EA032184B1 - Устройство и способ крепления консольного элемента к сооружению - Google Patents

Abstract

Предложено устройство для крепления консольного элемента (B) к сооружению (A), содержащее два соединительных узла (2, 3), один из которых выполнен с возможностью присоединения к консольному элементу (B), а другой выполнен с возможностью присоединения к сооружению (A), причем соединительные узлы (2, 3) содержат механические средства (6, 29) соединения и по меньшей мере один из соединительных узлов (2, 3) содержит свободно выступающий элемент (4), имеющий максимальную длину более 10 см.

Description

Изобретение относится к устройству для крепления консольного элемента к сооружению.

Типичным примером консольного элемента на сооружении является балкон на здании.

В существующих выполненных из бетона балконах арматурные стержни балкона проходят в плиту перекрытия соответствующего этажа.

Для обеспечения тепловой изоляции существуют системы крепления, позволяющие арматурным стержням проходить из плиты пола балкона во внутреннюю плиту перекрытия соответствующего этажа, при этом массив бетона прерывается теплоизоляционным материалом.

На стороне, которая должна в рабочем положении находиться сверху, такие системы крепления содержат стяжные стержни, а также как правило толкатели и поднимающиеся под наклоном соединительные стержни, расположенные между стяжными стержнями и толкателями или соединительной арматурой, с обеспечением поглощения поперечных усилий. Изоляционный материл расположен по центру, между бетонными плитами.

Недостатком таких систем является то, что невозможно начать кладку кирпичей наружного фасада пока не будут установлены балконы.

Следует отметить, что крепление таких балконов всегда требует установки некоторых временных лесов, что влечет огромные затраты.

Более того, если не все балконы размещены точно друг над другом, что часто случается в современной архитектуре, стоимость указанных временных лесов значительно увеличивается.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных выше и других недостатков известных устройств крепления консольного элемента к сооружению.

Для этого в настоящем изобретении предложено устройство для крепления консольного элемента к сооружению, содержащее два соединительных узла, один из которых выполнен с возможностью его соединения с консольным элементом, а другой выполнен с возможностью его соединения с сооружением, причем соединительные узлы содержат механические средства соединения, и по меньшей мере один из соединительных узлов содержит свободно выступающий элемент, имеющий максимальную длину более 10 см.

Основное преимущество состоит в том, что консольный элемент можно безопасно установить на здание или сооружение изнутри этого сооружения без необходимости обеспечения какой-либо опоры во время установки.

Кроме того, во время установки потребуется значительно меньше рабочей силы, так как консольный элемент может быть поставлен в готовом виде и этого будет достаточно для выполнения механического соединения, которое может быть выполнено полностью изнутри сооружения.

Действительно, минимальная длина свободно выступающего элемента позволяет удерживать консольный элемент в нужном положении снаружи сооружения, например с помощью крана, при этом свободно выступающий элемент направляют через изоляционный слой во внутреннее пространство, где выполняют механическое соединение.

В настоящем изобретении также предложен способ крепления консольного элемента к сооружению, при котором во время строительства сооружения возможное размещение изоляционного слоя и, при необходимости, какая-либо облицовка стены предшествуют креплению консольного элемента к сооружению.

Предпочтительное использование указанного способа включает использование предложенного устройства, при этом один соединительный узел соединяют с консольным элементом, а другой соединительный узел соединяют с сооружением во время его строительства и, кроме того, после, по существу, размещения возможного изоляционного слоя и, при необходимости, после, по существу, завершения облицовки фасада, консольный элемент соединяют с сооружением путем соединения соединительных узлов друг с другом с помощью механических средств соединения.

Для лучшего описания характеристик изобретения следующий предпочтительный вариант выполнения устройства согласно изобретению для крепления консольного элемента к сооружению изложен только для примера, не является ограничивающим и приведен со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 иллюстрирует покомпонентный вид в аксонометрии устройства для крепления консольного элемента к сооружению, фиг. 2 и 3 - представленное на фиг. 1 устройство, показанное с другой стороны;

фиг. 4 - вид сбоку показанного на фиг. 1 устройства, установленного в рабочее положение;

фиг. 5-7 - три различных вида одного и того же альтернативного варианта выполнения устройства для крепления консольного элемента к сооружению.

Фиг. 1 иллюстрирует устройство согласно изобретению для крепления консольного элемента к сооружению 1, кратко называемое крепление 1 и содержащее два соединительных узла, более конкретно в данном случае охватываемый соединительный узел 2 и охватывающий соединительный узел 3, показанные в разобранном виде.

