КРЕПЕЖНАЯ ДЕТАЛЬ ДЛЯ ВНЕШНЕСТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ

Область техники
0001
Полезная модель относится к крепежной детали, используемой при монтаже, например, керамических внешнестеновых панелей на каркасе здания.
Уровень техники
0002
Как видно из фиг.4, при возведении внешней стены здания внешнестеновые панели 40, имеющие шпунты 44, 42, по меньшей мере, на верхней и нижней кромках, монтируют на каркасе здания с помощью крепежных деталей (см., например, заявку (1): Токкай кохо, 2001-27031). На фиг.5 показана крепежная деталь, предложенная в заявке (1). Указанная крепежная деталь изготовлена путем гибки монолитной стальной пластинчатой заготовки и имеет опорные части 51а, 51b, к которым прилегают тыльные поверхности верхней и нижней внешнестеновой панели, фиксирующую часть 52, сформированную путем гибки промежуточной области, расположенной между указанными опорными частями, базу 53, расположенную над опорной частью 51а, и загнутую часть 54, сформированную на нижней кромке опорной части 51b. При фиксации крепежной детали 50 на каркасе здания тыльная поверхность базы 53 и кромка загнутой части 54 являются местами фиксации детали на каркасе.
0003
При выполнении монтажных работ верхняя внешнестеновая панель фиксируется в состоянии, когда шпунт 42 нижней кромки этой панели зафиксирован в фиксирующей части 52, при этом тыльная поверхность панели прижата к опорной части 51а, а нижняя внешнестеновая панель фиксируется в состоянии, когда шпунт 44 верхней кромки этой панели зафиксирован в фиксирующей части 52, при этом тыльная поверхность панели прижата к опорной части 51b. В опорной части 51 а крепежной детали 50 сформирована выемка 61, проходящая до каркаса здания, благодаря чему обеспечивается стабильность фиксации детали 50 на каркасе. При фиксации внешнестеновой панели, между ее тыльной поверхностью и каркасом здания образуется зазор, равный расстоянию между поверхностями базы 53 и опорных частей 51, что обеспечивает вентиляцию внешнестеновой конструкции.
0004
В заявке (2) (Токкай кохо, 9-302889) предложена крепежная деталь 70, также изготовленная путем гибки монолитной стальной пластинчатой заготовки (фиг.6). Деталь 70 имеет базу 71, являющуюся местом крепления указанной детали на каркасе, опорные части 72, 72, сформированные вертикально слева и справа относительно базы и отходящие вперед от нее, и фиксирующую часть 73, которая проходит горизонтально между опорными частями 72, 72 и передняя поверхность которой выступает за указанные опорные части. Фиксирующая часть 73 сформирована путем гибки области заготовки, расположенной снизу от области базы 71, и содержит загнутые вверх боковые кромочные участки 75, 75, полученные путем сгибания вверх обеих боковых областей передней кромки фиксирующей части, и загнутый вниз центральный кромочный участок 76, полученный путем сгибания вниз центральной области передней кромки фиксирующей части. Верхняя внешнестеновая панель фиксируется в состоянии, когда шпунт 42 нижней кромки верхней внешнестеновой панели зафиксирован в фиксирующей части 73 и при этом тыльная поверхность панели прижата к опорным частям 72, 72, а нижняя внешнестеновая панель монтируется в состоянии, когда шпунт 44 нижней кромки верхней внешнестеновой панели зафиксирован в фиксирующей части 73 и при этом тыльная поверхность панели прижата к опорным частям 72, 72. При монтаже внешнестеновой панели, между ее тыльной поверхностью и каркасом здания образуется воздушный зазор, равный высоте опорных частей 72, и таким образом обеспечивается вентиляция внешнестеновой конструкции.
