СПОСОБ ПРОКЛАДКИ РУКАВНОЙ ЛИНИИ ПО ВЫСОТЕ ЛЕСТНИЦЫ ЗДАНИЯ
METHOD TO INSTALL SLEEVE LINE ALONG BUILDING STAIRCASE

Изобретение относится к способам прокладки рукавной линии в двухмаршевых лестницах здания или сооружения (далее - здания) и может быть использовано для беспрепятственной прокладки ее по высоте при тушении пожара и проведении спасательных работ.
Известен способ прокладки рукавной линии по высоте лестницы здания в промежутках (зазорах) между лестничными маршами и между поручнями их ограждений (перил) /Архитектурные конструкции/ под ред. проф. А.В.Кузнецова. Академия архитектуры СССР. Кабинет строительной техники. - М., 1940. - 743 с. («Лестницы»), с.504-556 / [1].
В известном способе величину промежутков (зазоров) между лестничными маршами в плане в свету принимают равной:
120 мм (рис.217 «Сборные двухмаршевые лестницы на железобетонных косоурах»; фиг.-1 - схема плана, фиг.5 - вид узла спереди); с.536;
140 мм (рис.219 «Сборные двухмаршевые лестницы из крупных железобетонных элементов»; фиг.-1 - схема лестницы); с.539;
100 мм (рис.220 «Сборные двухмаршевые лестницы на железобетонных плитах»; фиг.-5 - вид снизу, фиг.6 - вид спереди); с.540 [1].
Решетчатое ограждение марша составляют из вертикальных металлических стоек и прикрепляют к ним наклонный поручень; в известном способе поручень принимают как простую балку на двух опорах, которые устанавливают на поворотах ограждения лестничного марша (фиг.1 и 2: «Поворот перил двухмаршевой лестницы»); с.556 [1].
К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного способа, относится то, что при этом способе невозможна беспрепятственная прокладка рукавной линии в двухмаршевых лестницах при зазорах между маршами менее 100 мм; снижается удобство протаскивания рукавных линий между лестничными маршами; возможно загромождение рукавными линиями проходов и лестничных маршей здания; повышается трудоемкость подачи рукавной линии на верхние этажи здания; при длинных пролетах ограждений лестничных маршей возможна потеря деформационных свойств из-за больших прогибов поручня от расчетной нагрузки, вследствие этого возможно появление неустойчивого, легко переходящего в колебание ограждения (зыбкости); снижение несущей и ограждающей способности перил лестничных маршей; снижение необходимой площади лестничных клеток за счет увеличения величины промежутков (зазоров) между лестничными маршами; снижение безопасности людей при эвакуации по лестнице за счет проявления зыбкости ограждения лестничных маршей; увеличение времени эвакуации людей из здания в целом.
Известен способ прокладки рукавной линии по высоте лестницы здания в зазорах между лестничными маршами и между поручнями их ограждений / Шерешевский, И.А. Конструирование гражданских зданий. Учебное пособие / И.А.Шерешевский. - М.: «Архитектура-С», 2005, - 176 с.(с.54; 57; 58; 148)/ [2].
В известном способе величину зазоров между лестничными маршами принимают в плане в свету равной:
90÷140 мм. Лист 4.01 «Лестницы из маршей и площадок», план; с.54 [2];
100 мм. Лист 4.05 «Малоэтажное здание с железобетонными или стальными косоурами»; двухмаршевые лестницы; разрезы 1-1 и 2-2; с.58 [2];
130 мм. Лист 12.01 «9-ти этажный жилой дом, серия 90»; план типового этажа; с.149 [2].
Решетчатое ограждение марша составляют из верхней и нижней наклонной стальной обвязки в виде ленты из полосового железа b×h=30×4 мм и вертикальных стоек ø10 мм с шагом 150 мм; на верхнюю обвязку укрепляют фигурный поручень b×h=54×34 мм из древесины твердой породы (Лист 4.04 «Лестничные марши и площадки для этажей высотой 2,8 м ребристой конструкции; марши u-образные без фризовых ступеней»; разрез 1-1), с.57 [2].
