СЕЙСМИЧЕСКОЕ КРЕПЛЕНИЕ ДЛЯ Т-ОБРАЗНОЙ ДЕТАЛИ ДЕФОРМАЦИОННОГО ШВА РЕШЕТЧАТОЙ КОНСТРУКЦИИ
SEISMIC FIXTURE FOR T-SHAPED PART OF EXPANSION JOINT OF LATTICE STRUCTURE

Предпосылки к созданию изобретения
[0001] Изобретение относится к металлическому изделию для стабилизирования сейсмического деформационного шва в подвесной потолочной решетчатой конструкции.
Уровень техники
[0002] Анализ обвалов в подвесных потолочных системах во время проявлений сейсмичности привел к выработке критериев проектных решений, предназначенных для уменьшения риска обрушения подвесного потолка при слабых и средних землетрясениях. Один подход, принятый в строительных нормах и правилах применительно к широким площадям потолка, состоит в изоляции участков потолка определенного размера от прилегающих участков. Согласно этому подходу большие участки потолка, не разделенные стенами, проходящие по всей плоскости потолка, разделяют на участки ограниченного размера, например не более чем 2500 квадратных футов. По границам разделенных участков, Т-образные соединения решетчатой конструкции обеспечивают деформационными швами. На этих деформационных швах линии Т-образных соединений решетчатой конструкции, проходящие через швы, разрываются. В строительной промышленности существует удобный, экономичный и эффективный способ изолирования прилегающих участков подвесного потолка один от другого, в то же время устанавливая и поддерживая нужное выравнивание при нормальных статических условиях.
Краткое описание изобретения
[0003] Изобретение предоставляет крепление, используемое для улучшения устойчивости подвесной потолочной решетчатой конструкции к обвалу, при воздействии сейсмических сил средней величины. Крепление используется для перекрытия разрыва или деформационного шва, созданного на границе между разделенными участками большого участка решетчатой конструкции потолка. Разрыв, который может выполняться между лежащими на одной прямой участками основных Т-образных деталей или участками поперечных Т-образных деталей, изолирует движение одного разделенного участка решетчатой конструкции от прилегающего участка и тем самым уменьшает потенциальную возможность обвала решетчатой конструкции. Патентоспособное крепление дает возможность смыкаться разрыву между противоположными элементами Т-образных деталей, к которым оно прикрепляется, когда сейсмические силы прикладываются к решетчатой конструкции, и таким образом ослабляет их разрушительное воздействие.
[0004] Говоря более конкретно, разрыв, образующий деформационный шов, находится на линии основного отрезка Т-образной детали или отрезка поперечной Т-образной детали и располагается вблизи или на пересечениях основной и поперечной Т-образной детали. Крепление устанавливается для прикрепления ко всем четырем секциям Т-образной детали, образуя пересечение, где располагается разрыв.
[0005] В раскрытом варианте осуществления крепление штампуется из цельного куска листового металла в крестовидную форму. При этом каждая из четырех веток, образующих крестовидную форму, имеет поперечное сечение в виде перевернутой буквы «U» с размерами, обеспечивающими насадку на усиливающее утолщение связанной с ней одной из пересекающихся секций Т-образной детали. Каждая из веток имеет, по меньшей мере, одно отверстие для принятия винта, вкручиваемого в расположенное под ним усиливающее утолщение. По меньшей мере, одна из веток крепления имеет удлиненный вырез, который, при установленном креплении, проходит вдоль усиливающего утолщения. Винт или другое крепежное средство, вставляемое этот вырез и утолщение Т-образной детали, над которым он расположен, удерживает Т-образную деталь в нужном положении. В случае землетрясения, удерживающая сила винта преодолевается, и Т-образная деталь может перемещаться по отношению к вырезу и прилегающим Т-образным деталям, закрывая разрыв, и тем самым ограничивая силы, действующие на потолочную решетчатую конструкцию и уменьшая риск ее обрушения. Раскрываемое крепление легко и быстро устанавливается, является экономичным при изготовлении, и может использоваться для несейсмических видов применения для укрепления участков повышенной аварийности, таким образом, давая возможность сэкономить дополнительные средства на механической обработке, изготовлении, доставке и инвентаризации.
