Покрівельне покриття

1. Покрівельне покриття, що включає профільовані листи /профлисти/ з елементами кріплення до елементів несучої конструкції, які мають гофри із широкими полицями і вузькими полицями з відігнутими нагору крайками, що накривають і накриваються, для зчленування їх у замок, яке від C2 2 (19) 1 3 Улаштування покрівельного покриття одержують шляхом з'єднання двох суміжних профлистів укладанням бічних полиць одна на одну в замок, завдяки чому утвориться безперервний ряд трапецієподібних виступів і западин по всій поверхні покрівлі. Профлисти по обох своїх торцях у місцях накладення одне на одне по всій їхній довжині прикріплюються до несучих конструкцій кріпильними елементами, наприклад, болтами або самонарізні шурупами. Основним недоліком покрівельного покриття з профільованих листів є знижена міцність і жорсткість бічних частин кожного профлиста в порівнянні з опором деформації середніх по його ширині подовжніх гофр. Під навантаженням відбувається деяке пружне розгинання вузьких бічних полиць стосовно крайніх похилих стінок, а також підгинання цих стінок стосовно полиць широких гофрів. Незважаючи на наявність замків на обох довгих сторонах кожного профлиста, бічні подовжні вузькі полиці при рівномірно розподіленому зовнішньому навантаженні на профлист зазнають більшу деформацію (пружний прогин), ніж середня по ширині частина профлиста. Зазначена різниця між прогинами є наслідком, як тонкостінності листа, так і незакріпленості бічних вузьких полиць по їхній довжині (головним чином у середній частині між опорами профлистів). Бічні частини довгих тонкостінних профлистів є найбільш податливими зонами покрівлі. Саме з цих частин починається їхнє руйнування. Відоме улаштування покрівлі з використанням додаткового елемента для з'єднання профільних листів з металу [патент Німеччини №19647934, МПК5 E04D03/362, опубл. 30.04.98.], що включає окрему притискну пластину для кожного затискача, що зв'язана з ним і спирається на шар теплового бар'єра. Притискна пластина встановлена крізь тепловий бар'єр на несучій конструкції. Розмір притискної пластини через профіль елементів даху простирається, принаймні, до третьої частини під кожним із двох суміжних елементів даху, вона має опуклу підставку, як опорний елемент, що підпирає профіль листа під одним або обома суміжними листами покрівлі, і закріплюється на несучій конструкції центральним гвинтом. Зчленування має перевернуті грані. Верх першого краю закручується в круглому перетині, щоб охопити другий край суміжного листа. Недоліком є складна конфігурація сполучних полиць профлистів і відповідно складна конфігурація притискної пластини. Крім того, недоліком відомого покрівельного покриття є те, що суміжні профлисти не закріплюються, а фіксуються шляхом затиску сполучних полиць, тому відома конструкція покрівлі має додатковий елемент - притискну пластину, що установлюється вертикально і щільно затискається між сполучними полицями суміжних профлистів і є опорним елементом і має невелику площу поверхні. Упор зі сполучними полицями утворюють вертикальне ребро жорсткості, що не забезпечить несучу здатність покрівельного покриття і її надійність при значних зовнішніх навантаженнях. 76597 4 Відомо покрівельне покриття [патент Німеччини №3600026, МПК5 E04D03/36, опубл. 07.09.87.], що включає кріпильний елемент, що несе навантаження і має збільшену площу поверхні, що приймає на себе частину навантаження з поверхні профільних листів і кріпильних елементів. Зазначена покрівля має елемент, що формує покрівельну оболонку шляхом перекриття нею всіх гофрів профлиста. Утворені двошарові частини зчленування суміжних профлистів з невеликим повітряним зазором дозволяють незначно підвищити міцність і жорсткість покрівельного покриття. Однак відоме покрівельне покриття має складне улаштування зчленування елементів, що значно підвищує металомісткість улаштування покрівлі і складність її монтажу. Найбільш близьким за технічною сутністю й ефектом, що досягається, є улаштування покрівлі [А. С. СРСР №1581831, МПК5 E04D03/36, опубл. 