Фальц-опора для фальцевой кровли (варианты)
SEAM SUPPORT FOR SEAM ROOF (VERSIONS)

Изобретение относится к области строительства фальцевой кровли, в частности относится к конструкции фальц-опор (или так же называемых клип-опор), которые используются в качестве опор для соединяемых фальцеванием металлических листов кровли и, одновременно, в качестве элемента оправки, формирующего на своей головке двойной фальц - шов закатки краев листов. В частности, речь идет о конструкции стоячих фальц-опор.
Фальцевая кровля считается одним из самых надежных способов укрытия крыши. Свое название она получила благодаря особому методу соединения металлических листов - фальцеванию. Шов, который получается в результате закатывания краев стали, называется фальцем. Он обеспечивает герметичное соединение и отсутствие необходимости крепления саморезами через поверхность листа, что исключает возможность проникновения влаги в подкровельное пространство через крепежные отверстия. Для изготовления фальцевой кровли применяется рулонный металл (оцинкованная сталь с полимерным покрытием, медь, алюминий, цинк-титан), который изначально разрезают в продольном направлении. Затем материал подается на прокатный станок, где формируются нижний и верхний замок фальца (на противоположных краях листа) и выполняется поперечная резка для получения изделий необходимых размеров. В результате производства получаются картины - отдельные элементы с подготовленными для соединения кромками.
Традиционно технология изготовления фальцевой кровли предполагает необходимость сооружения качественного «кровельного пирога». Он необходим не только для снижения теплопотерь при обустройстве мансардного этажа, но и для минимизации шума от дождя и града. Этот «кровельный пирог» включает в себя последовательно располагаемые друг под другом картины фальцевой кровли (внешнее кровельное покрытие), обрешетку (основание для укладки и крепления картин), контробрешетку (для создания вентзазора, предупреждающего образование конденсата в подкровельном пространстве), слой гидроизоляции (для защиты утеплителя и других элементов «кровельного пирога» от возможных протечек), утеплитель (например, минеральная вата), слой пароизоляции (для предотвращения попадания насыщенных влагой паров в толщу утеплителя), двусторонний скотч (для герметичного соединения отдельных полотен гидро- и пароизоляции) и чистовую или черновую отделку потолка на мансардном этаже на стропилах.
Данная традиционная технология монтажа картин предусматривает непосредственную укладку картин на подготовленное основание, в данном случае основание в виде решетки, которое закреплено на контробрешетке, используемой для обеспечения вентиляции под картинами.
Альтернативным решением вентиляционных проблем в фальцевой кровле является технология монтажа Kalzip фальцевой кровли, разработанная компанией KALZIP Gmbh (DE). Особенностью данной технологии является то, что картины монтируются на расстоянии от основания, формируя слой. Под которым образовано пространство, герметично закрытое со стороны внешней поверхности картин и которое хорошо вентилируется как естественным образом, так и с применением воздухоподающих средств.
Для соединения картин - профилированных листов Kalzip с основанием (несущей конструкцией) используются специальные клипы-опоры (фальц-опоры) из алюминия, которые прикрепляются к основанию и вводятся в отбортованный край, фиксируются там и накрываются следующим элементом. Крепления располагаются под кровельным покрытием. Кровля сохраняет целостность и герметичность. Клипы-опоры не препятствуют деформациям, имеющим место при изменениях температуры. Головка клипа-опоры сформирована так, что она не препятствует удлинению и относительному сдвигу профилированных листов. Это позволяет применять листы большой длины. Температурные деформации происходят от точек крепления к концам профилированных листов. Клипы-опоры крепятся к несущей конструкции из стали, алюминия или дерева. Крепление клипов-опор к несущей конструкции осуществляется с помощью известных элементов крепления, Для соединений профилированных листов с несущими конструкциями из бетона используются промежуточные элементы из стали, алюминия или дерева, которые крепятся к бетонным конструкциям с помощью анкеров (закладные детали. Клип-опоры монтируются на основании через термовкладыши (ТК) из полиамида, которые могут быть как связанными с клип-опорами, так и монтируемыми на клип-опоры в момент монтажа кровли.