Охватываемый соединительный узел 2 в данном случае выполнен с возможностью его размещения в консольном элементе, например в полу балкона, а охватывающий соединительный узел 3 в данном

- 1 032184 случае выполнен с возможностью его размещения в главном сооружении, например в здании.

Охватываемый соединительный узел 2, по существу, содержит, по существу, цельный, в данном случае первый металлический балочный элемент 4, имеющий резьбовое отверстие 6 на торцевой стороне одного конца 5, и второй балочный элемент на противоположном конце 7, расположенный перпендикулярно первому балочному элементу 4 и проходящий до опоры 9, выступающей с каждой из сторон второго балочного элемента 8 и имеющей первую часть 9А и вторую часть 9В.

Между концом 5 и концом 7 расположено второе отверстие 10, которое в данном случае, по существу, перпендикулярно отверстию 6 и параллельно второму балочному элементу 8.

В указанном втором отверстии 10 предусмотрен резьбовой штифт 11.

Арматурные стержни 12А-12Е соединены с охватываемым узлом 2, более конкретно сбоку от первого балочного элемента 4.

На фиг. 2 более подробно показано, что в данном случае предусмотрены пять арматурных стержней 12А-12Е, причем арматурные стержни 12А и 12В расположены соосно соответственно с первой частью 9А опоры и со второй частью 9В опоры, а арматурный стержень 12С расположен выше и соосно с первым балочным элементом 4.

Два арматурных стержня 12Ό и 12Е в данном случае, по существу, расположены между стержнями 12А и 12В, однако ближе к охватываемому соединительному узлу 2 они меняют направление и проходят вверх, к первому балочному элементу 4 охватываемого соединительного узла 2.

Охватывающий соединительный узел 3, выполненный с возможностью его размещения в главном сооружении, например в здании, содержит втулку 13 с технологическим отверстием 14 с одной стороны.

С другой стороны, втулка 13 содержит две выступающие в стороны боковые пластины 15, соединенные с массивной конструкцией 16.

Массивная конструкция 16, по существу, содержит наружную стенку 17 и внутреннюю стенку 18, соединенные друг с другом с помощью двух боковых стенок 19.

Относительно формулировки следует отметить, что слова наружный и внутренний относятся к положению консольного элемента, расположенного снаружи главного сооружения.

В данном случае наружная стенка 17 выполнена в виде, по существу, прямоугольной массивной толстой плиты 20, в которой выполнен прямоугольный вырез 22 по центру кромки 21, расположенной наверху при эксплуатации.

Боковые пластины 15 соединены с наружной стенкой 17 таким образом, что в продолжение втулки 13 расположен прямоугольный вырез 22.

Наружная стенка 17, если смотреть на нее в рабочем положении, имеет два расположенных внизу отверстия, которые в данном случае не показаны, а также взаимодействующие с указанными отверстиями втулки 23, проходящие на некоторое расстояние от наружной стенки 17 в направлении охватываемого соединительного узла 2.

Через втулки 23 проходят регулируемые толкатели 24 с контактными пластинами 25, расположенными со стороны охватываемого соединительного узла 2 и в данном случае, по существу, имеющими форму усеченного круга.

Во втулках 23 и частично в промежутке между наружной стеной 17 и внутренней стеной 18, толкатели 24, по существу, содержат стержни 26, положение которых можно регулировать.

В данном случае внутренняя стенка 18 также выполнена в виде массивной толстой плиты 27, которая внизу с каждой стороны имеет выступающие буртики 28А и 28В.

Внутренняя стенка 18 имеет отверстие, расположенное по центру, по существу, наверху, если смотреть в рабочем положении, и через указанное отверстие проходит болт 29, выполненный с возможностью взаимодействия с отверстием 6 в охватываемом соединительном узле 2.

С внутренней стороны, т.е. со стороны, противоположной охватываемому соединительному узлу 2, внутренняя стенка 18 имеет втулки 30А-30Е, служащие средством соединения арматурных стержней 31А-31Е.

Арматурные стержни 31А-31Е соединены с охватывающим соединительным узлом 3 с внутренней стороны внутренней стенки 18.

