Система опорного элемента
Изобретение относится к системе опорного элемента, и в особенности, по меньшей мере, частично поддерживающего стену. Технический результат: уменьшение затрат времени и трудоемкости изготовления. Система опорного элемента, содержащая комплект удлиненных элементов, каждый из которых имеет первый конец и второй конец, и заданную длину, причем заданная длина каждого удлиненного элемента отличается от заданной длины каждого из других удлиненных элементов, и торцевой элемент, содержащий участок зацепления удлиненного элемента, выполненный с возможностью зацепления с первым концом удлиненного элемента, и участок зацепления опорной конструкции, причем участок зацепления опорной конструкции выполнен с возможностью зацепления с опорной конструкцией, и участок зацепления удлиненного элемента для регулирования величины расстояния от участка зацепления опорной конструкции до второго конца удлиненного элемента по меньшей мере до длины следующего более длинного удлиненного элемента в комплекте. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к системе опорного элемента, и в особенности по меньшей мере частично поддерживающего стену.
Стены, построенные из кирпича и других строительных или конструкционных блоков, таких как бетонные блоки, имеют максимальную длину и высоту, до которых они могут быть построены, не требуя дополнительных опор, предотвращающих обрушение стены. Обычно кирпичные стены поддерживают путем воздвижения бетонных опор, расположенных через интервалы вдоль кирпичной стены как по горизонтали, так и по вертикали для поддерживания стены. Поскольку требуется, чтобы кирпичная стена была механически соединена с бетонными опорами, обычной практикой является применение металлических стержней, которые крепятся в цементных швах кирпичной стены и в бетонных опорах для соединения кирпичной стены с бетонными опорами.
Однако одним из недостатков такого привычного подхода является то, что сооружение и использование бетонных опор требует много времени и больших трудозатрат. Для сооружения бетонной опоры необходимо построить опалубку для ограничения объема, в который должен заливаться бетон. Опалубку строят обычно из деревянных досок, и для строительства опалубки требуются услуги плотника. Кроме того, во время строительства опалубки необходимо пропустить металлические стержни, которые используются для соединения кирпичной стены с бетонной опорой, через боковые стенки опалубки таким образом, чтобы металлические стержни выступали за пределы опалубки и во внутренний объем опалубки, куда должен заливаться бетон. Для этого требуются услуги гибщика стали, чтобы сгибать и устанавливать металлические стержни в соответствии с требованиями.
После завершения строительства опалубки и установки металлических стержней в опалубку заливают бетон и дают ему затвердеть до удаления опалубки. После удаления опалубки металлические стержни загибают в бетон, и кирпичную стену соединяют с бетонными опорами посредством металлических стержней.
Поэтому обычный способ поддержки кирпичных стен с использованием бетонных опор требует больших затрат времени, трудоемок и требует услуг рабочих трех различных специальностей (плотника, гибщика стали и бетонщика) в дополнение к каменщику, строящему саму стену.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается система опорного элемента, которая содержит комплект удлиненных элементов, причем каждый удлиненный элемент имеет первый конец и второй конец, и заданную длину, при этом заданная длина каждого удлиненного элемента отличается от заданной длины каждого из других удлиненных элементов, и торцевой элемент, который содержит участок зацепления удлиненного элемента, выполненный с возможностью зацепления с первым концом удлиненного элемента, и участок зацепления опорной конструкции, причем участок зацепления опорной конструкции выполнен с возможностью зацепления с опорной конструкцией, и участок зацепления удлиненного элемента, регулирующий величину расстояния от участка зацепления опорной конструкции до второго конца удлиненного элемента по меньшей мере до длины следующего более длинного удлиненного элемента в комплекте.
Изобретение обладает тем преимуществом, что за счет придания регулируемости суммарной протяженности удлиненного элемента и торцевого элемента отпадает необходимость изготавливать удлиненный элемент специально для конкретной стены, которую нужно поддерживать.
