Узел крепления легкосбрасываемой конструкции

Область техники
Настоящая полезная модель относится к области строительства, в частности, к узлам крепления легкосбрасываемых ограждающих конструкций во взрывоопасных помещениях для снижения последствий дефлаграционного взрыва.
Уровень техники
Последние несколько лет фиксируется все большее количество случаев взрыва бытового газа в частных и многоэтажных домах. Также, с каждым годом увеличивается число предприятий с взрывоопасными производствами. Это обусловлено и реконструкцией старых производств, и строительством новых. Сейчас перед собственниками взрывоопасных помещений все актуальнее встают вопросы обеспечения взрывобезопасности и как решение - своевременное снижение избыточного давления при дефлаграционном взрыве.
Помещение, в котором есть риск возникновения скопления взрывоопасных смесей, должно быть оборудовано взрывобезопасными конструкциями, которые обеспечивают защиту стен от обрушения и негативного воздействия избыточного давления на людей. Для того, чтобы давление в помещении не превысило критической отметки и не разрушило здание, оно должно каким-то образом снижаться до предельно допустимых величин. Сбросить избыточное давление можно посредством легкосбрасываемых ограждающих конструкций, при монтаже которых применяется настоящий узел крепления.
Известна конструкция узла крепления навесного фасада (Патент RU 8722 от 19.03.1998), где узел крепления представляет собой промежуточный элемент, зажим и крепежные элементы фасада. Промежуточный элемент выполнен в виде пластины и закреплен на каркасе здания, а зажим выполнен из двух уголков, жестко соединенных между собой, при этом крепежные элементы фасада и промежуточного элемента размещены в удлиненных пазах, а зажим жестко прикреплен к промежуточному элементу и пластине, ширина которых не больше расстояния от края пластины до отверстий.
Недостатком данной конструкции является отсутствие в зажиме узла крепления разрушающегося элемента, который обеспечил бы легкосбрасываемость фасадной конструкции и сброс избыточного давления взрыва.
Известна «Легкосбрасываемая ограждающая конструкция» (патент RU 159944 от 03.08.2015), где легкосбрасываемая ограждающая конструкция состоит из стеклопакетов с опорными элементами и узлами крепления стеклопакетов на здании. Стеклопакеты закреплены снаружи каркаса здания винтами с шайбами, на металлическом профиле, с глубиной установки винтов и с шагом, подбираемыми из условия обеспечения величины избыточного давления не более 200 кг/кв.м и усилия на вырыв винтов с шайбами. Металлический профиль по местам крепления стеклопакетов винтами с шайбами оснащен гнездами для винтов с глубиной, соответствующей глубине установки винтов. Конструкция оснащена резиновым уплотнителем, установленным между металлическим профилем и стеклопакетами.
Недостатком данной конструкции является обеспечение достаточной герметичности внешнего (уличного) контура стеклопакетов от атмосферных осадков, так как шайбы устанавливаются точечно, что приведет к затеканию воды во внутренние полости конструкции, с последующей протечкой в помещение. Также недостатком конструкции является то, что устройство данной конструкции не обеспечивает удержание в проеме здания вылетающих при взрыве составляющих ее частей, которые могут причинить вред здоровью людей и ущерб имуществу.
Известна «Легкосбрасываемая оконная конструкция» (патент RU 190978 от 21.05.2019), содержащая профильный каркас, включающая первый уплотнитель, входящий своим фигурным выступом в зацепление с первым фигурным пазом, выполненным на соответствующих стенках профильного каркаса, первый дистанционный профиль, входящий своим фигурным выступом во второй фигурный паз, выполненный на соответствующих стенках профильного каркаса, второй дистанционный профиль, входящий своим фигурным выступом в зацепление с третьим фигурным пазом, выполненным на соответствующих стенках профильного каркаса, первый фигурный стержень, входящий в соответствующее ему фигурное углубление, выполненное во втором дистанционном профиле и профильном каркасе, стеклопакет, расположенный между соответствующей внешней поверхностью первого уплотнителя и соответствующей внешней поверхностью второго уплотнителя, входящего своим фигурным выступом в зацепление с четвертым фигурным пазом, выполненным на соответствующих стенках прижимной планки, примыкающей к соответствующей внешней стороне первого дистанционного профиля, третий уплотнитель, входящий своим фигурным выступом в зацепление с пятым фигурным пазом, выполненным на соответствующих стенках прижимной планки, второй фигурный стержень, в ходящий через сквозные отверстия, выполненные на соответствующем участке прижимной планки и в первом дистанционном профиле, и входящий своим выступом в соответствующий второй фигурный паз, выполненный с возможностью извлечения из второго фигурного паза, отличающаяся тем, что содержит четвертый уплотнитель с фигурным выступом, второй дистанционный профиль содержит шестой фигурный паз, выполненный на соответствующих стенках, при этом фигурный выступ четвертого уплотнителя входит в зацепление с шестым фигурным пазом второго дистанционного профиля, другая сторона четвертого уплотнителя примыкает к соответствующей стороне третьего уплотнителя, на наружной поверхности стеклопакета и на первом дистанционном профиле закреплена герметизирующая лента.