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что при этом способе невозможна беспрепятственная прокладка рукавной линии в двухмаршевых лестницах при зазорах между маршами менее 100 мм; снижается удобство протаскивания рукавных линий между лестничными маршами; возможно загромождение рукавными линиями проходов и лестничных маршей здания; повышается трудоемкость подачи рукавной линии на верхние этажи здания; при длинных пролетах ограждений лестничных маршей возможна потеря деформационных свойств из-за больших прогибов поручня от расчетной нагрузки, вследствие этого возможно появление неустойчивого, легко переходящего в колебание ограждения (зыбкости); снижение несущей и ограждающей способности перил лестничных маршей; снижение необходимой площади лестничных клеток за счет увеличения величины промежутков (зазоров) между лестничными маршами; снижение безопасности людей при эвакуации по лестнице за счет проявления зыбкости ограждения лестничных маршей; увеличение времени эвакуации людей из здания в целом.
Наиболее близким техническим решением к изобретению по совокупности признаков является способ прикладки рукавной линии в лестницах здания в зазорах между маршами лестниц шириной в плане в свету 50÷100 мм /Ройтман, М.Я. Пожарная профилактика в строительстве / М.Я.Ройтман, Е.П.Комиссаров, В.А.Пчелинцев. - М.: Стройиздат, - 1978. - 363. (с.260-263, гл.11 «Вынужденная эвакуация людей из здания»; п.5 - Устройство эвакуационных путей и выходов: лестницы, рис.81. Обеспечение успешной работы пожарных)/ [3], - принято за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа прокладки рукавной линии в лестницах здания, принятого за прототип, относится то, что невозможна беспрепятственная прокладка рукавной линии в зазорах шириной 100 мм и менее между лестничными маршами: при зазорах 50 мм и менее на концевых участках маршей напорные рукава диаметром 51 и 66 мм трудно протащить, а напорные рукава диаметром 77,89 и 150 мм в указанных местах застревают; следовательно, повышается трудоемкость подачи рукавной линии на верхние этажи здания; невозможна прокладка пожарных линий из рукавов больших диаметров; невозможно боевое развертывание пожарного подразделения в минимально короткий срок; при закреплении поручня ограждения марша только по их концам снижает эксплуатационные качества лестницы: ее прочности, устойчивости и пространственной жесткости, увеличивается зыбкость ограждения, снижается безопасность вынужденной эвакуации людей; снижается скорость движения людского потока и пропускная способность эвакуационного пути; увеличивается время эвакуации людей по лестницам здания.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задачи, на решение которых направлено заявленное изобретение, состоят в создании удобного места для беспрепятственной и быстрой прокладки рукавной линии в двухмаршевых лестницах зданий, а также возможность проектирования, реконструкции, ремонта и изготовления вновь ограждения лестничных маршей с улучшением эксплуатационных характеристик по несущей способности, жесткости, снижению зыбкости, для повышения безопасности людей при их вынужденной эвакуации из зданий.
