Торговый центр в городе Хабаровске

№	Наименование, плотность	Λ, Вт/(м.0С)	t, мм
1	Сталь арматурная (ГОСТ 10884,ГОСТ 5781), 7850 кг/м3	58	0.6
2	Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9537), 125 кг/м3	0.07	0
3	Сталь арматурная (ГОСТ 10884,ГОСТ 5781), 7850 кг/м3	58	0.6

Толщина искомого слоя, t=185мм;

Суммарная толщина конструкции,Σt=185мм;

Таким образом, принимаем толщину  утеплителя равной 200мм.

 

2. Исследовательская ЧАСТЬ

 

 

1. Патентно-информационные исследования

 

 

 

Патентные следования проводятся в  соответствии ГОСТ Р 15.001-96 «Патентные исследования. Содержание и порядок  проведения».

Патентные исследования – исследования технического уровня и тенденций развития объектов хозяйственной деятельности, их патентоспособности, патентной чистоты, конкурентоспособности на основе патентной информации. Патентные исследования обеспечивают совершенствование долгосрочного и краткосрочного планирования, позволяют выявить наиболее рациональные, перспективные направления развития той или иной области техники, оценить технический уровень и конкурентоспособность вновь созданного объекта. Патентные исследования – это обязательное условие разработки новых устройств, конструкций, материалов, технологических процессов, важный элемент научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских разработок.

 

 

 

 

 

 

 

2. Анализ информации

 

 

 

Отобранный в результате проведенного патентного поиска массив патентных  документов подвергается статическому анализу.

Динамика патентования изобретений  в области разработки конструкций  многослойных панелей типа «Сэндвич»  представлена графиком (рисунок 2.1) построенным  на основе таблицы 2.1 распределения  общего количества действующих патентов, авторских свидетельств и заявок на изобретения по годам и странам. /33/

Таблица 2.1 – Распределение патентов по странам и годам

Страна патентования	Год
	1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009
РФ	1 1	1 1			1 1	1 1	1 1	1 1		1 1		1 2	1 1	1 1	1 1	1 2	1 1	1 2
США		1 1
ЕПВ	1 1
ФРГ	1 1
РСТ		1 1
Франция		1 1

 

 

 

 

Рисунок 2.1 – Динамика патентования изобретений

Анализ патентования изобретений за период с 1992 по 2009гг., свидетельствует об интересе исследователей к разработке металлических панелей типа «Сэндвич». Просмотрены документы РФ, США, ЕПВ, РСТ, и других стран. Недостаток сведений по отдельным годам и странам объясняется не спадом интереса к этой проблеме, а отсутствием информации об изобретениях и патентах, находящихся пока на рассмотрении в патентных ведомостях и не опубликованных в патентных бюллетенях./32/

Количественный анализ патентов показывает, что наибольшее их количество принадлежит России – 17 документов, США, ЕПВ, ФРГ, РСТ, Франции – по 1 документу.

Приведенные данные показывают, что  ведущей страной в разработке металлических панелей типа «Сэндвич»  является Россия.

На диаграмме (рисунок 2.2) представлено распределение патентов по различным странам.

Рисунок 2.2 – Диаграмма распределения  патентов

 

 

 

3. Патенты

 

1. Патент №2001114506.

1. Композиционная алюминиевая панель, содержащая две параллельные  плиты и/или листа, прикрепленные  к вершинам и впадинам гофрированного алюминиевого элемента жесткости из листа, расположенного между параллельными плитами и/или листами, в которой гофрированный алюминиевый элемент жесткости изготовлен из профилированного листа из алюминиевого сплава, имеющего следующий состав компонентов, мас.%:

Mg 1,5-6,0

Mn 0,3-1,4

Zn 0,4-5,0

Zr До 0,30

по выбору один или более компонентов

Cr 0,05-0,30

Ti 0,01-0,20

V 0,05-0,25

Ag 0,05-0,40

Cu до 0,40

и другие компоненты в количестве до 0,05% каждый, а всего - до 0,15%, а остальное - алюминий, обладающий в Н-состоянии или в О-состоянии отношением условного предела текучести к пределу прочности при растяжении (УПТ/ППпР) в пределах 0,4-0,9 и хорошей способностью к профилированию листового материала.

