Подмости-карниз

Предлагаемая полезная модель относится к объектам архитектуры, промышленного и гражданского строительства, в частности к подмостям и карнизам.
Известны подмости стр. 2 и 5 ГОСТ 24258-88 «Средства подмащивания. Общие технические условия». Средства подмащивания - это устройства, предназначенные для организации рабочих мест при производстве строительно-монтажных работ на высоте более 1,3 м от уровня земли или перекрытия.
Их недостаток - устройства используются только на временной период проведения строительно-монтажных работ, и для перемещения рабочего в пределах монтажного участка необходимо передвинуть подмости (лестницу), для этого рабочий должен спуститься с подмостей на опорную площадку и выполнить действие по перемещению устройства подмости на некоторое расстояние и снова подняться на рабочую высоту.
Известны подмости стр. 183-185 книги Ищенко И.И. «Технология каменных и монтажных работ», - М.: Высшая школа, 1988, - 335.
Средства подмащивания используют для обеспечения удобства и безопасности производства монтажных работ на различных уровнях. К ним относятся подмости, площадки, лестницы (стр. 183).
По способу установки подмости делят на отдельно стоящие, приставные и навесные. Все подмости делают инвентарными, рассчитанными на легкое перемещение и многократное использование (стр. 183).
Наиболее распространены отдельно стоящие передвижные подмости. Их изготовляют блочными и телескопическими, что позволяет изменять высоту уровня рабочей площадки. Такие подмости применяют при монтаже каркасов многоэтажных зданий. К этому типу подмостей относятся инвентарная площадка-стремянка для монтажника и сварщика, столики-стремянки высотой 0,75…0,9 м, а также различные виды подмостей-кондукторов, выполняющих одновременно функции приспособлений для временного закрепления и выверки конструкций (стр. 184).
Приставные подмости - это инвентарные лестницы с монтажной площадкой. Такую площадку приставляют к колонне или стене, и монтажник или сварщик, поднявшись по стремянке, выполняет работы на высоте (стр. 184).
Для монтажа конструкций многоэтажных зданий применяют два типа лестниц: длиной 2,2 и 4 м, что позволяет выполнять работы на высоте от 3 до 5 м. Монтажные работы на большой высоте при возведении одноэтажных зданий выполняют с приставных секционных лестниц с площадками. Высоту лестницы изменяют, добавляя или уменьшая число средних секций. Крепят площадку к колонне винтовыми зажимами (стр. 184).
Навесные подмости делают в виде площадок (люлек). Их навешивают на конструкции и закрепляют хомутами до подъема самих конструкций (колонн, балок) либо устанавливают краном на перекрытия. Навесные подмости (люльки) применяют, например, при герметизации стыков (швов), если эти работы выполняют после возведения конструкций этажа. Подмости-люльки при этом навешивают на перекрытия и располагают на фасаде здания. Навесными также делают лестницы для подъема монтажника на высоту более 10 м, их закрепляют заранее на конструкциях каркаса (стр. 184).
Их недостаток - подмости опираются на горизонтальную поверхность (земля, перекрытие этажа), используются только на период проведения строительно-монтажных работ. Не предусмотрены для обслуживания оборудования.
Известен прототип подмостей (стр. 50 и 51 книги ЦНИИОМТП Госстроя СССР, Унифицированные леса, подмости, вышки, люльки, лестницы, стремянки, применяемые в строительстве, - М.: Издательство литературы по строительству, 1972, - 105 с.).
Консольные подмости предназначены для применения при возведении зданий с шагом колонн 6 м (стр. 50).
Консольные подмости состоят из кронштейнов, деревянных настилов и ограждений (стр. 50).
Длина (по шагу колонн возводимого здания) подмостей 5950 мм, ширина настила 2000 мм. Вес подмостей на один пролет при шаге колонн 6 м составляет в среднем 555 кг (стр. 50). Кронштейны подмостей представляют собой металлическую сварную конструкцию из швеллерного уголкового прокатов: швеллер №12, уголок 70X70X6 мм. Щиты настила изготовляют из досок толщиной 40 мм (стр. 50).
2
В целях обеспечения надежности подмостей и безопасной их эксплуатации нагрузка не должна превышать 300 кг/м. Устанавливают подмости после выполнения первого яруса кладки, который принимают равным 1,6 м от основания (поверхности земли). Высота ограждения принята равной 1 м (стр. 50).
Этот тип подмостей позволяет почти полностью заменять применяемые в настоящее время на строительстве промышленных зданий инвентарные стоечные леса из труб.
