Панель для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей (варианты)

Изобретение относится к строительным конструкциям специального назначения, в частности, конструкциям панелей для банковских хранилищ, несгораемых сейфов, бронированных дверей и т.п. изделий. В первом варианте реализации панель для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей включает металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, арматурные элементы, приваренные встык к элементам обрамления, и бетонное тело. Согласно изобретению бетонное тело выполнено из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 200-10 мм, при этом арматурные элементы установлены перпендикулярно продольной оси панели со смещением к ее внутренней стороне. Во втором варианте реализации изобретния бетонное тело панели также выполнено из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 200-10 мм, при этом поперечные элементы обрамления выполнены из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, а продольные элементы обрамления выполнены из швеллера. В третьем варианте реализации изобретения продольные элементы обрамления выполнены из трубы прямоугольного сечения. Изобретение позволяет значительно снизить металлоемкость панелей для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей при сохранении их устойчивости к взлому по сравнению с аналогами, известными из уровня техники, так выполнение панели по первому варианту изобретения позволяет по сравнению с ближайшим аналогом снизить металлоемкость конструкции примерно на 20-25% и уменьшить толщину панели примерно на 15% при том же классе устойчивости к взлому.

Изобретение относится к строительным конструкциям специального назначения, в частности, конструкциям панелей для банковских хранилищ, несгораемых сейфов, бронированных дверей и т.п. изделий.

При разработке ограждающих конструкций для специальных сооружений, которыми в частности являются банковские хранилища, обменные пункты, хранилища для музейных ценностей и ценных бумаг, сейфы и т.п., существует проблема создания конструкций, обладающих высокой устойчивостью к взлому, то есть сохраняющих свойства прочности и надежности в различных экстремальных условиях в течение определенного нормированного (в зависимости от класса устойчивости к взлому) промежутка времени. Такими экстремальными условиями могут быть, например высокая температура, ударное воздействие, взрыв и/или взлом производимый извне.

Из уровня техники известно ограждение защищаемого помещения для хранения ценностей в виде монолитной конструкции из бетона, дисперсно армированного стальными фибрами, включающей арматурные сетки, ячейки которых смещены друг относительно друга (RU 2111319, МПК E 05 G 1/024, 20.05.1998). Данная ограждающая конструкция обеспечивает требуемый класс устойчивости к взлому, однако, возведение монолитных конструкций сопряжено с большими трудозатратами, которые включают установку опалубки, установку по месту арматуры, заполнение ее бетоном и уплотнение бетона при помощи вибраторов различных конструкций, что весьма затруднительно при размещении защитных кабин или хранилищ ценностей внутри готовых зданий.

Известна стенка сейфа, имеющая двойные металлические стенки, в которых расположена арматура, выполненная в виде металлической сетки или решетки, и фибробетон с наполнителем из хаотично расположенной в нем металлической фибры (RU 2209287, МПК E 05 G 1/024, 27.07.2003). Стенка сейфа данной конструкции имеет высокую устойчивость к динамическим нагрузкам (удару), однако при этом имеет высокую металлоемкость.

Известна стенка сейфа, содержащая фибробетон и арматуру в виде профилей (ЕР 1365096, МПК E 05 G 1/024, 01.09.2005). Эта конструкция имеет невысокую металлоемкость, однако при этом требует изготовления специальных профилей, что повышает трудоемкость и стоимость ее изготовления. Кроме того, эта конструкция, как и конструкция по патенту RU 2209287, предназначена только для сейфов и не может быть использована для возведения стен банковских хранилищ без дополнительной конструкторской проработки, которая приведет к дополнительному повышению металлоемкости и трудоемкости изготовления конструкции.

Известны панели для хранилищ, сейфов и дверей, содержащие наружную, внутреннюю и промежуточную плиты и демпфирующий теплоизоляционный материал (RU 2042029, МПК E 05 G 1/024, 20.08.1995). Как известно возведение хранилищ ценностей из панелей заводской готовности более технологично по сравнению с монолитным способом. Однако подобные панели имеют большую массу из-за больших габаритов и повышенного процента армирования, поэтому их перемещение в замкнутом пространстве готового здания представляет значительные трудности.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является панель для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей, включающая металлическую стенку, металлическое обрамление, выполненное по периметру панели, и арматурный каркас, залитый бетоном, в которой продольные и поперечные элементы обрамления выполнены из полосы,

швеллера или уголка в любом их сочетании, при этом арматурный каркас содержит, по меньшей мере, две решетки, продольные и поперечные элементы которых приварены встык к элементам обрамления (RU 2240416, МПК E 05 G 1/024, 20.11.2004). Данная конструкция имеет высокую прочность за счет пространственной жесткости, обеспечиваемой арматурным каркасом, металлическими стенками и обрамлением, что обеспечивает требуемый класс устойчивости к взлому. Недостатком данной конструкции является высокая металлоемкость и, следовательно, высокая стоимость изготовления.