0005
В заявке (3) (Токкай кохо, 2005-133504) предложена крепежная деталь 210, также изготовленная путем гибки монолитной стальной пластинчатой заготовки (фиг.7). На левой и правой боковых сторонах детали 210 соответственно сформированы левая 211L и правая 211R опорные части, при монтаже прилегающие к тыльной поверхности внешнестеновой панели. В центральной области между левой и правой опорными частями расположены (сверху вниз): база 211, являющаяся местом крепления детали на каркасе здания, центральная опорная часть 212С, которая при монтаже прилегает к тыльной поверхности внешнестеновой панели, фиксирующая часть 221, которая при монтаже фиксируется на кромке внешнестеновой панели, и нижняя опорная часть 212U, которая при монтаже прилегает к тыльной поверхности внешнестеновой панели. Крепежная деталь 210 выполнена за одно целое из монолитной стальной пластинчатой заготовки, ее база 211 сформирована путем местного вдавливания части верхней области заготовки в направлении тыльной стороны, а фиксирующая часть 221 сформирована путем местного вырезания и сгибания элемента нижней области заготовки в направлении лицевой стороны. Благодаря местному вырезанию элемента заготовки при формировании фиксирующей части 221 крепежной детали 210 последняя получается более легкой и более дешевой, чем известные крепежные детали 50, 70, показанные соответственно на фиг.5, 6.
0006
Заявка (1): Токкай кохо, 2001-27031
Заявка (2): Токкай кохо, 9 - 302889
Заявка (3): Токкай кохо, 2005-133504
Сущность полезной модели
Проблемы, решаемые в полезной модели
0007
Описанные выше известные крепежные детали имеют ряд недостатков. Так, крепежная деталь 50, показанная на фиг.5, имеет двухслойную фиксирующую часть 52, полученную в результате местного сложения вдвое исходной стальной заготовки. Это делает деталь 50 слишком тяжелой а, кроме того, из-за повышенного расхода материала повышается стоимость детали 50.
0008
Крепежная деталь 70, изображенная на фиг.6, имеет однослойную фиксирующую часть 73, что делает деталь 70 сравнительно легкой и недорогой. Однако при этом фиксирующая часть 73 отходит от базы 71, являющейся местом крепления детали 70 на каркасе. При сравнении детали 70 с деталью 50, видно, что фиксирующая часть 52 детали 50 отходит от опорной части 51, на расстояние, меньшее, чем расстояние, на которое фиксирующая часть 73 отходит от детали 70, что приводит к снижению прочности фиксирующей части 73, особенно при монтаже крупногабаритных и массивных внешнестеновых панелей.
0009
Кроме того, в крепежной детали 70 тыльная поверхность внешнестеновой панели поддерживается только с помощью левой и правой опорных частей 72, 72. Из-за этого в случае, если смежные участки двух смежных внешнестеновых панелей (левой и правой) фиксируются с помощью одной крепежной детали 70, тыльная поверхность каждой из этих панелей опирается только на одну из опорных частей 72, 72, что снижает надежность монтажа.
0010
Как показано на фиг.8, крепежная деталь 210 имеет элемент 202, образующий фиксирующую часть 221 детали 210, полученный путем формирования приблизительно U-образной в плане прорези в нижней области 200 В стальной пластинчатой заготовки 200. На передней кромке элемента 202 расположены три выступа 202а, 202b, 202с, из которых после прессовой обработки формируют путем сгибания загнутые верх кромочные участки 222 или загнутые вниз кромочные участки 223.
0011
Существует испытание внешнестеновых панелей на стойкость к давлению ветра, проводимое предприятием «Дзайдан Ходзин Ниппон Кэнтику Сого Сикэндзе» [Юридическое лицо - фондовое учреждение Японская Лаборатория по Комплексным Испытаниям Строительных Конструкций]. Необходимым условием для внешнестеновых панелей, проверяемых при данном испытании, является отсутствие деформаций и отрыва от конструкции даже при очень сильном ветре (тайфуне и т.п.). По результатам ранее проведенных испытаний было определено, что наименее стойкими к разрушению местами внешнестеновой панели являются места контакта крепежных деталей со шпунтом внешнестеновой панели. Поэтому при проектировании крепежных деталей важнейшим параметром является площадь фиксирующей части, в которой крепится внешнестеновая панель. Более конкретно, для предотвращения разрушения внешнестеновой панели в местах контакта загнутого вверх участка фиксирующей части крепежной детали и верхнего шпунта внешнестеновой панели необходимо, чтобы площадь указанного контакта была как можно больше, и эта площадь в качестве важнейшего фактора должна учитываться при определении размеров крепежных деталей. Все вышеуказанное делает необходимой разработку таких крепежных деталей, которые были бы более компактными, чем существующие крепежные детали, но при этом имели бы фиксирующую часть, позволяющую сохранить или даже повысить стойкость к ветровой нагрузке.
