Каркасно-модульная панель

Полезная модель относится к строительству, конкретно к строительным конструкциям, и может быть использована при строительстве преимущественно индивидуальных жилых домов в качестве стеновых панелей, междуэтажных перекрытий и мансардных крыш. Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в каркасно-модульной строительной панели, содержащей, по меньшей мере, одну теплоизолирующую плиту, изготовленную из теплоизоляционного вспененного материала, продольные и поперечные металлические элементы жесткости, упомянутые продольные элементы жесткости расположены на плоскостях и внутри плиты, соединены с плитой посредством клея и имеют в поперечном своем сечении Н-образную и Ч-образную форму. Технический результат заключается в повышении прочности каркасно-модульной строительной панели.

Полезная модель относится к строительству, конкретно к строительным конструкциям, и может быть использована при строительстве преимущественно индивидуальных жилых домов в качестве стеновых панелей, междуэтажных перекрытий и мансардных крыш.

Известна строительная панель, раскрытая в заявке Германии №2517095, кл. В28В 23/00, публикация 1975 года. Панель изготовлена из вспененного материала, такого как, например, полистирол, причем рельефная поверхность имеет профиль в виде ласточкина хвоста. В некоторых выемках рельефа закреплены блоки, на которые наложена решетка для получения упрочненной конструкции. Эта решетка изготовлена из коррозионно-стойкой стальной проволоки. Строительную панель помещают в форму, которую затем заполняют бетоном для изготовления участка (секции) стены. После транспортировки секции стены устанавливают на месте строительства для возведения здания.

К недостаткам известных строительных панелей следует отнести то, что решетку накладывают на крупные блоки, которые закреплены в выемках. Массивный характер блоков нарушает рельеф, наносимый на плиту, и является причиной возникновения в плите напряжений, когда стенная секция в некоторой степени искривляется в результате термических воздействий.

Эти напряжения затем могут приводить к возникновению трещин в плите или в бетоне, что неблагоприятно сказывается на прочности здания.

Известна модульная строительная панель по патенту РФ №67596 на полезную модель, МПК Е04В 1/02, опубл. 27.10.2007. Эта панель содержит прямоугольные пенополистирольные плиты, соединенные друг с другом своими длинными сторонами посредством продольных деревянных брусьев, при этом брусья

и плиты связаны посредством металлических уголков, закрепленных попарно по торцам плит и брусьев с зазором между уголками каждой пары. В известной модульной строительной модели плиты и брусья связаны между собой также посредством поперечных затяжек, которые выполнены из упаковочной монтажной ленты или из деревянных реек, металлические уголки выполнены из оцинкованной стали, а для исключения образования мостиков холода на наружной поверхности каждого из крайних брусьев выполнен паз для заливки монтажной пены. В этой панели пенополистирольные плиты и деревянные брусья могут быть склеены друг с другом с помощью термо- и влагостойкого клея.

Известна строительная панель по патенту РФ №2118432, МПК Е04С 2/26, Е04В 1/02, опубл. 37.08.1998, содержащая плиту, изготовленную из изоляционного вспененного материала, в которой, по меньшей мере, на одной из ее продольных сторон создан рельеф, образованный удлиненными выемками, которые становятся шире по мере заглубления во вспененный материал, элементы крепления, заходящие в указанные выемки и установленные на определенном расстоянии друг от друга, и решетку, которая наложена на эти элементы крепления, имеющие главным образом профиль в виде желоба, который заходит в указанные выемки, причем в указанных элементах крепления выполнены отверстия, которые идут далее через указанную плиту, а средства крепления введены в эти отверстия для соединения элементов крепления с плитой.

Недостатком упомянутых панелей является их недостаточная прочность. Известна также каркасно-модульная строительная панель по патенту РФ №63392 на полезную модель, МПК Е04С 3/00, опубл. 27.05.2007, являющаяся по технической сущности наиболее близкой к предлагаемой и выбранная в качестве прототипа. Эта модульная строительная панель содержит как минимум одну теплоизолирующую, в частности пенополистирольную плиту и расположенные на плоскостях и/или ребрах плиты продольные и поперечные профильные элементы жесткости, выполненные металлическими, Г-образными и/или П-образными в поперечном своем сечении и утопленными в теплоизолирующую плиту. Причем, по крайней мере, продольные элементы жесткости соединены с плитой, преимущественно посредством клея.