Краткое описание графического материала
[0006] Фиг.1 - это общий вид первого варианта осуществления сейсмического крепления данного изобретения;
[0007] Фиг.2 - это общий вид крепления, где разрыв деформационного шва образован на отрезке основной Т-образной детали, прилегающем к пересечению Т-образной детали решетчатой конструкции;
[0008] Фиг.3 - это вид сверху крепления и решетчатой конструкции, если смотреть в продольном направлении поперечной Т-образной детали;
[0009] Фиг.4 - это общий вид крепления, где разрыв деформационного шва образуется на отрезке поперечной Т-образной детали при пересечении Т-образной детали решетчатой конструкции;
[0010] Фиг.5 - это вид сверху крепления и пересечения решетчатой конструкции, если смотреть в направлении вдоль основной Т-образной детали;
[0011] Фиг.6 - это горизонтальная проекция заготовки, из которой выполняется крепление;
[0012] Фиг.7 - это горизонтальная проекция крепления;
[0013] Фиг.8 - это вид сверху крепления; и
[0014] Фиг.9 - это общий вид второго варианта осуществления крепления данного изобретения.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
[0015] Крепление 10, имеющее крестовидную форму в горизонтальной проекции, выполняется из листового металла, который может представлять собой сталь с покрытием, нанесенным, например, погружением в расплав, электролитическим способом. Крепление 10 первоначально штампуется из металлического тонколистового проката для образования заготовки 11, имеющей очертания, показанные на фиг.6. После этого заготовка 11 штампуется в конфигурацию, показанную на фигурах 1-5, 7 и 8. Крепление 10 включает четыре ветви 12, 13, выходящие из общего центра 14. Как наиболее ясно показано на фиг.7, прилежащие ветви 13, 14 расположены под прямыми углами, а выходящие в противоположные стороны ветви находятся на одной линии. В установленном положении крепления 10 каждая из ветвей 12, 13 имеет поперечное сечение в форме перевернутой буквы «U». Противоположные ветви 12, 13 идентичны и симметричны одна другой. Одна пара противоположных ветвей 12 немного длиннее, чем другая пара ветвей 13. Что касается длинных ветвей 12, поперечное сечение ветви образуется верхней горизонтальной стенкой 16 и опертыми бортами 17. Внешние поверхности стенки 16 и бортов 17 образуют соответствующие горизонтальные и вертикальные наружные поверхности этих ветвей 12. Схожим образом каждая из относительно более коротких ветвей 13 включает горизонтальную стенку 18 и вертикально опертые борта 19, при этом стенка и борта соответственно представляют верхние горизонтальные и боковые наружные поверхности этих ветвей, соответственно. Предпочтительно, на стенках 16, 18 и бортах 17, 19, то есть на всех наружных поверхностях ветвей 12, 13, существуют зоны, определяющие местонахождение крепежных средств, в виде отверстий 21, первоначально пробитых в заготовке 11, расположенных на определенном расстоянии от центра 14 крепления.
[0016] Вертикальные борта 17 более длинных ветвей 12 имеют удлиненные, проходящие в продольном направлении вырезы 23, которые можно удобно выполнить в изначальной заготовке 11. Как показано, вырезы 23 на противоположных бортах 17 одной и той же ветви, вертикально и продольно совмещены один с другим в окончательной конфигурации крепления 10. Предпочтительно, ближайшие борта 17, 19 прилежащих ветвей 12, 13 неразъемно соединены в соответствующем месте скрещивания 20, служащем для придания жесткости и прочности креплению.
