у несущих элементов; примыкания торцов несущих элементов к боковым поверхностям смежных элементов под углом, отличным от прямого, что в свою очередь, ведет к решению проблем повышения эксплуатационной надежности конструкции; снижения материалоемкости решетчатой плиты покрытия; уменьшения затрат на изготовление и транспортирование несущих элементов.

На фиг. 1 изображен вид решетчатой плиты покрытия в плане; на фиг. 2 соединение несущего элемента со смежным, план; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 несущий элемент, план.

Решетчатая плита покрытия включает каркас, содержащий несущие элементы 1, изогнутые в плоскости покрытия в форме полуокружности и образующие циклически симметричную решетку, доборные контурные элементы 2 и ограждение 3 в виде настила. Элементы 1 жестко соединены между собой и с элементами 2 с помощью арматурных стержней 4, пропущенных через отверстия 5 и закрепленных шайбами 6 и гайками 7.

Элементы 1 выполнены клеефанерными или дощатоклееными в виде вертикально клееных элементов, полученных путем предварительной склейки досок по ширине с последующим формованием с помощью ваймовых механических, пневматических или гидравлических прессов. Стержни 4 вклеены в торцы несущих элементов в заводских условиях с помощью составов на основе эпоксидных смол. Наиболее целесообразные радиусы кривизны составляют для дощатоклееных элементов 2-3 м, для клеефанерных 1-2 м. Поперечное сечение дощатоклееных элементов принимается сплошным прямоугольным с вертикальным расположением слоев, а клеефанерных сплошным прямоугольным, двутавровым или коробчатым. Отношение высоты поперечного сечения к ширине назначается в пределах 8-10. Число ячеек решетки по длине или ширине в плане принимается от четырех и более в зависимости от пролета покрытия.

Доборные контурные элементы 2 могут выполняться прямолинейными или криволинейными, а ограждение 3 в виде однослойного или трехслойного дощатого настила.

Опирание решетчатой плиты может быть осуществлено как по контуру, так и в узлах решетки. Монтаж решетчатой плиты осуществляют с укрупнительной сборкой каркаса и укладкой настила на уровне земли с последующим подъемом на проектную отметку.

Заявляемая решетчатая плита покрытия благодаря наличию у несущих элементов только одного радиуса кривизны и увеличению величины этого радиуса позволяет уменьшить материалоемкость решетчатой плиты за счет снижения расхода пиломатериала и клея вследствие использования досок большей толщины, обеспечивающей меньшие потери древесины при острожке и уменьшение количества клеевых швов на единицу объема дощатоклееного элемента, а также вследствие снижения начальных напряжений от гнутья; повысить прочность и эксплуатационную надежность конструкции за счет снижения опасности расслоения клееных элементов вследствие уменьшения числа клееных швов и величины начальных напряжений от гнутья; упростить и удешевить изготовление, повысить транспортабельность и снизить затраты на перевозку несущих клееных элементов вследствие их более простой конфигурации, очерченной по увеличенному радиусу и имеющей один центр кривизны.

Благодаря примыканию торцов несущих элементов к боковым поверхностям смежных элементов под углом, отличным от прямого, в заявляемом решении достигаются также более выгодные условия работы древесины на местное смятие в узлах, что снижает материалоемкость покрытия и повышает его эксплуатационную надежность.