30.07.90.], що включає профільовані листи з елементами кріплення, що мають гофри із широкими полицями і вузькими полицями з відігнутими нагору крайками, що накривають і накриваються, для зчленування їх у замок Для підвищення герметичності покрівлі, стінки крайок виконані з Гобразними замковими рифами. Вузькі полиці зчленовуються шляхом їхнього обтиску з утворенням звуженої порожнини, що заповнюють герметиком. Улаштування цієї покрівлі є менш металомістким і відрізняється спрощенням її монтажу, однак для герметизації вимагає застосування герметика. Недоліком відомої покрівлі є складність крайок із замковими рифами, що ускладнює конструкцію самого профлиста, а також те, що подібні з'єднання не забезпечують необхідної герметичності, а тому в порожнину додатково вводять герметик. В цій покрівлі відсутні замкнуті елементи. Крім того, недоліком відомого покрівельного покриття є те, що суміжні профлисти також не закріплюються, а фіксуються в затискачі, а порожнина, заповнена герметиком, не сприяє підвищенню несучої здатності покрівлі, тому відома конструкція має підвищену гнучкість бічних частин. Незважаючи на наявність замків на обох довгих сторонах кожного профлиста, через відсутність замкнутих елементів бічні подовжні вузькі полиці при рівномірно розподіленому зовнішньому навантаженні на профлист зазнають більшу деформацію (пружний прогин), ніж середня за шириною частина профлиста. Зазначене розходження між прогинами є наслідком, як тонкостінності профлиста, так і незакріпленості бічних вузьких полиць по їхній довжині (головним чином у середній частині між опорами профлиста), що знижує несучу здатність покрівлі й у результаті знижується її надійність при значних зовнішніх навантаженнях, спрямованих на відрив листа. Задачею винаходу є удосконалення покрівельного покриття за рахунок утворення замкнутого елемента в з'єднанні суміжних профлистів, що за рахунок збільшення поверхневої площі зчленування дозволить підвищити жорсткість з'єднання, 5 що забезпечує збільшення несучої здатності покрівлі при збереженні її герметичності. Поставлена задача вирішується тим, що покрівельне покриття, що включає профільовані листи з елементами кріплення до елементів несучої конструкції, які мають гофри із широкими полицями і вузькими полицями з відігнутими нагору крайками, що накривають і накриваються, для зчленування їх у замок, відповідно до винаходу, суміжні профлисти в середній частині по довжині замка з'єднані нероз'ємно, а на широких полицях гофрів суміжних профлистів прилеглих, до замка, по всій їхній довжині, крім кінцевих частин, що накладаються друг на друга, установлена сталева смуга і закріплена з утворенням над замком порожнини. Профлисти в середній частині замка з'єднані за допомогою витяжних заклепок або самонарізних шурупів. Замок постачений сталевою шиною, що встановлена зверху замка і закріплена з ним по всій довжині за допомогою витяжних заклепок або самонарізних шурупів. Сталева смуга постачена, щонайменше, одним подовжнім гофром. Сталева смуга може бути постачена пристосуванням для монтажу у вигляді скоби, встановленої в пазу, виконаному, принаймні, на одному з кінців смуги. Встановлення на широких полицях гофр суміжних профлистів сталевої смуги з утворенням над замком порожнини дозволяє створити замкнутий елемент тільки над замком, який має об'ємну форму, що наближається до форми гофра і є жорстким підтримуючим ребром. Нероз'ємне з'єднання суміжних профлистів в середній частині замка бере участь в утворенні жорсткого підтримуючого ребра і перешкоджає можливому зсувові бічних полиць двох суміжних профлистів при будь-якому великому зовнішньому навантаженні на покрівлю. Отримана конструкція зчленування профлистів в улаштуванні покрівлі дозволяє передавати стискальні зусилля за рахунок поверхневого контакту додаткових поверхонь. Розтяжні зусилля при цьому передаються через розташовані з двох сторін зони тиску, що утворені стягнутими між собою сталевою смугою крайніми широкими полицями, суміжним із замком, за допомогою їхнього кріплення по всій їхній довжині. Замок разом зі сталевою смугою утворює замкнутий елемент об'ємної форми, що виконує функцію жорсткого і міцного підтримуючого ребра, що підвищує несучу здатність покрівельного покриття й одночасно поліпшуючу її герметизацію. Посилення місць зчленування кожної пари профлистів листовою смугою дозволить підвищити чисельні значення моменту опору Wx і моменту інерції Ix у місцях розташування підтримуючих ребер. Наявність зазначених ребер по місцях зчленування суміжних профлистів перетворює слабкі місця в найбільш міцні, котрі компенсують додаткову витрату металу (на сталеві смуги) і працевтрати по улаштуванню пропонованої покрівлі. 