[0017] Внутренние размеры между бортами 17, 19 каждой из ветвей 12, 13 обеспечивают плотную насадку на стандартное утолщение 26 Т-образной детали решетчатой конструкции. В качестве примера, горизонтальный размер между бортами 17 или 19 может быть равным допустимой ширине утолщения, составляющей 0,250”, с превышением этого размера на примерно 0,005”. Схожие пропорции применимы к метрическим вариантам исполнения Т-образных деталей решетчатой конструкции. Такие размеры дают возможность каждой ветви 12, 13 насаживаться, по принципу седла, на утолщение 26 Т-образной детали 27, 28 решетчатой конструкции. Когда крепление 10 устанавливается на пересечении Т-образных деталей 27, 28 решетчатой конструкции, таких как показаны на фигурах 2-5, при этом вырезы 23 и отверстия 21 располагаются над соответствующими передними поверхностями 31, 32 утолщений 26.
3
4
[0018] Фигуры 2 и 3 показывают крепление 10, примененное к деформационному шву или разрыву 36, выполненному на отрезке основных Т-образных деталей 27. Основная Т-образная деталь 27 на отрезке разрезается «на месте», то есть на рабочем участке установки, таким образом, что на этом отрезке выполняется полный разрыв 36. Этот разрыв, наиболее часто, составляет минимум, например, 1” в длину, при измерении вдоль отрезка. Разрыв 36 создается вблизи пересечения с поперечными Т-образными деталями 28, так, что концевой участок утолщения 26 участка основной Т-образной детали, удаленный от пересечения, располагается под частью участка прилегающих вырезов 23 соответствующей ветви 12 крепления. Предпочтительно, ветвь 12 с вырезами является достаточно длинной для покрытия разрыва в 1”, расположенного на расстоянии примерно 1” за центром крепления. Вырезы предпочтительно составляют, по меньшей мере, /” в длину, то есть, по меньшей мере, в три раза длиннее, чем внутренняя ширина желоба, образованного стенкой 16, 18 и бортами 17, 19, а более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1” в длину или эквивалентную длину в метрической системе мер. Крепление 37, наиболее часто представляющее собой саморез, вставляется в вырез 23, прилегающий к разрыву 36 и вкручивается в концевую часть усиливающего утолщения 26 Т-образной детали и закрепляется на ней, на удаленной или дальней стороне разрыва 36. По меньшей мере, одна крепежная деталь 37 используется для фиксации крепления 10 в положении, при котором одно из установочных отверстий 21 трех остающихся ветвей 12, 13 используется для каждой такой крепежной детали. Наличие вырезов 23 на обоих бортах каждой длинной ветви 12 и установочных отверстий для крепежных средств как на стенках 16, 18, так и на бортах 17, 19 ветвей 12, 13, создает возможность для установщика легко дотянуться до, по меньшей мере, одного выреза и/или одного отверстия на каждой ветви, стоя на одном месте по отношению к рассматриваемому пересечению решетчатой конструкции. Вырезы 23 на двух противоположных длинных ветвях 12 облегчают установку крепления 10, поскольку оно должным образом позиционируется в любом из двух положений.
[0019] До установки крепления 10 на разрыве 36 в основной Т-образной детали 27 на концах бортов основной Т-образной детали может быть установлен кожух 38 внешней поверхности Т-образной детали, имеющий С-образное поперечное сечение, для скрытия разрыва от обзора. Предпочтительно, этот кожух 38 выполняется с обжатием 39 на одном из его концов, на конце основной Т-образной детали, вблизи пересечения, так, чтобы кожух не смещался со своего положения. Винт 37, размещенный в вырезе 23 и вкрученный в утолщение 26 наружного участка 27d основной Т-образной детали, служит при нормальных условиях для удерживания участков 27, 27d основной Т-образной детали решетчатой конструкции на противоположных сторонах разрыва 36 в положении по бокам (горизонтально), вертикально и продольно, при нормальных условиях. Разрыв 36 повторяется в последовательных параллельных основных Т-образных деталях вдоль линии, проходящей от этого разрыва перпендикулярно к основной Т-образной детали 27, для формирования деформационного шва.