0012
Настоящая полезная модель направлена на решение перечисленных выше задач путем разработки однослойной крепежной детали, которая выполнена за одно целое из монолитной стальной пластинчатой заготовки и требует меньшего расхода материала, чем известные в настоящее время крепежные детали, является более легкой и дешевой, имеет достаточно прочную фиксирующую часть и позволяет обеспечить стабильную и надежную фиксацию внешнестеновой панели.
0013
Для достижения целей полезной модели в п.1 формулы полезной модели предложена крепежная деталь для внешнестеновой панели, отличающаяся тем, что на ее левой и правой боковых сторонах сформированы соответственно левая и правая опорные части, при монтаже прилегающие к тыльной поверхности внешнестеновой панели; в промежуточной области между левой и правой опорными частями расположены (сверху вниз): база, представляющая собой место крепления крепежной детали на каркасе здания, центральная опорная часть, которая при монтаже прилегает к тыльной поверхности внешнестеновой панели, фиксирующая часть, которая отходит от нижнего конца центральной опорной части и при монтаже фиксируется на кромке внешнестеновой панели, и нижняя опорная часть, которая при монтаже прилегает к тыльной поверхности внешнестеновой панели; крепежная деталь изготовлена за одно целое из монолитной стальной пластинчатой заготовки и в ней путем прессовой обработки сформированы образующие друг с другом единое целое левая, нижняя и центральная опорные части; верхняя область заготовки местно вдавлена в направлении тыльной стороны с образованием базы; нижняя область заготовки местно вырезана и загнута в направлении лицевой стороны с образованием фиксирующей части; а передняя кромка фиксирующей части имеет участок, загнутый вверх, при этом от того же места центральной опорной части, от которого отходит участок, загнутый вверх, отходит также участок, загнутый вниз, сформированный путем местного вырезания фиксирующей части и сгибания вырезанного элемента в тыльную сторону.
0014
Благодаря тому, что в крепежной детали согласно настоящей полезной модели фиксирующая часть сформирована путем местного вырезания монолитной стальной заготовки и при этом вся крепежная деталь является однослойной, она является более легкой и более дешевой, чем известная крепежная деталь 50, изображенная на фиг.5. Так же, как в и случае изображенной на фиг.6 известной крепежной детали 70, в которой фиксирующая часть 73 отходит от базы 71, в крепежной детали согласно настоящей полезной модели фиксирующая часть отходит от опорных частей, однако расстояние, на которое отходит указанная фиксирующая часть, меньше, чем в детали 70, благодаря чему фиксирующая часть, несмотря на то, что она однослойная, позволяет обеспечить достаточную прочность фиксации. В крепежной детали согласно настоящей полезной модели фиксирующая часть сформирована путем местного вырезания и сгибания в направлении лицевой стороны элемента нижней области стальной заготовки, а на передней кромке фиксирующей части сформирован участок, загнутый вверх, при этом от того же места центральной опорной части, от которого отходит участок, загнутый вверх, отходит также участок, загнутый вниз, сформированный путем местного вырезания фиксирующей части и сгибания вырезанного элемента в сторону тыльной поверхности базы.
0015
Участок, загнутый вверх, сформирован по всей длине передней кромки фиксирующей части предлагаемой крепежной детали. С другой стороны, в известной крепежной детали, изображенной на фиг.7, на передней кромке элемента, образующего фиксирующую часть, сформированы раздельно как участки, загнутые вверх, так и участок, загнутый вниз. Поскольку в известной крепежной детали, изображенной на фиг.7, суммарная площадь участков, загнутых вверх и вниз, равна общей площади загнутого вверх участка предлагаемой крепежной детали, изображенной на фиг.1, последняя обладает достаточно высокой стойкостью к ветровым нагрузкам даже несмотря на то, что ее габаритные размеры не больше, чем у известной крепежной детали.