Для таких фальц-опор используются картины в виде металлических листов, на противоположных краях которых выполнены загибы, при этом на одном краю этот загиб выполнен большего поперечного размера чем на другом. При монтаже картин сначала с одной стороны фальц опоры укладывают картину так, что ее меньший по поперечному размеру загиб располагается на оголовке, охватывая его по его наружной поверхности. А картину с другой стороны фальц-опоры, стыкуемую с первой картиной, располагают так, что ее зашиб большего поперечного размера располагается над загибом первой картины. При прохождении фальцевая машинка роликами поджимает загибы к оголовку так, что загиб меньшего поперечного размера укладывается на оголовок и деформируясь укладывается в вогнутость на оголовке, а загиб другой картину охватывает первый загиб по дугообразной поверхности и заворотом края закрывает первый загиб. Таким образом образуется двойной стоячий фальц с полной герметизацией зоны соединения картин. Вогнутость на оголовке фальц-опоры, с одной стороны, используется для позиционирования картины на оголовке для исключения ее смещения при фальцевании, а с другой стороны, эта вогнутость - есть элемент компенсации линейного расширения металла картин.
Так, известна фальц-опора Kalzip для кровельной крыши, представляющая собой Т-образной формы элемент из металла, в котором горизонтальная полка прямоугольной формы является основанием, подлежащим прикреплению через листовой формы термовкладыш к несущей конструкции кровли, а вертикальная стойка длиной равной длине указанной полки, выполнена на свободном конце с оголовком шарообразной формы, поперечный размер которого превышает толщину стойки, измеренную в этом же направлении, и на противоположных сторонах которого выполнены дугообразной формы вогнутости, протянутые в направлении длины полки, при этом в полке выполнены отверстия для элементов ее прикрепления к несущей конструкции (публикация компании KALZIP Gmbh (DE) «Системы KALZIP, руководство по технологии, проектированию и конструированию», август 2008 г., стр. 7 и 43 (копия прилагается).
Это решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов.
Особенностью технологии Kalzip для кровельной крыши является то, что несущая конструкция для прикрепления картин, независимо от ее типа и особенностей изготовления, требует строгого выравнивания поверхности для исключения местных уклонов и наклонов, провалов и т.д. Это вызвано тем, что фальц-опоры выполнены нерегулируемыми по высоте. Технологии Kalzip для кровельной крыши предусматривает несколько типоразмеров фальц-опор, совпадающих по конструкции, но отличающихся по высоте (для формирования разных по высоте вентилируемых проемов под картинами). Но дело в том, что для каждой кровельной крыши используются только фавльц-опоры только одного типоразмера. Так как фальц-опоры держат на себе картины, то для получения ровного покрытия без провалов необходимо, чтобы поверхность несущей конструкции так же отвечала условиям ровной поверхности, не имеющей локальных провалов.
В реальности, подготовка такого ровного основания - несущей конструкции под картины кровли - представляет собой дорогую и сложную технологию, применение которой не всегда обосновано экономически и практически. Весь «кровельный пирог», по сути, монтируется на стропилах, например в деревянном доме, которые не всегда отвечают строгой геометрии длинномерного бруска или повреждены воздействием внешней среды или временной усталостью. Применение обрешетки не всегда решает задачу выравнивания прогибов стропил, так как сама обрешетка создается за счет последовательного прикрепления ее элементов к стропилам. Данная проблема меньше выражена в зданиях с применением металлических профилей для создания каркаса крыши, но для развитых по площади несущих конструкций потеря геометрии остается.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в расширении эксплуатационных качеств фальц-опоры за счет обеспечения возможности изменения ее высоты для выравнивания положения картин по отношению к несущему основанию.