2. Композиционная алюминиевая панель  по п.1, в которой толщина гофрированного алюминиевого элемента жесткости из листа находится в пределах до 3,0 мм, а более предпочтительно в пределах 0,2-1,0 мм.

2. Патент №2280132. Изобретение «Строительная сэндвич панель», автором которого является Калинин И. Н. Настоящее изобретение относится к конструкциям панелей типа сэндвич для строительства, а именно для изготовления ограждающих конструкций зданий и сооружений, кровельных покрытий. Техническое решение изобретения рассмотрим на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Строительная сэндвич-панель

Сэндвич- панель, включающая два поверхностных слоя из металла 1 и центральную часть, набранную из кусков минеральной ваты 2, составляющих продольные полосы, продольные оси кусков параллельны продольной оси панели, а ориентация волокон в кусках перпендикулярна плоскости поверхностных слоев, торцы кусков смещены продольно по отношению друг к другу. Между полосами из кусков минеральной ваты дополнительно введены продольные полосы из заливочного пенопласта (полиуретана и т.п.) 3, причем они введены последовательно между группами полос минеральной ваты, количество полос минеральной ваты в группе составляет от 1 до 4, при этом крайние полосы панели составлены из кусков минеральной ваты. Ширина полосы заливочного пенопласта (полиуретана и т.п.) составляет (1-4) от ширины куска минеральной ваты, а длина полос составляет длину панели. Техническим результатом изобретения является повышение прочности панели при различных видах нагрузки и одновременном сохранении ее звукоизоляции и огнестойкости, а также повышение теплоизоляционных свойств, увеличение срока эксплуатации панели, уменьшение ее массы и снижение себестоимости.

3. Патент №2007134352. Изобретение «Каркасная сэндвич панель», автором которого является Шашков Д.В..

1. Каркасная сэндвич-панель, содержащая поверхностные слои и расположенные между ними каркас из металлического профиля и слой наполнителя, отличающийся тем, что указанный каркас установлен между поверхностными слоями так, что одна из его сторон непосредственно соприкасается с одним из поверхностных слоев, а другая его сторона входит в слой наполнителя.

2. Каркасная сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что продольное и поперечное сечения панели выполнены в виде трапециидальной формы.

3. Каркасная сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что соотношение ширины панели и ее длины определено как 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6.

4. Каркасная сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что поверхностные слои выполнены из профилированного или плоского металлического листа.

5. Каркасная сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что каркас выполнен из холодногнутого или замкнутого профиля.

6. Каркасная сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что слой наполнителя выполнен из полужесткой минераловатной либо из пенополиуретановой плиты.

4. Патент №2372454. Изобретение «Стеновая многослойная теплоизоляционная панель», авторами которого являются Фокин А.В., Бурдина Н.М., Арнаутов Н.Е.. Стеновая многослойная теплоизоляционная панель относится к строительству, в частности к изготовлению многослойных стеновых конструкций сэндвич-панелей с улучшенными физико- техническими характеристиками, используемых в каркасном строительстве. Техническое решение изобретения рассмотрим на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Стеновая многослойная теплоизоляционная панель