Предпочтительно участок зацепления удлиненного элемента взаимодействует со скольжением с первым концом удлиненного элемента. Обычно участок зацепления удлиненного элемента взаимодействует с концом удлиненного элемента.
Предпочтительно расстояние между вторым концом удлиненного элемента и участком зацепления опорной конструкции является непрерывно регулируемым.
Предпочтительно разница в длине между любым удлиненным элементом и следующим самым длинным или самым коротким удлиненным элементом представляет собой заданное приращение. Обычно заданное приращение является по существу одинаковым для всех удлиненных элементов в комплекте.
Предпочтительно регулируемость торцевого элемента обеспечивается длиной участка зацепления удлиненного элемента, который сможет взаимодействовать со скольжением с удлиненным элементом.
Предпочтительно система может также содержать комплект торцевых элементов, причем каждый торцевой элемент в комплекте имеет участок зацепления удлиненного элемента с длиной, отличающейся от длины участка зацепления на каждом из других торцевых элементов.
Обычно разница в длине между участками зацепления удлиненного элемента однородна. Однако существует возможность того, что длина приращения между участками зацепления удлиненного элемента любых элементов в комплекте может быть неодинаковой.
Предпочтительно торцевой элемент выполнен с возможностью вхождения в зацепление с обоими концами каждого удлиненного элемента.
Предпочтительно каждый удлиненный элемент имеет боковую стенку, приспособленную для размещения рядом с концом стенки, которую нужно поддерживать при использовании, причем боковая стенка включает ряд элементов зацепления, позволяющих устанавливать соединительный элемент на боковой стенке, при этом соединительный элемент имеет участок, выступающий из боковой стенки для взаимодействия со стенкой, которую нужно поддерживать.
Предпочтительно несколько средств зацепления размещены в различных местах вдоль боковой стенки удлиненного элемента таким образом, что допускается регулирование положения соединительных элементов.
Обычно средства зацепления содержат пазы, предпочтительно расположенные по существу параллельно центральной продольной оси удлиненного элемента.
Предпочтительно средства зацепления размещены на противоположных сторонах удлиненного элемента, и предпочтительно на всех его четырех сторонах. Это дает преимущество, позволяющее использовать удлиненный элемент для поддержки двух различных участков стены при удлиненном элементе с прямоугольным поперечным сечением.
Предпочтительно стена выполнена из отдельных строительных блоков, таких как кирпичи или бетонные блоки.
Обычно соединительные элементы имеют L-образную форму, причем одна часть L взаимодействует со средством зацепления боковой стенки удлиненного элемента, а другая часть L взаимодействует со стенкой, которую нужно поддерживать.
Предпочтительно удлиненный элемент является полым и обычно имеет по существу прямоугольное поперечное сечение.
Обычно удлиненные элементы изготовлены из металла, такого как сталь.
В одном примере реализации изобретения участок зацепления опорной структуры может быть выполнен с возможностью взаимодействия с другим удлиненным элементом. Предпочтительно в случае, если участок зацепления выполнен с возможностью взаимодействия с другим удлиненным элементом, участок зацепления удлиненного элемента устанавливают на участке зацепления опорной структуры асимметрично.
Пример системы опорного элемента согласно настоящему изобретению ниже будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 показан вид в перспективе кирпичной стены, имеющей вертикальный и горизонтальный элементы жесткости, предназначенные для поддержки стены;
на фиг.2 показан в увеличенном масштабе и с разделением на детали вид области А фиг.1, показывающий верхний конец вертикального элемента жесткости;
на фиг.3 показан в увеличенном масштабе и с разделением на детали вид области В фиг.1, показывающий крепление связи к вертикальному элементу жесткости;
на фиг.4 показан в увеличенном масштабе и с разделением на детали вид области С фиг.1, показывающий соединитель, предназначенный для прикрепления горизонтального элемента жесткости к вертикальному элементу жесткости;
на фиг.5 показан в увеличенном масштабе и с разделением на детали вид области D фиг.1, показывающий нижний конец вертикального элемента жесткости;
на фиг.6 показан вид в перспективе связи, показанной на фиг.3;
на фиг.7 показан вид в перспективе альтернативной формы соединителя, показанного на фиг.4; и
на фиг.8 показан вид сбоку элемента жесткости, раздвинутого с увеличением эффективной длины.
