НЕПОДВИЖНАЯ ОПОРА

Полезная модель относится к области строительства жилых домов и общественных зданий, а именно к монтажным системам конструктивного размещения и опорного крепления водопроводных коммуникаций, в том числе для жесткой фиксации к ограждающим конструкциям стальных оцинкованных трубопроводов системы горячего водоснабжения в коммунальных или подобных им магистральных водопроводных сетях, системах распределительных линий водопровода.
В строительной индустрии имеется ряд решений производителей неподвижного крепления для оцинкованных трубных стоящих конструкций (стояков). Однако, когда доминирует большое количество конструктивных отверстий в монолитных конструкциях, применение известных решений становится невозможным. Известные решения неподвижных креплений в межэтажном перекрытии основаны на использовании ограничения перемещения трубы за счет жесткой фиксации рабочих опорных пластин-фланцев к трубе и гильзе, что не защищает оцинкованный трубопровод от приварных элементов креплений (пусть даже на внешней стороне трубы) и, что важно, использование известных опор предполагает обязательное наличие подготовленного узла прохода (наличие стальных гильз в бетонной заделке отверстия в монолите), поскольку опирание происходит на плоскости фланцев с двух сторон этажного перекрытия (см. кн. В.А. Волков «Сантехнические работы дома». 2016 г., выложена на сайте «StudFiles» по адресу. https//:studfile.net/preview/5283602/page:4/). Это решение принято в качестве прототипа.
Заявленная полезная модель призвана устранить недостатки известных технических решений.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является создание устройства, предназначенного для крепления к железобетонной ограждающей конструкции жилого, промышленного или общественного здания вертикального трубопровода, при этом конструкция устройства - неподвижной опоры должна обеспечивать жесткую фиксацию и удержание трубопровода в неподвижном состоянии на опорных деталях и оптимальное распределение полезной нагрузки от веса трубопровода и носителя, также обеспечивать оптимальную работу осевых (сильфонных) компенсаторов и другой нагрузки, в том числе в высотных зданиях выше 120 метров.
Техническим результатом является создание системы крепления, эксплуатация которой, с помощью заданной комплектности опорных деталей, позволит по месту размещать и мобильно регулировать размещение опоры водопровода относительно стены крепления с учетом привязки стояка.
Указанный технический результат достигается тем, что неподвижная опора для крепления вертикального трубопровода к конструкции здания содержит трубную заготовку в виде стальной трубы с приваренным к ней стальным фланцем-пластиной, укрепленным приварными уголками, приваренными к стальной трубе, и опорные элементы в виде опорной стальной пластины с отверстиями под анкеры, приваренной к фланцу-пластине, и опорного стального уголка, выполненного с отверстиями под анкеры и приваренного к опорной стальной пластине. При этом стальная труба может быть выполнена с резьбой или с канавками под грувлочное соединение.
Новизна данной полезной модели заключается в сочетании металлических элементов заявленной геометрической конфигурации, формирующих неподвижную конструкцию, на которую впоследствии опираются трубы горячего водоснабжения, исключающие коррозию внутренней и наружной стенок трубопровода, увеличивающих срок безаварийной службы системы в целом. Таким образом, технический результат, достигаемый при изготовлении и использовании полезной модели, заключается в создании универсального монтажного узла заводской готовности, что способствует сокращению сроков монтажных работ, исключению простоев рабочих бригад, монтирующих сантехнические системы, независимо от открытого или заделанного монтажного проема в перекрытии (как правило, на всех объектах предполагается наличие большого отверстия в перекрытии под шахту, граничащую с лифтовым холлом межквартирного коридора), при этом в процессе эксплуатации заявленная неподвижная опора выполняет основные функции по удержанию в неподвижном состоянии вертикальных инженерных коммуникаций непосредственно около железобетонных ограждающих конструкций, в частности, может использоваться для многоэтажных жилых домов система водоснабжения, когда требуется гидравлическое деление на зоны по высоте. Как правило, стояки каждой из зон прокладываются параллельно в шахтах поквартирных санузлов, кухонь, или же в нишах лестнично-лифтового узла. Опора предложенной конструкции может выдерживать вес трубопровода с теплоносителем, вес изоляции, трубопроводной арматуры, нагрузку от распорного усилия сильфонного компенсатора, и др. элементов системы. По виду силовых воздействий опора может воспринимать как временные, так и постоянные нагрузки, и воздействия. На указанные выше технические свойства влияет вся совокупность существенных признаков полезной модели.
В случае некоторых различий в производстве неподвижных опор в зависимости от применяемых стандартных труб, габаритов (размерных данных) и методов крепления опоры к железобетонной конструкции, все возможные варианты образуют единую линию полезной модели, созданную согласно одному конструкторскому замыслу. В основных элементах опоры, геометрические и функциональные характеристики являются единым конструкторским решением, соответствующим заявленной полезной модели. При условии отсутствия требований по испытаниям опор нагружением, их несущая способность и жесткость обеспечиваются установленными требованиями к сталям, прочностным характеристикам. Геометрические параметры опоры, ее конструктивные элементы, сварные, болтовые и другие соединения, составлены в целях данных условий их взаимосвязанной работы.
