КАРКАС ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ФАСАДНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛИТ И ПАНЕЛЕЙ

Предлагаемое техническое решение полезной модели относится к области гражданского и жилищного строительства, а именно к устройствам для крепления фасадных облицовочных плит и панелей, применяемых для защиты стен и слоя утеплителя от климатических и атмосферных воздействий и повышения архитектурной выразительности зданий и сооружений.
Устройство предназначено для облицовки стен зданий в виде панелей из композитных полимерных материалов. Также возможно применение для облицовки фасадов кассетных панелей из алюминиевых сплавов, оцинкованной холоднокатаной стали, алюминиевых композитов и панелей из асбоцементных и других подобных листовых материалов. Конструкция предназначена как для холодной облицовки здания, так и для фасадных теплоизоляционных систем с воздушным зазором.
В настоящее время при устройстве навесных вентилируемых фасадов с утеплением минераловатными плитами с наружной стороны несущей стены используют различные конструктивные решения, (патент РФ №2249660, 2005; патент РФ №2180935, 2002, патент РФ №2229573, 2004, E04F 13/08).
Эти решения отличаются по материалу конструкций каркаса: алюминиевые сплавы, коррозионностойкая сталь, оцинкованная холоднокатаная сталь, и по разнообразию конструктивных решений.
Все эти решения объединяет один технологический подход - изготовление всех элементов фасадного каркаса на заводе и сборка их на строительной площадке. Такой подход хорош, когда несущие стены имеют предельные отклонения в рамках, регламентированных строительными нормами и правилами и государственными стандартами. В реальной обстановке чаще всего отклонения от плоскостности возведенной железобетонной или кирпичной стены существенно превышают нормируемые. Для устранения влияния отклонений и рихтовки (нивелирования) поверхности стены, в кронштейнах каркасов облицовок предусматривают различные конструктивные мероприятия, позволяющие корректировать плоскость фасада. Это овальные отверстия, прорези, удлинители, телескопические кронштейны, выдвижные консоли (патент РФ №2268972, 2006, патент РФ №2268971, 2006).
Наиболее близким аналогом к предлагаемой конструкции является каркас, образованный горизонтально и вертикально расположенными профилями (патент РФ №2229573, 2004, E04F 13/08). Каркас выполнен металлическим и смонтирован на кронштейнах, закрепленных на стене здания. Вертикально расположенные профили имеют в сечении П-образную форму со стенкой и двумя полками, имеющими по краям отгибы наружу профиля, которыми вертикально расположенный профиль прикреплен к полке горизонтального профиля.
Однако эта конструкция не обладает достаточными резервами, обеспечивающими выравнивание неровностей несущих стен фасада, и особенно при работе с фасадами, имеющими конфигурацию повышенной сложности.
Часто при строительстве отклонения стен от теоретической плоскости столь велики, что заложенного в элементы каркаса конструктивного запаса на рихтовку поверхности, зачастую весьма ограниченного, не хватает. Это приводит к необходимости наращивания кронштейнов с помощью удлинителей, а иногда и просто с помощью подручных средств. Это повышает деформативность кронштейнов и снижает их несущую способность, а также и надежность всего каркаса облицовки в целом. Использование каркасов фасадных систем из элементов полной заводской готовности не всегда оправдано при монтаже на стены вновь возводимых зданий со значительными отклонениями от проектного положения, а также при реконструкции и капитальном ремонте старых зданий.
В основу полезной модели положена задача разработать каркас для крепления фасадных облицовочных плит или панелей, который позволит повысить несущую способность каркаса, упростить монтаж и повысить качество готовой облицовки фасада здания.
Технический результат полезной модели заключается в простой технологии изготовления всех элементов каркаса и их соединения; возможности подгонки элементов каркаса под реальные отклонения стен зданий. Технический результат достигается за счет выбора наиболее эффективного для данной конструкции типа тонкостенного профиля, особенностей конструктивной формы и компоновки каркаса.
Технический результат достигается тем, что каркас для крепления фасадных облицовочных плит и панелей содержит горизонтально и вертикально расположенные направляющие профили, причем последние выполнены в сечении П-образной формы с полками, имеющими отгибы, а также несущие и опорные кронштейны для закрепления на стене здания. Каркас характеризуется тем, что несущие кронштейны имеют V-образную форму, а опорные кронштейны - Г-образную форму. При этом все
направляющие профили каркаса выполнены П-образной формы в сечении с полками, имеющими отгибы внутрь, причем вертикально расположенные направляющие профили жестко закреплены на несущих кронштейнах и подвижно вдоль опорных кронштейнов.
В конкретном выполнении каркас характеризуется тем, что горизонтально расположенные направляющие профили в месте опоры на вертикально расположенные направляющие профили подрезаны на ширину полки так, чтобы стенки вертикально и горизонтально расположенных направляющих профилей находились в одной плоскости.
Все кронштейны могут быть прикреплены к несущим стенам зданий, например, с помощью дюбельных соединений.
В конкретном выполнении несущие и опорные кронштейны могут быть изготовлены методом подрезки полок профиля, при этом стенка профиля сохраняется целой, а полки соединены между собой с нахлестом вытяжными заклепками или самонарезающими винтами. При этом в местах сгиба элементов кронштейнов отгибы полок подогнуты к стенкам или подрезаны.