Технический результат - возможность беспрепятственной прокладки рукавной линии в лестницах между маршами при зазоре между ними менее 100 мм; повышение удобства протаскивания рукавных линий между лестничными маршами; незагромождение рукавными линиями проходов и лестничных маршей здания, нахождение наиболее удобного и кратчайшего пути к позициям ствольщиков, надежное закрепление к опорному или ограничительному элементу ограждения рукавной линии, прокладываемой на высоте; снижение трудоемкости подачи рукавной линии на верхние этажи здания; возможность прокладки пожарных линий из рукавов больших диаметров; выполнение боевого развертывания пожарного подразделения в минимально короткий срок, упрощение прокладки и закрепления рукавных линий по высоте; создание надежной опоры для движения людей при вынужденной эвакуации; повышение устойчивости ограждений лестничных маршей; увеличение жесткости поручня ограждения; повышение жесткости крепления ограждений к восходящим и нисходящим лестничным маршам; повышение эксплуатационных свойств маршевых ограждений (прочности, устойчивости, пространственной жесткости, снижение зыбкости); восприятие дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок на поручни ограждений маршей при вынужденной эвакуации людей; повышение безопасности работы ограждений маршей в нормальных условиях и чрезвычайных ситуациях; увеличение несущей и ограждающей способности ограждений маршей; обеспечение минимальной необходимой площади лестничных клеток здания за счет уменьшения до минимума величины зазора между маршами; экономия металла при изготовлении ограждений маршей и ограничителей горизонтального перемещения рукавной линии в двухмаршевых лестницах здания; увеличение скорости движения людского потока и пропускной способности эвакуационного пути; снижение времени эвакуации людей по лестницам здания.
Указанный технический результат при использовании изобретения достигается тем, что в известном способе прокладки рукавной линии по высоте лестницы здания в зазорах между лестничными маршами и между поручнями их ограждений, особенностью является то, что дополнительно проводят технический осмотр лестницы и поверочные расчеты на прочность и деформативность элементов ограждения лестничных маршей и площадок, затем измеряют величины зазоров в плане в свету между лестничными маршами и поручнями их ограждений в условных точках пересечения восходящих поручней ограждения и нисходящих лестничных маршей, затем, с учетом ширины зазоров между лестничными маршами и между поручнями их ограждений, изготовляют опорные и/или ограничительные элементы, закрепляя их наглухо с одного конца к полосовой стальной ленте поручня ограждения и/или к стойке решетки ограждения восходящего лестничного марша и с другого конца - к нижней грани нисходящего лестничного марша; опорными и/или ограничительными элементами, устанавливаемыми горизонтально и/или вертикально к осям, проходящим через условные точки пересечения восходящих поручней и нисходящих лестничных маршей, создают место для беспрепятственной прокладки рукавной линии по высоте лестницы здания.
В случае отсутствия проектных материалов, а также при наличии дефектов и повреждений, снижающих несущую способность и деформативность ограждения лестничного марша, производят поверочные расчеты по прочности и зыбкости ограждения с учетом данных технического осмотра лестницы.
Ограждение лестничного марша, не отвечающего требованиям поверочного расчета, приводят в нормальное состояния путем усиления с учетом установки опорного элемента ограждения в условной точке пересечения восходящего поручня и нисходящего лестничного марша.
Расчет и конструирование опорного элемента ограждения, устанавливаемого в условной точке пересечения восходящего поручня и нисходящего лестничного марша, выполняют с учетом данных технического осмотра, которым устанавливают геометрические размеры элементов ограждения, класс или марку стали, расчетные сопротивления стали при растяжении, сжатии и изгибе, дефекты и повреждения элементов ограждения, расчетную нагрузку и схемы работы несущих элементов ограждения лестничных маршей.
Опорный элемент ограждения включают в совместную работу с усиливаемым поручнем ограждения лестничного марша.
При проектировании и изготовлении опорного и/или ограничительного элемента ограждения в виде гнутого арматурного стержня минимальный диаметр загиба в свету, мм, и максимальный угол загиба, град, принимают в зависимости от класса арматуры и диаметра арматурного стержня.
Сварные соединения элементов ограждения лестничного марша и опорного элемента ограждения, выполняемых из горячекатаной арматурной стали, производят точечной или стыковой контактной сваркой, а также дуговой и ручной сваркой.
Опорный и/или ограничительный элемент выполняют в виде стального отрезка арматуры класса А 240 (A-I) диаметром 10÷40 мм или арматуры классов А 300 (A-II) и А 400 (A-III) диаметром 10÷25 мм.
Опорный и/или ограничительный элемент выполняют в виде отрезка стальной трубы по ГОСТ 10704 диаметром 60÷76 мм.