Полезная модель поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 показан пример размещения неподвижной опоры с соединением в нарезном и грувлочном исполнении.
Фиг. 2 - трубная заготовка в сборе с укрепляющими уголками (косынками) и стальным фланцем (пластиной).
Фиг. 3 - опорные делали, включая опорную стальную пластину, опорный стальной уголок, анкер (распорный) и анкер распорный или химический.
Фиг. 4 - неподвижная опора с соединением в нарезном (резьбовом) исполнении с креплением к стене и перекрытию.
Фиг. 5 - неподвижная опора с соединением в грувлочном исполнении с креплением к стене и перекрытию.
На фиг. 1 представлен пример размещения неподвижной опоры 1 на резьбовых соединениях 2 на стеновой конструкции, на этой же фиг. 1 так же показан пример закрепления неподвижной опоры 1 на грувлочных соединениях 3.
Согласно настоящей полезной модели неподвижная опора выполнена в виде сварной металлической (стальной) конструкции с использованием трубной заготовки, изготавливаемой в заводских условиях из оцинкованной трубы, представляющей собой стальную водогазопроводную или бесшовную горячекатаную трубу с приваренным к ней стальным фланцем-пластиной, укрепленным приварными уголками - «косынками», приваренными также к стальной трубе, кроме того, опора содержит опорные элементы в виде опорной стальной пластины с отверстиями под анкеры, приваренной к фланцу-пластине, и опорного стального уголка, также выполненного с отверстиями под анкеры и приваренного к опорной стальной пластине. Стальная труба трубной заготовки может быть выполнена с резьбой по концам или с канавками под грувлочное соединение.
В общем случае, неподвижная опора, используемая для крепления вертикального трубопровода к конструкции здания, содержит трубную заготовку в виде стальной трубы с приваренным к ней стальным фланцем-пластиной, укрепленным приварными уголками, приваренными к стальной трубе, и опорные элементы в виде опорной стальной пластины с отверстиями под анкеры, приваренной к фланцу-пластине, и опорного стального уголка, выполненного с отверстиями под анкеры и приваренного к опорной стальной пластине.
Ниже рассматриваются примеры конкретного исполнения неподвижной опоры (фиг. 1-5).
Неподвижная опора состоит из трубы стальной 4 с участок с резьбой или с канавкой под грувлочное соединение, фланца-пластины 5 стальной, уголка 6 стального («косынка»), опорной стальной пластины 7 (ОД-1), опорного стального уголка 8 (ОД-2), анкера 9 (распорного) и анкер 10 (распорного или химического) (VMU 16-30/175).
Неподвижная опора для крепления к железобетонной ограждающей конструкции здания вертикального трубопровода содержит трубную заготовку в виде стальной трубы 4 с приваренным к ней стальным фланцем-пластиной 5, укрепленным приварными уголками 6, приваренными также к стальной трубе 4, и опорные элементы в виде опорной стальной пластины 7 с отверстиями под анкеры 10, приваренной к фланцу-пластине 5, и опорного стального уголка 8, также выполненного с отверстиями под анкеры 9 и приваренного к опорной стальной пластине 7.
На концевых участках стальной трубы 4 может быть выполнена резьба или канавки под грувлочное соединение 3.
На первом этапе изготовления и монтажа опоры, предусматривается:
изготовление трубной заготовки как готового сетевого трубного элемента для систем с приваренным опорным фланцем (стальной пластиной из листового материала), соединенным приварными «косынками» и последующим процессом пескоструйной очистки с горячим цинкованием готовой заготовки;
для заготовок из труб с резьбовым соединением предусматривается наружная трубная цилиндрическая резьба с двух сторон трубы;
для заготовок из труб с грувлочным соединением предусматривается с каждой стороны патрубка накатка канавок под грувлочное соединение;
приваривается фланец - пластина из стали толщиной не менее 10 мм;
размещение отверстия в фланце-пластине принимается по центру для всех вариантов наружных диаметров труб;
усиливается сварное соединение «косынками» (количество и габариты вылетов приварных «косынок» определяются с учетом суммарной нагрузки в зоне сварных швов), применяется заводская полуавтоматическая приварка по ГОСТ 14771-76 к трубе стальной пластины и «косынок»;
заготовка оцинковывается горячим цинкованием для труб, используемых для подачи воды питьевого качества.
На втором этапе изготовление опорных креплений неподвижной опоры для фиксирования трубной заготовки в шахте размещения с учетом нагрузок в зоне жесткой фиксации трубы по месту установки предусматривает:
учет монтажа трубной заготовки при разработке металлоконструкции фиксированного крепления с возможностью приварки последней к опорным элементам неподвижной опоры с обеспечением жесткофиксированного опирания на перекрытие и несущие ограждения шахты по месту установки стояка;
вертикальные трубные проходки через перекрытие выполняются в гильзах из электросварных труб, на два калибра превышающих трубы самого стояка по ГОСТ 10704-91;
перед установкой опоры срезается «торчащий край» гильзы заподлицо с перекрытием;
уплотнение места опирания опорной металлической пластины к несущему перекрытию обеспечивается паронитовой прокладкой;
количество и размеры анкеров определяются технической документацией (по умолчанию, если не оговорено особо, для всех ж/б конструкций используется распорный анкер М16-140);
для креплений к вертикальной стене отличной от ж/б (кирпич, пеноблок и т.д.) применяется химический анкер VMU 16-30/175;
неподвижные опоры размещают на парных (параллельных) трубах стояков не на одном уровне, а «с разбежкой» в один-два этажа;
на этаже размещения неподвижной опоры рекомендовано обеспечение доступа к опорным металлоконструкциям опоры (например, при заливке стяжки пола рекомендовано ограничение зоны заливки, в нише установки стояка опору заливка не осуществляется).
