RU2467132C1

RU2467132C1 - Support bearing unit of frame-free building wall from metal thin-sheet profile with element of protection against atmospheric precipitation

Info

Publication number: RU2467132C1
Application number: RU2011121339/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Бойко (RU); Олег Иванович Бойко; Виктор Николаевич Широков (RU); Виктор Николаевич Широков; Александр Владимирович Замолотских (RU); Александр Владимирович Замолотских
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Эксергия" (ЗАО "Эксергия")
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-11-20

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention concerns construction field and can be used for erection of wall elements of frame-free buildings from a metal thin-sheet profile. The bearing wall element from at least one metal corrugate profiled sheet fixed with bolt connections to a support start element of a foundation, is equipped from outside with a longitudinally arranged Z-shaped protective element, which is fixed with a downward inclination above bolt connections. The external edge of the protective element is bent downwards, and its internal edge is bent upwards and is arranged as profiled identically to the shape of profile of the bearing wall element.

EFFECT: improved reliability and durability of metal frame-free building operation.

16 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям металлических бескаркасных зданий и сооружений различного назначения, и может быть использовано при монтаже стеновых элементов бескаркасных зданий из металлического тонколистового профиля.The invention relates to the field of construction, and in particular to structures of metal frameless buildings and structures for various purposes, and can be used in the installation of wall elements of frameless buildings from a metal sheet profile.

На сегодняшний день одним из главных критериев качества выполнения строительных работ является безопасность эксплуатации возводимых зданий и сооружений. Поэтому все актуальнее становится проблема повышения эксплуатационной надежности и долговечности металлических бескаркасных зданий и в первую очередь - повышения надежности и долговечности опорного несущего узла таких зданий.Today, one of the main criteria for the quality of construction work is the safe operation of the buildings and structures being built. Therefore, the problem of increasing the operational reliability and durability of metal frameless buildings and, first of all, increasing the reliability and durability of the supporting bearing assembly of such buildings is becoming more and more urgent.

Известна практически плоская строительная панель, включающая два продольно вытянутых главных профиля (гофра), каждый такой профиль снабжен множеством продольных второстепенных профилей (гофров), расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и наложенных на главные профили, соблюдая общий рельеф профиля панели, желоба и гребни профилей сглаживаются, образуя, таким образом, одну центральную плоскую часть и плоскую боковую сторону у каждой кромки панели. Главные профили (гофры), в частности, имеют синусоидальную форму. Второстепенные профили (гофры) могут быть расположены друг от друга на равном расстоянии. Второстепенные профили (гофры) могут быть полукруглые. Данный базовый панельный элемент имеет увеличенные допустимые нагрузки (см. патент СА 978322, Е04B 1/08, 1975).A practically flat building panel is known, including two longitudinally elongated main profiles (corrugations), each such profile is equipped with a plurality of longitudinal minor profiles (corrugations) located at the same distance from each other and superimposed on the main profiles, observing the general relief of the panel profile, gutters and ridges profiles are smoothed, thus forming one central flat part and a flat side at each edge of the panel. The main profiles (corrugations), in particular, have a sinusoidal shape. Minor profiles (corrugations) can be located at equal distances from each other. Minor profiles (corrugations) can be semicircular. This basic panel element has increased permissible loads (see patent CA 978322, E04B 1/08, 1975).

