ДЕКОРИРОВАННАЯ СБОРНАЯ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КОЛОННА С КОМПЕНСАТОРОМ УСАДКИ

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям сборных металлических колонн, используемых при строительстве деревянных, в том числе многоэтажных, сооружений срубной конструктивной системы.
Известно, что деревянная архитектура - обширная и древнейшая область архитектуры, широко распространенная во многих богатых лесом странах. Однако при строительстве деревянных сооружений из бруса или бревна разные элементы могут со временем, в зависимости от внешних условий, изменять свои геометрические размеры. Усадка (уменьшение высоты) стены дома происходит из-за высыхания бревен или бруса и уплотнения пазов между венцами под действием веса конструкции дома. При многоэтажном строительстве усадка еще более значительна, чем в одноэтажном. Кроме того, невысокая прочность изготовленных из дерева конструктивных элементов, предназначенных для восприятия вертикальных нагрузок (опор, столбов, колонн), возможность их загнивания и заражения жуком-короедом, не позволяет использовать их в таких зданиях, где есть повышенные нагрузки.
Для компенсации усадки деревянных зданий широко используются регулируемые винтовые опоры - компенсаторы усадки, устанавливаемые в безусадочных элементах сруба (столбах). Известны компенсаторы усадки (http://hermes-sz.com/page/ustroystvo-i-krepyozh-bezusadochnih-elementov-sruba.html). По отношению к столбу компенсатор усадки может располагаться как в верхнем положении, так и в нижнем. Опорная пластина штыря и ответная пластина прикрепляются к конструкции шурупами. Для лучшей фиксации несущего столба ответная пластина компенсатора снабжается направляющей трубой. Наиболее удобные для применения компенсаторы усадки с опорной пластиной, в форме части цилиндрической поверхности, диаметр которой равен диаметру бревна. Использование такой конструкции позволяет монтировать компенсатор усадки на бревно сразу, без выборки на нем плоской площадки. Для легконагруженных конструкций используют компенсаторы усадки со штырем диаметра М20-М24 и опорной пластиной квадратного сечения 100*100 толщиной 6-10 мм и ответной пластиной таких же размеров с направляющей трубой или без нее. Для больших нагрузок используют компенсатор усадки со штырем МЗО или трап 28 - трап 52 с толстыми опорной и ответной пластинами большого диаметра. Для облегчения работ по регулировке вертикальных размеров конструкции с помощью компенсатора усадки в некоторых его конструкциях предусмотрено использование антифрикционных бронзовых шайб, т.к. компенсатор усадки применяются на открытом воздухе, его оцинковывают.
Для удовлетворения повышенным требованиям по несущей способности, противодействию деформациям и долговечности конструктивные элементы, предназначенные для восприятия вертикальных нагрузок в деревянных сооружениях, могут быть изготовлены из более прочных материалов, при этом нередко они выполняются составными или сборными. Известно стыковое соединение сборных железобетонных колонн (Авторское свидетельство СССР №1569396, МПК: E04B 1/38, 07.06.1990), включающее стяжное устройство в виде стержня с разнонаправленной резьбой по его концам, и полумуфты, соединенные с угловыми элементами. Внутри полумуфт размещены втулки, которые соединяются со стержнем. Полумуфты имеют овальные пазы по длине полумуфты и зазор по диаметру стержня. Между торцами сопрягаемых колонн установлена центрирующая прокладка. Использование подобных колонн при строительстве деревянных сооружений срубной системы неэффективно в силу избыточности их нагрузочной способности.
Известна выбранная в качестве прототипа сборная металлическая колонна с компенсатором усадки (здание кафе филиала Музейно-этнографического комплекса с.Подлесная Тавла в г.Саранске; проект К423/10-АС ОАО «Мордовский институт инженерных изыскания и проектирования, лист 28; март 2012 г.). Колонна использована при возведении двухэтажного здания из круглых бревен, как показано на фотографии (фиг.1). Колонна выполнена сборной и состоит, как показано на рисунке (фиг.2), из выполненных из труб верхней и нижней частей с расположенным между ними компенсатором усадки. Компенсатор усадки содержит верхний и нижний элементы, в которые вворачивается регулировочная шпилька с закрепленной на ней гайкой. Над верхним элементом компенсатора установлен узел крепления балок перекрытия. Во время монтажа колонны между верхним и нижним элементами компенсатора усадки устанавливается, как показано на фотографии (фиг.1), временная монтажная перемычка.
В случае использования колонны при возведении жилых домов и сооружений общественного назначения из-за конструктивных особенностей колонны и наличия на ее поверхности дефектов требуется применение дополнительных средств декоративной отделки. При этом одновременно необходимо обеспечить возможность легкого доступа во время эксплуатации к регулировочным элементам компенсатора усадки.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в обеспечении легкого доступа во время эксплуатации к регулировочным элементам компенсатора усадки колонны при одновременном повышении ее потребительских качеств, в том числе улучшении внешнего вида, а также в расширении арсенала колонн, используемых в деревянном, в том числе в многоэтажном, домостроении.
