Механизм крепления каркаса лестницы

Полезная модель относится к конструкционным элементам, применяемым в строительстве и в быту, в частности к опорным каркасам и элементам их монтажа.
Известна лестница для уступов, взятая за прототип, включающая гибкий несущий элемент, съемные ступени, анкерные опоры и перила со стойками, у которой решетчатые ступени зафиксированы на натянутом между верхней и нижней площадками канате посредством втулок с прорезями и упорными площадками, которые обеспечивают фиксацию ступеней в осевом направлении друг относительно друга. Ступени сварной конструкции, состоят из двух гнутых уголков, на которые наварены решетки и втулки с прорезями (Авторское свидетельство СССР №1756524, Е06С 11 1/38, опубл. бл. №31, 1992). Недостатком прототипа является выполнение ступеней сварной конструкции, которые в сборе зафиксированы друг относительно друга. Использование металлических канатов для фиксации ступеней и необходимость их постоянного натяжения не позволяет устанавливать ступени под разными углами к горизонтали относительно друг друга, что снижает функциональность лестницы.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей каркаса лестницы путем использования его под различными углами наклона к горизонту, ускорения его монтажа на различную высоту и увеличения удобства его использования.
Решение технической задачи достигается тем, что несущий каркас снабжен, по меньшей мере, двумя монтажными кронштейнами, расположенными попарно зеркально друг относительно друга, монтажные кронштейны имеют соединенные между собой несущие и поворотные лапы, каждая из которых состоит из основания и боковой стенки, при этом боковая стенка поворотной лапы выполнена с возможностью поворота относительно горизонтальной оси кронштейна. Кроме того, каркас лестницы и ступени выполнены из перфорированного металлопрофиля с каналом.
Боковая стенка поворотной лапы имеет, по меньшей мере, одно сквозное отверстие и дугообразный паз, а основание поворотной лапы имеет, по меньшей мере, два сквозных отверстия для соединения со ступенями через т-образный болт. В свою очередь, боковая стенка несущей лапы и основание несущей лапы имеют, по меньшей мере, по два сквозных отверстия для соединения с боковой частью поворотной лапы при помощи болтового соединения и перфорированным металлопрофилем каркаса лестницы через сквозные отверстия в нем с помощью составных зажимных гаек, а осевые линии, проведенные через концы дугообразного паза и центр сквозного отверстия в боковой стенке поворотной лапы, образуют между собой угол (60±5)°.
Крепление нижнего конца каркаса лестницы с основанием косоура осуществляется с помощью седельного поворотного фланца, а верхний конец каркаса соединен с вершиной косоура с помощью монтажной петли. Это предотвращает перемещение каркаса лестницы во время его использования.
Благодаря тому, что крепление несущей лапы кронштейна осуществляется с помощью составной зажимной гайки в отверстиях канала перфорированного металлопрофиля, это позволяет закреплять или откреплять кронштейны тремя движениями, что способствует быстрой установке монтажных кронштейнов и их перемещению вдоль металлопрофиля на определенное количество отверстий в нем.
Добавление дополнительных отрезков металлопрофиля за счет закрепления их через отверстия в нем, обеспечивает быстрый монтаж несущего каркаса лестницы на любую требуемую высоту без снижения жесткости конструкции. За счет того, что металлопрофиль выполнен перфорированным, конструкция каркаса имеет небольшой вес и может легко перемещаться на другой участок одним рабочим.
Благодаря тому, что осевые линии, проведенные через концы дугообразной прорези и центр сквозного отверстия в боковой части поворотной лапы, образуют угол от (60±5)°, а боковые стенки несущей и поворотной лапы через сквозные отверстия и дугообразную прорезь соединены при помощи болтов, каркас лестницы можно использовать при различных углах наклона к горизонту. Изменение положения боковых частей поворотных лап кронштейнов относительно оси в диапазоне дугообразного паза и ступеней, закрепленных на них, позволяет располагать несущий каркас на нестандартные углы наклона и, тем самым, увеличивать его функциональность при строительных работах. Кроме того, каркас лестницы может быть использован для размещения различного оборудования, конструкционных рам, площадок на ступенях лестницы под требуемым углом относительно горизонта.
Смонтированный каркас лестницы из перфорированного металлопрофиля с помощью монтажных кронштейнов представлен фигурами: фиг. 1а - каркас лестницы в аксонометрической проекции, фиг. 1б - вид слева на каркас, иллюстрирующий схему крепления монтажных кронштейнов к перфорированному металлокаркасу; фиг. 2 - схематическое изображение монтажного кронштейна; фиг. 3а - составная зажимная гайка, 3б - монтажная петля; фиг. 4 -схема установки составной зажимной гайки в отверстия перфорированного металлопрофиля (слева направо); фиг. 5а - седельный фланец, фиг. 5б - перфорированный металлокаркас; фиг. 6 - т-образный болт и крепление его в канале перфорированного металлокаркаса; фиг. 7 - расчет ширины и высоты расположения оснований ступеней на каркасе лестницы, расположенном под углом к горизонтали; фиг. 8 - варианты расположения монтажного кронштейна на несущем каркасе относительно горизонта при разных углах косоура. Цифрами на фигурах обозначены
1 - каркас лестницы из перфорированного металлопрофиля с канавкой;
2 - седельный поворотный фланец;
3 - монтажная поворотная петля;
4 - монтажный кронштейн, правый и левый;
5 - боковая стенка несущей лапы;
6, 7 - сквозные отверстия в основании несущей лапы;
8 - боковая стенка поворотной лапы;
9 - сквозное отверстие в боковой стенке поворотной лапы;
10 - дугообразная прорезь в боковой стенке поворотной лапы;
11 - основание поворотной лапы;
12 - сквозные отверстия в основании поворотной лапы;
13 - основание несущей лапы;
14 - составная зажимная гайка;
15 - ступени лестницы;
16 - т-образный болт.