Их недостаток - временный характер использования устройства, перемещение подмостей между соседними колоннами осуществляется вручную в количестве раз, кратном длине здания, деленной на длину подмостей. При этом увеличиваются трудозатраты на перемещение рабочего с инвентарем между захватками вдоль здания или сооружения.
Известна конструкция карниза (страницы 19 и 20 в книге Михайловский И.Б. «Теория классических архитектурных форм», - М.: Архитектура-С., 2006, - 288 с.).
Карниз представляется снаружи состоящим не из двух, а из трех частей: поддерживающей части, слезника и желоба - узкой полосы, украшенной львиными головами и орнаментами. Такова роль всех расширений кверху: никакой нагрузки они не несут.
Недостатком карниза является то, что карниз не несет никакой нагрузки, то есть движение по карнизам не предусмотрено.
Задача полезной модели - модуль для подмостей-карниза - обеспечение возможности постоянного, удобного и безопасного доступа обслуживающего персонала к оборудованию и желобам водостока на скатной кровле здания или сооружения.
Техническая задача решается модульной конструкцией подмостей. Отдельные модули крепятся постоянным соединением на месте карниза здания, соединяются по цепочке между собой, состоят из консольной треугольной несущей рамы с ходовым настилом и местом для желобов водостока. За счет соединения ходовых настилов и водосточных желобов отдельных модулей по цепочке вокруг всего здания или сооружения на уровне карниза конструкция становится архитектурным элементом здания, воспринимаемым так же естественно как классический карниз. ГОСТ предусматривает требования к несущей способности средств подмащивания, что позволяет рассчитать геометрические характеристики стальных элементов конструкции подмости-карниз для серийного промышленного производства.
Сущность заявленной полезной модели «модуль для подмостей-карниза» заключается в выполнении функции средств подмащивания с тем отличием, что эта функция становится доступна постоянно и в любое время в течение всего срока службы здания. Функция обеспечивается постоянным закреплением к несущей стене и посадочным местом для крепления водосточного желоба, при этом здание сохраняет свою художественную пропорцию и архитектурную выразительность - уширяется кверху.
После соединения ходовых настилов отдельных модулей для подмостей-карниза становится возможным круговое передвижение обслуживающего персонала и доступ к оборудованию на скатной кровле, включая водосточный желоб.
Для удобства монтажа подмости-карниз состоят из одинаковых прямых стальных модулей длиной 1000 мм, закрепляемых в цепь по всей длине контура здания на уровне карниза.
Поясняется полезная модель рисунками, где на фигуре 1 изображен отдельный модуль, из которого состоит полезная модель модуль для подмостей-карниза, на фигуре 2 изображена полезная модель подмости-карниз в сборе, т.е. модули соединены в цепь для образования непрерывного подмащивающего настила и водосточного желоба, закрепленного на месте традиционного карниза здания или сооружения, где позициями обозначены:
1 - стальной прокатный лист настила,
2 - стальная решетка из прокатной арматуры гладкого профиля,
3 - стойки ограждения из стального прокатного уголка,
4 - стальная перила ограждения из прокатной арматуры,
5 - стальная пластина подъема настила,
6 - стальные уголки крепления арматуры настила,
7 - сварная консольная треугольная рама из стальных равнополочных уголков,
8 - подкос треугольной рамы,
9 - треугольная усиливающая накладка из листовой стали,
10 - желоб водосточный,
11 - анкер крепления нижней части рамы к несущей стене,
12 - несущая стена фасада здания,
13 - швеллер на верхнем обрезе несущей стены для крепления верхнего узла рамы,
14 - сварное соединение уголка рамы и полки швеллера на верхнем обрезе стены,
15 - сливная воронка водосточной трубы,
16 - водосточная труба,
17 - стропильная ферма из двойных равнополочных стальных прокатных уголков,
18 - сварной прямоугольный каркас чердака из прокатного уголка,
19 - солнечная панель,
20 - солнечный коллектор.
Модуль для подмостей-карниза состоит из стального прокатного листа настила (1), стальной решетки из прокатной арматуры гладкого профиля (2), стойки ограждения из стального прокатного уголка (3), стальной перилы ограждения из прокатной арматуры (4), стальной пластины подъема настила (5), стальных уголков крепления арматуры настила (6), сварной консольной треугольной рамы из стальных равнополочных уголков (7), подкоса треугольной рамы (8), треугольной усиливающей накладки из листовой стали (9), желоба водосточного (10), анкера крепления нижней части рамы к несущей стене (11), несущей стены фасада здания (12), швеллера на верхнем обрезе несущей стены для крепления верхнего узла рамы (13), сварного соединения уголка рамы и полки швеллера на верхнем обрезе стены (14), сливной воронки водосточной трубы (15), водосточной трубы (16). Все соединения металлоконструкций сварные.
