Устройство для прокладки и закрепления рукавной линии в лестницах здания
Владельцы патента RU 2451785:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)
Изобретение относится к устройствам для прокладки и закрепления рукавной линии в двухмаршевых лестницах здания и может быть использовано при тушении пожара и проведении спасательных работ. Устройство для прокладки и закрепления рукавной линии в лестницах здания состоит из поручня и стоек перил, жестко связанных с восходящими и нисходящими лестничными маршами, поручня и/или распорки поворота перил двухмаршевой лестницы. Распорки перил расположены горизонтально в условных точках пересечения поручней перил восходящего марша и нижней грани нисходящего марша лестницы поперечного разреза здания, при этом распорки закреплены наглухо с одного конца к полосовой стальной ленте поручня и/или к стойке решетки перил восходящего марша, и с другого конца - к нижней грани нисходящего марша лестницы, создавая место для беспрепятственной прокладки и закрепления рукавной линии рукавными задержками. Технический результат: повышение безопасности людей при их вынужденной эвакуации из зданий и сооружений, повышение удобства протаскивания рукавных линий между лестничными маршами, увеличение надежности закрепления к распорке рукавной линии, снижение трудоемкости подачи рукавной линии на верхние этажи здания, возможность прокладки пожарных линий из рукавов больших диаметров. 20 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к устройствам для прокладки и закрепления рукавной линии в двухмаршевых лестницах здания или сооружения (далее - здания) и может быть использовано для беспрепятственной прокладки ее при тушении пожара и проведении спасательных работ.
Известно устройство для закрепления оборудования на строительных конструкциях / A.c. SU №525 793, МКИ-2, E04G 25/08. Устройство для закрепления и установки оборудования на строительных конструкциях / А.С.Родионов; заявка 20.04.73., опубл. 25.08.76. Бюл. №34 /[1].
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что использование известного устройства не может решить задачи, связанные с беспрепятственной прокладкой и закреплением рукавной линии в лестницах при тушении пожара и проведении спасательных работ.
Известно устройство для прокладки рукавной линии в лестницах здания в виде зазора между маршами лестниц и между поручнями ограждений лестничных маршей шириной в плане в свету не менее 75 мм / СНиП 21-СП-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений. - М.: Госстрой России, с изм. №1, 1999 г. - 15 с (с.14÷15, п.8 Тушение пожара; п.п.8.9)/[2].
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства для прокладки рукавной линии в лестницах здания, относится то, что невозможна беспрепятственная прокладка рукавной линии в зазорах шириной 75 мм и менее между лестничными маршами; следовательно, повышается трудоемкость подачи рукавной линии на верхние этажи здания; невозможна прокладка рукавной линии из рукавов больших диаметров (77, 89 и 150 мм); следовательно, невозможно боевое развертывание пожарного подразделения в минимально короткий срок.
Наиболее близким техническим решением к изобретению по совокупности признаков является устройство для прикладки и закрепления рукавной линии в лестницах здания в виде зазора между маршами лестниц шириной в плане в свету 50÷100 мм / Ройтман М.Я. Пожарная профилактика в строительном деле / М.Я.Ройтман, - М.: ВИПТШ, - 1975. - 525. (с.320, рис.17.4. Лестничная клетка, с.391, §19.9. Обеспечение успешной работы пожарных)[3] - принято за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства для прокладки рукавной линии в лестницах здания, принятого за прототип, относится то, что невозможна беспрепятственная прокладка рукавной линии в зазорах шириной 50÷100 мм 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 перила только по их концам снижает эксплуатационные качества лестницы: ее прочности, устойчивости и пространственной жесткости, увеличивается зыбкость перил, 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 перил 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 и закрепления 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 распорке рукавной линии, прикладываемой 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 перил лестничных маршей; увеличение жесткости поручня перил; повышение жесткости крепления перил к восходящим и нисходящим лестничным маршам; повышение эксплуатационных свойств маршевых перил (прочности, устойчивости, пространственной жесткости, снижение зыбкости); восприятие дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок на поручни перил при вынужденной эвакуации людей; повышение безопасности работы перил в нормальных условиях и чрезвычайных ситуациях; увеличение несущей и ограждающей способности перил; обеспечение минимальной необходимой площади лестничных клеток здания за счет уменьшения до минимума величины зазора между маршами; экономия металла при изготовлении перил 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 устройстве, состоящем из поручня и стоек перил, жестко связанных с восходящими и нисходящими лестничными маршами; поручня и/или распорки поворота перил двухмаршевой лестницы, особенностью является то, что распорки перил расположены горизонтально в условных точках пересечения поручней перил восходящего марша и нижней грани нисходящего марша лестницы поперечного разреза здания; при этом распорки закреплены наглухо с одного конца к полосовой стальной ленте поручня и/или к стойке решетки перил восходящего марша и с другого конца - к нижней грани нисходящего марша лестницы, создавая место для беспрепятственной прокладки и закрепления рукавной линии рукавными задержками.