0016
Предпочтительно, чтобы левый и правый углы передней кромки участка фиксирующей части, загнутого вниз, были загнуты в сторону тыльной поверхности крепежной детали и при монтаже плотно прижимались к внешнестеновой панели. В таком состоянии внешнестеновая панель оказывается дополнительно прижатой к опорным частям, что повышает стабильность фиксации. Надежность и стабильность фиксации еще более повышаются, если загнутым углам придать заостренную форму, благодаря чему они будут втыкаться в лицевую поверхность внешнестеновой панели.
0017
Предпочтительно также, чтобы по меньшей мере одна из трех опорных частей, левая, правая или центральная имела на внешних кромках фланцы, выступающие наружу и располагающиеся в одной плоскости с базой. Такие фланцы, прилегая вместе с базой к каркасу здания, дополнительно повышают надежность фиксации крепежной детали на каркасе.
0018
Предпочтительно также, чтобы в верхней кромке базы вблизи левой и правой опорных частей были сформированы прорези. В этом случае при сильной ветровой нагрузке на смонтированную внешнестеновую панель участки базы, расположенные вблизи прорезей, деформируясь, будут поглощать такую нагрузку, и тем самым будет смягчаться действие нагрузки на шпунт внешнестеновой панели, зафиксированный в фиксирующей части, что позволит в течение более длительного времени сохранять высокую стабильность фиксации панели.
Результат применения полезной модели
0019
Как уже было указано выше, благодаря тому, что крепежная деталь согласно настоящей полезной модели имеет однослойную структуру, она является сравнительно легкой и дешевой, и при этом обеспечивает надежную поддержку внешнестеновой панели посредством фиксирующей и опорных частей. Кроме того, поскольку по всей длине передней кромки выступа, образующего фиксирующую часть, сформирован участок, загнутый вверх, предлагаемая деталь при тех же габаритных размерах, что и у известных крепежных деталей, показывает более высокую стойкость к ветровым нагрузкам, и кроме того может проектироваться с меньшими габаритными размерами в расчете на такую же стойкость к ветровым нагрузкам, что и у известных крепежных деталей.
Предпочтительный вариант практической реализации полезной модели
0020
Ниже приведено подробное описание практических примеров предлагаемой крепежной детали, проиллюстрированное на сопроводительных чертежах. На фиг.1 в аксонометрической проекции показан один из практических примеров реализации предлагаемой детали.
0021
На левой и правой боковых сторонах крепежной детали 10, показанной на фиг.1, сформированы соответственно левая 12L и правая 12R опорные части, которые при монтаже прилегают к тыльной поверхности внешнестеновой панели. В промежуточной области, расположенной между левой и правой опорными частями, расположены (сверху вниз) база 11, являющаяся местом крепления детали на каркасе здания, центральная опорная часть 12С, при монтаже прилегающая к тыльной поверхности внешнестеновой панели, фиксирующая часть 21, при монтаже фиксируемая на кромке внешнестеновой панели, и нижняя опорная часть 12U, при монтаже прилегающая к тыльной поверхности внешнестеновой панели.
0022
Крепежная деталь 10 изготовлена путем резки, прессования и гибки одной пластинчатой заготовки, например, из нержавеющей стали или металлического сплава с гальваническим покрытием. На фиг.2 показана стальная пластинчатая заготовка 100 крепежной детали 10. Толщина заготовки 100 составляет порядка 0,5~1,0 мм. Такая толщина заготовки позволяет минимизировать число ребер жесткости на крепежной детали 10. Для того чтобы было понятно, каким частям готовой крепежной детали 10 соответствуют части заготовки 100, позиции частей готовой детали 10 на фиг.1 продублированы в скобках при обозначении частей на фиг.2.
0023
Ниже описан пример способа изготовления крепежной детали 10. Сначала штампуют стальную пластинчатую заготовку 100, в которой предварительно сформированы отверстия 31 под шурупы, отверстия 34 под гвозди и прорези 36, N. Прорезь N сформирована в нижней области заготовки и имеет в плане приблизительно U-образную форму. Элемент 102, окруженный прорезью N, в результате надлежащей металлообработки будет представлять собой фиксирующую часть 21 крепежной детали 10. На передней кромке элемента 102 сформирован один выступ 102а, который в результате надлежащей металлообработки будет представлять собой загнутый вверх участок 22 фиксирующей части 21.
