Горизонтальная направляющая для крепления облицовочной плитки на фасаде здания

Область техники
Полезная модель относится к области промышленного и гражданского строительства, а именно к конструкциям подвесных систем для теплоизолирующей облицовки фасадов зданий и сооружений с вентилируемым воздушным зазором.
Предшествующий уровень техники
Из существующего уровня техники известны различные технические решения конструкций подвесных систем для теплоизолирующей облицовки фасадов зданий и сооружений с вентилируемым воздушным зазором.
Так известна конструкция установочного элемента для облицовочной панели (патент РФ полезную модель №113286, опубл. 12.02.2012).
Известен установочный элемент для облицовочной панели, содержащий, по меньшей мере, одну планку с поверхностью для крепления и с отверстиями для крепления, жестко соединенную с узлом фиксации, узел фиксации имеет упорную полку, которая перпендикулярна посадочной поверхности, установочное ребро, которое перпендикулярно упорной полке, и фиксирующее ребро, которое образует угол с посадочной поверхностью, причем поверхность для крепления установочного элемента параллельна посадочной поверхности узла фиксации.
Недостатком данного технического решения является невозможность изготовления горизонтальной направляющей из листового металла, следствием чего является повышенная стоимость изготовления горизонтальных направляющих, что становится особенно накладным при незначительных объемах производства.
Известна конструкция монтажного профиля для подвешивания плиток на наружную стену (патент РФ изобретение  №2545584, опубл. 10.04.2015).
Недостатком данной конструкции является повышенная стоимость подвесной системы из-за необходимости крепления большого количества вертикальных профилей.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является система навесного вентилируемого фасада (патент РФ полезную модель №143202, опубл. 20.04.2014).
Система навесного вентилируемого фасада, содержащая облицовочные плитки, каждая из которых имеет направленный вниз удерживающий выступ, с лицевой стороны в верхней части имеет горизонтальный уступ, а в нижней части - выступ с направленной вниз полкой, и которые выполнены с возможностью размещения одна над другой внахлест друг с другом на их верхних и нижних кромках таким образом, что полка каждой верхней плитки входит в уступ расположенной ниже смежной плитки, а также подсистему для крепления облицовочной плитки на фасаде здания, включающая вертикальные профили.
Недостатком данного технического решения является ослабленная конструкция горизонтального профиля, что может приводить к выпадению  облицовочных плиток, нарушению целостности фасада здания и созданию ситуаций, опасных для жизни человека, находящегося рядом с фасадом здания.
Сущность полезной модели
Проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,  является проблема повышения устойчивости системы для крепления облицовочной плитки на фасаде здания при неблагоприятных погодных условиях, таких как сильный порывистый ветер, налипание снега, образование наледи на облицовочной плитке, что приводит к возникновению повышенных вертикальных нагрузок на систему для крепления облицовочной плитки на фасаде здания, и, как следствие, к выпадению облицовочных плиток, нарушению целостности фасада здания и созданию ситуации, опасной для жизни человека, находящегося рядом с фасадом здания.
Данная проблема решается за счёт того, что конструкция системы для крепления облицовочной плитки на фасаде здания предусматривает использование горизонтальной направляющей 5 в соответствии с полезной моделью.
Использование горизонтальной направляющей 5, имеющей две опорные  площадки 8,7, перенос места крепления горизонтальной направляющей 5 из нижней части опорной площадки в верхнюю опорную площадку 7, все это увеличивает прочность горизонтальной направляющей 5, уменьшает прогиб горизонтальной направляющей 5 при вертикальной нагрузке и повышает  устойчивость системы для крепления облицовочной плитки на фасаде здания при неблагоприятных погодных условиях.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана система для крепления облицовочной плитки на фасаде здания предлагаемой конструкции
На фиг. 2 показан профиль горизонтальной направляющей предлагаемой конструкции.
На фиг. 3 показаны силы, действующие на профиль горизонтальной направляющей системы для крепления облицовочной плитки по патенту РФ полезную модель №143202.
На фиг.4 показаны силы, действующие на профиль горизонтальной направляющей предлагаемой конструкции.
Подробное описание полезной модели
На фиг. 1 показана система для крепления облицовочной плитки на фасаде здания предлагаемой конструкции.
Система для крепления облицовочной плитки на фасаде здания предлагаемой конструкции включает в себя вертикальные профили 2, кронштейны 3, горизонтальные направляющие 5. Система для крепления облицовочной плитки на фасаде здания прикрепляется кронштейнами 3 к стене 1. В горизонтальных направляющих 5 устанавливаются верхняя облицовочная плитка 4 и нижняя облицовочная плитка 6.
На фиг. 2 показан профиль горизонтальной направляющей предлагаемой конструкции.
Горизонтальная направляющая 5 предлагаемой конструкции  имеет верхнюю опорную площадку 7, нижнюю опорную площадку 8, вертикальную полку 9, упор 10.