На фиг.1 показана часть стены 1, которая поддерживается несколькими вертикальными элементами жесткости 2 (показан только один), соединенными между собой несколькими горизонтальными элементами жесткости 3 (показаны только два). Как показано на фиг.1, вертикальный элемент жесткости 2 поддерживает три участка 4, 5, 6 стены 1, а вертикальные кромки участков 4, 5, 6, прилегающие к вертикальному элементу жесткости 2, механически соединены с элементом жесткости 2 посредством нескольких связей 7.
Вертикальный элемент жесткости 2 соединен на каждом из своих верхнего и нижнего концов с верхней опорой 8 и нижней опорой 9 соответственно соединителем 10. Кроме того, каждый конец горизонтальных элементов жесткости 3 соединен с боковой поверхностью вертикального элемента жесткости 2 соединителем 11.
Каждый вертикальный и горизонтальный элементы жесткости 2, 3 содержат два в целом полученных выдавливанием С-образных профилей 30, 31, соединенных между собой, например посредством сварки, образуя полый коробчатый профиль, как показано на фиг.2. Центральные боковые стенки каждого полученного выдавливанием С-образного профиля 30, 31 содержат ряд пазов 22, 24, которые простираются в направлении, по существу параллельном продольным осям элементов жесткости 2, 3. Каждый паз 22, 24 имеет также соответствующий проем 45, 46.
На фиг.2 и 5 более подробно показан в увеличенном масштабе и с разделением на детали вид соединителей 10 на верхнем и нижнем концах вертикального элемента жесткости 2. Соединители 10 включают два U-образных профиля 12, 13, закрепленных, обычно посредством сварки, на пластине 15 таким образом, что края U-образных профилей 12, 13 обращены друг к другу. Зазор 14 между U-образными профилями 12, 13 позволяет вставлять в зазор 14 края 16 полученных выдавливанием С-образных профилей 30, 31, образующих элемент жесткости 2. Ширина центральной части U-образных элементов 12, 13 и боковой части U-образных элементов и зазора 14 меньше внутренних размеров вертикального элемента жесткости 2, так что U-образные профили 12, 13 могут быть вставлены в верхний и нижний концы вертикального элемента жесткости 2.
Сквозь пластину 15 могут быть вставлены механические крепежные детали для крепления пластины 15 к нижней стороне верхней опорной поверхности 8 и к верхней стороне нижней опорной поверхности 9. Механические крепежные детали предпочтительно являются крепежными деталями, приводимыми в действие ВВ, но могут, с другой стороны, быть подходящей крепежной деталью любого типа, такой как обычные гвозди, гвозди для крепления к каменной кладке или анкерные болты. Если крепежные детали предпочтительно не относятся к приводимым в действие ВВ, в пластине 15 предварительно просверливают отверстия для крепежных деталей.
На фиг.3 показан в увеличенном масштабе и с разделением на детали вид области В фиг.1, и можно видеть, что связи 7 включают плоский участок 20, который имеет две выполненные на нем проушины 21. Проушины могут быть вставлены в проемы 45, 46 для взаимодействия с пазами 22, 24 в боковой стенке элемента жесткости 2 для крепления связи 7 к полученному выдавливанием С-образному профилю 30. Длина пазов 22, 24 превышает длину проушин 21, что допускает перемещение связи 7 и, следовательно, регулирование положения связи 7 относительно профиля 30. Плоская часть 20 связи 7 соединена с ребристой частью 23. Ребристая часть 23 имеет ребристое строение 25. Ребристая часть 23 образует с плоской частью 20 угол приблизительно в 90°, так что, когда проушины 21 вставляют в пазы 22, 24, ребристая часть 23 связи 7 простирается по существу перпендикулярно боковой стенке элемента жесткости 2. На фиг.6 показан вид в перспективе сзади связи 7, на котором можно видеть, что проушины 21 выступают как назад, так и в сторону от плоской части 20.
