решетчатая плита покрытия

Формула изобретения

РЕШЕТЧАТАЯ ПЛИТА ПОКРЫТИЯ, включающая ограждение и каркас из жестко соединенных между собой однотипных несущих элементов с изогнутой в плоскости покрытий формой, образующих циклически симметричную решетку и состыкованных так, что их торцы примыкают к боковым поверхностям смежных элементов в местах, делящих смежные элементы на равные части, отличающаяся тем, что несущие элементы имеют подковообразную форму, очерченную по окружности в пределах двух третей ее полной дуги, а каждому неконтурному несущему элементу с его выпуклой стороны присоединены три других элемента, причем любой несущий элемент решетки своими торцами пристыкован к двум непосредственно соединенным друг с другом элементам.

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 предлагаемой 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 ломаных 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.

Недостатками данного покрытия являются

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 материалоемкость;

изогнутость несущих элементов по двум противоположно направленным радиусам кривизны, что усложняет их изготовление и повышает стоимость;

необходимость использования для получения регулярной решетки доборных несущих элементов в приконтурной зоне, что увеличивает число типоразмеров элементов, снижает сборность покрытия и увеличивает трудоемкость его монтажа;

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

Изобретение направлено на решение проблем повышения эксплуатационной надежности и сборности покрытия, снижения его материалоемкости, затрат на изготовление и монтаж.

Это достигается тем, что в решетчатой плите покрытия, включающей элементы ограждения в виде настила и каркас, содержащий жестко соединенные между собой несущие элементы подковообразной формы, очерченной по окружности в пределах двух третей ее полной дуги, образующие циклически симметричную решетку, каждый неконтурный несущий элемент своими торцами пристыкован к боковым поверхностям двух разных, непосредственно соединенных друг с другом несущих элементов, а пристыковка торцов осуществляется с выпуклой стороны каждого несущего неконтурного элемента в трех местах, расположенных в четвертях 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.

Предлагаемое изобретение позволяет достигнуть

увеличенного радиуса кривизны несущих элементов;

единственности радиуса кривизны несущего элемента;

осуществления стыковки с одной стороны несущего элемента;

отсутствия прямолинейных участков у несущих элементов;

системы решетки, в которой каждый неконтурный несущий элемент одновременно является стороной пяти ячеек;

пристыковки с боковой поверхности к каждому неконтурному несущему элементу трех других;

стыковки каждого несущего элемента торцами с двумя другими элементами, непосредственно соединенными друг с другом;

возможности сборки регулярной решетки без доборных элементов;

формы ячейки решетки, более близкой к круговой;

деления несущих элементов местами стыковки на четыре равные части;

примыкания торцов несущих элементов к боковым поверхностям смежных элементов под углом, отличным от прямого.

Следствием этого являются

повышение эксплуатационной надежности конструкции;

снижение материалоемкости решетчатой плиты покрытия;

уменьшение затрат на изготовление несущих элементов;

повышение сборности покрытия и снижение трудоемкости его монтажа.

На фиг.1 показана решетчатая плита покрытия, вид сверху; на фиг.2 соединение несущего элемента со смежным; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 несущий элемент.

Решетчатая плита покрытия включает каркас, содержащий несущие элементы 1 подковообразной формы, очерченной по окружности в пределах двух третей ее полной дуги, образующие циклически симметричную решетку, и ограждение 2 в виде настила. Элементы 1 жестко соединены между собой с помощью арматурных стержней 3, пропущенных через отверстия 4 и закрепленных шайбами 5 и гайками 6.

Элементы 1 выполнены клеефанерными или дощатоклееными в виде вертикально клеенных элементов, полученных путем предварительной склейки досок по ширине с последующим формованием с помощью ваймовых механических, пневматических или гидравлических прессов. Стержни 3 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.

Ограждение 2 может выполняться 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.

В сравнении с прототипом предлагаемая 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 клеевых швов и величины начальных напряжений от гнутья;

упростить и удешевить изготовление несущих клееных элементов вследствие их более простой конфигурации, очерченной по увеличенному радиусу и имеющей один центр кривизны.

Кроме того, система решетки, в которой каждый неконтурный несущий элемент одновременно является стороной пяти ячеек, позволяет более равномерно распределить усилия и тем самым снизить материалоемкость и повысить эксплуатационную надежность покрытия, а также увеличить его жесткость и сборность за счет того, что каждый элемент является связью между большим количеством узлов решетки.

Возможность составления регулярной решетки без доборных элементов также способствует повышению сборности и снижению трудозатрат на монтаж покрытия ввиду предельного сокращения числа типоразмеров несущих элементов.

К этому следует добавить, что форма ячейки решетки, более близкая к круговой, позволяет снизить затраты материала на ограждение за счет улучшения условий статической работы заполнения ячейки.

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