Известен несущий опорный узел металлического бескаркасного здания производства ЗАО «Эксергия», содержащий закрепленный к фундаменту с помощью анкерных болтов, установленных с шагом 500 мм, опорный стартовый элемент с металлическим профилем (опорная деталь фундамента) и закрепленный к нему нижней торцевой поверхностью болтовыми соединениями (в частности, 17 болтов M10 класса 6.6 на структурную секцию), по меньшей мере, один вертикально установленный несущий стеновый элемент, выполненный, по крайней мере, из одного металлического волнистого профилированного листа, например, класса С245-С345 толщиной 0,8-2,0 мм, шириной один метр с глубиной рифления 128 мм из листовой стали класса С245-С345 - типовой структурной секции (см. патент RU 2403357, E04B 1/08, 2010). Данное техническое решение принято за прототип.Known is the supporting support node of a metal frameless building manufactured by Exergia CJSC, which comprises a starting element with a metal profile (foundation supporting part) fixed to the foundation with anchor bolts installed in 500 mm increments and bolted to it with the lower end surface (in in particular, 17 M10 bolts of class 6.6 per structural section), at least one vertically mounted load-bearing wall element made of at least one wavy metal corrugated sheet, for example, class C245-C345 with a thickness of 0.8-2.0 mm, a width of one meter with a corrugation depth of 128 mm from sheet steel of class C245-C345 - a typical structural section (see patent RU 2403357, E04B 1/08, 2010). This technical solution is taken as a prototype.

Недостаток данного решения заключается в том, что под действием атмосферных осадков происходит скопление влаги, снега, наледи из-за наличия обратного уклона, что приводит к коррозии несущей стеновой панели в месте стыка (стык - место соединения двух сопрягаемых объектов, деталей торцевыми поверхностями /политехнический словарь, http://www.infosparks.ru/alphabet_auto/17-sru.html/). Это значительно снижает надежность и долговечность эксплуатации опорного несущего узла стены и здания в целом.The disadvantage of this solution is that, under the influence of atmospheric precipitation, moisture, snow, and ice accumulate due to the presence of a reverse slope, which leads to corrosion of the supporting wall panel at the junction (joint - the junction of two mating objects, parts with end surfaces / polytechnic dictionary, http://www.infosparks.ru/alphabet_auto/17-sru.html/). This significantly reduces the reliability and durability of the support bearing the node of the wall and the building as a whole.

Задачей, решаемой в данном предложении, является повышение надежности и долговечности опорного несущего узла стены бескаркасного металлического здания из металлических тонколистовых волнистых профилей, обеспечивающих повышение надежности и долговечности эксплуатации здания в целом, путем создания опорного несущего узла стены с защитой места стыка от воздействия атмосферных осадков, а следовательно, от коррозии.The task to be solved in this proposal is to increase the reliability and durability of the supporting load-bearing unit of the wall of a frameless metal building from metal thin-sheet corrugated profiles providing increased reliability and durability of the operation of the building as a whole by creating a supporting bearing unit of the wall with protection of the joint from the effects of precipitation, and therefore, from corrosion.

Технический результат заключается в создании опорного несущего узла стены бескаркасного металлического здания повышенной надежности и долговечности, повышении надежности и долговечности эксплуатации металлического бескаркасного здания.The technical result consists in the creation of a support bearing node of the wall of a frameless metal building of increased reliability and durability, increasing the reliability and durability of the operation of a metal frameless building.