Недостатком данной конструкции является сложность подбора на вырывающую нагрузку первых фигурных стержней, так как в легкосбрасываемой конструкции могут устанавливаться стеклопакеты различной площади и соответственно стержни для каждого стеклопакета должны быть индивидуальные по нагрузке. Также недостатком конструкции является то, что устройство данной конструкции не обеспечивает удержание в проеме здания вылетающих при взрыве составляющих ее частей, которые могут причинить вред здоровью людей и ущерб имуществу.
Устройство, раскрытое в патенте RU 190978, взято в качестве прототипа.
Раскрытие сущности полезной модели
В основу настоящей полезной модели положена техническая задача создания универсального узла крепления для легкосбрасываемой фасадной конструкции, позволяющего сохранять целостность монтажного проема, как и саму конструкцию при своевременном сбросе от избыточного давления взрыва.
Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, обеспечение ее универсальности и облегчение монтажа.
Технический результат достигается тем, что узел крепления легкосбрасываемой конструкции состоит из кронштейна в виде п-образного профиля, предназначенного для крепления к монтажному проему и закладной детали, предназначенной для крепления к фасадной легкосбрасываемой конструкции, отличающийся тем, что кронштейн и закладная деталь скреплены при помощи втулки и элемента, разрушающегося от воздействия избыточного давления на легкосбрасываемую конструкцию при взрыве.
В частности, все детали узла крепления выполнены из материалов прочностью выше, чем разрушающийся элемент.
В частности, кронштейн может быть представлен в виде двух разнонаправленных уголков, объединенных пластиной, в которых предусмотрены пазы для опорных элементов.
В частности, кронштейн и стойка фасадной конструкции соединены страховочным тросом.
В частности, разрушающийся элемент представлен осью, в которой предусмотрены ослабленные места в виде канавок.
Физические параметры, в частности, прочностные характеристики (глубина канавки), габариты, материал разрушающейся оси подобраны в зависимости от ожидаемых нагрузок.
В частности, разрушающаяся ось удерживается в кронштейне при помощи крепежных элементов. Такие элементы могут быть представлены, например, шплинтами, стопорными кольцами, гайками.
В частности, профиль закладной детали стойки может быть представлен различными сечениями, которые подбираются по каталогам фирм-производителей навесных фасадных систем.
Краткое описание чертежей
Сущность настоящей полезной модели проиллюстрирована со ссылкой на чертежи, на которых:
на фиг. 1 представлен узел крепления легкосбрасываемой конструкции с кронштейном, представленным п-образным профилем;
на фиг. 2 представлен вариант узла крепления легкосбрасываемой конструкции с кронштейном, представленным двумя разнонаправленными уголками, объединенных пластиной;
на фиг. 3 представлена сборка легкосбрасываемой фасадной конструкции на основе кронштейна из п-образного профиля в проеме стены.
Осуществление полезной модели
На фиг. 1 представлен узел крепления легкосбрасываемой конструкции в соответствии с настоящей полезной моделью. Узел крепления легкосбрасываемой конструкции состоит из кронштейна в виде п-образного профиля 1’, предназначенного для крепления к монтажному проему и закладной детали 9 стойки 2 фасадной конструкции, которые скреплены при помощи втулки 3 и, вставленного в нее, разрушаемого элемента 4, который закрепляется при помощи крепежного элемента 5, например, шплинта в пазах кронштейна 1’. Закладная деталь 9 выполняет регулировочную (ориентирование каркаса фасадной конструкции в горизонтали), опорную и совместно с втулкой 3, срезающую функцию (передача нагрузки от давления взрыва, воздействующего на фасадную конструкцию, через втулку 3 на разрушаемый элемент 4). При этом, кронштейн 1’ может быть дополнительно соединен со стойкой 2 страховочным тросом 6. Страховочный трос 6, в свою очередь, может соединяться с кронштейном 1’ и стойкой 2 при помощи болтового соединения 7 и пластины 8. Трос 6 может быть закреплен к пластине 8 и кронштейну 1’ с помощью карабинов (на фигуре не показаны). Трос 6 позволяет предотвратить чрезмерный, небезопасный вылет легкосбрасываемой фасадной конструкции при взрыве, а также сохранить ее целостность.