0024
Прорезь М расположена в нижней области заготовки 100 и имеет в плане приблизительно П-образную форму. Отличительной особенностью крепежной детали 10 является наличие загнутого вниз местного участка 23, сформированного путем местного вырезания и гибки, и отходящего вниз от той же линии, от которой фиксирующая часть 21 отходит вверх от центральной опоры 12С. Выступ 102b, окруженный прорезью М, в результате надлежащей металлообработки будет представлять собой загнутый вниз участок 23 фиксирующей части 21.
0025
Далее, заготовку 100 подвергают гибочной обработке вдоль двух штрихпунктирных линий, изображенных на фиг.2, с целью формирования в заготовке 100 левой 12L и правой 12R опорных частей, а также с целью формирования в нижней области 100В заготовки 100 центральной 12С и нижней 12U опорных частей. В результате в центральной части 101 верхней области 100А заготовки 100 формируется база 11, вдавленная в направлении тыльной стороны на несколько миллиметров, а на внешних кромках левой и правой опорных частей формируются фланцы 13. В результате выполнения гибки оказываются сформированными также выпуклость 32, имеющая отверстия 34 под шурупы, и ребра жесткости 35 для повышения прочности крепежной детали.
0026
Далее, путем сгибания выступа 102b, образованного прорезью М, предварительно сформированной в нижней области 100В заготовки 100, вниз по нижней кромке (прерывистая линия L2b на фиг.2) в сторону тыльной поверхности формируют загнутый вниз под наклоном участок 23. Далее, сгибают элемент 102, предварительно сформированный в нижней области 100В заготовки 100, вверх по верхней кромке (прерывистая линия L1 на фиг.2) по под прямым углом в сторону лицевой поверхности и затем сгибают выступ 102а, сформированный на передней кромке элемента 102, вверх по прерывистой линии L2a на фиг.2, формируя загнутый вверх под наклоном участок 22. Таким образом фиксирующей части 21 придают форму, соответствующую форме шпунта внешнестеновой панели. В завершение, путем сгибания левой и правой угловых частей передней кромки участка 23 в тыльную сторону по прерывистым линиям L3 на фиг.2 формируют загнутые углы 23а.
0027
Варианты предлагаемой крепежной детали не ограничиваются только приведенным выше практическим примером. Так, например, крепежная деталь может не иметь фланцев 13 и прорезей 36.
0028
На фиг.3 показан еще один вариант предлагаемой крепежной детали. Фиксирующая часть 21 крепежной детали имеет на передней кромке участок 22, загнутый вверх, и два участка 23, загнутых вниз. Благодаря тому, что загнутые вниз участки 23 располагаются слева и справа, облегчается операция вырезания прорези М и операция сгибания участков 23 в сторону тыльной поверхности базы.
Краткое описание чертежей
0029
Фиг.1: Предлагаемая крепежная деталь (аксонометрическая проекция)
Фиг 2: Стальная пластинчатая заготовка крепежной детали, изображенной на фиг.1 (вид в плане)
Фиг.3: Еще один пример предлагаемой крепежной детали (аксонометрическая проекция)
Фиг.4: Пример внешнестеновой панели
Фиг.5: Пример известной крепежной детали
Фиг.6: Еще один пример известной крепежной детали
Фиг.7: Еще один пример известной крепежной детали
Фиг.8: Стальная пластинчатая заготовка крепежной детали, изображенной на фиг.7
Обозначения на чертежах
0030
10 - Крепежная деталь
11 - База
12L - Левая опорная часть
12R - Правая опорная часть
12С - Центральная опорная часть
12U - Нижняя опорная часть
13 - Фланцы
21 - Фиксирующая часть
22 - Участок, загнутый вверх
23 - Участок, загнутый вниз
23а - Загнутые углы
31 - Отверстия под шурупы
32 - Выпуклость
34 - Отверстия под гвозди
35 - Ребра жесткости
36 - Прорезь
40 - Внешнестеновая панель
42, 44 - Шпунты
100 - Стальная пластинчатая заготовка крепежной детали
100А - Верхняя область заготовки
100В - Нижняя область заготовки
102 - Элемент заготовки, предназначенный для формирования фиксирующей части