Распорка выполнена в виде стального отрезка арматуры класса А 240 (A-I) диаметром 10÷40 мм или арматуры классов А 300 (А-II) и А 400 (A-III) диаметром 10÷25 мм.
Распорка выполнена в виде отрезка стальной трубы по ГОСТ 10704 диаметром 60÷76 мм.
Распорка выполнена в виде отрезка стальной бесшовной трубы по ГОСТ 8732 диаметром 45÷60 мм.
Распорка выполнена в виде отрезка круглой стали по ГОСТ 2590 диаметром 10÷40 мм с установкой полихлорвиниловой трубки на него.
Распорка выполнена в виде стального отрезка диаметром 10÷40 мм с установкой отрезков стальной трубы диаметром 45÷60 мм на него.
Распорка выполнена в виде системы «стальной стержень-шайбы качения».
Крепление распорки к стальной ленте поручня произведено с помощью лапки гнутого стержня с отверстиями, к которой шурупами прикреплен деревянный поручень перил.
Крепление распорки с прямыми и отогнутыми ветвями - лапками к стальной ленте поручня перил произведено с помощью сварки двухсторонним швом.
Крепление распорки с прямой ветвью к стальной ленте поручня произведено путем сварки в торце ленты втавр или снизу ленты поручня перил нахлесточным соединением протяженными швами.
Крепление распорки с прямыми и/или отогнутыми ветвями на уровне поручня к стальной стойке перила произведено с помощью сварки втавр или нахлестного соединения протяженными швами.
Крепление распорки с прямыми и/или отогнутыми ветвями к стальному косоуру лестницы произведено с помощью сварки втавр или нахлесточного соединения протяженными швами.
Прямые или отогнутые ветви распорки заделаны в гнезда глубиной не менее 60 мм, специально сделанные или выдолбленные в торцах или на нижней поверхности нисходящего железобетонного марша, выполненного в виде плоской плиты.
Крепление распорки к тетивам деревянного марша произведено шурупами, используя для этого концевые стальные шайбы с отверстиями.
Размер диаметра распорки определен по расчету на сжатие на горизонтальную нагрузку на перила во время вынужденной эвакуации людей сочетано 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 пересечений приняты точки пересечения наклонных линий, проходящих соответственно по верху поручня перила восходящего марша и по низу нижней грани нисходящего марша лестницы в пределах каждого этажа на поперечном разрезе лестничной клетки.
Рабочие стойки решетки перил, к которым присоединены распорки, установлены в окрестности опорной точки лестничного марша.
Длина распорки определена в зависимости от ширины зазора между лестничными маршами и длины концевых участков распорки с прямыми и/или отогнутыми ветвями.
Распорку в окрестности опорной точки лестничного марша устанавливают на каждой лестничной площадке.
При установке в малый зазор между лестничными маршами только стоек решетки ограждения ограничительный элемент ограждения установлен вертикально на расстоянии D=100÷150 мм от условной точки пересечения восходящего поручня и нисходящего лестничного марша.
При ширине зазора между лестничными маршами менее 100 мм дополнительная распорка изготовлена в виде стального незамкнутого хомута, одна сторона которого выполняет функции опорной распорки, другая сторона - функцию ограничителя горизонтального перемещения рукавной линии.
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом работы заключена в следующем.