Кроме того, плотность опирания независимой опоры для всех вариантов опорной конструкции обеспечивается паронитовой прокладкой.
Соединение деталей трубной заготовки осуществляется в заводских условиях полуавтоматической сваркой по ГОСТ 14771-76 в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70, причем катеты сварных швов принимаются по наименьшей толщине одного из свариваемых элементов.
Защита от металлической коррозии осуществляется в соответствии с требованиями СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита стальных конструкций от коррозии" и по ГОСТ 9.402-2004 "Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием", включая подготовку поверхности в виде очистки от окислов (прокатной окалины и ржавчины), механических, жировых и других загрязнений.
С целью подачи воды питьевого качества, поверхность опоры дробеструйным (пескоструйным) способами очищается от окислов до 3-й степени очистки по ГОСТ 9.402-2004, после чего трубные заготовки подвергаются горячему оцинкованию согласно ГОСТ 9.307-89, ГОСТ 9.301, ГОСТ 9.302. Толщина цинкового покрытия - 80 мкм.
При установке опор на месте, монтажные сварные швы ведутся ручной дуговой сваркой по ГОСТ 5264-80 электродами типа Э-42, Э-42А ГОСТ 9467-72* в соответствии с ГОСТ 9467-75.
Промышленная применимость данной полезной модели подтверждается возможностью использовать ее типовое или адаптированное решение из набора предложенных вариантов в реальном производстве при строительстве домов, в том числе, на высотных объектах, высотой свыше 120 м, на системы внутреннего водопровода, противопожарного водоснабжения сооружений гражданской обороны, установки обработки горячей воды, горячего водоснабжения для технологических нужд промышленных предприятий, системы специального производственного водоснабжения и др.
По основному смыслу опоры как технического решения, являющегося впоследствии составной частью трубопровода водоснабжения, готовое оцинкованное изделие трубной заготовки длиной 1 м крепится сваркой к несущим строительным конструкциям опорными деталями.
На базе опоры для одной трубы может быть разработан вариант опоры для двух и более расположенных параллельно труб. Также возможно размещение транзитных трубопроводов другого назначения.
Опоры также может включать усиленные конструкции, предназначенные для высотного строительства, когда такое применение предусматривается проектом.
Полезная модель промышленно применима и позволяет решить ряд производственных задач:
перенос изготовления опоры крепления трубопровода горячего водоснабжения с места строительства в заводские условия (в том числе в составе техно- и промышленных парков);
исключаются сварные соединения на оцинкованных трубопроводах внутреннего водоснабжения, обеспечивается соответствия по этому требованию актуальным монтажным нормам (п. 4.6 СП 73.13330.2016), а также требованиям органов в сфере строительного и промышленного надзора в развитие Федеральных законов от 30.12.2009 №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» от 07.12.2011 №416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении»;
индустриальность всех элементов конструкции, значительное упрощение монтажа водопроводного оборудования при внутренних ограждающих конструкциях, исключается необходимость «протаскивания» весьма протяженных отрезков трубопровода через строительные конструкции;
обеспечение жесткого размещения на железобетонных конструкциях жилых домов, общественных зданий, труб водоснабжения;
оптимальное распределение нагрузки, на неподвижную опору от веса трубопровода с теплоносителем, веса изоляции, трубопроводной арматуры и др. элементов системы (суммарная нагрузка - вес трубы и элементов системы с горячей водой, с учетом распорного усилия осевого (сильфонного) компенсатора), при том, что такая нагрузка для трубопроводов всех систем, из расчетных с 80%-ным запасом, составляет, для труб DN50 и DN65 - не более 5000 кг, для труб DN20-40 - не более 4000 кг;
оптимизация инженерной конструкции для производства, обслуживания и ремонта (как самой конструкции блока, так и размещаемых в нем элементов);
исключение смещения и деформации трубопроводов при температурных расширениях с учетом работы сильфонных компенсаторов при монтаже и эксплуатации вертикального трубопровода водоснабжения;
экономия сырья, трудозатрат, рабочего времени, электроэнергии, увеличение срока службы водопроводного оборудования, минимизация строительных отходов;
значительное сокращение сроков строительства зданий, полное исключение рисков простаивания при монтаже укрепляемых коммуникаций;
возможность ведения работ по монтажу трубопровода независимо от степени готовности узла строительной проходки в перекрытии, что оптимизирует сроки завершения монтажных работ, включая опрессовку и наладку системы.