Технической задачей настоящего изобретения является снижение металлоемкости панели при сохранении устойчивости к взлому.

Поставленная задача решается в панели для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей, включающей металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, арматурные элементы, приваренные встык к элементам обрамления, и бетонное тело, в которой согласно изобретению бетонное тело выполнено из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 200-10 мм, а арматурные элементы установлены перпендикулярно продольной оси панели со смещением к ее внутренней стороне. Арматурные элементы установлены с шагом 150-170 мм.

Панель может содержать дополнительно один арматурный элемент, установленный продольно в центральной части панели и жестко связанный с поперечными арматурными элементами, например посредством сварки.

Выполнение панели по первому варианту изобретения позволяет по сравнению с ближайшим аналогом (при сохранении класса устойчивости к взлому) снизить металлоемкость конструкции примерно на 20-25% и уменьшить толщину панели примерно на 15%.

Во втором варианте изобретения панель включает металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и

поперечных элементов из полосы, швеллера или уголка, и бетонное тело, выполненное из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 200-10 мм, при этом поперечные элементы обрамления выполнены из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, а продольные элементы обрамления выполнены из швеллера.

Данная конструкция за счет полок швеллера, удерживающих бетонное тело по краям панели, позволяет исключить продольную и поперечную арматуру, что дополнительно снижает ее металлоемкость. При выполнении продольных элементов обрамления из уголка или полосы, наличие поперечных или поперечных и продольного (в зависимости от класса устойчивости к взлому) арматурных элементов обязательно.

В третьем варианте изобретения панель включает металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов, и бетонное тело, выполненное из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 10-50 мм, причем поперечные элементы обрамления выполнены из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, а продольные элементы обрамления выполнены, по меньшей мере, из одной трубы прямоугольного сечения каждый, при этом в стенке трубы, примыкающей к бетонному телу, по всей длине выполнены отверстия.

Шаг указанных отверстий равен 50-170 мм, а диаметр отверстий или их ширина, если отверстия выполнены в виде прорезей, соответствуют длине фибры или превышает ее.

Отверстия могут быть смещены к внутренней стороне панели.

Выполнение продольных элементов из трубы прямоугольного сечения позволяет снизить металлоемкость конструкции примерно на 50-60%, а также ее вес, так как указанная труба является тонкостенной и поэтому она значительно легче швеллера. Наличие отверстий в стенке трубы обеспечивает ее надежную фиксацию за счет того, что выбранные размеры

отверстий позволяют фибробетону заполнять полость трубы. Смещение отверстий к внутренней стороне панели создает дополнительные трудности при несанкционированном проникновении (взломе).

Часть внутренней полости трубы, примыкающая к наружной стороне панели, или вся внутренняя полость трубы может быть заполнена стойким к прожиганию материалом, в качестве которого может быть использовано дерево или пенобетон. Наличие дерева или пенобетона облегчает конструкцию и создает дополнительное препятствие взлому, так как требует при взломе смены инструмента.

Часть внутренней полости трубы, примыкающая к внутренней стороне панели, может быть заполнена стойким к прожиганию материалом, при этом панель содержит поперечные элементы, жестко связанные с продольными элементами обрамления, а в продольных элементах обрамления с внутренней стороны панели выполнены отверстия.

В этом случае в качестве стойкого к прожиганию материала может быть использовано дерево.

Указанные поперечные элементы могут быть выполнены из металлической полосы и расположены заподлицо с внутренней стороной панели или в ее теле.

Каждый продольный элемент обрамления может быть выполнен из двух труб, размещенных одна под другой и жестко связанных между собой, при этом в стенке каждой трубы, примыкающей к бетонному телу, по всей длине выполнены отверстия. Такая конструкция позволяет использовать готовые трубы различных типоразмеров для получения панели заданной толщины, что значительно снижает трудоемкость изготовления.

Шаг отверстий равен 50-170 мм, а диаметр отверстий или их ширина соответствуют длине фибры.

Трубы, образующие продольный элемент обрамления, могут быть смещены друг относительно друга с образованием выступа на боковой поверхности панели.

