Комбинированный композитный энергоэффективный кронштейн для навесных фасадных систем
COMBINED COMPOSITE ENERGY-EFFICIENT BRACKET FOR SUSPENDED FACADE SYSTEMS

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства, а именно к кронштейнам, используемым в конструкции вентилируемой облицовки зданий и сооружений, навешиваемой как при строительстве новых зданий, так и при реконструкции ранее эксплуатируемых сооружений.
Указанные кронштейны должны выдерживать как статические, так и динамические нагрузки. Поэтому важнейшими характеристиками кронштейнов являются несущая способность и возможность изменения длины.
Известен двойной кронштейн для крепления навесной панели облицовки здания, выполненный в виде штампованного уголкового профиля, на стойке которого образованы отверстия для крепления к стене, а на полке - дугообразные в сечении ребра жесткости, расположенные по ее продольным краям, переходящие в ребра жесткости стойки. Кронштейн имеет раздвижную конструкцию и состоит из первой детали в виде неподвижного опорного кронштейна и второй детали в виде подвижного несущего кронштейна, при этом обе детали соединены между собой с помощью крепежных элементов с возможностью перемещения относительно друг друга, при этом неподвижный опорный кронштейн выполнен в виде уголкового профиля, на стойке которого по центру образовано дополнительное дугообразное в сечении ребро жесткости, переходящее в ребро жесткости стойки, при этом стойка неподвижного опорного кронштейна имеет, по меньшей мере, два удлиненных сквозных крепежных отверстия для крепления кронштейна к стене, при этом в полке неподвижного опорного кронштейна со стороны свободного торца выполнены удлиненные отверстия, расположенные между ребрами жесткости, подвижный несущий кронштейн представляет собой металлическую пластину подвижную относительно полки неподвижного опорного кронштейна, на которой выполнены крепежные отверстия, сквозные отверстия с отбортовкой, аналогичные ребрам жесткости полки неподвижного кронштейна, между которыми расположены отогнутые полочные язычки пластины, служащие для установки с одной стороны элементов для крепления навешиваемой облицовочной плиты (фасадной облицовки), при этом между сквозными отверстиями с отбортовкой выполнены, по меньшей мере, по два паза квадратной формы для крепления полки неподвижного опорного кронштейна (патент RU83528, МПК E04F 13/08, опубл. 10.06.2009 г.).
Известный кронштейн имеет следующие недостатки:
- повышенная металлоемкость кронштейна из оцинкованной стали;
- повышенный вес подсистемы является следствием применения металлического кронштейна;
- высокая теплопроводность подсистемы с применением данного кронштейна из оцинкованной стали;
- высокая себестоимость производства.
Известен кронштейн для крепления навесной панели облицовки здания, выполненный в виде штампованного уголкового профиля, на стойке которого образовано отверстие для крепления к стене, а на полке - дугообразные в сечении ребра жесткости, расположенные по ее продольным краям, переходящие в ребра жесткости стойки. Кронштейн имеет раздвижную конструкцию для регулирования ширины зазора и обеспечения вертикальной поверхности облицовки и состоит из двух частей - одного неподвижного опорного кронштейна уголкового профиля, закрепляемого на стене при помощи, по крайней мере, одного крепежного элемента, и одного подвижного несущего кронштейна, соединенных между собой с помощью крепежных элементов, при этом полка неподвижного опорного кронштейна, к которой крепится подвижный несущий кронштейн, имеет со стороны свободного торца вырез, расположенный между ребрами жесткости, подвижный несущий кронштейн выполнен в виде металлической пластины по меньшей мере с двумя пазами квадратной формы для крепления полки неподвижного опорного кронштейна, и двумя сквозными прорезями с фигурными выступами, расположенными со стороны свободного торца пластины и служащими для установки с одной стороны элементов для крепления навешиваемой облицовочной плиты, на пластине выполнены, расположенные по ее продольным краям, отгибы в форме салазок, через которые пластина прикреплена к соответствующему кронштейну, при этом оба кронштейна выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга (патент RU40066, МПК E04F 13/08, опубл. 27.08.2004 г.). Принято за прототип.
Недостаток известного кронштейна:
- повышенная металлоемкость кронштейна из оцинкованной стали;
- отгибы в форме салазок у подвижной части кронштейна являются усложнением конструкции и технологии производства, как следствие повышенный расход металла;
- повышенный вес подсистемы является следствием применения металлического кронштейна;
- высокая теплопроводность подсистемы с применением данного кронштейна из оцинкованной стали;
- высокая себестоимость производства.
Задачей изобретения является создание кронштейна для навесных фасадных систем, обладающего высокими эксплуатационными характеристиками.
Технический результат, проявляющийся при использовании изобретения - увеличенная несущая способность кронштейна, низкая теплопроводность и уменьшение металлоемкости.
Задача решается, а технический результат достигается кронштейном для крепления навесных панелей облицовок здания, содержащим L-образную деталь и имеющим ребра жесткости. В отличие от прототипа кронштейн выполнен методом холодной штамповки из огнестойкого композитного многослойного материала, толщиной не менее 1 мм, произведенного методом экструзии и прокатки или прессования, при этом лицевой и тыльной поверхностью композитного материала является оцинкованная или коррозионностойкая сталь толщиной 0,1-0,5 мм, при этом внутренней составляющей композитного материала является сердечник из полимерного компаунда на основе полиэтилена высокого давления, а в состав полимерного компаунда входит  от 10 до 90%  антипиренов от общего количества составляющих, причем лицевая и тыльная поверхность композитного материала соединены с полимерным компаундом термополимерным клеем, при этом кронштейн имеет усилитель, изготовленный из оцинкованной или коррозионностойкой стали.