На фиг.4 показан в увеличенном масштабе и с разделением на детали вид области С фиг.1, где более подробно показан соединитель 11. Соединитель 11 включает U-образные профили 12, 13, идентичные U-образным профилям 12,13, применяемым в соединителе 10. Однако соединитель 11 имеет пластину 26, приваренную к U-образным профилям 12, 13. Пластина 26 имеет четыре проушины 27, 28, которые вставлены через проемы 45, 46 для взаимодействия с пазами 22, 24 соответственно в профиле 30. U-образные профили 12, 13 вставлены в конец горизонтального элемента жесткости 3 краями 16 профилей 30, 31 элемента жесткости 3, расположенными в зазоре 14 соединителя 11.
Соединитель 11 более подробно показан на фиг.7. Можно видеть, что профили 12, 13 приварены к пластине 26 таким образом, что профили 12, 13 расположены ближе к кромке 35 пластины 26, чем к кромке 36. Это позволяет поворачивать соединитель 11 на 180°, чтобы позволить лицу, осуществляющему крепление соединителя 11 к вертикальному элементу жесткости 2, выбрать ориентацию соединителя 11, обеспечивающую его наилучшее сочетание с элементом жесткости 2. Проушины 27, 28 образуют путем вырубки участков пластины 26 для образования проушин 27, 28, отходящих назад, за пластину 26. Это позволяет помещать заднюю поверхность пластины 26 против наружной поверхности профиля 30 элемента жесткости 2 и проушин 27, 28, вставленных в проемы 45, 46 соответственно для зацепления в соответствующих пазах 22, 24 профиля 30 элемента жесткости 2 для крепления пластины 26 (и соответственно соединителя 11) к вертикальному элементу жесткости 2, и для соединения горизонтального элемента жесткости 3 с вертикальным элементом жесткости 2.
В процессе использования установка элементов жесткости 2, 3 начинается с установки вертикального элемента жесткости 2. Вертикальный элемент жесткости 2 устанавливают, вставив соединители 10 в верхний и нижний концы элемента жесткости 2 и установив элемент жесткости 2 там, где это нужно. Когда элемент жесткости находится в нужном положении, через отверстия 19 в пластине 15 пропускают крепежные детали для крепления соединителей 10 к верхней и нижней опорным поверхностям 8, 9 и сохранения таким образом вертикального элемента жесткости 2 в нужном положении.
Обычно длину вертикального элемента жесткости 2 подбирают таким образом, чтобы она была номинально меньше высоты вертикального зазора, в который надо вставить элемент жесткости, а глубина профилей 12, 13 облегчает регулировку с тем, чтобы гарантировать, что сочетание соединителей 10 и элемента жесткости 2 простиралось от нижней опорной поверхности 9 до верхней опорной поверхности 8. Необязательно требуется, чтобы профили 12, 13 на верхнем соединителе 10 были полностью вставлены в верхний конец элемента жесткости 2, и достаточно, чтобы в верхний конец элемента жесткости была вставлена только часть профилей 12, 13. Следовательно, это облегчает регулирование высоты элемента жесткости 2 с учетом различий и допусков между проектной высотой стены 1 и фактической высотой стены 1.