Работа полезной модели модуль для подмостей-карниза заключается в передаче нагрузки от веса двигающегося человека с инструментом на несущие конструкции здания и отвода атмосферных осадков по желобам к сливной воронке водосточной трубы.
Вертикальную нагрузку от веса человека с инструментом воспринимает стальной прокатный лист настила (1), далее нагрузка передается на стальную прокатную арматурную решетку из 7-ми стержней (2) гладкого профиля, потом нагрузка равномерно распределяется на стальные уголки крепления арматуры настила (6), через стальные пластины подъема настила (5) нагрузка передается на верхние полки сварной консольной треугольной рамы из равнополочных уголков (7). Передачу нагрузки от всей консоли на стену здания обеспечивает подкос треугольной рамы (8). Треугольная усиливающая накладка из листовой стали (9) обеспечивает жесткость узла крепления треугольной рамы к стене здания (сооружения). Крепление консольной треугольной рамы к швеллеру (13) на верхнем обрезе несущей стены фасада (12) обеспечивается сварным соединением уголка рамы и полки швеллера на верхнем обрезе стены (14). Крепление нижней части консольной треугольной рамы к стене обеспечивает анкер (11). Между несущей стеной фасада здания (12) и настилом (1) укладывается полукруглый желоб из ПВХ (10) для создания замкнутого кольца для водоотвода с крыши здания (сооружения).
Горизонтальную нагрузку от действий человека с инструментом воспринимает стальная перила ограждения из прокатной арматуры (4), далее нагрузка передается на консольную треугольную раму (7) через стойки ограждения (3).
Дождевая вода стекает с покрытия, закрепленного на верхних поясах стропильной фермы из двойного равнополочного стального уголка (17), и попадает в желоб (10). Стропильная ферма нижним поясом с внешней стороны опирается на несущую стену здания (12), с внутренней стороны ферма передает нагрузку на сварной несущий каркас чердака (18) здания (сооружения). Дождевая вода по желобам (10) доходит до сливной воронки (15) и далее через водосточную трубу (16) попадает в ливневую канализацию или накапливается в емкости для дальнейшего использования. На верхних поясах стальной фермы (17) и сварном каркасе чердака (18) закрепляется оборудование - солнечные панели (19) и солнечные коллекторы (20).
2
Основной и отличительной функцией полезной модели модуль для подмостей-карниза является возможность испытывать динамические и статические нагрузки от двигающегося рабочего с инвентарем в размере не менее 1,2 кН/м или 2000 Па или 200 кгс/м, что соответствует ГОСТ 24258-88 «Средства подмащивания. Общие технические условия». Площадь сечений элементов консольной треугольной несущей рамы модуля подбирается исходя из расчета работы всей конструкции на прочность от воздействия нагрузки 2,4 кН. С учетом динамической нагрузки расчетная нагрузка увеличится в 2 раза. При расчете нагрузка на верхнюю полку рамы считается равномерно распределенной. Расчет реакции опор треугольной статически определимой рамы с шарнирным закреплением в узлах крепления к стене рассчитывается в статике, а подбор сечения несущих элементов и проверка на прочность осуществляются методами сопротивления материалов.
Положительный эффект применения полезной модели модуль для подмостей-карниза заключается в том, что использование стационарных подмостей исключает необходимость многократного передвижения лестницы с площадкой, вышки или других подставных или навесных средств подмащивания, для организации рабочего места на высоте. Например, если длина здания 35 метров, то потребовалось бы 35 раз переставить лестницу и рабочего с инструментом. Кроме того, необходимо предусматривать специальное помещение для хранения средств подмащивания в промежутках времени между обслуживанием оборудования. Таким образом, полезная модель подмости-карниз экономит время обслуживающего персонала, позволяет организовать постоянное рабочее место на высоте, оперативно реагировать на сбои в работе вынесенного на крышу оборудования. Экономятся затраты на складирование инвентарных средств подмащивания.
Полезная модель модуль для подмостей-карниза может быть использована на всех типах малоэтажных промышленных и гражданских зданий и сооружений с автономной системой тепло- и энергоснабжения, таких как склады, катки, мастерские, цеха, теплицы, индивидуальные жилые дома, хозяйственные постройки, отдельно стоящие здания общественных уборных и т.д.
Новизна полезной модели модуль для подмостей-карниза заключается в выполнении новой функции - обеспечение постоянного удобного и безопасного доступа (рабочего места на высоте) для обслуживания кровельного оборудования и водосточного желоба на протяжении всего периметра здания или сооружения со скатной формой крыши.