ВОДОСТОЧНЫЙ ЖЕЛОБ И ПЕРЕКРЫТИЕ ДЛЯ ВОДОСТОЧНОГО ЖЕЛОБА
GUTTER AND GUTTER SHELL

Заявленное изобретение относится к водосточному желобу с перекрытием, а также к перекрытию для водосточного желоба. Перекрытие водосточного желоба обычно представляет собой защитную крышку с несущей решеткой, содержащую два продольных несущих элемента, лежащих на бортах желоба, и проходящие перпендикулярно опорам поперечные или нагружаемые элементы, предназначенные для восприятия больших нагрузок, выполненные в виде отлитых как единое целое металлических элементов, соединенных с несущими элементами. Несущие элементы обычно кладут на борта водосточного желоба, открытого сверху, причем нагружаемые, или поперечные, элементы при переезде, например, грузового автомобиля передают воспринимаемую нагрузку желобу через несущие элементы. Несущие элементы имеют обычно незначительный размер, равный примерно от 1 до 5 см. Выполненное таким образом перекрытие желоба имеет очень высокую жесткость и обычно опирается на борта желоба в нескольких точках, при этом с одной стороны в перекрытии желоба имеют место сравнительно большие изгибающие нагрузки, а с другой стороны у перекрытия в некоторых точках, где несущий элемент лежит на бортах, значительно повышены сжимающие нагрузки. Таким образом, несмотря на правильную конструкцию отдельных элементов, общая конструкция имеет недостатки и отдельные элементы должны иметь завышенные размеры, чтобы компенсировать наличие указанных проблем.
Задачей изобретения является создание желоба с перекрытием и перекрытия желоба, имеющие более высокую прочность. Указанная задача решена посредством водосточного желоба, раскрытого в пункте 1 формулы изобретения и посредством перекрытия для желоба, раскрытого в пункте 5 формулы изобретения. Предпочтительные варианты изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с изобретением исключено точечное приложение сил, действующих на перекрытие желоба. При этом жесткость несущего элемента снижена благодаря выемкам, причем перекрытие желоба вследствие сокращения количества материала в несущем элементе становится более упругим, а перекрытие, выполненное, например, в виде отлитой решетки, полностью лежит на бортах желоба. Перекрытие желоба таким образом больше не опирается в нескольких точках приложения нагрузки, как при жесткой конструкции несущих элементов, а в соответствии с частотой чередования выемок опирается на все точки между двумя выемками.
Предпочтительно, если каждая выемка в продольном направлении желоба расположена на участке между двумя поперечными, или нагружаемыми, элементами. При этом область соединения несущего элемента с поперечным элементом лежит непосредственно на бортах желоба, благодаря чему нагрузка, действующая на поперечный элемент, передается непосредственно на борта, не приводя к чрезмерным напряжениям в смежных областях.
При уменьшении жесткости силового элемента посредством выемок вес перекрытия желоба существенно сокращается с достижением оптимальных степеней нагрузки.
Толщина материала сокращается вследствие наличия выемок, имеющих предпочтительно круглую, криволинейную или дугообразную форму, что не вызывает повышенных напряжений в материале.
Дополнительным преимуществом является то, что вследствие наличия выемок в несущем элементе грязь, скапливающаяся между бортами и перекрытием желоба через указанные выемки, может отводиться внутрь желоба. Таким образом, загрязнение участка между бортами и перекрытием желоба уменьшается.
Альтернативно, кроме выполнения выемок в несущем элементе значительному уменьшению жесткости перекрытия желоба способствует исполнение перекрытия желоба таким образом, что поперечные элементы в направлении боковых сторон перекрытия выступают за несущие элементы. При этом перекрытие желоба в результате ложится на борта поперечными элементами, а не несущими элементами. Таким образом, на бортах имеется множество опорных точек, соединенных друг с другом участками с уменьшенным объемом материала, что увеличивает упругие свойства перекрытия желоба и повышает равномерность распределения общей нагрузки за счет увеличения количества опорных точек на бортах. Благодаря этому сами по себе уменьшаются изгибающие нагрузки в перекрытии желоба.
Выемки несущих элементов или вертикальное смещение назад несущих элементов относительно поперечных элементов, если последние прилегают к бортам, должны быть предпочтительно, такими, чтобы жесткость участков, уменьшенных по толщине в горизонтальном направлении, вела к соответствующему повышению упругости. Предпочтительно для эффективного повышения упругости перекрытия желоба принимают высоту выемок, равную как минимум 20 и как максимум 70% высоты несущего элемента, предпочтительно от 25 до 55%. Далее, в случае выполнения поперечных элементов опирающимися на борта указанные поперечные элементы относительно несущих элементов выступают в направлении бортов предпочтительно как минимум на 20% и как максимум на 70% высоты силовых элементов. При этом нагрузка, воспринимаемая поперечными элементами, передается на непосредственные точки соприкосновения с бортами и на соседние точки прилегания несущих элементов. Благодаря определенной жесткости при восприятии нагрузки, т.е. при опирании перекрытия желоба на борта, желоба участвуют не только промежуточные, но и соседние точки несущего элемента. Происходит распределение нагрузки на множество точек. Таким образом при меньших затратах материала достигается такая же степень прочности, которая в противном случае достигалась бы за счет соответствующего утолщения несущего элемента.