76597 6 Для досягнення ще більшої міцності сталева смуга може бути постачена одним або декількома гофрами, що дозволять підвищити опір подовжньому стискові, оскільки ця смуга виконує роль посилюючого елемента, що розташовується в стисній зоні профлистів, що згинаються. Експериментальне отримано, що висота гофр на пластині повинна бути менше висоти гофра основного профлиста. Ще більш високі показники по несучій здатності покрівлі досягаються за рахунок встановлення додаткової сталевої шини зверху, накладених одна на одну, крайок бічних полиць суміжних профлистів і закріплення з ними елементами кріплення. Шина дозволить підсилити замок від діючих на нього розтяжних зусиль. Посилення місць зчленування кожної пари профлистів листовою смугою, а також сталевою шиною, дозволить підвищити чисельні значення моменту опору Wx і моменту інерції Ix не тільки в місцях розташування ребер, але і всієї покрівлі, і, отже - підвищить її несучу здатність при різних зовнішніх навантаженнях. Сталева смуга може бути постачена пристосуванням для монтажу у вигляді скоби, встановленої в пазу, виконаному на одному з кінців смуги, що дозволить при необхідності робити монтаж фрагментів на землі і за допомогою скоб установлювати краном на несучі конструкції, що дозволить прискорити і спростити монтаж покрівельного покриття. Конструкція покрівлі, що пропонується, дозволяє передавати значні стискаючі, розтягуючі і крутильні зусилля, а також одночасно виключає проникнення води через місця зчленування. Описані переваги, а також особливості винаходу пояснюються прикладами його здійснення з посиланнями на наступні фігури. На Фіг.1 показано фрагмент покрівельного покриття. На Фіг.2 - те ж саме, вид покрівельного покриття збоку. На Фіг.3 - те ж саме, вид з торця зчленованих профлистів. На Фіг.4 показано поперечний переріз замка з варіантами виконання сталевої смуги. На Фіг.5 показано поперечний переріз замка із шиною. На Фіг.6 показано фрагмент покрівлі, складений з декількох профлистів для прискореного монтажу. Покрівельне покриття (Фіг.1, 2, 3) включає профлисти 1, закріплені болтами 2 до несучих конструктивних елементів 3. Профлисти мають гофри із широкими полицями 4 і вузькими полицями 5. Бічні вузькі полиці виконані з відігнутими нагору крайками, що накривають 6 і накриваються 7, для зчленування їх у замок 8. Суміжні профлисти в середній частині по довжині замка 8 нероз'ємно з'єднані витяжними заклепками (або самонарізними шурупами) 9, що перешкоджають можливому бічному зсувові вузьких бічних полиць профлистів відносно один одного. 7 На широких, прилеглих до замку, полицях гофрів суміжних профлистів по всій їхній довжині, крім кінцевих частин, що накладаються одна на одну, встановлено підсилювальний елемент у вигляді сталевої смуги 10, що закріплена двома рядами витяжних заклепок (або самонарізних шурупів) 11 з утворенням над замком порожнини 12. Смуга 10 може бути виконана з однієї або декількома гофрами 13 (Фіг.4). Замок 8 може бути додатково постачений сталевою шиною 14 (Фіг.5), що установлена зверху накладених унаклад одна на одну крайок бічних полиць 6, 7 суміжних профлистів. Шина 14 по всій довжині профлиста закріплена з бічними вузькими полицями, що утворюють замок. Сталева смуга 10 може бути постачена пристосуванням для монтажу (Фіг.6) у вигляді скоби 15, що встановлена в пазу 16, виконаному на одному з кінців смуги. Приклад 1 Для використання даного винаходу при улаштуванні покрівлі на несучих конструкціях