Указанный технический результат для первого примера исполнения достигается тем, что в фальц-опоре для фальцевой кровли, содержащей связанную с подлежащим прикреплению к несущей конструкции кровли основанием стойку, выполненную в виде пластины, перпендикулярно основанию закрепленную на этом основании и выполненную с оголовком, по форме представляющим собой цилиндрообразное тело, размещенное на свободном конце пластины стойки вдоль этой пластины, при этом, по крайней мере, на одной стороне цилиндрообразного тела оголовка выполнена дугообразная вогнутость, протянутая вдоль длины этого тела, а поперечный размер цилиндрообразного тела выполнен больше толщины пластины стойки на участке ниже оголовка, пластина стойка со стороны своего конца, противоположного оголовку, по крайне мере на части своей высоты выполнена на каждой боковой стороне с зубчатой гребенкой, зубья которой расположены вдоль продольной оси цилиндрообразного тела оголовка, основание выполнено состоящим из двух Г-образных частей, горизонтально ориентированные части которых представляют собой элементы, подлежащие прикреплению к несущей конструкции кровли, а вертикально ориентированные части которых расположены на расстоянии друг от друга и на всех стенках которых выполнены зубчатые гребенки, при этом стойка своей частью, несущей зубчатые гребенки, расположена между вертикально ориентированными частями основания, зацеплена с зубьями гребенок на обращенных навстречу друг другу стенках этих частей основания и зажата между ними пропущенным через стойку и вертикально ориентированные части основания болтовым креплением, между головкой болта которого и одной вертикально ориентированной частью основания и между гайкой которого и другой вертикально ориентированной частью основания расположены пластины, несущие на стороне, обращенной к вертикально ориентированным частям основания зубья, ответные зубьям зубчатых гребенок на этих частях.
Фальц-опора для этого примера может быть снабжена термовкладышем пластинчатой формы из материала с низким коэффициентом теплопроводности, используемым для основания в качестве прокладки при прикреплении основания к несущей конструкции.
Указанный технический результат для второго примера исполнения достигается тем, что в фальц-опоре для фальцевой кровли, содержащей связанную с подлежащим прикреплению к несущей конструкции кровли основанием стойку, выполненную в виде пластины, перпендикулярно основанию закрепленную на этом основании и выполненную с оголовком, по форме представляющим собой собой цилиндрообразное тело, размещенное на свободном конце пластины стойки вдоль этой пластины, при этом, по крайней мере, на одной стороне цилиндрообразного тела оголовка выполнена дугообразная вогнутость, протянутая вдоль длины этого тела, а поперечный размер цилиндрообразного тела выполнен больше толщины пластины стойки на участке ниже оголовка, пластина стойка со стороны своего конца, противоположного оголовку, по крайне мере на части своей высоты выполнена на каждой боковой стороне с зубчатой гребенкой, зубья которой расположены вдоль продольной оси цилиндрообразного тела оголовка, основание выполнено Т-образной формы в поперечном сечении, горизонтально ориентированная часть которого выполнена с элементами для прикрепления к несущей конструкции кровли, а вертикально ориентированная часть выполнена из двух расположенных на расстоянии друг от друга плоских стенок, на наружной поверхности которых выполнены зубчатые гребенки, при этом стойка своей частью, несущей зубчатые гребенки, расположена между вертикально ориентированными плоскими стенками основания и зажата между ними пропущенным через стойку и вертикально ориентированные стенки основания болтом с гайкой, между головкой болта которого и одной вертикально ориентированной стенкой основания и между гайкой которого и другой вертикально ориентированной стенкой основания расположены пластины, несущие на стороне, обращенной к вертикально ориентированным стенками основания зубья, ответные зубьям зубчатых гребенок на этих частях.
Фальц-опора для второго примера исполнения может быть снабжена термовкладышами уплощенной С-образной формы каждый из материала с низким коэффициентом теплопроводности, одеваемыми на края горизонтально ориентированной части основания при прикреплении основания к несущей конструкции.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием совокупности существенных признаков, достаточной для достижения требуемого технического результата.
Изобретение поясняется конкретными примерами реализации, которые, однако, не является единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - общий вид первого примера исполнения фальц-опоры;
фиг. 2 - стойка с оголовком;
фиг. 3 - основание фальц-опоры для первого примера исполнения;
фиг. 4 - узел соединения стойки с основанием;
фиг. 5 - общий вид второгоо примера исполнения фальц-опоры; фиг.6 - основание фальц-опоры.
Согласно изобретения рассматривается устройство стоячей фальц-опоры, применяемой для удержания картин на расстоянии от несущей конструкции, для формирования на оголовке этой опоры фальца соединяемых картин и для выравнивания положения картин по отношению к поверхности несущей конструкции.