Опорный и/или ограничительный элемент выполняют в виде отрезка стальной бесшовной трубы по ГОСТ 8732 диаметром 45÷60 мм.
Опорный и/или ограничительный элемент выполняют в виде отрезка круглой стали по ГОСТ 2590 диаметром 10÷40 мм с установкой полихлорвиниловой трубки на него.
Опорный и/или ограничительный элемент выполняют в виде стального отрезка диаметром 10÷40 мм с установкой отрезков стальной трубы диаметром 45÷60 мм на него.
Опорный и/или ограничительный элемент выполняют в виде системы «стальной стержень-шайбы качения».
Ограничительный элемент устанавливают горизонтально на расстоянии D=100-350 мм от условной точки пересечения восходящего поручня и нисходящего лестничного марша.
Крепление опорного и/или ограничительного элемента к стальной ленте поручня произведено с помощью лапки гнутого стержня с отверстиями, к которой шурупами прикреплен деревянный поручень ограждения.
Крепление опорного и/или ограничительного элемента с прямыми и отогнутыми ветвями - лапками к стальной ленте поручня ограждения производят с помощью сварки двухсторонним швом.
Крепление опорного и/или ограничительного элемента с прямой ветвью к стальной ленте поручня ограждения производят путем сварки в торце ленты втавр или снизу ленты поручня перил нахлесточным соединением протяженными швами.
Крепление опорного и/или ограничительного элемента с прямыми и/или отогнутыми ветвями на уровне поручня к стальной стойке ограждения производят с помощью сварки втавр или нахлестного соединения протяженными швами.
Крепление опорного и/или ограничительного элемента с прямыми и/или отогнутыми ветвями к стальному косоуру лестницы производят с помощью сварки втавр или нахлесточного соединения протяженными швами.
Прямые или отогнутые ветви опорного и/или ограничительного элемента заделывают в гнезда глубиной не менее 60 мм, специально высверливая или выдалбливая в торцах или на нижней поверхности нисходящего железобетонного марша, выполненного в виде плоской плиты.
Размер диаметра опорного и/или ограничительного элемента определяют по расчету на сжатие на горизонтальную нагрузку на ограждение во время вынужденной эвакуации людей совместно с расчетом стержня на изгиб на вертикальную нагрузку от рукавной задержки и пожарных рукавов, наполненных водой, с учетом коэффициентов безопасности и динамичности нагрузки. За опорные точки принимают условные точки пересечения на поперечном разрезе лестничной клетки наклонных линий, которые проходят соответственно по верху поручня ограждения восходящего марша и по низу нисходящего марша лестницы в пределах каждого этажа.
Опорный и/или ограничительный элемент в окрестности опорной точки лестничного марша устанавливают на каждой лестничной площадке.
Пара установленных опорных и/или ограничительных элементов ограждения на поэтажные марши представляет собой ограничители горизонтального перемещения рукавной линии в лестничной клетке.
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом работы заключена в следующем.
Использование предлагаемого способа прокладки рукавной линии по высоте лестницы здания обеспечивает, во-первых, выявление удобного места для беспрепятственной и быстрой прокладки и закрепления рукавной линии в двухмаршевых лестницах здания, во-вторых, оптимальное проектирование (реконструкцию, усиление, ремонт) ограждений лестничных маршей с качественным улучшением эксплуатационных характеристик по несущей способности, жесткости и снижению зыбкости; в-третьих, повышение безопасности людей при их вынужденной эвакуации из здания.
