КАРКАС НЕСУЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ СООРУЖЕНИЙ, ЕГО НЕСУЩИЙ И ОПОРНЫЕ КРОНШТЕЙНЫ И УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для внешней отделки стен зданий.
Известна панель для декоративной отделки внутренних помещений, выполненная прямоугольной формы, на противоположных торцах которых имеются попарно сопрягаемые соединения (патент РФ №45150 МПК 7 E04F 13708, 2005 г.)
Недостатком указанной конструкции является плохие эксплуатационные характеристики, особенно при облицовке наружных поверхностей.
3
3
Известны каркасы несущих конструкций для крепления строительных панелей, состоящих из нескольких слоев. В частности, строительная панель по патенту РФ №2258118, публ. 2005 г, выполненная с возможностью крепления к строительным конструкциям или аналогичной панели посредством фиксирующих элементов и элементов крепежа или с помощью средства для соединения указанной панели с аналогичной. Строительная панель включает наружную и/или внутреннюю обшивку слоя утеплителя из пенопласта на основе полистирола, плотность которого находится в пределах 10-50 кг/м, в качестве обшивки используют эластичный ячеистый вспененный материал - изолон на основе полиэтилена, плотность которого находится в пределах 20-70 кг/м. Слой утеплителя соединен с обшивкой при помощи фенолосодержащего клея. Торцевые стенки слоя утеплителя заключены в окантовочный профиль из алюминиевых или стальных листов, а слой изолона у кромок наклеивается поверх боковых сторон окантовочного профиля.
Недостатком данного решения является низкая прочность панели, повышенная трудоемкость установки панели на фасад, для чего требуется предварительная установка множества навесных элементов крепления панели.
Известно также устройство для крепления облицовочных плит, содержащее прикрепленный к несущей поверхности кронштейн и регулируемый узел, образованный двумя сопрягаемыми друг с другом по цилиндрическим поверхностям частями, одна из которых соединена с кронштейном (патент РФ 50568, E04F 13/00, 2005).
Недостатком известного устройства является недостаточно полное регулирование положение «маячковых» точек крепления, обусловленное непосредственным соединением облицовочных панелей к части регулируемого узла.
Ни в одном из рассмотренных известных устройств не обеспечивается полная регулировка в плоскости ввиду отсутствия возможности обеспечения поворота и перемещения регулируемой детали в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Ближайший аналог не выявлен.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, и достигаемый при этом технический результат, заключаются в создании конструкции каркаса с высокой несущей способностью к ветровой нагрузке и температурным линейным расширениям, высокой жесткостью конструкции при одновременном повышении качества облицовки и улучшении условий монтажа несущего каркаса за счет обеспечения более полного регулирования положения точек крепления и снижения допусков на установочные параметры.
Для достижения технического результата при решении поставленной задачи каркас несущей конструкции для крепления облицовочных экранов сооружений содержит, по меньшей мере, один несущий кронштейн и, по меньшей мере, один опорный кронштейн, закрепленных с одной стороны на стене сооружения, а с другой стороны - связаны с монтажным элементом, при этом несущий кронштейн состоит из опорного и соединительного элементов, соединенных между собой осевым шарниром с возможностью обеспечения изменения углового положения относительно опорного элемента несущего кронштейна в вертикальной плоскости и компенсации имеющихся неровностей поверхности стены, а опорный кронштейн выполнен в виде опоры, прикрепленной к основанию стены сооружения и связанной посредством шарового шарнира трения с соединительным средством для присоединения к монтажному элементу с возможностью компенсации угловых перемещений монтажного элемента относительно стены сооружения в горизонтальной и в вертикальной плоскостях.
Из уровня техники известен (патент РФ 50568, E04F 13/00, 2005) несущий кронштейн каркаса для крепления облицовочных покрытий сооружений, состоящий из опорного и соединительного элементов, связанных между собой осевым шарниром и соответственно с основанием стены и с монтажным элементом с возможностью обеспечения изменения углового положения опорного элемента относительно соединительного элемента, обусловленного неровностью поверхности основания стены. Описываемый несущий кронштейн имеет только одно ограничение регулировки в горизонтальной плоскости - отсутствует возможность взаимного углового смещения опорного и соединительного элементов в горизонтальной плоскости (необходимость в такой регулировке на практике минимальна).
Недостатком известной конструкции является ограниченные технические возможности, обусловленные сложностью изготовления в виде «вилки», а также не стабильностью соединения, со временем, работая в сложных температурных условиях, соединенные между собой детали изменяют свое пространственное положение.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель «Несущий кронштейн», является создание конструкции с высокой несущей способностью к ветровой нагрузке и температурным расширениям, высокой жесткостью конструкции при одновременном повышении качества облицовки и улучшении условий монтажа несущего каркаса
Для достижения технического результата несущий кронштейн каркаса для крепления облицовочных покрытий сооружений состоит из опорного и соединительного элементов, связанных между собой осевым шарниром и соответственно с основанием стены и с монтажным элементом с возможностью обеспечения изменения углового положения опорного элемента относительно соединительного элемента, обусловленного неровностью поверхности основания стены, при этом соединительный элемент выполнен составным из двух пластин с утолщением в средней зоне, на контактной поверхности которого выполнены рифления для фиксации положения при закреплении посредством винтового соединения на опорном элементе, а посредством заклепок - на монтажном элементе.
