СТАНДАРТНАЯ СИСТЕМА СО СЖАТЫМ СТЕРЖНЕМ ДЛЯ ВАНТОВОЙ ФАСАДНОЙ КОНСТРУКЦИИ
STANDARD SYSTEM WITH COMPRESSED ROD FOR CABLE FACADE STRUCTURE

Настоящее изобретение относится к предназначенной для вантовой фасадной конструкции системе со сжатым стержнем и с расположенными на нем соединительными элементами для присоединения или крепления растянутых элементов и иных несущих элементов.
Вантовая фасадная конструкция состоит из таких строительных элементов, как система со сжатым стержнем, растянутый элемент (трос) и соответствующие соединения элементов строительных конструкций, например соединительные консоли или кронштейны, дюбели и иные соединительные элементы. Такие строительные элементы образуют статическую систему, которая, воспринимая все воздействующие на фасад внешние нагрузки, такие, например, как ветровая нагрузка, раскладывает их на отдельные составляющие, которыми являются растягивающая нагрузка и сжимающая нагрузка, и эффективно передает их далее на каркас или опорную конструкцию здания. Для соответствующего распределения, соответственно восприятия отдельных составляющих внешних нагрузок, т.е. растягивающей нагрузки и сжимающей нагрузки, используют строительные элементы - растянутый элемент и систему со сжатым стержнем, которые для получения самонесущей конструкции облицовки фасада соответствующим образом соединяют между собой. Система со сжатым стержнем состоит из собственно сжатого стержня и дополнительных соединительных элементов для крепления растянутых элементов и иных несущих элементов, например, к каркасу или опорной конструкции здания. При традиционном применении таких систем со сжатыми стержнями с учетом особенностей индивидуального проекта, соответственно индивидуальной конструкции изготавливают монолитный или цельный строительный элемент, у которого различные соединительные элементы для крепления растянутых элементов и иных несущих элементов непосредственно крепятся, например, сваркой к стержню, индивидуально отрезанному на определенную длину. Однако подобная система является экономически неэффективной и негибкой в применении, поскольку каждый раз для конкретного применения приходится изготавливать уникальные детали с точным соблюдением заданных размеров, что связано со слишком высокими производственными расходами.
Из публикации JP 70-62777 А известна предназначенная для вантовой фасадной конструкции система с по меньшей мере одним сжатым стержнем и с расположенными на нем соединительными элементами для присоединения или крепления растянутых элементов и иных несущих элементов, причем каждый соединительный элемент представляет собой предварительно изготовленную отдельную деталь, выполненную с возможностью разъемного соединения со сжатым стержнем.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача устранить рассмотренные выше недостатки и разработать систему со сжатым стержнем, которая требовала бы меньших затрат на ее изготовление.
Указанная задача решается согласно изобретению с помощью отличительных признаков, представленных в п.1 формулы изобретения.
Согласно изобретению в нем предлагается предназначенная для вантовой фасадной конструкции система указанного выше типа, в которой каждый соединительный элемент имеет полый стаканообразный корпус с донной частью, которая имеет сквозное отверстие под соединительный стержень, пропускаемый через стаканообразный корпус, и в зоне которой полый стаканообразный корпус выполнен ступенчатым с образованием вставной концевой части с возможностью насаживания на него сжатого стержня с упором торца сжатого стержня в уступ на корпусе, и боковой стенкой, имеющей на внутренней стороне резьбу.
Предлагаемое в изобретении решение позволяет изготавливать соединительные элементы серийно большими партиями. Благодаря этому удается снизить себестоимость каждого соединительного элемента. Такие соединительные элементы необходимо лишь соединить со сжатыми стержнями непосредственно по месту проведения строительных работ. В результате упрощается и удешевляется монтаж фасадной конструкции. Сжатые стержни можно поставлять в виде товара, продаваемого на метры, и непосредственно на строительной площадке нарезать на стержни требуемой длины. Благодаря этому снижаются также затраты на материально-техническое обеспечение.
Предусмотренное одним из таких предпочтительных вариантов выполнение соединительных элементов с возможностью разъемного соединения со сжатым стержнем позволяет предельно упростить соединение сжатого стержня и соединительного элемента. Подобное соединение можно выполнять на строительной площадке с использованием простых средств.