Технический результат достигается тем, что сборная металлическая колонна с компенсатором усадки содержит изготовленные из металлических труб нижнюю и верхнюю части, к смежным торцам которых приварены изготовленные из металла соответственно нижний и верхний элементы компенсатора усадки. В каждом из элементов компенсатора установлены соосно с их осевыми отверстиями четыре гайки, в которые вворачивается регулировочная шпилька компенсатора усадки с навернутой до ее средней части гайкой, закрепленной на шпильке сваркой. Четыре гайки верхнего элемента компенсатора усадки выполнены с правой резьбой, а четыре гайки нижнего элемента компенсатора усадки выполнены с левой резьбой. Над верхним элементом компенсатора усадки верхней части колонны установлен узел крепления балок перекрытия. Верхняя часть колонны выполнена с капителью, а нижняя часть колонны выполнена с базой. Колонна, в отличие от прототипа, выполнена декорированной и отличается тем, что между капителью и узлами крепления балок перекрытия верхней части колонны и между базой и нижним элементом компенсатора усадки нижней части колонны установлены декоративные деревянные цельноламельные щиты, которые крепятся самонарезающими винтами к металлическим прямоугольным рамкам, закрепленным сваркой на внешней поверхности труб. Декоративные деревянные цельноламельные щиты скрепляются между собой самонарезающими винтами. Отделка колонны декоративными деревянными цельноламельными щитами позволяет скрыть возможные дефекты поверхности колонны и улучшить ее внешний вид.
Под узлом крепления балок перекрытия верхней части колонны установлен охватывающий компенсатор усадки полый прямоугольный декоративный короб, изготовленный из деревянных цельноламельных щитов, скрепленных между собой самонарезающими винтами. Для обеспечения доступа к компенсатору усадки во время эксплуатации колонны декоративный короб может смещаться вниз вдоль оси колонны и фиксируется в верхнем положении с помощью гвоздей шиферных с завальцованной шляпкой, устанавливаемых через сквозные отверстия в декоративном коробе в отверстия прямоугольной металлической рамки, закрепленной сваркой на верхнем элементе компенсатора.
С целью улучшения внешнего вида колонны самонарезающие винты, с помощью которых деревянные цельноламельные щиты скрепляются между собой, установлены в выполненные в щитах со стороны головок винтов цилиндрические углубления, в которые после завинчивания винтов устанавливаются деревянные цилиндрические шканты. С этой же целью декоративные деревянные цельноламельные щиты предпочтительно выполнять с округлением одного из продольных ребер.
Краткое описание чертежей.
На фиг.3 представлена декорированная сборная металлическая колонна с компенсатором усадки, содержащая выполненные из труб нижнюю часть с базой 1 и верхнюю часть с капителью 2, над верхним элементом компенсатора усадки верхней части колонны установлен узел крепления 3 балок перекрытия. Между капителью и узлом крепления балок перекрытия верхней части колонны, и между базой и нижним элементом компенсатора усадки нижней части колонны установлены декоративные деревянные цельноламельные щиты 5, которые крепятся самонарезающими винтами 6 к металлическим прямоугольным рамкам 7, закрепленным сваркой на внешней поверхности труб 8. Декоративные деревянные цельноламельные щиты скрепляются между собой самонарезающими винтами 6. Самонарезающие винты установлены в выполненные в деревянных цельноламельных щитах со стороны головок винтов цилиндрические углубления, в которые после завинчивания винтов устанавливаются деревянные цилиндрические шканты 9. Декоративные деревянные цельноламельные щиты выполнены с округлением одного из продольных ребер.
На фиг.4 представлен вид А декорированной сборной металлической колонны, поясняющий что, под узлом крепления балок перекрытия верхней части колонны установлен охватывающий компенсатор усадки, изготовленный из деревянных цельноламельных щитов, скрепленных между собой самонарезающими винтами, полый прямоугольный декоративный короб. Для обеспечения доступа к компенсатору усадки во время эксплуатации колонны декоративный короб может смещаться вниз вдоль оси колонны. В верхнем положении декоративный короб фиксируется с помощью гвоздей шиферных 10 с завальцованной шляпкой, устанавливаемых через сквозные отверстия в декоративном коробе в отверстия прямоугольной металлической рамки 11, закрепленной сваркой на верхнем 13 элементе компенсатора. Здесь показано, что к смежным торцам выполненных из труб нижней и верхней частей колонны приварены изготовленные из металла соответственно нижний 12 и верхний 13 элементы компенсатора усадки, в каждом из которых установлены соосно с их осевыми отверстиями четыре гайки 14, в которые вворачивается регулировочная шпилька 15 компенсатора усадки с навернутой до ее средней части гайкой 16, закрепленной на шпильке сваркой. Четыре гайки верхнего элемента компенсатора усадки выполнены с правой резьбой, а четыре гайки нижнего элемента компенсатора усадки выполнены с левой резьбой.