Мы видим, что конструкция горизонтальной направляющей 5 позволяет изготавливать ее из листа металла, используя при изготовлении стандартное гибочное, рубочное и прокатное оборудование, предназначенное для производства металлоизделий мелкими партиями.
На фиг. 3 показаны силы, действующие на профиль горизонтальной направляющей системы для крепления облицовочной плитки по патенту РФ полезную модель №143202.
Горизонтальный профиль 12 по патенту РФ полезную модель №143202 имеет одну опорную площадку для крепления к вертикальным профилям 2, при этом точка А, в которой горизонтальный профиль 12 крепится к опорной плоскости 11 вертикального профиля 2, расположена в нижней части опорной площадки, а нагрузка от веса установленных в горизонтальном профиле 12 верхних облицовочных плиток 4 приложена в точке Б горизонтальной полки горизонтального профиля 12, находящейся выше точки крепления А. При  воздействии веса верхних облицовочных плиток 4, на горизонтальный профиль 12 под прямым углом к отрезку АБ действует результирующая сила Fp, создающая изгибающий момент М, равный М = Fp⋅a. Результирующая сила Fp имеет горизонтальную составляющую Fy и вертикальную составляющую Fz. В таком случае, при проведении прочностных инженерных расчетов на изгиб во внимание принимается толщина металла д горизонтального профиля 12.
На фиг.4 показаны силы, действующие на профиль горизонтальной направляющей предлагаемой конструкции.
Горизонтальная направляющая 5 предлагаемой конструкции имеет две  опорные площадки 7, 8 для крепления к вертикальным профилям 2, при этом точка А, в которой горизонтальная направляющая 5 крепится к опорной плоскости 11 вертикального профиля 2, расположена в верхней опорной площадке 7, а нагрузка от веса установленных в горизонтальной направляющей 5 верхних облицовочных плиток 4 приложена в точке Б горизонтальной полки горизонтальной направляющей 5, расположенной ниже точки крепления А. Под  воздействием веса верхних облицовочных плиток 4, установленных в горизонтальной направляющей 5, на горизонтальную  направляющую 5 действует  результирующая сила Fp, равная  вертикальной составляющей Fz, т.к. горизонтальная составляющая Fy скомпенсирована силой реакции второй опоры Fyn.
В таком случае, при проведении прочностных инженерных расчетов на изгиб горизонтальной направляющей 5, во внимание принимается ширина b вертикальной полки 9.
Очевидно, что ширина b вертикальной полки 9 значительно больше толщины металла д горизонтального профиля 12.
Таким образом, даже не вдаваясь в тонкости прочностных расчетов, нетрудно видеть, что прочность горизонтальной направляющей 5 предлагаемой конструкции существенно выше прочности горизонтального профиля 12 по патенту РФ полезную модель №143202.
Повышение прочности конструкции означает, что горизонтальная направляющая будет меньше прогибаться при одной и той же нагрузке.
Рассматривая данный вопрос надо принимать во внимание погодные условия, все чаще возникающие в последние годы, а именно, налипание мокрого снега, «ледяной дождь», образование наледи на облицовочных плитках 4. Все это может приводить к кратному повышению вертикальной нагрузки на горизонтальную направляющую 5 системы, для крепления облицовочной плитки на фасаде здания.
Данное обстоятельство особенно важно, если учесть то, что перекрытие в зоне контакта нижней облицовочной плитки 6 и горизонтальной направляющей  5, удерживающей ее от выпадения, незначительно и прогиб ниже расположенной опорной горизонтальной направляющей 5 на 5..6 мм, в сочетании с неравномерной ветровой нагрузкой, способной вызвать колебания в конструкции, создает реальную опасность того, что нижняя облицовочная плитка 6 выйдет из зацепления с горизонтальной направляющей 5, удерживающей ее, и выпадет наружу.
Если учесть, что фасады современных зданий, на которых устанавливается фасадная система с креплением облицовочной плитки рассматриваемой конструкции, порой достигает 30-40 м и более, а вес облицовочной плитки 4 может составлять 5-6 кг, то при отрыве облицовочной плитки 4 в верхней части фасада, в случае ее падения вниз, создается существенная угроза для жизни людей, находящихся рядом с фасадом здания.
Использование горизонтальной направляющей 5, имеющей две опорные  площадки 7,8 в вертикальном направлении, перенос места крепления горизонтальной направляющей 5 из нижней части опорной площадки в верхнюю опорную площадку 7, все это увеличивает прочность горизонтальной направляющей 5, уменьшает его прогиб, следствием чего является уменьшение  вероятности выпадения нижних облицовочных плиток 6, нарушения целостности фасада здания и создания ситуации, опасной для жизни человека, находящегося рядом с фасадом здания, и, в конечном итоге,  повышение устойчивости системы для крепления облицовочной плитки на фасаде здания при неблагоприятных погодных условиях.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение прочности горизонтальной направляющей в вертикальном направлении, следствием чего является уменьшение вероятности выпадения облицовочных плиток, нарушения целостности фасада здания и создания ситуации, опасной для жизни человека, находящегося рядом с фасадом здания.