Сущность изобретения заключается в том, что в опорном несущем узле стены здания бескаркасного типа, содержащем закрепленный к фундаменту опорный стартовый элемент и закрепленный к нему болтовыми соединениями вертикально установленный несущий стеновой элемент из, по крайней мере, одного металлического волнистого профилированного листа, особенность состоит в том, что снаружи несущий стеновой элемент дополнительно снабжен закрепленным с уклоном вниз над болтовыми соединениями продольно расположенным Z-образным защитным элементом из плоского металлического листа, внешняя краевая кромка которого отогнута книзу, а его внутренняя краевая кромка отогнута кверху и выполнена профилированной идентично форме профиля несущего стенового элемента. Защитный элемент закреплен к несущему стеновому элементу предпочтительно самонарезающимися, самосверлящими винтами в количестве 17 штук на один погонный метр. Преимущественно металлический волнистый профилированный лист представляет собой достаточно плоскую строительную панель, включающую два продольно вытянутых главных профиля, каждый снабженный множеством продольных второстепенных профилей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и наложенных на главные профили, соблюдая общий рельеф профиля панели, желоба и гребни профилей сглаживаются, образуя, таким образом, одну центральную плоскую часть и плоскую боковую сторону у каждой кромки панели. При этом главный профиль желательно выполнен синусоидальной формы. Второстепенные профили могут быть выполнены на равном расстоянии друг от друга. Второстепенные профили могут быть выполнены полукруглыми. Наружный металлический волнистый профилированный лист стеновой панели преимущественно выполнен шириной один метр с глубиной рифления 128 мм из листовой стали класса С235-С345 толщиной 0,5-2,0 мм. Особенность и в том, что защитный элемент желательно выполнить с защитным покрытием, в частности, выполнить цинковое покрытие, или цинковое покрытие с дополнительным лакокрасочным покрытием, или полимерное покрытие, или электролитическое цинковое покрытие с дополнительным полимерным покрытием, или защитно-декоративное лакокрасочное покрытие, или алюмоцинковое покрытие. Металлический волнистый профилированный лист несущего стенового элемента может быть сопряжен по толщине с идентичной ему по профилю и ширине, по крайней мере, одной металлической тонколистовой накладкой и жестко закреплен с ней по длине и поперечно болтами с шайбами через соответствующие совпадающие отверстия.The essence of the invention lies in the fact that in the supporting load-bearing unit of the wall of the building of the frameless type, containing the supporting starting element fixed to the foundation and bolted to it by a vertically mounted supporting wall element of at least one corrugated metal corrugated sheet, a feature is that on the outside the supporting wall element is additionally equipped with a longitudinally arranged Z-shaped protective element of n oskogo sheet metal outer peripheral edge of which is bent downward, and its inner peripheral edge is bent upward and formed identically shaped profile shape supporting wall element. The protective element is fixed to the supporting wall element by preferably self-tapping, self-drilling screws in the amount of 17 pieces per linear meter. The predominantly metal corrugated profiled sheet is a fairly flat building panel comprising two longitudinally elongated main profiles, each provided with a plurality of longitudinal minor profiles located at the same distance from each other and superimposed on the main profiles, observing the general relief of the panel profile, the gutters and profile ridges are smoothed , thus forming one central flat part and a flat side at each edge of the panel. In this case, the main profile is preferably made sinusoidal in shape. Minor profiles can be made at an equal distance from each other. Minor profiles can be made semicircular. The outer metal corrugated profiled sheet of the wall panel is mainly made of a width of one meter with a corrugation depth of 128 mm from sheet steel of class C235-C345 with a thickness of 0.5-2.0 mm. The peculiarity is that it is desirable to carry out the protective element with a protective coating, in particular, to perform a zinc coating, or a zinc coating with an additional paint coating, or a polymer coating, or an electrolytic zinc coating with an additional polymer coating, or a protective and decorative paint coating, or aluminum zinc coating. The corrugated metal corrugated sheet of the supporting wall element can be mated in thickness with at least one metal thin sheet identical in profile and width and rigidly fixed with it along the length and transversely with bolts and washers through corresponding matching holes.

Наличие указанных существенных признаков позволяет получить технический результат.The presence of these essential features allows to obtain a technical result.