Использование полого стаканообразного корпуса, в донной части которого предусмотрено сквозное отверстие под пропускаемый через него соединительный стержень делает соединительный элемент особенно простым в изготовлении и в обращении с ним, а наличие у стаканообразного корпуса соединительного элемента боковой стенки с резьбой на ее внутренней стороне позволяет индивидуально использовать такой корпус соединительного элемента и адаптировать его к различным фактическим условиям. При этом в предусмотренную на внутренней стороне корпуса соединительного элемента резьбу можно по мере необходимости ввинчивать переходник для насаживания на него еще одного сжатого стержня либо ввинчивать в эту резьбу крепежный элемент для крепления системы со сжатым стержнем к зданию или заглушку. Тем самым один и тот же корпус соединительного элемента можно использовать в совершенно различных целях.
Выполнение стаканообразного корпуса соединительного элемента в зоне его донной части ступенчатым с образованием вставной концевой части с возможностью насаживания на него сжатого стержня обеспечивает надежное закрепление сжатого стержня на соединительном элементе, а также эффективную передачи усилий на соединительный элемент.Тем самым обеспечивается возможность надежной фиксации сжатого стержня на соединительном элементе и одновременно эффективная передача на него усилий.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В одном предпочтительном варианте предусмотрена возможность установки по соединительному элементу на переднем и заднем концах сжатого стержня. Этот вариант охватывает преобладающую часть всех возможных, встречающихся на практике вариантов применения предлагаемой в изобретении системы со сжатым стержнем, поскольку растянутые элементы при любых условиях должны присоединяться к каждому из обоих концов сжатого стержня.
Для возможности надежного крепления сжатого стержня к зданию в следующем предпочтительном варианте устанавливаемый на переднем конце сжатого стержня соединительный элемент имеет крепежный элемент для крепления к зданию.
В еще одном предпочтительном варианте предусмотрена возможность закрывания заглушкой устанавливаемого на заднем конце сжатого стержня соединительного элемента в целях придания фасаду законченного внешнего вида, улучшающего его зрительное восприятие.
Предусмотренная в следующем предпочтительном варианте возможность резьбового скрепления друг с другом сжатого стержня и соединительных элементов проходящим внутри них соединительным стержнем с резьбой позволяет предельно упростить соединение сжатого стержня и соединительного элемента. Подобное соединение не только является легким и простым в выполнении, но и обеспечивает получение в целом удобной в обслуживании конструкции.
Для возможности размещения растянутых элементов в еще одной плоскости на участке между концами сжатого стержня в следующем предпочтительном варианте предусмотрена возможность вставки еще одного соединительного элемента в сжатый стержень между располагаемыми на обоих его концах соединительными элементами.
Предусмотренное еще одним предпочтительным вариантом снабжение каждого соединительного элемента проушинами для присоединения или крепления растянутых элементов позволяет предельно упростить присоединение или крепление растянутых элементов к соединительному элементу.
Для возможности реализации всех встречающихся на практике вариантов присоединения или крепления растянутых элементов предусмотрено использование соединительных элементов четырех разных конструктивных типов. У соединительного элемента первого конструктивного типа предусмотрено две проушины, расположенные друг против друга на одной оси. У соединительного элемента второго конструктивного типа предусмотрено четыре проушины, расположенные друг против друга на двух крестообразно пересекающихся осях. У соединительного элемента третьего конструктивного типа предусмотрено четыре проушины, расположенные попарно друг против друга на одной оси. У соединительного элемента четвертого конструктивного типа предусмотрено шесть проушин, расположенных друг против друга на двух крестообразно пересекающихся осях. Тем самым с использованием соединительных элементов лишь четырех разных конструктивных типов удается охватить все фактически встречающиеся на практике комбинации присоединения или крепления растянутых элементов к сжатому стержню.
На боковой поверхности вставной концевой части корпуса соединительного элемента может быть предусмотрена кольцевая канавка под уплотнительное кольцо круглого сечения, которое, с одной стороны, обеспечивает беззазорную посадку сжатого стержня на соединительном элементе, а с другой стороны, препятствует проникновению влаги внутрь сжатого стержня.
Другие отличительные особенности и преимущества изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - схематичный вид вантовой фасадной конструкции,
на фиг.2 - схематичный вид показанной на фиг.1 вантовой фасадной конструкции в разрезе плоскостью А-А,
на фиг.3а-3г - различные варианты выполнения систем со сжатыми стержнями,
на фиг.4а, 4б - вид в разрезе выполненных по двум разным вариантам соединительных элементов, и
на фиг.5а-5в - увеличенные виды одного и того же соединительного элемента при его применении по разному назначению.