Из уровня техники известна конструкция опорного кронштейна каркаса для крепления облицовочных покрытий сооружений, выполнена в виде опоры, прикрепленной к основанию стены сооружения и связанной посредством шарового шарнира трения с соединительным средством для присоединения к монтажному элементу (патент РФ 50568, E04F 13/00, 2005).
Недостатком известной конструкции является ограниченные технические возможности, обусловленные сложностью изготовления и не стабильностью соединения со времени и пространстве, что особенно проявляется при эксплуатации в сложных температурных условиях.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель «Опорный кронштейн каркаса», является создание конструкции с высокой несущей способностью к ветровой нагрузке и температурным расширениям, высокой жесткостью конструкции при одновременном повышении качества облицовки и улучшении условий монтажа несущего каркаса.
Для достижения технического результата опорный кронштейн каркаса несущей конструкции для крепления облицовочных покрытий сооружений выполнен в виде опоры, прикрепленной к основанию стены сооружения и связанной посредством шарового шарнира трения с соединительным средством для присоединения к монтажному элементу с возможностью компенсации угловых перемещений монтажного элемента относительно стены сооружения, выполненным составным из пластины с цилиндрическим хвостовиком, другой конец которой расположен между двумя пластинами, имеющими в контактной зоне рифления для взаимодействия с соответствующим рифлениями пластины с цилиндрическим хвостовиком для фиксации положения при закреплении посредством винтового соединения, причем свободные концы упомянутых двух пластин посредством, по меньшей мере, одной заклепки присоединены к монтажному элементу, при этом опора выполнена с цилиндрической поверхностью для размещения U-образной скобы, прижатой к ней вкладышем с цилиндрической поверхностью, расположенной внутри U-образной скобы, посредством крепежного элемента, проходящего сквозь вкладыш, U-образную скобу, опору и закрепленного на стене. При этом отверстие в U-образной скобе под крепежный элемент выполнено больших размеров, чем соответствующие размеры крепежного элемента, а цилиндрический хвостовик расположен в отверстиях U-образной скобы, выполненных открытыми со стороны соединительной детали с возможностью обеспечения углового перемещения ее относительно U-образной скобы.
Другой особенностью полезной модели является выполнение узла соединения опорного кронштейна в виде самонарезающих винтов, расположенных в отверстиях, выполненных по краям U-образной скобы и ввернутых в отверстия со шлицами на внутренней поверхности цилиндрического хвостовика.
Указанные признаки, характеризующие полезную модель «Каркас несущей конструкции для крепления облицовочных покрытий сооружений, его несущий и опорные кронштейны, и узел соединения», являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, касающегося в частности создание конструкции с высокой несущей способностью к ветровой нагрузке и температурным расширениям, высокой жесткостью конструкции при одновременном повышении качества облицовки и улучшении условий монтажа несущего каркаса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на
Фиг 1 - изображен общий вид каркаса.
Фиг.2 - вариант выполнения несущего кронштейна.
Фиг.3 - выполнение пластин соединительного средства несущего кронштейна.
Фиг.4 - вид А-А по фиг.3.
Фиг.5 - вариант выполнения опорного кронштейна.
Фиг.6 - вид В-В по фиг.5.
Фиг 7 и 8 - варианты выполнения опорного кронштейна.
Фиг.9 - узел соединения.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) каркас несущей конструкции для крепления облицовочных панелей или экранов к поверхности зданий или других каких-либо архитектурных сооружений содержит, по меньшей мере, один несущий кронштейн 1 и, по меньшей мере, один опорный кронштейн 2, закрепленных с одной стороны на стене 3 сооружения, а с другой стороны - на монтажном элементе 4. На фиг.1 представлен один вариант расположения по вертикали кронштейнов 1 и 2, однако решений по расположению возможно множество в зависимости от решаемой задачи и состояния облицовываемой поверхности стены сооружения.
Несущий кронштейн 1 состоит из опорного 5 и соединительного 6 элементов, связанных между собой осевым шарниром, выполненным в виде винтового соединения 7 и соответственно с основанием стены 3 и с монтажным элементом 4 с возможностью обеспечения изменения углового положения опорного элемента относительно соединительного элемента, обусловленного неровностью поверхности основания стены.