Для обеспечения выравнивания неровностей несущих стен фасада вертикально расположенные направляющие профили смонтированы подвижно вдоль оси вертикальной направляющей на опорных кронштейнах методом схватывания полками профиля П-образного сечения боковых поверхностей кронштейна с помощью вытяжных заклепок или самонарезающих винтов, при этом в местах контакта элементы жесткости полок вертикально расположенного профиля локально подогнуты или подрезаны.
В качестве основного несущего элемента для изготовления каркаса фасадной конструкции используются тонкостенные профили П-образной формы в сечении - универсальные гнутые профили, которые используют также и для других видов строительных конструкций. Эти профили экономически очень эффективны. Они изготовлены из оцинкованного листа толщиной 0,55-0,7 мм и имеют развитое сечение h=40-60 мм, b=50-80 мм. В сочетании с нанесенными на стенку и полки элементами жесткости (продольные гофры) и дополнительными отгибами полок, обеспечивающих дополнительную жесткость элементов профиля, они обладают повышенной несущей способностью.
К другим достоинствам каркаса относится симметричность элементов и отсутствие эксцентриситетов при передаче усилий в узлах; а также эффективная конструкция несущего кронштейна, который работает только на продольные силы с
незначительным влиянием изгибающих моментов, что также определяет экономичность каркаса.
Статическая схема каркаса, конструктивная форма кронштейнов, узлов и соединений обеспечивает оптимальное распределение внутренних сил в каркасе.
Более детально каркас описывается ниже со ссылками на чертеж (фиг.1), где показан вид каркаса в перспективе.
Несущий кронштейн 1 имеет V-образную форму и воспринимает собственный вес конструкции каркаса и облицовки по всей высоте вертикально расположенного направляющего профиля 3, а также опорную реакцию от ветровой нагрузки и передает эти усилия на несущие стены здания с помощью анкерных устройств 6. Опорные кронштейны 2 имеют Г-образную форму и служат для передачи только горизонтальных реакций от ветровой нагрузки. К кронштейнам с помощью вытяжных заклепок или самонарезающих винтов 7 прикрепляют вертикально расположенные направляющие профили 3 и, если это предусмотрено проектом, горизонтально расположенные направляющие профили 4.
Все элементы каркаса могут быть изготовлены и собраны непосредственно на строительной площадке. В этом случае форма и вылет консоли кронштейна соизмеряются с реальной конфигурацией стены, что особенно важно при ремонте и реконструкции зданий. Вылет консоли кронштейна определяется проектным относом поверхности облицовки и отклонениями от вертикальной плоскости стены здания. V-образная форма несущего кронштейна позволяет также дополнительно изменять вылет его консоли за счет изменения высоты основания кронштейна, прикрепляемого к стене, и обеспечивает возможность менять высоту крепления к нему направляющих профилей. Кроме того, нивелировка поверхности стены возможна также за счет регулировки крепления вертикально расположенных направляющих профилей к кронштейну. Это существенно упрощает монтаж каркаса, и облицовки с допусками, не превышающими предельные отклонения, регламентированные строительными нормами и правилами.
Несущая часть каркаса фасадной системы, на которую непосредственно крепится облицовка, состоит из направляющих тонкостенных гнутых профилей П-образного сечения, имеющих по краям элементы жесткости, в виде отгибов полок вовнутрь. Направляющие профили закрепляют на стене здания с помощью кронштейнов. Кронштейны изготовлены из того же профиля и выполнены в виде двух основных типов, условно названных несущими и опорными кронштейнами. Кронштейны изготовлены путем раскройки из гнутого профиля и склепывания полок
между собой с нахлестом вытяжными заклепками. Вылеты консолей кронштейнов фасадной системы подобраны индивидуально в соответствии с профилем стены.
Несущие кронштейны, V-образной формы крепят к плоскости стены в местах отгибов параллельных плоскости стены двумя анкерными устройствами 6. Опорные Г-образные кронштейны крепят к стене с помощью анкерных устройств 6, устанавливаемых в вертикальный элемент кронштейна. В местах закрепления вертикально расположенных направляющих профилей каркаса на кронштейнах элементы жесткости полок (узкие отгибы вовнутрь) профилей П-образной формы в сечении заранее отогнуты и прижаты к полкам или локально обрезаны. В этом месте вертикально расположенные направляющие профили насаживают на консоль кронштейна. При этом полки профиля охватывают полки консоли кронштейна, и крепятся к ней вытяжными заклепками или самонарезающими винтами 7.
В тех случаях, когда раскладка панелей фасада имеет сложную форму (например, размещение панелей в шахматном порядке), на вертикально расположенные направляющие профили каркаса устанавливают горизонтально расположенные направляющие из того же профиля. Это позволяет размещать панели на фасадной поверхности с перевязкой швов, как по вертикали, так и по горизонтали, образуя на поверхности стены рисунок в соответствии с замыслом архитектора.
Для соблюдения единой опорной плоскости каркаса, горизонтально расположенные направляющие изготовлены с подрезанными стенками профиля так, чтобы полки профилей вертикальных элементов и горизонтально расположенных профилей располагались примерно в одной плоскости с нахлестом друг на друга.
Конструкция предназначена как для холодной облицовки здания, так и для фасадных теплоизоляционных систем с воздушным зазором.
Предлагаемый каркас опробован в действительности и показал простоту и легкость при монтаже и эксплуатации.