В данном случае предусмотрено два арматурных стержня 31А и 31В, расположенные соосно с выступающими буртиками 28А и 28В соответственно, а также арматурный стержень 31С, расположенный по центру между указанными стержнями, причем все три указанных арматурных стержня взаимодействуют соответственно со втулками 30А, 30В и 30С.

Немного выше и посередине также расположены два арматурных стержня 31Ό и 31Е, взаимодействующие с соответствующими втулками 30Ό и 30Е.

Две боковые стенки 19 жестко и надежно соединяют наружную стенку 17 с внутренней стенкой 18.

Толкатели 24 проходят от контактных пластин 25 через отверстия во внутренней стенке 18, где толкатели имеют торцевую пластину.

В промежутке между боковыми сторонами 19 толкатели 24А и 24В в данном варианте выполнения содержат отдельные разделители 33А и 33В, имеющие форму кирпичей. Эти разделители 33А и 33В в установленном и активном состоянии расположены между стержнями 26 с одной стороны и регулиро

- 2 032184 вочными гайками 34А и 34В с другой стороны.

На противоположных друг другу сторонах каждой боковой стенки 19 выполнены два соединительных элемента 35 с отверстием 36.

Эксплуатация и работа крепления 1 согласно изобретению просты и описаны далее со ссылкой на фиг. 4.

Главное сооружение А, в данном случае представляющее собой здание А, построено из несущих стен 37, на которых установлены готовые бетонные перекрытия или широкие плиты 38 пола.

Прежде чем заливать так называемый слой 39 бетонной смеси, устанавливают охватывающий соединительный узел 3, либо до, либо после установки арматурных стержней 31.

Как показано на фиг. 4, в настоящем варианте выполнения наружную стенку 17 устанавливают таким образом, чтобы ее сторона, направленная от внутренней стенки 18, располагалась преимущественно на одной линии со стороной несущей стены 37, направленной внутрь главного сооружения.

Другими словами, охватывающий соединительный узел 3 устанавливают таким образом, чтобы затем при дальнейшем строительстве несущей стены 37 не возникало препятствий.

Таким образом, втулки 23 и толкатели 24 проходят через стену 37.

Следует отметить, что согласно альтернативному варианту выполнения наружную стенку 17 охватывающего узла 3 устанавливают таким образом, что ее направленная от внутренней стенки 18 сторона расположена преимущественно на одной линии со стороной стены 37, направленной наружу главного сооружения, т.е. охватывающий узел 3 устанавливают таким образом, что не возникает проблем при размещении изоляционного слоя 40.

Настоящий вариант выполнения, или промежуточная установка, является преимущественным, так как охватываемый соединительный узел 2 может быть короче, что выгодно в плане передачи вибрации.

Охватываемый соединительный узел 3 соединен с плитой 38 перекрытия в данном случае путем установки винтов в отверстия 36 соединительных элементов 35 на боковых стенах 19.

Арматурные стержни 31 устанавливают соответствующим образом во втулки 30, с обеспечением требуемой передачи усилий.

Следует отметить, что болт 29 расположен выше верхней поверхности слоя 39.

После этого главное сооружение А можно строить дальше, и даже можно выполнить необязательное размещение изоляционного слоя 40 и кладку наружной стены 41 до установки консольного элемента В, в данном случае пола В балкона, на главном сооружении А.

При необходимости консольный элемент В может быть подан, например, с помощью крана.

Консольный элемент В, в данном случае готовый пол В балкона, содержит два охватываемых соединительных узла 2, описанных выше.

Арматурные стержни 12, второй балочный элемент 8 и опора 9 каждого охватываемого узла 2 помещены в бетоне пола В балкона таким образом, что обеспечено жесткое и надежное соединение узла 2 с полом В балкона.

Второй балочный элемент 8 и опора 9 могут считаться соединительным основанием охватываемого соединительного узла 2.

Кроме того, первый балочный элемент 4 может считаться средством передачи усилия, а резьбовое отверстие 6 может считаться механическим средством соединения между соединительными узлами 2 и 3.

Установить и закрепить пол В балкона очень просто и безопасно.

Кран поднимает пол В балкона в положение рядом с соответствующими охватывающими соединительными узлами 3, расположенными в главном сооружении 1 на соответствующем расстоянии друг от друга как описано ранее.

Внутри сооружения А находятся, например, двое квалифицированных рабочих. Они направляют первые балочные элементы 4 во втулки 13, более конкретно через технологические отверстия 14.

В отверстия 6 первых балочных элементов 4 ввинчивают болты 29.