Согласно изобретению, в частных случаях:
- кронштейн выполнен в виде штампованного уголкового профиля и имеет раздвижную конструкцию, состоящую из двух частей – L-образной  стационарной и подвижной, соединенных между собой с помощью крепежных элементов, причем стационарная и подвижная части выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга, при этом на стойке кронштейна предусмотрено отверстие для крепления к стене, а на полке - дугообразные в сечении ребра жесткости, расположенные по ее продольным краям, переходящие в ребра жесткости стойки, при этом в усилителе кронштейна выполнено одно удлиненное овальное отверстие для крепления к несущему основанию, а в неподвижной части кронштейна выполнено два удлиненных сквозных овальных крепежных отверстия - для крепления кронштейна к стене и для крепления подвижной части к неподвижной части кронштейна, причем на подвижной части кронштейна выполнены два квадратных сквозных крепежных отверстия;
- кронштейн представляет собой единую L-образную деталь, на которой выполнены дугообразные в сечении ребра жесткости, причем в кронштейне и усилителе кронштейна выполнено овальное отверстие для возможности крепления их к стене;
- на оцинкованную или коррозионностойкую сталь лицевой и тыльной поверхности композитного материала нанесено полимерное покрытие;
- усилитель изготовлен из оцинкованной или коррозионностойкой стали с полимерным покрытием.
Технический результат - увеличенная несущая способность кронштейна, низкая теплопроводность и уменьшение металлоемкости, достигается за счет:
-  использования композитного многослойного материала с сердечником из полимерного компаунда с низкой теплопроводностью;
- использования усилителя кронштейна, который обеспечивает повышенную жесткость формы стационарной части кронштейна на сгибе под углом 90⁰;
- применения тонколистовой стали в композитном многослойном материале.
Сущность поясняется рисунками, где показано:
На фиг. 1 – общий вид заявляемого кронштейна, который выполнен в виде штампованного уголкового профиля и имеет раздвижную конструкцию, состоящую из двух частей – L-образной стационарной и подвижной (далее - подвижный кронштейн);
На фиг. 2 – общий вид заявляемого кронштейна, который представляет собой единую L-образную деталь (далее – стационарный кронштейн);
На фиг.3 – структура огнестойкого композитного многослойного материала;
На фиг.4 - сравнение температурных полей в зоне расположения L-образных кронштейнов из разных металлов.
На фигурах обозначено:
1. Анкерный крепитель
2. Усиливающая шайба
3. Прокладка для кронштейна
4. Усилитель кронштейна
5. Крепежные элементы
6. Стационарная часть подвижного кронштейна
7. Подвижная часть подвижного кронштейна
8. Г-образный вертикальный профиль подвижного кронштейна
9. Заклепочное соединение
10.  Лицевая или тыльная поверхность композитного материала из оцинкованной или коррозионностойкой стали
11.  Термополимерный клей
12.  Сердечник огнестойкого композитного многослойного материала
Кронштейн выполнен методом холодной штамповки из огнестойкого композитного многослойного материала, толщиной не менее 1 мм,  при этом лицевой и тыльной поверхностью композитного материала является оцинкованная или коррозионностойкая сталь 10, при этом внутренней составляющей композитного материала является сердечник 12 из полимерного компаунда на основе полиэтилена высокого давления. Также кронштейн имеет усилитель 4, изготовленный из оцинкованной или коррозионностойкой стали.
Учитывая, что из стали изготавливается только усилитель кронштейна, а стационарная и подвижная части подвижного кронштейна и стационарный кронштейн - из многослойного композитного материала, металлоемкость предлагаемого кронштейна существенно ниже.
В таблице приведены данные по коэффициентам теплотехнической однородности и толщине утеплителя:
• на «глухой» участок стены жилого здания;
• для стены из монолитного железобетона;
• при толщине стены 200 мм;
0
• при температуре внутреннего воздуха 20С;
• при минераловатном утеплителе из каменной ваты в 2 слоя (внутренний слой меньшей плотности, чем наружный слой);
• коэффициенты теплотехнической однородности указаны только на кронштейны (без учета крепителя утеплителя, проемов и т. д.).
Сравнительная таблица с коэффициентами теплотехнической однородности для L-образных кронштейнов из различных металлов
Любые фасадные кронштейны являются инородным включением в системе теплоизоляции. За счет улучшения коэффициента теплотехнической однородности (у заявляемого кронштейна – 0,92, у оцинкованного – 0,81, стального нержавеющего - 0,81, алюминиевого – 0,7) в фасадной системе отсутствуют промерзания, что позволяет снижать толщину утеплителя на 10-15%. Кронштейн из композитного материала значительно сокращает промерзание системы.
Отверстия для фиксации профиля отнесены из центральной зоны подвижной части кронштейна на края, что обеспечивает более надежную жесткую фиксацию.
Заявляемый кронштейн обладает увеличенной несущей способностью, низкой теплопроводностью и уменьшенной металлоемкостью.