Использование Z-образного защитного элемента предложенной конструкции обеспечивает надежную защиту опорного несущего узла бескаркасного здания от попадания атмосферных осадков, что максимально снижает возможность коррозии несущих стен в месте закрепления к опорному стартовому элементу. Это приводит к повышению надежности, устойчивости и долговечности опорного несущего узла стены бескаркасного здания, а, значит, надежности и долговечности эксплуатации всего здания в целом. Таким образом, повышается функциональная надежность и эффективность эксплуатации конструкции металлического бескаркасного здания из тонколистовых металлических волнистых профилей. Простота взаимосвязей не усложняет монтаж. Использование для сопряжения с несущим стеновым панельным элементом профилированного отгиба защитного элемента, идентичного форме профиля стенового панельного элемента, обеспечивает возможность полного сопряжения, исключающего смещение элементов соединения относительно друг друга, а крепление самонарезающимися, самосверлящими винтами обеспечивает надежную плотную взаимосвязь, сжимая соединение с удельным давлением, не превышающим критическое для устойчивости гофров при толщине листа до 2 мм. Продольное расположение защитного элемента непосредственно над местом стыка с уклоном вниз и отгиб его внешней кромки книзу позволяет избежать обратного уклона и надежно защитить опорный несущий узел от атмосферных осадков в виде дождевой воды, снега, уберечь от наледи. Этим обеспечивается надежная защита опорного несущего узла при различных атмосферных воздействиях, а, значит, повышается надежность и долговечность эксплуатации и обеспечивается несущая стабильность опорного несущего узла и всего здания. Использование защитного элемента с покрытием дополнительно увеличивает качество защиты. Таким образом, повышается надежность и долговечность опорного несущего узла стенового элемента и здания в целом.The use of the Z-shaped protective element of the proposed design provides reliable protection of the supporting bearing unit of the frameless building from atmospheric precipitation, which minimizes the possibility of corrosion of the bearing walls in the place of fastening to the supporting starting element. This leads to increased reliability, stability and durability of the support bearing node of the wall of the frameless building, and, therefore, the reliability and durability of the operation of the whole building. Thus, the functional reliability and operational efficiency of the construction of a metal frameless building from thin-sheet metal wavy profiles are increased. Simplicity of interconnections does not complicate installation. The use for the interface with the supporting wall panel element of the profiled bending of the protective element, identical to the profile shape of the wall panel element, provides the possibility of full conjugation, eliminating the displacement of the connection elements relative to each other, and fastening with self-tapping, self-drilling screws provides a reliable tight relationship, compressing the connection with specific pressure, not exceeding critical for the stability of the corrugations with a sheet thickness of up to 2 mm. The longitudinal location of the protective element directly above the junction with a downward slope and the bending of its outer edge downwards allows to avoid a reverse slope and reliably protect the supporting bearing unit from atmospheric precipitation in the form of rain water, snow, and protect it from ice. This ensures reliable protection of the supporting bearing unit under various atmospheric influences, which means that the reliability and durability of operation are increased and the bearing stability of the supporting bearing unit and the entire building is ensured. The use of a coated security element further enhances the quality of protection. Thus, the reliability and durability of the supporting bearing node of the wall element and the building as a whole are increased.

На фиг.1 представлен опорный несущий узел стены с защитным элементом, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 presents the supporting load-bearing node of the wall with a protective element, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1.