будинку, що знову споруджується або ремонтується, крім оцинкованих профільованих листів, наприклад, з товщиною листового матеріалу 0,9мм типу Н75 при ширині листа 750мм відповідно з ДСТ 2404594 і довжиною 6 м використовуються підсилювальні елементи у вигляді плоских сталевих оцинкованих смуг перетином 170х0,9мм довжиною 5,7 метра, а також витяжні заклепки діаметром 6,4мм, довжиною 10мм із відповідним інструментом для однобічного встановлення витяжних заклепок. Покрівля складається з профлистів 1, кожний з яких має широкі виступаючих нагору гофри, що утворюють широкі полиці 4, і гофри, що знаходяться між ними, що утворюють вузькі полиці 5. Бічні вузькі полиці виконані з відігнутими нагору бічними крайками, що накривають 6 і накриваються 7, для зчленування їх у замок 8. По всій довжині кожного замка 8 бічних полиць 6, що накривають, додатково встановлена сталева шина 14, що закріплюється з профлистами витяжними заклепками. У залежності від розмірів покрівлі, що має бути змонтовано з на даху з піднятої на нього пачки профлистів 1 і підсилювальних сталевих смуг 10, спочатку укладається перший лист і закріплюється одною стороною болтовими з'єднаннями 2 на несучих конструктивних елементах 3. Потім здійснюють укладання другого листа з утворенням замка 8 між ними. Після цього в середній частині по довжині замка установлюють витяжні заклепки 9 із кроком 250-300мм. Потім на найближчі до замка широкі полиці гофр суміжних профлистів накладають підсилювальний елемент у вигляді сталевої смуги 10, яку кріплять до поверхонь по всій дов 76597 8 жині листа двома рядами витяжних заклепок 11 із кроком 250-300мм. Сталева смуга 10 має меншу довжину, чим довжина профлиста, щоб не перешкоджати укладанню унаклад кінцевих частин профлистів, по яких вони кріпляться болтами до верхнього пояса несучої конструкції, що підтримує дах прогону. Приклад 2 На улаштуванні покрівлі, що обслуговується підйомним краном, може застосовуватися монтаж попередньо зчленованими листів у вигляді модулів, що включають необхідне кількість листів (Фіг.6). Для зручності виготовлення модулів, наприклад, з 4-х профлистів, у зоні дії крана споруджується стелаж, на який укладаються спочатку два листи з утворенням замка 8 по бічних полицях. Потім вузькі полиці закріплюють у середній частині по довжині замка 8 заклепками з кроком 300мм. Для зручності монтажу покрівлі на торцях сталевої смуги робиться горизонтальний паз 16, в який вставляється скоба 15. Першу сталеву смугу з висячими на ній скобами встановлюють над замком на широкі полиці листа таким чином, щоб з кожної сторони по довжині профлиста залишалася вільна частина довжиною 150мм. Потім двома рядами витяжних заклепок з'єднується підсилювальний елемент 10 із двома суміжними листами. Потім на стелаж укладається третій лист з утворенням замка 8 по бічних полицях 6, 7 і теж з'єднується витяжними заклепками 9, як зазначено вище. Потім сталеву смугу без скоб прикріплюють над замком по широких полицях 4 листа витяжними заклепками 11. Четвертий профлист з'єднують із третім, як і перший із другим. Підготовлений модуль зачеплюють краном за скоби і переносять на місце укладання на покрівлі. Таким способом виготовляються модульні елементи покрівлі, що полегшує її монтаж. Завдяки цьому значно зменшується обсяг робіт, виконуваних на покрівлі. Пропоноване улаштування покрівлі в порівнянні з відомими буде мати більш високу несучу здатність і підвищену вологонепроникність. Як відзначалося раніше, задача даного винаходу полягає в тім, щоб з дешевих будівельних матеріалів створити міцне покриття, що характеризується простотою і легкістю зведення, зручністю і безпекою в експлуатації і ремонті. Важливою перевагою винаходу є також те, що воно відносно просто і легко може бути реалізоване на технологічному устаткуванні, широко використовуваному в даний час у вітчизняній промисловості з використанням дешевих будівельних матеріалів, і значно дешевше закордонних і вітчизняних аналогів. 9 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 76597 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601