Наличие двух труб, установленных со смещением, позволяет создать притвор, в случае использования панели в качестве бронированной двери, или получить панель с симметричными или асимметричными выступами на боковых поверхностях. Наличие выступов на боковых поверхностях панели позволяет стыковать панели без дополнительных накладок, что снижает металлоемкость стены в целом.

Сущность изобретения поясняется на примерах его реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.

Фиг.1 - панель, выполненная согласно первому варианту изобретения, вид сверху (фибробетон не показан).

Фиг.2 - то же, разрез А-А.

Фиг.3 - то же, разрез Б-Б.

Фиг.4 - панель, выполненная согласно второму варианту изобретения, поперечный разрез.

Фиг.5 - панель, выполненная согласно третьему варианту изобретения, поперечный разрез.

Фиг.6 - элемент обрамления в виде трубы, вид в аксонометрии.

Фиг.7 - то же, с отверстиями в виде прорезей.

Фиг.8 - панель с продольными элементами из двух труб, поперечный разрез.

Фиг.9 - то же, с симметричным смещением труб.

Фиг.10 - то же, с асимметричным смещением труб.

Фиг.11 - панель, в которой часть внутренней полости трубы, примыкающая к внутренней стороне панели, заполнена стойким к прожиганию материалом, поперечный разрез.

Фиг.12 - то же, с поперечными элементами, расположенными заподлицо с внутренней поверхностью панели.

Фиг.13 - то же, с поперечными элементами, расположенными в бетонном теле панели.

В первом варианте реализации (фиг.1-3) панель для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей включает металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов из полосы 1, швеллера 2 или уголка 3 в любом их сочетании, арматурные элементы 4, 5, приваренные встык к элементам обрамления в точках 6, и бетонное тело. Бетонное тело панели во всех вариантах выполнено из фибробетона 7, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 200-10 мм. Арматурные элементы 4 выполнены из арматурных стержней и установлены с шагом 150-170 мм перпендикулярно продольной оси панели со смещением к ее внутренней стороне 8. Выбор класса бетона и параметров фибры зависит от заданного класса устойчивости к взлому и конкретных условий возведения хранилища.

Панель может содержать один арматурный элемент 5, установленный продольно в центральной части панели и жестко связанный с поперечными арматурными элементами 4.

Панель, выполненная по второму варианту (фиг.4), включает металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов из полосы, швеллера или уголка, и аналогичное бетонное тело. В этом случае поперечные элементы обрамления выполнены из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, а продольные элементы обрамления выполнены из швеллера 2.

В третьем варианте реализации (фиг.5-10) панель включает металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов, и бетонное тело. В этом варианте поперечные элементы обрамления выполнены из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, а каждый продольный элемент обрамления выполнен из трубы 9 прямоугольного сечения.

Часть внутренней полости трубы 9, примыкающая к наружной стороне 10 панели, может быть заполнена стойким к прожиганию материалом 11,

например деревом. Вся внутренняя полость трубы 9 может быть заполнена деревом или пенобетоном (не показано).

В стенке трубы 9, примыкающей к бетонному телу, по всей длине выполнены или круглые отверстия 12, или прямоугольные отверстия (в виде прорезей) 13.

Шаг b отверстий 12, 13 равен 50-170 мм, а диаметр d отверстий или ширина 1 соответствуют длине фибры. Размер отверстий 12, 13 выбирается равным длине фибры или чуть больше для того, чтобы фибробетон 7 мог во время формования панели заполнять внутреннюю полость трубы 9. Отверстия 12, 13 могут быть смещены к внутренней стороне 8 панели, как показано на фиг.5.

Каждый продольный элемент обрамления может быть выполнен из двух труб 9, размещенных одна под другой и сваренных между собой. В стенке каждой трубы 9, примыкающей к бетонному телу, по всей длине выполнены отверстия 12, 13, аналогичные описанным выше.

Трубы 9, образующие продольный элемент обрамления, могут быть смещены друг относительно друга симметрично (фиг.9) или асимметрично (фиг.10) с образованием выступа на боковой поверхности панели. Наличие выступа позволяет стыковать панели между собой без дополнительных накладок.

Часть внутренней полости трубы 9, примыкающая к внутренней стороне 8 панели, может быть заполнена стойким к прожиганию материалом 11 (фиг.11-13), при этом панель содержит поперечные элементы 14, жестко связанные с продольными элементами обрамления, а в продольных элементах обрамления с внутренней стороны панели выполнены отверстия 15 для обеспечения крепления панелей между собой посредством пластин и шурупов (не показано).