Использование предлагаемого устройства для прокладки и закрепления рукавной линии в лестницах 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) перил лестничных маршей с качественным улучшением эксплуатационных характеристик по несущей способности, жесткости, снижению зыбкости; в-третьих, повышение безопасности людей при их вынужденной эвакуации из здания.
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 устанавливаемой распорке (за соединительные головки напорных рукавов через 10÷20 м);
- 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) перил лестничных маршей с качественным улучшением эксплуатационных характеристик за счет:
- снижения деформативности перил лестничных маршей вследствие перевода простой балки пролетом l в двухпролетную неразрезную балку с пролетами l1 и l2 (при l1=(l/3) l; l2=(2/3)·l1 происходит снижение прогиба перил от горизонтальной нагрузки в 2 раза);
- повышения несущей способности поручня перил 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 перил 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 перил лестничных маршей за счет уменьшения 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 перилах 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 перила;
6 - стойка перила;
7 - опорная точка;
8 - границы места прикладки рукавной линии;
9 - ограничители горизонтального перемещения рукавной линии;
10 - зазор между маршами.
На фиг.4 и 5 изображена распорка, установленная в опорной точке, и схема ее крепления к поручню перила восходящего марша (фиг.4) и к низу нисходящего марша плитной железобетонной конструкции (фиг.5):
11 - стальная лента поручня ограждения;
12 - прямая ветвь распорки;
13 - отогнутая ветвь распорки;
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 перил 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.
Пожарно-техническим обследованием строительного корпуса №1 административного 6-этажного здания (высота этажа Н=4,0 м) установлено, что в двух из 4-х лестничных клеток 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 трех типов: стальные, железобетонные со стальными косоурами и полностью железобетонные.
Высота перил 85-90 см. Перила устроены из стальных звеньев, приваренных в горизонтальной плоскости лестничных маршей 2. Перила верхней площадки крепятся в специальных гнездах по краю железобетонной фризовой ступени или приварены к стальной фризовой ступени.
Звенья перил заполнены стальными решетками. Вертикальные (несущие) стойки перил 6 выполнены стальными прямоугольного 25×32 мм или круглого сечения диаметром 25-32 мм.
Поручни перил 5 выполнены из древесины твердых пород и соединены шурупами к полосовой стальной ленте 4×40 мм по верху стоек перил 6.
Смежные перила этажей на поворотах перил соединены 2-4 горизонтальными стержнями ⌀12-14 мм, либо на повороте установлена только одна вертикальная стойка ⌀25 мм, прикрепленная сверху поворотным отрезком перила, а снизу - к лестничной площадке этажа (фиг.6÷13).
В проекте реконструкции (ремонта) перил лестничных маршей применено предложенное устройство для прокладки и закрепления рукавной линии в лестницах административного здания.
Пара установленных распорок на поэтажные марши представляет собой ограничители горизонтального перемещения рукавной линии в лестничной клетке.
В зонах опорных точек пересечения элементов маршей горизонтально установлены распорки (стальные стержни ⌀14-18 мм) с нанизанными на них отрезками стальной трубы и шайбами с переменным зазором от 20 до 120 мм; распорки изготовлены длиной lp=z+l1+l2=20(120)+40+100=160÷260 мм с прямой ветвью l1=40 мм с одного конца (закрепление к стальной ленте 4×40 мм) поручня перил 5 и отогнутой ветвью распорки 13 длиной l2=100 мм с другого конца (закрепление к низу восходящего лестничного марша плитной конструкции).
Длина нахлестки (l, мм) одностороннего шва для стержня арматуры класса А 240 (A-I) равна l=6·d (при d=10÷40 мм), для стержней арматуры классов А 300 (А-II) и А 400 (А-III) равна l=8·d (при d=10÷25 мм); для двухстороннего шва длина нахлестки - l=4·d, здесь d - диаметр стержня, мм.
Источники информации
1. A.c. SU №525793 МКИ-2, E04G 25/08. Устройство для закрепления и установки оборудования на строительных конструкциях / А.С.Родионов; заявка 20.04.73., опубл. 25.08.76. Бюл. №34.
2. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений. - М.: Госстрой России, 1999 г. - 15 с (с.14-15, п.8 Тушение пожара п.п.8.9).