Кроме этого в панели-прототипе:

Г-образные элементы жесткости полностью утоплены в теплоизолирующую плиту не более чем одной своей полкой, а П-образные - не более чем двумя, параллельными своими полками;

все элементы жесткости в поперечном своем сечении выполнены Г-образными, с одинаковой шириной полок;

в ее поперечном сечении полностью не утопленные в теплоизолирующую плиту полки Г-образных элементов жесткости, расположенных параллельно друг другу на лицевой и тыльной плоскостях теплоизолирующей плиты, ориентированы в противоположные стороны и в проекции на продольную плоскость плиты смещены с перекрытием;

по меньшей мере, пара параллельных друг другу Г-образных элементов жесткости, расположенных на ребрах теплоизолирующей плиты и наиболее удаленных друг от друга, частично вывешены за габарит плиты с возможностью соединения внахлест с аналогично вывешенными элементами жесткости соседних панелей или иных металлических элементов при монтажно-строительных работах;

каждый из элементов жесткости упомянутой пары выполнен в поперечном своем сечении двухступенчатым, со смещением параллельных полок по высоте на ее толщину, при этом одна полка элемента жесткости расположена заподлицо с лицевой или тыльной плоскостью плиты, а другая - глубже уровнем в направлении к ее телу;

поперечные элементы жесткости соединены с теплоизолирующей плитой также посредством клея;

продольные и поперечные элементы жесткости дополнительно соединены между собой саморезами.

В строительной панели-прототипе наружная и внутренняя обшивка жестко связаны между собой только в местах прохождения обвязочных балок (перекрытия и т.п.) на всей остальной площади, по сути, является прикрепленной к только приклеенному на пенополистирол профилю. Кроме того, продольный П-образный элемент жесткости, несущий основную нагрузку, не обеспечивает достаточной

жесткости, прочности и надежности. Шурупы-саморезы с пресшайбами, являются разборным соединением и в течение времени эксплуатации капитального строения подвержены риску ослабления.

Задачей, решаемой полезной моделью, является создание универсальной каркасно-модульной строительной панели, обладающей высокой прочностью, малым весом и хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в каркасно-модульной строительной панели, содержащей, по меньшей мере, одну теплоизолирующую плиту, изготовленную из теплоизоляционного вспененного материала, продольные и поперечные металлические элементы жесткости, упомянутые продольные элементы жесткости расположены на плоскостях и внутри плиты, соединены с плитой посредством клея и имеют в поперечном своем сечении Н-образную и Ч-образную форму.

Кроме этого в предлагаемой каркасно-модульной строительной панели:

продольные элементы жесткости Н-образной формы в своем поперечном сечении своими параллельными полками расположены на плоскостях плиты, а перпендикулярными полками - внутри плиты;

продольные элементы жесткости Ч-образной формы в своем поперечном сечении расположены по краям плиты, причем одна из полок каждого из продольных элементов жесткости Ч-образной формы выступает за габариты плиты для последующего соединения внахлест с аналогичными продольными элементами жесткости Ч-образной формы соседних панелей или иных конструкций при монтажно-строительных работах;

продольные элементы жесткости скреплены с поперечными элементами жесткости заклепками.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - конструкция панели, вид спереди;

на фиг.2 - поперечное сечение плиты;

на фиг.3 - конструкция продольного элемента жесткости Н-образной формы;

на фиг.4 - конструкция продольного элемента жесткости Ч-образной формы.

Предлагаемая каркасно-модульная строительная панель (см. фиг.1) содержит теплоизолирующую плиту 1, изготовленную из теплоизоляционного вспененного материала, например, жесткого пенополистирола KNAUF Term Panel, продольные и поперечные металлические элементы жесткости 2, 3 и 4, 5, изготовленные из оцинкованной стали. В общем случае панель может содержать несколько плит 1. Продольные элементы 2 жесткости расположены на плоскостях и внутри плиты 1 и соединены с плитой 1 посредством клея, например, марки Makroplast. Продольные элементы жесткости 2 и 3 в поперечном своем сечении имеют соответственно Н-образную и Ч-образную форму (см. фиг.2-4).