В этом случае в качестве стойкого к прожиганию материала 11 может быть использовано дерево или пенобетон.

Указанные поперечные элементы 14 могут быть выполнены из металлической полосы и расположены заподлицо с внутренней стороной 8 панели или в бетонном теле панели.

Изобретение позволяет значительно снизить металлоемкость панелей для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей при сохранении их устойчивости к взлому по сравнению с аналогами, известными из уровня техники.

1. Панель для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей, включающая металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, арматурные элементы, приваренные встык к элементам обрамления, и бетонное тело, отличающаяся тем, что бетонное тело выполнено из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 200-10 мм, при этом арматурные элементы установлены перпендикулярно продольной оси панели со смещением к ее внутренней стороне.

2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что арматурные элементы установлены с шагом 150-170 мм.

3. Панель по п.1 или 2, отличающаяся тем, что один арматурный элемент установлен продольно в центральной части панели и жестко связан с поперечными арматурными элементами.

4. Панель для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей, включающая металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов из полосы, швеллера или уголка, и бетонное тело, отличающаяся тем, что бетонное тело выполнено из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 200-10 мм, при этом поперечные элементы обрамления выполнены из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, а продольные элементы обрамления выполнены из швеллера.

5. Панель для банковских хранилищ, сейфов и бронированных дверей, включающая металлическое обрамление, выполненное по периметру панели в виде продольных и поперечных элементов, и бетонное тело, отличающаяся тем, что бетонное тело выполнено из фибробетона, содержащего бетон класса В60-В90 и металлическую фибру диаметром 0,2-1 мм и длиной 10-50 мм, поперечные элементы обрамления выполнены из полосы, швеллера или уголка в любом их сочетании, а продольные элементы обрамления выполнены, по меньшей мере, из одной трубы прямоугольного сечения каждый.

6. Панель по п.5, отличающаяся тем, что в стенке трубы, примыкающей к бетонному телу, по всей длине выполнены отверстия.

7. Панель по п.6, отличающаяся тем, что шаг отверстий равен 50-170 мм, а диаметр отверстий или их ширина соответствуют длине фибры.

8. Панель по п.6 или 7, отличающаяся тем, что указанные отверстия смещены к внутренней стороне панели.

9. Панель по п.6, отличающаяся тем, что часть внутренней полости трубы, примыкающая к наружной стороне панели, заполнена стойким к прожиганию материалом.

10. Панель по п.9, отличающаяся тем, что в качестве стойкого к прожиганию материала использовано дерево.

11. Панель по п.6, отличающаяся тем, что часть внутренней полости трубы, примыкающая к внутренней стороне панели, заполнена стойким к прожиганию материалом, при этом она содержит поперечные элементы, жестко связанные с продольными элементами обрамления, а в продольных элементах обрамления с внутренней стороны панели выполнены отверстия.

12. Панель по п.11, отличающаяся тем, что в качестве стойкого к прожиганию материала использовано дерево.

13. Панель по п.11, отличающаяся тем, что указанные поперечные элементы выполнены из полосы и расположены заподлицо с внутренней стороной панели.

14. Панель по п.11, отличающаяся тем, что указанные поперечные элементы выполнены из полосы и расположены в теле панели.

15. Панель по п.5, отличающаяся тем, что внутренняя полость трубы заполнена стойким к прожиганию материалом, при этом она содержит поперечные элементы, жестко связанные с продольными элементами обрамления.

16. Панель по п.15, отличающаяся тем, что в качестве стойкого к прожиганию материала использовано дерево или пенобетон.

17. Панель по п.15, отличающаяся тем, что указанные поперечные элементы выполнены из полосы и расположены заподлицо с внутренней стороной панели.

18. Панель по п.15, отличающаяся тем, что указанные поперечные элементы выполнены из полосы и расположены в теле панели.

19. Панель по п.5, отличающаяся тем, что каждый продольный элемент обрамления выполнен из двух труб, размещенных одна под другой и жестко связанных между собой, при этом в стенке каждой трубы, примыкающей к бетонному телу, по всей длине выполнены отверстия.

20. Панель по п.19, отличающаяся тем, что шаг отверстий равен 50-170 мм, а диаметр отверстий или их ширина соответствуют длине фибры.

21. Панель по п.19 или 20, отличающаяся тем, что трубы, образующие продольный элемент обрамления, смещены друг относительно друга с образованием выступа на боковой поверхности панели.