Проведение технического осмотра конструкций двухмаршевой лестницы здания позволяет:
- провести поверочные расчеты конструкций на прочность и деформации с учетом эстетико-психологических требований;
- измерить величины зазоров в плане в свету между лестничными маршами и поручнями их ограждений;
- определить условные точки пересечения поручней восходящих ограждений и нисходящих лестничных маршей;
- изготовить и установить по месту опорные и/или ограничительные элементы ограждения маршей в зависимости от величины зазоров между маршами;
- создать место (зону) для беспрепятственной прокладки рукавной линии по высоте лестницы здания;
- для повышения эксплуатационных характеристик ограждения лестничного марша произвести усиление его путем установки опорного элемента в условной точке пересечения восходящего поручня и нисходящего лестничного марша;
- запроектировать размеры опорного элемента ограждения с учетом данных технического осмотра и соответствующих измерений.
Выявление удобного места в лестнице для беспрепятственной прокладки рукавной линии позволяет:
- прокладку и закрепление рукавной линии диаметром 51, 66, 77, 89, 150 мм в двухмаршевой лестнице при минимальной величине зазора (до 50 мм);
- определить кратчайший путь по лестнице к позиции ствольщика (длина рукавов, проложенных по верху лестничных маршей, в 2,5÷3 раза больше, чем в просветах между маршами);
- надежное крепление рукавной линии рукавными задержками к устанавливаемому опорному или ограничительному элементу ограждения (за соединительные головки напорных рукавов через 10÷20 м их длины);
- снизить трудоемкость подачи рукавной линии на верхние этажи здания и выполнить боевое развертывание пожарного подразделения в минимально короткий срок;
- произвести оперативное тушение пожара и проведение спасательных работ.
Оптимальное проектирование (реконструкция, усиление, ремонт) ограждений лестничных маршей с качественным улучшением эксплуатационных характеристик за счет
снижения деформативности ограждений лестничных маршей от горизонтальной нагрузки в 1,5÷2 раза;
повышения несущей способности поручня ограждения лестничных маршей за счет изменения расчетной схемы в 3 раза;
замены варианта проектирования (изготовления) стояка-сухотруба при малых зазорах между лестничными маршами в плане в свету на вариант установки ограничителей горизонтального перемещения рукавной линии;
экономии металла на изготовление элементов ограждений лестничных маршей и ограничителей горизонтального перемещения рукавной линии.
Повышение безопасности людей при их вынужденной эвакуации из здания вследствие
увеличения скорости движению людского потока и пропускной способности эвакуационного пути;
снижения времени эвакуации людей по лестницам здания;
снижение зыбкости поручня ограждения лестничных маршей за счет снижения прогибов поручня от горизонтальной нагрузки в 1,5÷2 раза;
возможность увеличения ширины лестничных маршей за счет уменьшения зазора между ними;
беспрепятственной и своевременной эвакуации людей;
применения негорючих материалов на изготовление дополнительно устанавливаемых распорок на ограждениях лестничных маршей и элементов ограничителей горизонтального перемещения рукавной линии.
На фиг.1, 2 и 3 изображена лестничная клетка здания с двухмаршевой лестницей из крупных железобетонных элементов: продольный разрез А-А (фиг.1), поперечные разрезы Б-Б (фиг.2) и В-В (фиг.3):
1 - этажная площадка; 2 - лестничный марш;
3 - межэтажная площадка; 4 - лестничный марш цокольного этажа;
5 - поручень ограждения; 6 - стойка ограждения;
7 - условная опорная точка;
8 - границы места прикладки рукавной линии;
9 - ограничители горизонтального перемещения рукавной линии;
10 - зазор между маршами.
На фиг.4 и 5 изображен опорный элемент ограждения, устанавливаемый в условной опорной точке, и схема его крепления к поручню ограждения восходящего марша (фиг.4) и к низу нисходящего марша плитной железобетонной конструкции (фиг.5):
11 - стальная лента поручня ограждения;
12 - прямая ветвь опорного элемента;
13 - отогнутая ветвь опорного элемента;
14 - сварка двухсторонним швом;
15 - отрезки стальной трубы, шайбы, трубки ПХВ;
16 - стальная прокладка к ленте поручня (4×40×80 мм);
17 - строительный раствор.