На фиг.1 и 2 схематично показана обычная вантовая фасадная конструкция 1. Такая фасадная конструкция 1 может состоять, например, из стеклопанелей, подвешенных перед собственно зданием. Для эффективной и надежной передачи воздействующих на фасадную конструкцию 1 нагрузок, обусловленных ее собственным весом, ветровой нагрузкой и иными нагрузками, за собственно стеклянным фасадом предусмотрена состоящая из систем со сжатыми стержнями и растянутых элементов конструкция, передающая указанные нагрузки на здание.
На фиг.3а-3г показаны различные варианты выполнения возможных, встречающихся на практике систем со сжатыми стержнями. На фиг.3а показана система со сжатым стержнем 2 и с двумя соединительными элементами 3, по одному на каждом конце сжатого стержня 2. Все соединительные элементы 3 представляют собой предварительно изготовленные отдельные элементы или детали и благодаря этому позволяют по модульному принципу непосредственно по месту собирать из них и сжатых стержней 2 необходимую конструкцию. На соединительных элементах 3 предусмотрены проушины 4 для присоединения растянутых элементов 5.
На фиг.3а-3г показаны четыре различных соединительных элемента 2, которые для всех встречающихся на практике расчетных вариантов нагрузки обеспечивают надежное крепление растянутых элементов 5 к соединительным элементам 3 и к сжатым стержням 2.
Соединительный элемент 3 в показанном на фиг.3а варианте снабжен крепежным элементом 6, предназначенным для крепления фасадной конструкции к зданию 7. Оба соединительных элемента 3 имеют по две проушины 4, которые расположены на одной оси друг против друга и поэтому позволяют крепить к каждому соединительному элементу по два растянутых элемента 5, как это показано также на фиг.4а, где изображенный на фиг.3а соединительный элемент 3 показан в разрезе.
На фиг.3б показан сжатый стержень 2, на каждый конец которого насажено по соединительному элементу 3. В этом варианте к левому в плоскости чертежа соединительному элементу 3 можно присоединить два растянутых элемента 5 аналогично показанному на фиг.3а варианту, а к правому в плоскости чертежа соединительному элементу 3 можно присоединить четыре растянутых элемента 5. Для этого предусмотрено в общей сложности четыре проушины 4, которые расположены попарно на одной оси друг против друга и поэтому позволяют крепить к соответствующему соединительному элементу четыре растянутых элемента 5, которые все вместе располагаются в одной общей плоскости.
На фиг.3в показан еще один вариант выполнения соединительных элементов 3, в котором соединительные элементы 3 расположены не только на каждом из двух концов сжатого стержня 2, но и дополнительно в его средней части для возможности присоединения к нему растянутых элементов 5 и в средней плоскости.
На фиг.3г показан вариант, в котором на обоих концах сжатого стержня 2 предусмотрено по соединительному элементу 3. Каждый из таких соединительных элементов 3 имеет по шесть проушин 4, которые расположены друг против друга на двух крестообразно пересекающихся осях.
На фиг.4б показан соединительный элемент 3 с четырьмя проушинами 4, которые расположены друг против друга на двух крестообразно пересекающихся осях и тем самым позволяют присоединять к соединительному элементу в общей сложности четыре растянутых элемента 5.
На фиг.5а-5в в увеличенном масштабе показан изображенный на остальных чертежах соединительный элемент 3 при его применении по разному назначению. На фиг.5а в увеличенном масштабе показан изображенный на фиг.3а соединительный элемент 3, на фиг.5б - изображенный на фиг.3в соединительный элемент 3, а на фиг.5в - изображенный на фиг.3б соединительный элемент 3.
Из сравнения представленных на фиг.5а-5в изображений следует, что соединительный элемент 3 во всех показанных на этих чертежах вариантах имеет открытый с одной стороны стаканообразный корпус 8, в донной части 9 которого выполнено центральное сквозное отверстие 10. Снаружи корпус 8 соединительного элемента в зоне его донной части 9 выполнен ступенчато уменьшающегося диаметра с образованием вставной концевой части 11, на которую насаживают сжатый стержень 2 до упора его торцовой кромки в уступ на корпусе 8 соединительного элемента. Помимо этого благодаря частично входящей в сжатый стержень 2 вставной концевой части 11 соединительного элемента 3 обеспечивается надежное закрепление сжатого стержня 2 на этой вставной концевой части 11. Стаканообразный корпус 8 соединительного элемента имеет далее боковую стенку 12 с резьбой 13 на ее внутренней стороне. С наружной стороны на боковой стенке 12 предусмотрены уже упоминавшиеся выше проушины 4 для крепления к ним растянутых элементов 5.