Опорный несущий (самонесущий) узел стены здания бескаркасного типа содержит взаимосвязанные опорный стартовый элемент 1, несущий стеновой элемент 2 и защитный элемент 3. Известный опорный стартовый элемент 1 (опорная деталь фундамента), в частности, с металлическим профилем (не указан) закреплен к фундаменту (не указано) с помощью анкерных болтов 4. Болтовые соединения выполнены, в частности, 17 болтов M10 класса 6.6 на структурную секцию. К опорному стартовому элементу 1 закреплен болтовыми соединениями 5 несущий стеновой элемент 2, который установлен вертикально и выполнен из металлического волнистого профилированного листа. Также металлический волнистый профилированный лист несущего стенового элемента 2 может быть сопряжен по толщине с идентичной ему по профилю и ширине, по крайней мере, одной металлической тонколистовой накладкой и жестко закреплен с ней по длине и поперечно болтами с шайбами через соответствующие совпадающие отверстия. Металлический волнистый профилированный лист, желательно, выполнен шириной один метр с глубиной рифления 128 мм из листовой стали класса С235-С345 толщиной 0,5-2,0 мм. Наиболее предпочтительно в качестве металлического волнистого профилированного листа использовать достаточно плоскую строительную панель, включающую два продольно вытянутых главных профиля, каждый снабженный множеством продольных второстепенных профилей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и наложенных на главные профили, соблюдая общий рельеф профиля панели, желоба и гребни профилей сглаживаются, образуя, таким образом, одну центральную плоскую часть и плоскую боковую сторону у каждой кромки панели. При этом главный профиль может быть выполнен синусоидальной формы. Ее второстепенные профили могут быть выполнены на равном расстоянии друг от друга. Второстепенные профили могут быть также выполнены полукруглыми. Несущий стеновой элемент 2 снабжен снаружи защитным элементом 3, который расположен продольно, закреплен с уклоном вниз над болтовыми соединениями 5 и выполнен Z-образным из плоского металлического листа, внешняя краевая кромка которого отогнута книзу, а его внутренняя краевая кромка отогнута кверху. При этом внутренняя краевая кромка выполнена профилированной идентично форме профиля несущего стенового элемента 2. Предпочтительно защитный элемент 3 закреплен к несущему стеновому элементу 2 самонарезающимися, самосверлящими винтами в количестве 17 штук на один погонный метр. Ширина защитного элемента 3 определяется конструктором. Защитный элемент 3 наиболее целесообразно выполнить с защитным покрытием, например, выполнить цинковое покрытие, или лакокрасочное покрытие, или цинковое покрытие с дополнительным лакокрасочным покрытием, или полимерное покрытие, или электролитическое цинковое покрытие с дополнительным полимерным покрытием, или защитно-декоративное лакокрасочное покрытие, или алюмоцинковое покрытие. Болты монтажных соединений должны быть преимущественно оцинкованными с классом прочности не ниже 6,6. Гайки должны соответствовать классу прочности 5,8, шайбы с классом точности С.The supporting bearing (self-supporting) wall unit of the frameless type building contains interconnected supporting starting element 1, the supporting wall element 2 and the protective element 3. A well-known supporting starting element 1 (foundation supporting part), in particular, with a metal profile (not specified) is fixed to the foundation (not indicated) using anchor bolts 4. The bolt connections are made, in particular, of 17 M10 bolts of class 6.6 per structural section. A supporting wall element 2, which is mounted vertically and made of a corrugated metal corrugated sheet, is bolted to the supporting starting element 1. Also, the metal corrugated profiled sheet of the supporting wall element 2 can be mated in thickness with at least one metal thin sheet identical in profile and width and rigidly fixed with it along the length and transversely with bolts and washers through corresponding matching holes. The corrugated metal corrugated sheet, preferably, is made one meter wide with a corrugation depth of 128 mm from sheet steel of class C235-C345 with a thickness of 0.5-2.0 mm. Most preferably, a sufficiently flat building panel comprising two longitudinally elongated main profiles, each provided with a plurality of longitudinal minor profiles located at the same distance from each other and superimposed on the main profiles, observing the general relief of the profile of the panel, gutter and ridges, is used as a metal corrugated profiled sheet profiles are smoothed, thus forming one central flat part and a flat side at each edge of the panel. In this case, the main profile can be made sinusoidal in shape. Its secondary profiles can be performed at an equal distance from each other. Minor profiles can also be made semicircular. The supporting wall element 2 is provided externally with a protective element 3, which is longitudinally mounted, sloped downward over the bolted joints 5 and made Z-shaped from a flat metal sheet, the outer edge of which is bent downward and its inner edge bent upward. While the inner edge is made profiled identically to the profile shape of the supporting wall element 2. Preferably, the protective element 3 is fixed to the supporting wall element 2 with self-cutting, self-drilling screws in the amount of 17 pieces per linear meter. The width of the protective element 3 is determined by the designer. The protective element 3 is most expediently performed with a protective coating, for example, to make a zinc coating, or a paint coating, or a zinc coating with an additional paint coating, or a polymer coating, or an electrolytic zinc coating with an additional polymer coating, or a protective-decorative paint coating, or aluminozinc coating. Mounting bolts should be predominantly galvanized with a strength class of at least 6.6. Nuts must comply with strength class 5.8, washers with accuracy class C.