Следует отметить, что длина элемента 4, т.е. расстояние Ό между частью охватываемого узла 2, помещенной в бетон балкона В, в данном случае это второй балочный элемент 8 и опора 9, с одной стороны, и входом в отверстие 6 с другой стороны, таково, что перекрывает толщину наружной стены 41 и внутренней стены или несущей стены 37 и промежуточного изоляционного слоя 40 и воздушной полости, таким образом, чтобы обеспечить механическое соединение в главном сооружении А.

Понятно, что в случае отсутствия наружной стены 41 и/или полости и/или в случае размещения охватывающего узла 3 ближе к краю, например таким образом, что направленная от внутренней стенки 18 сторона наружной стенки 17 охватывающего узла 3 расположена преимущественно на одной линии, со стороной несущей стены 37, направленной наружу от главного сооружения, расстояние Ό или длину первого балочного элемента 4 можно уменьшить.

Расстояние Ό или длина первого балочного элемента 4 охватываемого узла 2 равна, по меньшей мере, толщине размещенного изоляционного слоя 40 плюс расстояние между торцом первого балочного элемента 4 и точкой опоры, которой в данном случае является штифт 11.

На практике, следовательно, расстояние Ό будет составлять по меньшей мере десять сантиметров.

В данном случае механическими средствами соединения узлов 2 и 3 являются резьбовое отверстие

- 3 032184 с одной стороны и болт 29 с другой стороны.

Уровень или высоту первых балочных элементов 4 и следовательно пола В балкона можно регулировать с помощью регулировки штифтов 11.

Расстояние, на которое толкатели 24 выступают вперед, можно регулировать на месте с помощью пока еще доступных торцевых пластин 32 толкателей 24.

Распределение сил таково, что толкатели 24 подвергаются давлению и наоборот оказывают давление на части 9А и 9В опоры, а болт 29 и первый элемент 4 подвергаются воздействию усилий растяжения и усилий сдвига.

Эти усилия соответствующим образом передаются арматурным стержням 12 в полу В балкона с одной стороны, и арматурным стержням 31 в сооружении А с другой стороны.

Понятно, что механические средства соединения, предусмотренные в охватываемом 2 и в охватывающем 3 узлах, в указанном варианте выполнения представляющие собой резьбовое отверстие 6, выполненное с возможностью взаимодействия с гайкой 29, в альтернативном варианте выполнения могут быть выполнены в виде других известных механических средств соединения.

Фиг. 5-7 иллюстрируют альтернативный вариант выполнения, который от представленного на фиг. 1-4 варианта отличается главным образом тем, что предусмотрен только один толкатель 24, в данном случае расположенный по центру и под первым балочным элементом 4.

Толкатель 24 выполнен с одной соответствующей втулкой 23, через которую проходит толкатель 24, и с контактной пластиной 25 на стороне, направленной к охватываемому соединительному узлу 2, причем указанная пластина в данном случае также имеет, по существу, форму усеченного круга.

Во втулке 23 и в промежутке между наружной стеной 17 и внутренней стеной 18, толкатель 24, по существу, содержит, с одной стороны, стержень 26, положение которого можно регулировать, и с другой стороны болт 42.

В промежутке между боковыми стенками 19 толкатель 24 в данном случае не содержит разделителя 33, но стержень 26 имеет наружный диаметр, например, 32 мм и выполнен цельным и может свободно проходить через более широкое отверстие в наружной стенке 18.

Поэтому указанное отверстие имеет внутренний диаметр, например, 40 мм. Однако это отверстие также имеет внутреннюю резьбу.

Стержень 26 или так называемый толкающий стержень 26 в свободном положении свободно устанавливают в требуемое положение через отверстие в пластине 18.

После того как стержень 26 дойдет до консольного элемента, в данном случае до охватываемого соединительного узла 2, болт 42 вкручивают в резьбовое отверстие со свободной внутренней стороны пластины 18, оказывая давление на стержень 26.

Другими словами, в данном варианте выполнения толкателем 24 можно управлять через обращенную внутрь сторону внутренней стенки 18.

Для обеспечения необходимого перемещения толкателя предусмотрено достаточно пространства, которое ограничено корпусом 43.

Данный вариант выполнения обеспечивает безопасную зону сборки при соединении соединительных узлов, т.е. охватываемого 2 и охватывающего 3 узлов.

Понятно, что предложенное устройство для крепления консольного элемента к сооружению может использоваться в различных строительных системах.