После установки вертикального элемента жесткости 2 строится стена 1, и через определенные интервалы (обычно через каждые 300-400 мм по вертикали) устанавливают связи 5 на профилях 30, 31 вертикального элемента жесткости 2 таким образом, что ребристый участок 23 механически крепится к стене 1 ребристым участком 23, который помещается между рядами кирпичей и удерживается цементным раствором между этими рядами. Когда нижние участки 4, 5 сооружаются до уровня, на котором требуется горизонтальный элемент жесткости 3, завершают последний ряд кирпичей, за исключением двух последних кирпичей, прилегающих к вертикальному элементу жесткости. Соединители 11 вставлены в каждый конец горизонтального элемента жесткости 3, и проушины в пластине 26 соединителей 11 размещены в пазах 22, 24 в профилях 30, 31 прилегающих вертикальных элементов жесткости 2 для установки горизонтального элемента жесткости на последний ряд кирпичей. Затем кладут каждый концевой кирпич. Продолжение строительства стены 1 выше горизонтального элемента жесткости 3 осуществляется путем строительства участка стены 6 над элементами жесткости 3 со связями 7, вставленными вдоль стороны 30, 31 элемента жесткости 2 через соответствующие интервалы для зацепления между соседними рядами кирпичей для соединения участка стены 6 с вертикальным элементом жесткости 2.
Для того, чтобы иметь возможность изготавливать элементы жесткости 2, 3 заводским способом, элементы жесткости изготавливают с приращением в 250 мм, обычно от 3 м до 7,5 м.
Ряд концевых соединителей 10, 11 также предлагается с профилями 12, 13, различной длины, такой как 200 мм, 300 мм и 600 мм. Это позволяет увеличить длину определенных элементов жесткости 2, 3 до большей эффективной длины, не вставляя профили 12, 13 верхнего концевого соединителя 10 или соединителя 11 полностью в соответствующие элементы жесткости 2, 3, и позволяет использовать элементы жесткости 2, 3 определенной длины в областях применения, где требующаяся фактическая длина элемента жесткости больше. Это позволяет изготавливать элементы жесткости 2, 3 с заданным приращением длины и регулировать эффективную длину путем выбора концевых соединителей 10, 11 с наиболее подходящей длиной профилей 12, 13.
На фиг.8 показан пример, в котором элемент жесткости используется для поддержки стены 50. Соединитель 10, который прикреплен к верхней опоре 8, используется для увеличения эффективной длины элемента жесткости 2. Следует отметить, что U-образные профили 12, 13 соединителя 10 не полностью вставлены в элемент жесткости 2, и это позволяет использовать элемент жесткости 2 для поддержки стены 50, хотя стена 50 выше верхнего конца 53 элемента жесткости 2. Горизонтальный элемент жесткости 3 может быть раздвинут аналогичным образом.
Например, концевой соединитель с наиболее длинными профилями 12, 13, длиной 600 мм, позволит раздвинуть эффективную длину элемента жесткости 2 на величину до 250 мм (длина следующего наиболее длинного элемента жесткости 2) при сохранении длины 350 мм профилей 12, 13, закрепленных внутри элемента жесткости 2. Использование двух концевых соединителей 11 длиной 600 мм для профилей 12, 13 горизонтального элемента жесткости 3 позволит раздвинуть горизонтальный элемент жесткости 3 на величину до 500 мм при сохранении длины 350 мм профилей 12, 13, закрепленных внутри элемента жесткости 3. Минимальный участок зацепления, требующийся для каждого узла элемента жесткости, рассчитывают, исходя из соображений геометрической формы и нагрузки.
Концевые соединители 10, 11 с более короткими профилями 12, 13 могут использоваться в тех случаях, когда эффективная длина элемента жесткости 2, 3, которую требуется раздвинуть, короче. Например, соединитель 10 с профилями 12, 13 длиной 200 мм может использоваться в тех случаях, когда требующееся удлинение составляет меньше 75 мм, а соединитель 10 с профилями 12, 13, длиной 400 мм может использоваться в тех случаях, когда требующееся удлинение составляет меньше 150 мм. Однако длина профилей 12, 13, используемых для конкретного увеличения длины, может зависеть от определенной области применения.