Пример конкретного осуществления.
Крепление нижнего конца каркаса лестницы 1 с основанием косоура осуществляется с помощью седельного поворотного фланца 2, а верхнего конца каркаса с вершиной косоура - с помощью монтажной поворотной петли 3. Каркас лестницы 1 выполнен из перфорированного металлопрофиля, имеющего с-образную форму с зубьями в канавке для геометрического замыканием присоединяемых к нему деталей.
Несущий каркас лестницы имеет, меньшей мере, два монтажных кронштейна 4, расположенных попарно зеркально друг относительно друга (правый и левый), монтажные кронштейны 4 имеют соединенные между собой несущие и поворотные лапы, каждая из которых состоит из основания и боковой стенки, боковая стенка поворотной лапы выполнена с возможностью поворота относительно горизонтальной оси кронштейна 4.
Боковая стенка несущей лапы 5 имеет два сквозных отверстия 6, 7 на расстоянии друг от друга на осевой линии. Боковая стенка поворотной лапы 8 имеет сквозное отверстие 9 и дугообразную прорезь 10, при этом осевые линии, проведенные из центра сквозного отверстия 8 к концам дугообразной прорези 10, образуют угол (60+5)°. Крепление боковой стенки несущей лапы 5 к боковой стенке поворотной лапы 8 осуществляется через дугообразную прорезь 10 поворотной лапы и сквозные отверстия 6, 9 в обеих лапах с помощью болтов, гаек, стопорных и подкладных шайб. Крепление объектов к основанию поворотной лапы 11 осуществляют через сквозные отверстия 12 с помощью болтового соединения или самонарезающими винтами.
Крепление основания несущей лапы 13 монтажного кронштейна 4 осуществляется установкой составной зажимной гайки 14 через сквозные отверстия 7 в отверстия канала перфорированного металлопрофиля, поворотом гайки на 90° с последующим затягиванием. Составная зажимная гайка 14 представляет собой пластину прямоугольной формы с зубьями для геометрического замыкания в канале.
Через сквозные отверстия 12 в основаниях 11 поворотной лапы осуществляют крепление ступеней лестницы 15 путем установки т-образного болта 16 в отверстия перфорированного металлопрофиля, из которого выполнены ступени 15. Перфорированный металлопрофиль, болты, гайки, шайбы, седельный фланец, монтажная петля представляют собой изделия, серийно выпускаемые промышленностью.
Изменение угла между осевыми линиями, проведенными из центра сквозного отверстия 8 к концам дугообразной прорези 10 поворотной лапы монтажного кронштейна 4 в диапазоне (0±65)° позволяет устанавливать основания ступеней 15 параллельно горизонту при изменении угла наклона каркаса лестницы от 30° до 90° относительно горизонта.
Промежуточное расстояние  между монтажными кронштейнами 4 на несущем каркасе 1 в зависимости от угла его наклона относительно горизонта, рассчитывают по формуле
у=b / sin В,
где b - высота подступенка; В - угол наклона лестницы.
Аналогичным образом рассчитывают ширину ступеней 15 на несущем каркасе 1 в зависимости от угла его наклона относительно горизонта по формуле:
х=2⋅cos В⋅b,
где х=2а - ширина ступеней; b - высота подступенка; В - угол наклона лестницы.
Для удобства работы некоторые из ступеней 15 каркаса лестница 1 могут быть расположены под другими углами, чем все остальные. Например, одна или несколько ступеней 15 каркаса 1 могут быть закреплены под более острым углом к нему, чем другие для предотвращения соскальзывания ног рабочего во время долгого нахождения на высоте и для размещения ящика с инструментами.
В другом случае ступени 15 каркаса лестницы 1 могут быть использованы для размещения приборов или инструментов на достаточной высоте в ночное нерабочее время. Для этого на несущем каркасе лестницы 1 оставляют одну ступень 15 и располагают ее перпендикулярно к нему, а другие ступени 15 последовательно снимают при спуске вниз.
Таким образом, признаки предполагаемой полезной модели позволяют решить поставленную техническую задачу - увеличить функциональность несущего каркаса лестницы при строительных работах путем расположения его на нестандартные углы наклона, использования его для размещения различного оборудования, конструкционных рам, площадок на ступенях лестницы под требуемым углом относительно горизонта, а также за счет возможности быстрого монтажа механизма крепления каркаса лестницы и его ступеней.