На фиг. 2 представлен вариант узла крепления легкосбрасываемой конструкции в соответствии с настоящей полезной моделью. Узел крепления легкосбрасываемой конструкции состоит из кронштейна 1’’, состоящего из двух разнонаправленных уголков, объединенных пластиной, предназначенного для крепления к монтажному проему и стойке 2 фасадной конструкции, которые скреплены при помощи разрушаемого элемента 4, который закрепляется при помощи крепежного элемента 5, например, шплинта в пазах кронштейна 1’’. Опорный элемент, состоящий из втулки 12 и болтового соединения 10, предназначен для удерживания легкосбрасываемой конструкции на весу и вставляется в открытый паз 11 кронштейна 1’’. При этом, кронштейн 1’’ может быть дополнительно соединен со стойкой 2 страховочным тросом 6. Страховочный трос 6, в свою очередь, может соединяться с кронштейном 1’’ и стойкой 2 при помощи болтового соединения 7 и пластины 8. Трос 6 может быть закреплен к пластине 8 и кронштейну 1’’ с помощью карабинов (на фигуре не показаны). Трос 6 позволяет предотвратить чрезмерный, небезопасный вылет легкосбрасываемой фасадной конструкции при взрыве, а также сохранить ее целостность.
Разрушающийся элемент состоит из менее прочного материала, чем все элементы узла крепления легкосбрасываемой конструкции, например, из фторопласта, и может быть выполнен в виде любой конфигурации трехмерной модели, физические параметры которого подобраны в зависимости от ожидаемых нагрузок.
Рассмотрим пример монтажа узла крепления легкосбрасываемой конструкции в соответствии с настоящей полезной моделью. В этом примере легкосбрасываемой конструкцией является фасадная конструкция стоечно-ригельной системы. Следует учесть, что данный узел крепления легкосбрасываемой фасадной конструкции является универсальным и может быть установлен на стоечно-ригельные фасадные системы различных фирм-производителей. Сборка узла крепления может производиться монтажником непосредственно на объекте строительства, либо предварительно в заводских условиях.
К каждой монтируемой легкосбрасываемой конструкции должна поставляться схема крепления разрушаемых узлов, на которой обозначены места их крепления в соответствии с их маркировкой (предварительно-рассчитанной нагрузкой разрушения). Каждая стойка фасадной конструкции крепится сверху и снизу к проему с помощь разрушаемых узлов крепления.
На фиг. 3 сборка узла крепления легкосбрасываемой фасадной конструкции происходит следующим образом: в проеме сверху и снизу размечаются места установки кронштейнов в виде п-образного профиля 1’ в соответствии с шагом стоек 2 фасадной конструкции. Кронштейны 1’ закрепляются к проему с помощью крепежных элементов (анкеры, саморезы). В каждую стойку сверху и снизу фасадной конструкции вставляется закладная деталь 9, с предварительно просверленным отверстием, в которое вставляется втулка 3. Каждая стойка фасадной конструкции ориентируется между верхним и нижним кронштейном в проеме посредством закладных деталей 9 в соответствии с монтажными зазорами. Закладные детали 9 фиксируются к стойкам 2 саморезами (либо другое типовое крепление согласно каталога фирмы-производителя стоечно-ригельных фасадных конструкций). Втулка 3 ориентируется соосно с пазом в кронштейне 1’, в который вставляется разрушаемый элемент 4 в виде оси и фиксируется с двух сторон шплинтами 5. Тем самым кронштейн 1’, втулка 3 и закладная деталь 9 объединяются в единый разрушаемый узел крепления. Данный этап монтажа повторяется поочередно со всеми стойками фасадной стоечно-ригельной конструкции. После монтажа стоечно-ригельного каркаса легкосбрасываемой конструкции к каждой стойке монтируется страховочный трос 6 при помощи болтового соединения 7, пластины 8 и карабинов (на фигуре не показаны). Дальнейшая сборка, установка заполнений (стеклопакетов) легкосбрасываемой конструкции производится по традиционной технологии согласно каталогам фирм-изготовителей фасадных систем, за исключением того, что примыкания (нащельники, отливы) крепятся только к каркасу легкосбрасываемой конструкции. По завершении монтажа на легкосбрасываемую конструкцию клеится предупредительная наклейка, с информацией о том, что данное окно является легкосбрасываемой конструкцией, и любое давление сверхрасчетного может ее разрушить.
Таким образом, использование настоящей полезной модели позволяет упростить трудоемкость монтажа легкосбрасываемых стоечно-ригельных фасадных конструкций за счет регулирования монтажных зазоров посредством закладной детали, которые традиционно применяются в монтаже обычных, нелегкосбрасываемых фасадных конструкций множества фирм-изготовителей. Смонтированная легкосбрасываемая конструкция отвечает эксплуатационным характеристикам, таким как герметичность, тепло-эффективность, эстетичность наравне с обычными нелегкосбрасываемыми фасадными конструкциями. В то же время, применяемые в устройстве конструктивные элементы, такие как трос, обеспечивают безопасный сброс конструкций без вреда окружающим, что позволяет использовать его как в производственных, так и в жилых объектах.