[0020] Фигуры 4 и 5 показывают крепление 10, установленное на пересечении основных и поперечных Т-образных деталей 27, 28, где создается деформационный шов, посредством разрыва 41 между парой расположенных на одной линии в продольном направлении поперечных Т-образных деталей. Таким образом, в пространстве решетчатой конструкции, деформационный шов составляется из множества таких разрывов 41 в других парах поперечных Т-образных деталей, проходящих вдоль общего отрезка основной Т-образной детали.
[0021] Как наиболее ясно видно на фиг.5, концы соединительных деталей 42 поперечных Т-образных деталей любой традиционной конструкции, обрезаются на месте установки установщиком решетчатой конструкции. Такое разрезание первоначальной соединительной детали 42 оставляет разрыв 41 между противоположной концевой структурой поперечных Т-образных деталей 28. Крепление 10 прикрепляется к основной Т-образной детали 27 винтами или другими крепежными средствами 37, вставляемыми в выбранные отверстия 21 для крепежных средств. Схожим образом, крепление 10 прикрепляется к поперечным Т-образным деталям 28 винтами 37, вставленными в бортовые вырезы 23 и лежащими под участками усиливающих утолщений 26 по обеим сторонам основной Т-образной детали 27. Можно увидеть, что центр крепления 10 перекрывает разрыв 41. Во время нормальной работы, можно видеть, что крепление 10 удерживает поперечные Т-образные детали 28, измененные посредством разрезания частей их соединительных деталей 42, как описано выше, в нужном положении по бокам, вертикально и продольно.
[0022] При проявлении сейсмичности, горизонтальная сила или смещение, перпендикулярное деформационному шву, может преодолеть удерживающую силу винтов 37 в вырезах 23 ветвей, перекрывающих разрыв 36 или 41 деформационного шва. Это позволяет участку решетчатой конструкции на одной стороне деформационного шва перемещаться по отношению к участку решетчатой конструкции на другой стороне шва или разрыва. Такое перемещение может уменьшить силы, приложенные к решетчатой конструкции, и тем самым уменьшить риск ее обрушения. Видно, что в обоих случаях, где присутствует разрыв деформационного шва по линии основной Т-образной детали, или по линии поперечной Т-образной детали, крепление 10 эффективно поддерживает в выровненном положении части Т-образных деталей, к которым оно прикреплено.
[0023] Фиг.9 показывает крепление 110 в модифицированном виде. Части крепления 110, имеющие одинаковую с описанным выше креплением 10 структуру и/или функцию, обозначены теми же числами. Модифицированное крепление 110 может устанавливаться над Т-образными деталями на пересечении не взирая на его ориентацию, поскольку каждая из ветвей 12 имеет вырез 23 на обоих ее бортах 19. Крепление 110 может использоваться, по существу таким же образом, который описан в отношении крепления 10. Кроме того, модифицированное крепление 110 может использоваться в положении, когда два перпендикулярных один другому деформационных шва пересекаются. В этом случае, две прилежащие ветви 12 и их соответствующие вырезы 23, могут использоваться для закрепления элементов Т-образных деталей на дальней стороне разрывов (соответствующих разрывам 36, 41) к пересекающим Т-образным деталям, на которых центрируется крепление 110.
[0024] Каждое из креплений 10 или 110 может быть использовано в несейсмических видах применения для усиления пересечения Т-образных деталей решетчатой конструкции и для обеспечения точного выравнивания Т-образных деталей решетчатой конструкции.
[0025] Хотя изобретение было показано и описано в отношении его конкретных вариантов осуществления, это было сделано с иллюстративной целью, а не с целью ограничения, при этом специалистам в данной области техники станут ясны и другие вариации и модификации конкретных вариантов осуществления, показанных и описанных в этом описании, не выходя за пределы сущности и объема изобретения. Соответственно, патент не следует ограничивать в объеме или действии конкретными вариантами осуществления, показанными и описанными в данном описании, а также каким-либо образом, противоречащим степени продвижения данной области техники настоящим изобретением.