Соединительный элемент 6 выполнен составным из двух пластин 8, 9 с утолщением 10 в средней зоне, на контактной поверхности которого выполнены рифления 11 для фиксации положения при закреплении посредством винтового соединения 12 на опорном элементе, а посредством заклепок 13 - на монтажном элементе 4.
Опорный кронштейн каркаса выполнен в виде опоры 14, прикрепленной к основанию стены 3 сооружения и связанной посредством шарового шарнира трения с соединительным средством для присоединения к монтажному элементу с возможностью компенсации угловых перемещений монтажного элемента относительно стены сооружения.
Соединительное средство выполнено составным из пластины 15 с цилиндрическим хвостовиком 16, другой конец которой расположен между двумя пластинами 17, 18, имеющими в контактной зоне рифления 19 для взаимодействия с соответствующим рифлениями пластины 15 для фиксации положения при закреплении посредством винтового или заклепочного соединения. Свободные концы упомянутых пластин 17, 18 посредством, по меньшей мер, одной заклепки 20 присоединены к монтажному элементу 4.
Опора 14 выполнена с цилиндрической поверхностью для размещения U-образной скобы 21, прижатой к ней вкладышем 22 с цилиндрической поверхностью, расположенной внутри U-образной скобы 21, посредством крепежного элемента 23, проходящего сквозь вкладыш 22, U-образную скобу 21, опору 14 и закрепленного на стене 3. При этом отверстие в U-образной скобе 21 под крепежный элемент 23 выполнено больших размеров, чем соответствующие размеры крепежного элемента 23, т.е. диаметр винта. Цилиндрический хвостовик 16 пластины 15 расположен в отверстиях U-образной скобы 21, выполненных открытыми (фиг.6) со стороны соединительной детали с возможностью обеспечения углового перемещения ее относительно U-образной скобы 21.
Одной из конструктивных особенностей полезной модели является выполнение узла соединения U-образной скобы 21 с цилиндрическим хвостовиком 16 соединительной детали в виде самонарезающих винтов 24, расположенных в отверстиях, выполненных по краям U-образной скобы 21 и ввернутых в отверстия 25 со шлицами на внутренней поверхности цилиндрического хвостовика 16, при этом отверстия 25 в одном из вариантов могут быть выполнены открытыми (фиг.9).
Описываемый опорный кронштейн имеет все необходимые регулировки в горизонтальной и вертикальной плоскости, что позволяет стене сооружения занимать любое пространственное положение относительно монтажного элемента в заданных пределах регулировки узла.
Возможно использование вместо самонарезающих винтов болтовое соединение 26 (фиг.7).
В одном из вариантов выполнения размеры U-образной скобы 21 между концами меньше длины цилиндрического хвостовика 16, в связи с чем последний размещен в отверстиях U-образной скобы 21 с возможностью относительного перемещения вдоль оси этих отверстий.
В зависимости от воспринимаемых нагрузок несущий и опорный кронштейны прикрепляются к монтажному элементу 4 одной или более заклепками, причем последние устанавливаются после того, как будут отрегулированы установочные размеры для панелей или экранов, т.е. когда все уже выверено, тогда просверливаются в соединяемых деталях отверстия и устанавливаются заклепки 13.
Существенным в данной конструкции каркаса является то, что все регулировки производятся непосредственно возле источника отклонений - поверхности стены, что обеспечивает минимальную погрешность между теоретической и фактической осью расположения монтажного элемента 4 относительно стены 3.
Компенсация температурных деформаций монтажного элемента 4 в опорном кронштейне 2 решается двумя способами:
а) свободным относительным перемещением элементов в шарнирном соединении U-образной скобы 21 и соединительной пластины 15, образованном двумя сопрягаемыми по цилиндрическим поверхностям частям, одна из которых является принадлежностью скобы (U-образной скобы 21, вторая - принадлежностью пластины 15;
б) качанием U-образной скобы 21 в местах шарнирных соединений со стеной 3 и с монтажным элементом 4, при условии, что крепление пластины 15, присоединенной пластинами 17 и 18 к монтажному элементу 4 производится в одной точке, т.е. непосредственно в процессе монтажа кронштейнов.
Симметричная конструкция кронштейнов позволяет передавать усилия от внешних воздействий без образования дополнительных изгибающих моментов, что положительно сказывается на работе деталей каркаса несущей конструкции, при минимально возможном воздействии на крепежные элементы и стену.
В отличие от всех известных конструкций из алюминиевых сплавов, предлагаемое решение опорного кронштейна, за счет отсутствия обычной пятки и развитой опоры из полипропилена, обладает минимальной теплопроводностью, что улучшает теплотехнические показатели системы в целом.
Применение полезной модели способствует снижению трудоемкости, простоту и экономичность установки облицовочных панелей на несущих и опорных кронштейнах. Кроме этого, технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения более полного регулирования положения точек крепления, в частности позволяет регулировать плоскость облицовочной поверхности одновременно во всех плоскостях.