Помимо крепления балкона или подобных ему элементов, таким же образом можно выполнить, например, свес крыши.

Также понятно, что такие консольные элементы на сооружении также можно выполнить с деревянным каркасом и с металлическими конструкциями.

Изобретение никоим образом не ограничено вариантом выполнения предложенного устройства для крепления консольного элемента к сооружению, описанным на примере и проиллюстрированным на прилагаемых чертежах. Наоборот, указанное предложенное устройство для крепления консольного элемента к сооружению может быть выполнено многими различными способами, оставаясь при этом в пределах объема изобретения.

Claims (8)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для крепления консольного элемента (В) к сооружению (А), отличающееся тем, что оно содержит два соединительных узла (2, 3), из которых охватываемый соединительный узел (2) выполнен с возможностью присоединения к консольному элементу (В), а охватывающий соединительный узел (3) выполнен с возможностью присоединения к сооружению (А), причем соединительные узлы (2, 3) содержат механические средства (6, 29) соединения и по меньшей мере один из соединительных узлов (2, 3) содержит свободно выступающий элемент (4) длиной более 10 см;

   причем охватываемый соединительный узел (2) содержит свободно выступающий элемент (4) в виде первого балочного элемента (4), имеющий механические средства соединения на одном конце (5) и соединительное основание на противоположном конце (7), и

   - 4 032184 причем охватывающий соединительный узел (3) содержит механические средства (29) соединения, которые могут взаимодействовать с механическими средствами соединения, выполненными на свободных концах выступающего элемента (4), и один или несколько толкателей (24), которые могут взаимодействовать с соединительным основанием, выполненным на противоположном конце (7) выступающего элемента (4).
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что охватываемый соединительный узел (2), по существу, содержит первый, по существу, цельный металлический балочный элемент (4), имеющий резьбовое отверстие (6) на торцевой стороне одного конца (5), причем на противоположном конце (7) имеется соединительное основание, содержащее балочный элемент (8), проходящий перпендикулярно первому балочному элементу (4) к опоре (9), выступающей с каждой стороны второго балочного элемента (8) и имеющей первую (9А) и вторую (9В) части, причем длина первого балочного элемента (4) составляет по меньшей мере 10 см.
3. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между указанными концами (5, 7) первого балочного элемента (4) выполнено второе отверстие (10).
4. 4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно содержит массивную конструкцию (16), которая, по существу, содержит наружную стенку (17) и внутреннюю стенку (18), соединенные друг с другом с помощью двух боковых стенок (19), причем при нахождении устройства в рабочем положении наружная стенка (17) имеет вырез (22) вблизи верхней кромки, а также имеет внизу по меньшей мере одно отверстие, через которое проходит или может проходить толкатель (24), причем внутренняя стенка (18) с каждой стороны внизу имеет выступающие буртики (28А, 28В), а по центру и преимущественно в верхней части имеет механические средства соединения, например отверстие для прохождения болта (29).
5. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что имеется втулка (23), которая взаимодействует с отверстием в наружной стенке (17) и через которую может проходить толкатель (24), причем в промежутке между наружной (17) и внутренней (18) стенками толкатель (24), по существу, имеет форму стержня (26).
6. 6. Способ крепления консольного элемента по пп.1-5 к сооружению, отличающийся тем, что во время строительства сооружения (А) возможное размещение изоляционного слоя (41) и, возможно, облицовку стены выполняют перед креплением консольного элемента (В) к сооружению (А).
7. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что во время крепления консольного элемента (В) к сооружению (А) свободно выступающий элемент (4), выполненный в готовом консольном элементе (В) и имеющий длину более 10 см, пропускают через возможный изоляционный слой (41) и/или при необходимости через облицовку стены и затем соединяют с последней изнутри сооружения (А).
8. 8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что используют устройство по одному или нескольким из пп.1-5, причем один соединительный узел присоединяют к консольному элементу (В), а другой соединительный узел присоединяют к сооружению (А) во время строительства, причем возможно после, по существу, установки изоляционного слоя (41) и возможно после, по существу, завершения облицовки стены консольный элемент (В) присоединяют к сооружению (А) путем соединения соединительных узлов (2, 3) друг с другом с помощью механических средств (6, 29) соединения после того, как свободно выступающий элемент (4) с максимальной длиной более 10 см, имеющийся по меньшей мере в одном из соединительных узлов (2, 3), был пропущен через фасад.