Поэтому изобретение обладает преимуществом системы опорного элемента, в которой длина элементов жесткости 2, 3 не должна предназначаться при изготовлении для каждой области применения.
1. Система опорного элемента, содержащая комплект удлиненных элементов, каждый из которых имеет первый конец и второй конец и заданную длину, причем заданная длина каждого удлиненного элемента отличается от заданной длины каждого из других удлиненных элементов, и торцевой элемент, содержащий участок зацепления удлиненного элемента, выполненный с возможностью зацепления с первым концом удлиненного элемента, и участок зацепления опорной конструкции, причем участок зацепления опорной конструкции выполнен с возможностью зацепления с опорной конструкцией и участок зацепления удлиненного элемента для регулирования величины расстояния от участка зацепления опорной конструкции до второго конца удлиненного элемента, по меньшей мере до длины следующего более длинного удлиненного элемента в комплекте.
2. Система по п.1, в которой участок зацепления удлиненного элемента выполнен с возможностью взаимодействия со скольжением с первым концом удлиненного элемента.
3. Система по п.2, в которой участок зацепления удлиненного элемента выполнен с возможностью взаимодействия со скольжением внутри первого конца удлиненного элемента.
4. Система по п.2, в которой регулируемость концевого элемента обеспечивается длиной участка зацепления удлиненного элемента.
5. Система по п.1, в которой расстояние между вторым концом удлиненного элемента и участком зацепления опорной конструкции является непрерывно регулируемым.
6. Система по п.1, в которой разница в длине между любым удлиненным элементом и следующим наиболее длинным или наиболее коротким удлиненным элементом является заданным приращением.
7. Система по п.6, в которой заданное приращение является по существу одинаковым для всех удлиненных элементов в комплекте.
8. Система по п.1, в которой торцевой элемент выполнен с возможностью вхождения в зацепление с обоими концами каждого удлиненного элемента.
9. Система по п.1, которая содержит дополнительно комплект торцевых элементов, причем каждый торцевой элемент в комплекте имеет участок зацепления удлиненного элемента длиной, отличающейся от длины участка зацепления на каждом из других торцевых элементов.
10. Система по п.9, в которой разница в длине между участками зацепления удлиненного элемента одинакова.
11. Система по п.1, в которой каждый удлиненный элемент имеет боковую стенку для размещения рядом с концом стенки, которую нужно поддерживать при использовании.
12. Система по п.11, в которой боковая стенка включает ряд средств зацепления, позволяющих устанавливать соединяющий элемент на боковой стенке, причем соединяющий элемент имеет участок, выступающий из боковой стенки для взаимодействия со стенкой, которую нужно поддерживать.
13. Система по п.12, в которой несколько средств зацепления размещены в различных местах вдоль боковой стенки удлиненного элемента таким образом, что допускается регулирование положения соединяющих элементов.
14. Система по п.12, в которой средства зацепления содержат пазы.
15. Система по п.12, в которой средства зацепления размещены на противоположных сторонах удлиненного элемента, предпочтительно на всех его четырех сторонах.
16. Система по п.11, которая содержит дополнительно один или несколько соединителей боковой стенки, причем каждый соединитель боковой стенки имеет крепежную зону, предназначенную для крепления к боковой стенке одного из удлиненных элементов, и соединительную зону для соединения с дополнительным удлиненным элементом, в которой при соединении крепежной зоны с первым удлиненным элементом и соединительной зоны с дополнительным удлиненным элементом первый удлиненный элемент пересекается с дополнительным удлиненным элементом.
17. Система п.16, в которой соединительная зона каждого из соединителей боковой стенки расположена асимметрично на зоне крепления соединителя боковой стенки.
18. Система по п.1, в которой удлиненные элементы выполнены с возможностью поддержки стены, построенной из строительных блоков.