В общем случае, Фальц-опора для фальцевой кровли для всех примеров исполнения содержит основание 1, подлежащее через термовкладыш 2 (фиг. 1) или термовкладыши 3 (фиг. 3) прикреплению к несущей конструкции кровли.
Термовкладыш или термопрокладка - это элемент из материала с низким коэффициентом теплопроводности для увеличения сопротивления теплопередаче стены или несущей конструкции кровли. Например, термовкладыши ПЕНОПЛЭКС (XPS - экструдированный пенополистирол) в виде листовых (пластинчатых) прокладок имеют низкий коэффициент теплопроводности (0,032 Вт/(м×°К), неизменный на протяжении всего срока эксплуатации, высокую прочность материала (20 тонн на кв. метр), практически нулевое водопоглощение и высокую биостойкость (материал не является матрицей для развития нежелательных микроорганизмов). Возможно применение термовкладышей других производителей.
Термовкладыши, как опция, применяются для существенного уменьшения передачи холода или тепла от картин, подверженных температурному воздействию внешней среды, на несущую конструкцию и от нее на остальные элементы «кровельного пирога».
С основанием 1 связана стойка 4, выполненная в виде пластины, перпендикулярно основанию закрепленную на этом основании. Пластина стойки на свободном конце выполнена с оголовком 5, по форме представляющим собой цилиндр, размещенный на свободном конце пластины стойки вдоль пластины стойки.
По крайней мере, на одной стороне цилиндра оголовка выполнена дугообразная вогнутость 6, протянутая вдоль длины цилиндра, а поперечный размер цилиндра выполнен больше толщины пластины стойки на участке ниже оголовка (фиг. 1, 2).
Стойка используется для поддержания уровня картин кровли на заданном уровне над несущей конструкцией с целью образования под картинами воздушной полости, вентилируемой естественным путем или с применением систем принудительного перемещения воздушных масс. Это пустое пространство является основой всей кровельной вентиляции, через него излишки влаги должны удаляться из крыши. Влага появляется внутри кровли из-за столкновения воздушных потоков с разными температурами. Столкновение теплого воздуха из дома с холодным воздухом с улицы приводит к образованию конденсата. Если крыша строилась с соблюдением технологии, то избыток влаги осядет на гидроизоляции, если строители отошли от строительных норм, то вода попадет на утеплитель и стропильную систему. Влага негативно воздействует не только на утеплитель, но и на стропильную систему, которая во влажной среде начинает гнить и теряет свою несущую способность. Еще один негативный момент отсутствия вентиляции относится к зимнему времени. Избыток влаги в кровельном пространстве под действием холодного воздуха неизбежно будет замерзать и превращаться в наледь, увеличивая нагрузку на стропильную систему. К тому же в результате этого на карнизах образуются сосульки, которые представляют угрозу при падении. В летнее время отсутствие вентиляции приведет к нагреву кровли и постоянной жаре в мансардном помещении.
Оголовок стойки используется в качестве оправки для образования двойного стоячего фальца по аналогии, которая была описана применительно к фальцу на фальц-опорах системы KALZIP.
Особенностью исполнения фальц-опоры по всем примерам является то, что она выполнена регулируемой по высоте относительно плоскости прикрепления опоры к несущей конструкции кровли. При отсутствии плоскостности в несущей конструкции, наличии локальных провалов и прогибов на концевых ее участках необходимо изменять высоту фальц-опор с тем, чтобы выдержать плоскостность выкладки картин.
Изменение высоты фальц-опоры обеспечивается тем, что эта опора выполняется из двух связываемых между собой деталей: основания и стойки с оголовком, которая иметь возможность изменения своего положения по высоте относительно закрепленного на несущей конструкции основания.
Для этого для всех примеров исполнения стойки 4 (фиг. 2) пластина стойка со стороны своего конца, противоположного оголовку 5, по крайне мере на части своей высоты выполнена на каждой боковой стороне с зубчатой гребенкой 7, зубья которой расположены вдоль продольной оси цилиндрообразного тела оголовка.