Перекрытие желоба в зависимости от требований эксплуатационных требований может быть изготовлено из легких металлов, бетона, пластмассы, керамики, стального листа или коррозионно-стойкой стали, предпочтительно, однако, из чугуна, при этом становится существенной проблема жесткости перекрытия желоба и превышения напряжения в нескольких точках бортов.
Предпочтительно, если борта изготовлены из металла, например листовой стали, а сам водосток из бетона или полимерного бетона. В принципе, желоб может быть выполнен из другого материала, например пластмассы или вторичной пластмассы. В частности, заявленное изобретение применимо для желобов, на которые действует вес грузовых автомобилей. При этом корпус желоба, как правило, выполнен из бетона или полимерного бетона.
Выемки выполнены предпочтительно у нижнего края несущего элемента. Возможно также уменьшить количество применяемого материала у верхнего края или за счет выемок, имеющих форму отверстий, эллипсов или овалов, полностью выполненных в материале несущего элемента, т.е. не на краю. В качестве альтернативы выемкам или дополнительно к выемкам можно уменьшить толщину материала несущих элементов на опорных участках, причем уменьшение толщины составляет предпочтительно от 20 до 60% толщины несущего элемента. При этом повышается упругость несущего элемента и, следовательно, распределение нагрузки от перекрытия желоба на желоб.
Изобретение раскрыто ниже с помощью чертежей на примерах вариантов исполнения. Здесь приведены:
фиг.1 - вид сбоку на желоб с выемками в несущем элементе;
фиг.2 - вид снизу на желоб в соответствии с фиг.1;
фиг.3 - второй вариант исполнения перекрытия желоба, при котором поперечные элементы выступают вниз за края несущих элементов и лежат на бортах;
фиг.4 - водосточный желоб с установленным перекрытием согласно фиг.3.
На фиг.1 и 2 раскрыт первый вариант исполнения перекрытия желоба. Перекрытие 10 желоба содержит горизонтальную пластину 12, которая с нижней стороны имеет два продольных несущих элемента 14, соединенных с пластиной 12 и поперечными элементами 16, проходящими перпендикулярно продольному направлению желоба и несущим элементам 14. Между поперечными элементами 16 и несущими элементами 14 в пластине 12 перекрытия желоба выполнены отверстия 18, сквозь которые вода поступает через перекрытие 10 внутрь желоба. Оба несущих элемента 14 расположены в продольном направлении и имеют с нижнего края 20, предназначенного для установки на борта водосточного желоба, дугообразные, направленные вверх продолговатые выемки 22, имеющие высоту l, составляющую в представленном варианте приблизительно 50% высоты L несущего элемента. При этом существенно уменьшена жесткость перекрытия 10 желоба в продольном направлении желоба и повышена его упругость, что обеспечивает более благоприятное распределение нагрузок, действующих на перекрытие желоба, и на борта водосточного желоба.
Альтернативный вариант представлен на фиг.3. Установочное положение перекрытия 30 желоба, показанного на фиг.3, представлено на фиг.4. С помощью фиг.3 и 4 проиллюстрирован второй альтернативный вариант перекрытия 30 желоба согласно изобретению, и его установочное положение в желобе.
Перекрытие 30 желоба выполнено в виде литой детали, представляющей собой верхнюю защитную крышку 32, которая, в свою очередь, с нижней стороны имеет поперечные элементы 34 и два несущих элемента 36, идущих в продольном направлении, которая по длине перекрытия желоба имеет сквозные отверстия 38, выполненные между верхними торцами 40 поперечных элементов 34 защитной крышки 32 и несущими элементами 36.
Перекрытие желоба 30 лежит на бортах 52 водосборной области 54 желоба 50, открытого сверху. Борта 52 выполнены в виде буквы L и имеют вертикальную полку 56 и отходящую от ее нижнего конца в направлении водосборной области 54 горизонтальную полку 58, на которую опираются поперечные элементы 34 покрытия 30 желоба, немного выступающие вниз. Борта 52 закреплены на бетонном корпусе 53 желоба посредством анкерных креплений. Таким образом, перекрытие 30 желоба опирается в соответствии с количеством поперечных элементов 34 на некоторое множество воспринимающих нагрузку точек таким образом, что нагрузка передается по возможности равномерно на борта 52 и таким образом на бетонный корпус 53 желоба 50.
Очевидно, что изобретение не ограничивается приведенными вариантами исполнения, а может варьироваться в пределах формулы изобретения.