Простота конструкции обеспечивает быстрый монтаж, не увеличивает трудоемкость и технологическое время на возведение узла, так как монтаж защитного элемента 3 не требует точного размещения деталей крепежа. Все элементы опорного несущего узла стены могут быть промышленно изготовлены в серийном производстве на обычном заводском оборудовании. Заявляемое техническое решение является полезным при возведении металлических бескаркасных зданий с учетом надежности, долговечности и простоты конструкции, что способствует росту спроса на их строительство.The simplicity of the design provides quick installation, does not increase the complexity and technological time for the construction of the node, since the installation of the protective element 3 does not require accurate placement of fastener parts. All elements of the supporting load-bearing unit of the wall can be industrially manufactured in serial production using conventional factory equipment. The claimed technical solution is useful in the construction of metal frameless buildings, taking into account the reliability, durability and simplicity of the design, which contributes to an increase in demand for their construction.

Его использование позволяет упрочить существующие и возводимые бескаркасные здания и сооружения, повысить безопасность их эксплуатации. Обеспечены защита опорного несущего узла стены от атмосферных осадков (скопления влаги, снега, наледи), отсутствие контруклона и нормальная эксплуатация бескаркасного здания в целом.Its use allows to strengthen the existing and constructed frameless buildings and structures, to increase the safety of their operation. The supporting bearing unit of the wall is protected from atmospheric precipitation (accumulation of moisture, snow, ice), the absence of a counterclone and the normal operation of the frameless building as a whole.

Claims

1. The supporting load-bearing unit of the wall of the frameless building of a metal sheet profile, comprising a fixed starting element fixed to the foundation and bolted to it by a vertically mounted supporting wall element of at least one corrugated metal profiled sheet, characterized in that the wall the element is additionally equipped with a longitudinally arranged Z-shaped protective element made of flat metal fixed with a downward slope above the bolted joints sheet, the outer edge of which is bent downward, and its inner edge edge is bent up and is made profiled identically to the profile shape of the wall element.

2. The supporting load-bearing assembly according to claim 1, characterized in that the protective element is fixed to the load-bearing wall element by self-tapping, self-drilling screws in the amount of 17 pieces per linear meter.

3. The supporting load-bearing assembly according to claim 1, characterized in that the metal corrugated profiled sheet is a fairly flat building panel comprising two longitudinally elongated main profiles, each provided with a plurality of longitudinal minor profiles located at the same distance from each other and superimposed on the main the profiles, observing the general profile profile of the panel, the gutters and ridges of the profiles are smoothed, thus forming one central flat part and a flat side at each edge of the panel .

4. The supporting bearing node according to claim 3, characterized in that the main profile is made sinusoidal in shape.

5. The supporting bearing node according to claim 3, characterized in that the secondary profiles are made at an equal distance from each other.

6. Supporting node according to claim 3, characterized in that the secondary profiles are made semicircular.

7. The supporting bearing assembly according to claim 1, characterized in that the metal corrugated profiled sheet is made one meter wide with a corrugation depth of 128 mm from sheet steel of class C235-C345 with a thickness of 0.5-2.0 mm.

8. The supporting carrier according to claim 1, characterized in that the protective element is made with a protective coating.

9. The supporting bearing node according to claim 8, characterized in that the zinc coating is made.

10. Supporting node according to claim 8, characterized in that the paintwork is made.

11. Supporting node according to claim 9, characterized in that the paintwork is additionally made.

12. Supporting node according to claim 8, characterized in that the polymer coating is made.

13. Supporting node according to claim 9, characterized in that the electrolytic zinc coating is made with an additional polymer coating.

14. The supporting bearing node according to claim 8, characterized in that the protective and decorative paintwork is made.

15. The supporting bearing node according to claim 8, characterized in that the aluminum-zinc coating is made.

16. The supporting load-bearing assembly according to claim 1, characterized in that the metal corrugated profiled sheet of the load-bearing wall element is mated in thickness with at least one metal thin sheet identical in profile and width to it and is rigidly fixed with it along the length and transversely by bolts with washers through matching matching holes.