Согласно первого примера исполнения (фиг. 1, 3 и 4) основание 1 выполнено состоящим из двух Г-образных частей, горизонтально ориентированные части 8 которых представляют собой элементы, подлежащие прикреплению к несущей конструкции кровли, а вертикально ориентированные части 9 которых расположены на расстоянии друг от друга и на всех стенках которых (частей 9) выполнены зубчатые гребенки 10. Горизонтально ориентированные части 8 прикрепляются через листовой термовкладыш 2 к несущей конструкции. Для прикрепления используются, например, анкерные болты 11.
Особенностью данного основания является то, что оно состоит из двух частей 8 и 9, которые собираются в основание при установке стойки. Стойка 4 своей частью, несущей зубчатые гребенки 7, располагается между вертикально ориентированными частями основания 9 и зацепляется с зубьями гребенок 10 на обращенных навстречу друг другу стенках этих частей 9 основания. Стойку располагают с учетом требуемой высоты фальц-опоры, что достигается смещением стойки относительно вертикально ориентированных частей 9 основания. После этого стойку зажимают между частями 9 пропущенным через стойку и вертикально ориентированные части основания болтовым креплением (фиг. 1 и 4). А между головкой 12 болта болтового крепления и одной вертикально ориентированной частью основания и между гайкой 13 этого болта и другой вертикально ориентированной частью основания располагают пластины 14, несущие на стороне, обращенной к вертикально ориентированным частям основания зубья, ответные зубьям зубчатых гребенок 10 на этих частях.
Для этого примера исполнения целесообразно использовать термовкладыш пластинчатой или листовой формы из материала с низким коэффициентом теплопроводности, используемым для основания в качестве прокладки при прикреплении основания к несущей конструкции.
Согласно второго примера исполнения (фиг. 5 и 6) основание 1 выполнено Т-образной формы в поперечном сечении. Горизонтально ориентированная часть 15 основания выполнена с элементами для прикрепления к несущей конструкции кровли, а вертикально ориентированная часть выполнена из двух расположенных на расстоянии друг от друга плоских стенок 16, на наружной поверхности которых выполнены зубчатые гребенки 17. Внутренние поверхности стенок, обращенные навстречу друг друга, выполнены плоскими (фиг. 6).
Стойку своей частью, несущей зубчатые гребенки 7, располагают между вертикально ориентированными плоскими стенками 16 основания и зажимают ее между ними (стенками) пропущенным через стойку и вертикально ориентированные стенки основания болтом с гайкой, как это было описано для закрепления стойки по первому примеру исполнения. В этом примере стойка с гребенками 7 зажимается между плоскими поверхностями стенок 16 основания. Это позволяет повысить точность выноса оголовка из основания за счет отсутствия дискретности, которую обеспечивают гребенки в первом примере исполнения.
Для этого примера исполнения в зависимости от формы горизонтально ориентированной части 15 можно использовать листовую термопрокладку, как для примера на фиг. 1, если эта часть выполнена с плоским опиранием. Если часть 15 выполнена фигурной и имеет опорные части типа ножек, то можно использовать термовкладыши уплощенной С-образной формы (как это показано на фиг. 5 и 6) из материала с низким коэффициентом теплопроводности, одеваемыми на края горизонтально ориентированной части основания при прикреплении основания к несущей конструкции.
Элементы фальц-опоры - основание и стойка - выполняются металлическими, например, из алюминия или алюминийсодержащих сплавов. Это позволяет повысить служебную долговечность фальц-опор в условиях постоянно меняющихся сезонных температур и влажности.
Заявленное изобретение позволяет проводить монтаж кровельной системы крыши на любой неподготовленной поверхности несущей конструкции «кровельного пирога». При монтаже проводят разметку направлений картин по линиям их будущих фальцев, определяют точки крепления оснований фальц-опор, располагаемые на расстоянии друг от друга по линиям будущих фальцев, а затем производят закрепление фальц-опор в этих точках. При монтаже картин проводят контроль уровня их положения и регулировкой выноса стоек обеспечивают выравнивание этого уровня по отношению к поверхности несущей конструкции. Это позволяет уменьшить объем работ по монтажу кровельной системы, сократить время на ее монтаж, что обеспечивается расширенными эксплуатационными качествами фальц-опоры за счет обеспечения возможности изменения ее высоты для выравнивания положения картин по отношению к несущему основанию.