На фиг.6÷13 изображены повороты ограждений двухмаршевых лестниц:
тип 1 - вид сбоку (фиг 6); вид спереди (фиг.7);
тип 2 - вид сбоку (фиг.8); вид спереди (фиг.9);
вид на зазор между маршами в плане (фиг.10);
тип 3 - вид сбоку (фиг.11); вид спереди (фиг.12);
вид на зазор между маршами в плане (фиг.13).
Сведения, подтверждающие возможность применения изобретения с получением указанного выше технического результата.
Комплексным обследованием строительного корпуса №1 административного 6-этажного здания (высота этажа H=4,0 м) установлено, что в двух из четырех лестничных клетках двухмаршевые лестницы уложены с зазорами от 20 до 100 мм между маршами в плане в свету. Лестничные площадки размещены в уровне этажей и между ними. Марши лестниц 3-х типов: стальные, железобетонные со стальными косоурами и полностью железобетонные. Высота ограждения лестничных маршей 85-90 см. Ограждения устроены из стальных звеньев, приваренных в горизонтальной плоскости лестничных маршей 2. Ограждения верхней площадки крепятся в специальных гнездах по краю железобетонной фризовой ступени или приварены к стальной фризовой ступени. Звенья ограждений заполнены стальными решетками. Вертикальные (несущие) стойки ограждений 6 выполнены стальными прямоугольного -25×32 мм или круглого сечения ø25-32 мм. Поручни ограждений 5 выполнены из древесины твердых пород и соединены шурупами к полосовой стальной ленте 4×40 мм по верху стоек ограждений 6. Смежные ограждения этажей на поворотах перил соединены 2-4 горизонтальными стержнями ø12-14 мм, либо на повороте установлена только одна вертикальная стойка ø25 мм, прикрепленная сверху поворотным отрезком ограждения, а снизу - к лестничной площадке этажа (фиг.6÷13).
p
1
2
1
2
В проекте реконструкции (ремонта) ограждений лестничных маршей применено предложенное устройство для прокладки рукавной линии в лестницах административного здания. В зонах опорных точек пересечения элементов маршей горизонтально установлены опорные элементы ограждения (стальные стержни ø14-18 мм) с нанизанными на них отрезками стальной трубы и шайбами с переменным зазором от 20 до 120 мм; опорные элементы ограждения изготовлены длиной l=z+l+l=20(120)+40+100=160÷260 мм с прямой ветвью l=40 мм с одного конца (закрепление к стальной ленте 4×40 мм) поручня ограждения 5 и отогнутой ветвью опорного элемента 13 длиной l=100 мм с другого конца (закрепление к низу восходящего лестничного марша плитной конструкции).
При проектировании и изготовлении опорного элемента ограждения в виде гнутого арматурного стержня, выполняемого из арматуры класса А 240 (A-I), приняты:
min
max,
D=2,5·d; Qград - не ограничен; то же, из арматуры класса А300 (A-II);
min
max
D=6·d Q=180 град; то же, из арматуры класса А400 (A-III);
min
max
D=8·d; Q=90 град;
min
max
здесь: d - диаметр стержня, мм; D - минимальный диаметр загиба в свету, мм; Q - максимальный угол загиба, град.
Источники информации
1. Архитектурные конструкции / под ред. проф. А.В.Кузнецова. Академия архитектуры СССР. Кабинет строительной техники. - М., 1940. - 743 с.(«Лестницы», с.504-556).
2. Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. Учебное пособие / И.А.Шерешевский. - М.: «Архитектура-С», 2005 - 176 с.(с.54; 57; 58; 148).
3. Ройтман, М.Я. Пожарная профилактика в строительстве / М.Я.Ройтман, Е.П.Комиссаров, В.А.Пчелинцев - М.: Стройиздат, - 1978. - 363 с. (гл.II «Вынужденная эвакуация людей из здания»; п.5 - Устройство эвакуационных путей и выходов: лестницы, рис.81. Обеспечение успешной работы пожарных, с.260-263).