3. Ройтман М.Я. Пожарная профилактика в строительном деле / М.Я.Ройтман - М.: ВИПТШ, - 1975. - 525 с. (с.320, рис.17.4. Лестничная клетка, с.391, §19.9. Обеспечение успешной работы пожарных).
1. Устройство для прокладки и закрепления рукавной линии в лестницах здания, состоящее из поручня и стоек перил, жестко связанных с восходящими и нисходящими лестничными маршами; поручня и/или распорки поворота перил двухмаршевой лестницы, отличающееся тем, что распорки перил расположены горизонтально в условных точках пересечения поручней перил восходящего марша и нижней грани нисходящего марша лестницы поперечного разреза здания; при этом распорки закреплены наглухо с одного конца к полосовой стальной ленте поручня и/или к стойке решетки перил восходящего марша, и с другого конца - к нижней грани нисходящего марша лестницы, создавая место для беспрепятственной прокладки и закрепления рукавной линии рукавными задержками.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распорка выполнена в виде стального отрезка арматуры класса А 240 (A-I) диаметром 10÷40 мм или арматуры классов А 300 (А-II) и А 400 (А-III) диаметром 10÷25 мм.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распорка выполнена в виде отрезка стальной трубы по ГОСТ 10704 диаметром 60÷76 мм.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распорка выполнена в виде отрезка стальной бесшовной трубы по ГОСТ 8732 диаметром 45÷60 мм.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распорка выполнена в виде отрезка круглой стали по ГОСТ 2590 диаметром 10÷40 мм с установкой отрезка полихлорвиниловой трубки на него.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распорка выполнена в виде стального отрезка диаметром 10÷40 мм с установкой отрезков стальной трубы диаметром 45÷60 мм на него.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распорка выполнена в виде системы «стальной стержень-шайбы качения».
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление распорки к стальной ленте поручня произведено с помощью лапки гнутого стержня с отверстиями, к которой шурупами прикреплен деревянный поручень перил.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление распорки с прямыми и отогнутыми ветвями - лапками к стальной ленте поручня перил произведено с помощью сварки двухсторонним швом.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление распорки с прямой ветвью к стальной ленте поручня произведено путем сварки в торце ленты втавр или снизу ленты поручня перил нахлесточным соединением протяженными швами.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление распорки с прямыми и/или отогнутыми ветвями на уровне поручня к стальной стойке перила произведено с помощью сварки втавр или нахлестного соединения протяженными швами.
12.Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление распорки с прямыми и/или отогнутыми ветвями к стальному косоуру лестницы произведено с помощью сварки втавр или нахлесточного соединения протяжеными швами.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прямые или отогнутые ветви распорки заделаны в гнезда глубиною не менее 60 мм, специально сделанные или выдолбленные в торцах или на нижней поверхности нисходящего железобетонного марша, выполненного в виде плоской плиты.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление распорки к тетивам деревянного марша произведено шурупами, с помощью концевых стальных шайб с отверстиями.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что размер диаметра распорки определен по расчету на сжатие на горизонтальную нагрузку на перила 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.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что за опорные точки пересечений приняты точки пересечения наклонных линий, проходящих соответственно по верху поручня перила восходящего марша и по низу нижней грани нисходящего марша лестницы в пределах каждого этажа на поперечном разрезе лестничной клетки.
17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочие стойки решетки перил, к которым присоединены распорки, установлены в окрестности опорной точки лестничного марша.
18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина распорки определена в зависимости от ширины зазора между лестничными маршами и длины концевых участков распорки с прямыми и/или отогнутыми ветвями.
19. Устройство по п.1 или 17, отличающееся тем, что распорку в окрестности опорной точки лестничного марша устанавливают на каждой лестничной площадке.
20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при установке в малый зазор между лестничными маршами только стоек решетки ограждения ограничительный элемент ограждения установлен вертикально на расстоянии D=l00÷150 мм от условной точки пересечения восходящего поручня и нисходящего лестничного марша.
21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при ширине зазора между лестничными маршами менее 100 мм дополнительная распорка изготовлена в виде стального незамкнутого хомута.