Для обеспечения прочного, но разъемного соединения между сжатым стержнем 2 и соединительными элементами 3 служит соединительный стержень 14, проходящий внутри сжатого стержня 2 и пропущенный через сквозное отверстие 10 в донной части соединительного элемента 3. При сборке такого соединения на оба конца сжатого стержня 2 насаживают по соединительному элементу 3. Затем через оба соединительных элемента 3 и сжатый стержень 2 пропускают соединительный стержень 14 и оба соединительных элемента стягивают затягиванием навинченных на резьбовые концы соединительного стержня гаек 15 внутри стаканообразных корпусов соединительных элементов, как это показано на фиг.5а для правого соединительного элемента 3 и на фиг.5в для левого соединительного элемента 3.
На фиг.5а-5в показано далее, что один и тот же соединительный элемент 3 можно использовать и с правой, и с левой стороны сжатого стержня 2 или же в его средней части.
На фиг.5а показан вариант, в котором соединительный элемент 3 используется на правом конце сжатого стержня 2. Для крепления сжатого стержня 2 к зданию 7 в резьбу 13 на внутренней стороне боковой стенки 12 корпуса соединительного элемента ввинчивают уже упомянутый выше при описании фиг.3а крепежный элемент 6, с помощью которого сжатый стержень 2 можно крепить к зданию 7.
На фиг.5в показан вариант, в котором соединительный элемент 3 используется на левом конце сжатого стержня 2. С целью закрыть находящийся в этом месте конец соединительного стержня 14 и навинченную на него гайку 15 в резьбу 13 на внутренней стороне боковой стенки 12 корпуса соединительного элемента ввинчивают заглушку 16.
На фиг.5б показан вариант, в котором сжатый стержень 2 и в своей средней части снабжен соединительным элементом 3 для присоединения растянутых элементов 5, расположенных в средней плоскости. Для этого во внутреннюю резьбу 13 с внутренней стороны боковой стенки 12 корпуса соединительного элемента ввинчен переходник 17 для насаживания на него еще одного сжатого стержня 2. Этот переходник 17 имеет наружный диаметр, равный наружному диаметру вставной концевой части 11 соединительного элемента, что также позволяет насаживать на переходник 17 сжатый стержень 2 до упора его торца в торец корпуса 8 соединительного элемента. В переходнике 17 предусмотрено центральное сквозное отверстие 18, через которое пропущен соединительный стержень 14, соединяющий между собой сжатый стержень 2 и соединительные элементы 3.
На боковой поверхности вставной концевой части 11 соединительного элемента в зоне донной части 9 его стаканообразного корпуса 8 предусмотрена кольцевая канавка 19, в которую вставлено уплотнительное кольцо круглого сечения, которое обеспечивает плотное соединение между вставной концевой частью 11 соединительного элемента и насаженным на нее сжатым стержнем 2. На боковой поверхности переходника 17 также выбрана кольцевая канавка под уплотнительное кольцо круглого сечения.
Каждый соединительный элемент 3 можно использовать как стандартную, предварительно изготовленную деталь с правой либо левой стороны сжатого стержня 2 или же в его средней части при различных схемах крепления растянутых элементов. Сжатые стержни 2 можно экономичным путем предварительно изготавливать любой индивидуально необходимой длины или же можно отрезать определенной длины от соответствующей заготовки непосредственно на строительной площадке путем выполнения простых рабочих операций. Все отдельные детали можно индивидуально вставить друг в друга и надежно стянуть друг с другом простым резьбовым соединением внутри соединительных элементов 3 с использованием внутреннего соединительного стержня 14. Тем самым из небольшого количества отдельных деталей непосредственно на строительной площадке можно просто, быстро и экономично собирать любые системы со сжатыми стержнями любых размеров.
Приведенное выше описание вариантов осуществления настоящего изобретения носит исключительно иллюстративный характер и не ограничивает объем изобретения. Согласно изобретению в эти варианты можно вносить различные изменения и модификации, не выходя при этом за объем изобретения и эквивалентных ему решений.