Продольные элементы 2 жесткости Н-образной формы в своем поперечном сечении своими параллельными полками 6 и 7 расположены на плоскостях плиты 1, а перпендикулярными полками 8 - внутри плиты 1.

Продольные элементы 3 жесткости Ч-образной формы в своем поперечном сечении расположены по краям плиты 1, причем полка 9 каждого из элементов 3 Ч-образной формы выступает за габариты плиты 1 для последующего соединения внахлест с аналогичными продольными элементами жесткости Ч-образной формы соседних панелей или иных конструкций при монтажно-строительных работах, полка 10, параллельная полке 9, прилегает к противоположной стороне плиты 1, а полка 11, перпендикулярная полкам 9 и 10, прилегает к продольной боковой поверхности плиты 1.

Продольные элементы жесткости 2 и 3 скреплены с поперечными элементами 4, 5 жесткости заклепками (на чертежах условно не показаны). Поперечные элементы жесткости 4, 5 имеют L-образную форму в своем поперечном сечении.

Элементы жесткости 2, 3 и 4, 5 образуют жесткий каркас, внутри которого расположена плита 1.

При вертикальной нагрузке элементы 2 и 3 жесткости и работают на сжатие, а жесткость плиты 1 не позволяет элементам 2 и 3 отклониться от вертикальной оси.

В результате предлагаемая каркасно-модульная строительная панель имеет более высокую прочность, чем панель по прототипу. Экспериментально установлено,

что на вертикальное сжатие превышает 9 тонн на погонный метр панели, что вполне достаточно для строительства малоэтажных жилых домов.

При использовании панели в качестве междуэтажных перекрытий и мансардных крыш используются панели такой же конструкции. В этом случае элементы жесткости 2 и 3 работают на изгиб как однопролетные балки. Расчетная несущая способность при поперечном изгибе составляет 300 килограммов на 1 квадратный метр панели. При перекрытии больших пролетов панели устанавливаются на балки LVL из клееного шпона, которые имеют длину более 12 метров.

Проклейка плиты 1 из пенополистирола клеем основе полиуретана марки Makroplast позволяет обеспечивать сохранность потребительских характеристик панелей в течение многих лет эксплуатации, что подтверждается циклическими испытаниями на температурно-влажностные воздействия.

Возможны другие частные варианты выполнения устройства в рамках заявленной совокупности существующих признаков. Монтаж заявляемой панели принципиально не отличается от монтажа описанных выше аналогов.

Работа панелей сопровождается, как и у аналогов, восприятием механической нагрузки преимущественно каркасной конструкцией.

Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в повышении прочности каркасно-модульной строительной панели.

Представленные чертежи и описание позволяют, используя существующие технические средства, материалы и технологии изготавливать предлагаемую строительную теплоизоляционную панель и использовать ее при строительстве индивидуальных жилых домов в качестве стеновых панелей, междуэтажных перекрытий и мансардных крыш. Что характеризует предлагаемую полезную модель как промышленно применимую.

1. Каркасно-модульная панель, содержащая, по меньшей мере, одну теплоизолирующую плиту, изготовленную из теплоизоляционного вспененного материала, продольные и поперечные металлические элементы жесткости, причем продольные элементы жесткости расположены на плоскостях и внутри плиты и соединены с плитой посредством клея, отличающаяся тем, что упомянутые продольные элементы жесткости в поперечном своем сечении имеют Н-образную и Ч-образную форму.

2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что продольные элементы жесткости Н-образной формы в своем поперечном сечении своими параллельными полками расположены на плоскостях плиты, а перпендикулярными полками - внутри плиты.

3. Панель по п.1, отличающаяся тем, что продольные элементы жесткости Ч-образной формы в своем поперечном сечении расположены по краям плиты, причем одна из полок каждого из продольных элементов жесткости Ч-образной формы выступает за габариты плиты для последующего соединения внахлест с аналогичными продольными элементами жесткости Ч-образной формы соседних панелей или иных конструкций при монтажно-строительных работах.

4. Панель по п.1, отличающаяся тем, что продольные элементы жесткости скреплены с поперечными элементами жесткости заклепками.