Стеновая многослойная теплоизоляционная панель включает два поверхностных слоя 1 и 2, между которыми размещены теплоизоляционные слои 3 и 4, собранные из блоков пеностекла, уложенных послойно в ряды с перевязкой швов, предпочтительно в соседних слоях, при этом все составляющие элементы конструкции панели скреплены между собой посредством клеящей композиции 7. Поверхностные слои выполнены из металлических листов. Средние теплоизоляционные слои, количество которых не менее двух, расположены относительно друг друга таким образом, что, по крайней мере, один теплоизоляционный слой смещен относительно другого, предпочтительно смежного с ним, на расстояние не менее толщины блока, но не более 1/2 горизонтального размера одного сборочного блока пеностекла. Полученные смещения торцевых поверхностей граничных блоков панели зеркальны по отношению друг к другу и образуют замковый вид типа «шип-паз» (5 и 6), способствующий соединению однотипных панелей между собой. Технический результат заключается в создании надежной стеновой конструкции с высокими газо- и теплозащитными свойствами без применения конструктивных дополнительных элементов, а также высокими эксплуатационными характеристиками, в частности повышенной надежности и срока службы изделия.

 

 

 

4. Выводы по результатам исследований

 

 

 

Проведенные патентные исследования позволили выявить патентные  документы по интересующей нас проблеме. А последующий их анализ – основные направления, по которым идет в настоящее время разработка конструкций трехслойных металлических сэндвич-панелей.

1. Повышение эксплуатационных характеристик;

2. Снижение материалоемкости;

3. Снижение себестоимости;

4. Повышение несущей способности  панелей.

Все перечисленные свойства удовлетворяют требованиям, которые предъявляется многослойным стеновым панелям типа «Сэндвич». Поэтому применение панелей такого типа, обеспечит требуемые эксплутационные качества для здания торгового центра.

 

3. Расчетно-конструктивная ЧАСТЬ

 

 

1. Сбор нагрузок

 

 

 

Все нагрузки приняты в соответствии с /3/

 

Таблица 3.1 – Сбор нагрузок на перекрытие

Наименование	Ед. изм.	Ед. нагрузки	Коэффициент перегрузок	Расчетная нагрузка
Постоянные нагрузки
Вес железобетонной плиты	кг/м2	298	1,1	328
Вес конструкции пола	кг/м2	89	1,2	107
Вес перегородок	кг/м2	50	1,2	60
Временные нагрузки
Полезная нагрузка	кг/м2	400	1,2	480
Вес технологического оборудования	кг/м2	15	1,3	19,5

 

Таблица 3.2 – Сбор нагрузок на покрытие

Наименование	Ед. изм.	Ед. нагрузки	Коэффициент перегрузок	Расчетная нагрузка
Постоянные нагрузки
Вес покрытия(ВесТ)	кг/м2			604
Временные нагрузки
Снег	кг/м2			96

 

Сбор основных нагрузок произведен в программном комплексе SCAD Office подпрограмма ВесТ.

 

1. Собственный вес покрытия.

Таблица 3.3 – Собственный вес покрытия

Материал	Распределенная нагрузка  (Т/м2)		Объемный вес  (Т/м3)	Толщина (м)	γf
Рубероид с крупнозернистой  посыпкой	0.003		---	---	1.2
Рубероид с мелкой минеральной посыпкой	0.002		---	---	1.2
Рубероид с мелкой минеральной посыпкой	0.002		---	---	1.2
Рубероид с мелкой минеральной посыпкой	0.002		---	---	1.2
Цементно-песчаный раствор	---		1.8	0.05	1.3
Керамзит при g=500 кг/м^3 толщиной 100 мм	0.05		---	---	1.2
Керамзит при g=500 кг/м^3 толщиной 100 мм	0.05		---	---	1.2
Плиты из экструдированного  полистирола при g=40 кг/м^3 толщиной 50 мм	0.002		---	---	1.2
Плиты из экструдированного  полистирола при g=40 кг/м^3 толщиной 50 мм	0.002		---	---	1.2
Рубероид, наклееный на горячий битум и покрытый поверху  слоем битума	0.002		---	---	1.2
Тяжелый бетон на гравии или щебне	---		2.4	0.124	1.1
Нормативная нагрузка		0.52 Т/м2
<