Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано в несущих конструкциях зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, например, в качестве балок покрытий и перекрытий, составных элементов ферм, рам, а также в качестве колонн.

Известен способ изготовления предварительно напряженной перфорированной металлической балки, включающий зигзагообразную резку исходного двутавра с увеличивающиеся от концов балки к середине высотой гофров, установку полученных частей одна над другой с контактом в средней части, упругий выгиб их навстречу одна другой до соприкосновения кромок между собой и сварку их (SU №1159995, МПК E04C 3/08, E04C 3/10, 07.06.1985 г.). При этом с целью повышения несущей способности путем наиболее полного использования прочностных свойств материалов, резку осуществляют по зигзагообразной линии, вписанной в контур парных кривых линий, шаг гофров уменьшают от опор к середине, причем перед выгибом к одной из частей балок присоединяют шпренгельную систему.

Недостатком известного технического решения является невысокая устойчивость тавровых элементов балки жесткости шпренгельной конструкции из их вертикальной плоскости при изготовлении, а также балки жесткости двутаврового сечения при эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является способ изготовления балки, включающий зигзагообразную резку исходного двутавра по ломаной линии, установку полученных тавров один над другим с контактом по выступающим кромкам и объединением их сваркой. При этом полученные после резки тавры удерживаются в процессе изготовления устройствами от потери устойчивости формы из их вертикальной плоскости (Бирюлев В.В., Кошин И.И., Крылов И.И., Сильвестров А.В. Проектирование металлических конструкций: Специальный курс. Учебное пособие для вузов / Под общей ред. В.В. Бирюлева. - Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1990, с. 64, рис. 2.30).

Недостатком известного технического решения является невысокая устойчивость тавровых элементов балки из их вертикальной плоскости при изготовлении, а также всей балки двутаврового сечения при эксплуатации.

Задача изобретения - повышение устойчивости формы строительного элемента при изготовлении и эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой, включающий зигзагообразную резку исходного замкнутого профиля, установку полученных частей одна над другой с контактом по выступающим кромкам и объединением их сваркой, включает установку эластичной камеры вовнутрь полученного профиля, установку на профиль торцевых заглушек и нагнетание твердеющего материала вовнутрь эластичной камеры.

Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой может дополнительно включать установку вдоль боковых плоскостей полученного профиля закрывающих перфорацию временных накладок, стягивание их хомутами, выдерживание накладок до схватывания твердеющего материала, затем демонтаж хомутов и временных накладок.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- фиг. 1 - общий вид исходного профиля с нанесенной разметкой реза;

- фиг. 2 - разрез 1-1;

- фиг. 3 - общий вид строительного элемента с перфорированной стенкой, снабженного эластичной камерой и торцевыми заглушками;

- фиг. 4 - разрез 2-2;

- фиг. 5 - общий вид строительного элемента с перфорированной стенкой, снабженного временными хомутами и накладками;

- фиг. 6 - разрез 3-3.

Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой включает: разметку исходного профиля 1 замкнутой конфигурации, например, из прямоугольной или квадратной стальной трубы по зигзагообразным ломаным линиям 2, наносимым на его стенки; резку исходного профиля 1 по зигзагообразным ломаным линиям 2 с образованием отдельных частей 3 и 4; размещение частей 3 и 4 одна над другой с контактом по выступающим кромкам гофр 5; объединение между собой, например, при помощи сварки; установку эластичной камеры 7, например, из резины, нейлона или полиамидной пленки вовнутрь полученного профиля 6 и установку торцевых заглушек 8. На боковые плоскости полученного профиля 6, имеющие перфорации 9, устанавливают временные накладки 10, скрепленные хомутами 11, после чего вовнутрь эластичной камеры 7 нагнетают твердеющий материал 12, например, бетонную смесь, цементно-песчаный раствор, пенополистерол и т.п. После выдержки до набора необходимой прочности твердеющего материала 12 хомуты 11 и временные накладки 10 демонтируют.

Установка временных накладок 10, скрепленных хомутами 11, предотвращает выход частей эластичной камеры 7 за габариты полученного профиля 6 при нагнетании внутрь эластичной камеры 7 твердеющего материала 12.

Выбор состава твердеющего материала 12 производится в зависимости от функционального использования строительного элемента. Так для строительных элементов балочного типа в качестве твердеющего материала 12 могут быть использованы легкие материалы, например, пенобетон, пенополиуретан, наливные пенопласты и т.п. Для сжатых и сжато-изогнутых строительных элементов типа стоек и колонн могут быть использованы твердеющие материалы, обладающие после их схватывания способностью воспринимать нагрузки, например, цементно-песчаный раствор, тяжелый бетон, фибробетон и т.п.

После нагнетания вовнутрь эластичной камеры 7 твердеющего материала 12 эластичная оболочка камеры 7 вплотную прижимается к внутренним поверхностям профиля 6. Наличие внутри полученного профиля 6 затвердевшего материала 12 существенно улучшает условия работы под нагрузкой стенок и полок полученного профиля 6, в частности при работе их на сжатие.

Наличие двух стенок в составе профиля 6, а также наличие внутри строительного элемента с перфорированной стенкой затвердевшего материала 12 улучшает устойчивость строительного элемента в направлении, перпендикулярном его вертикальной плоскости симметрии.

Защита от коррозии внутренних поверхностей профиля 6 обеспечивается плотным прижатием к ним эластичной оболочки камеры 7 после нагнетания вовнутрь ее твердеющего материала 12.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить устойчивость строительного элемента с перфорированной стенкой в направлении, перпендикулярном его вертикальной плоскости симметрии.