ОКОННЫЙ БЛОК Российский патент 1997 года по МПК E04H9/00 E04H9/12 

Изобретение относится к области строительства наземных промышленных, общественных и жилых зданий и может быть использовано при строительстве указанных зданий в районах, где существует потенциальная опасность воздействия взрывов, а также некоторых природных явлений, сопровождающихся разрушений зданий, например, ураганов, бурь, смерчей и т. д.

Известны оконные блоки, применяемые для жилых, общественных и промышленных зданий. Оконный блок представляет собой оконную коробку (раму), в которую вставлены оконные остекленные переплеты (1). Рамы и оконные переплеты изготавливают из стали, легких сплавов, дерева и пластмасс.

Недостатками таких оконных блоков является разрушение остекления и оконных переплетов при воздействии взрывов, ураганов и т. д. При этом образуется большое количество осколков остекления, способных оказывать поражающее действие на людей, находящихся как внутри, так и снаружи здания.

Для повышения защитных свойств оконных блоков уменьшают пролет остекления и увеличивают толщину стекла до 5 мм. Такое техническое решение позволяет обеспечить защитные свойства от воздействия ветровых нагрузок.

Недостатками этих оконных блоков является разрушение остекления, оконных переплетов и, как следствие этого, значительное поражение людей.

Наиболее близкий к изобретению является оконный блок, выполненный в виде оконной коробки (рамы) с вставленными в нее двумя остекленными оконными переплетами (2).

Данный оконный блок принят за прототип, прототип является базовым объектом.

Недостатком подобного оконного блока является разрушение остекления и оконных переплетов, а также образование большого количества осколков остекления и разрушенных элементов переплетов, способных оказывать значительное поражающее действие на людей, находящихся внутри или снаружи здания.

Целью изобретения является повышение взрывостойкости остекления и поражающего действия осколков остекления на людей, находящихся внутри здания.

Указанная цель достигается тем, что оконный блок выполнен из несущей металлической рамы таврового профиля с внешней съемной плоской металлической рамой блока и установленными внутрь несущей рамы с зазором обвязками внешнего подвижного переплета за уголкового профиля и внутреннего подвижного переплета из швеллера, причем зазоры по периметру несущей рамы заполнены слоями податливого материала, обвязки внешнего и внутреннего подвижных переплетов перекрыты средними горизонтальными и вертикальными элементами переплетов таврового профиля, а образовавшиеся ячейки переплетов заполнены стеклами криволинейного очертания, которые закреплены посредством уплотнительно-крепежных элементов.

С внутренней стороны блока по бокам установлены вертикальные направляющие стержни, на которые навешена гибкая защитная штора с горизонтальными ребрами жесткости, закрепленная в верхней части посредством гаек на направляющих стержнях, и в нижней части на пригрузочном брусе с податливой прокладкой внизу, причем вертикальные направляющие стержни закреплены вверху блока на верхних опорных уголковых элементах с удлиненной полкой и внизу на нижних опорных уголковых элементах, а вверху на полках несущей рамы блока и обвязки внутреннего переплета посредством уголковых элементов установлены по бокам блока двухзвенные шарнирные фиксаторы, на которые сверху опирается пригрузочный брус, при этом все крепления осуществлены посредством соединительных болтов, а оконный блок для закрепления в стене имеет анкеры.

Оконный блок представлен на фиг. 1-3 и состоит из несущей металлической рамы таврового профиля 1, внешней съемной плоской металлической рамы 2, обвязки внешнего подвижного переплета из уголкового профиля 3, обвязки внутреннего подвижного переплета из швеллера 4, средних горизонтальных и вертикальных элементов переплетов таврового профиля 5, стекла криволинейного очертания 6, слоев податливого материала 7, верхних опорных уголковых элементов с удлиненной полкой 8, нижних опорных уголковых элементов 9, вертикальных направляющих стержней 10, гибкой защитной шторы 11, горизонтальных ребер жесткости шторы 12, горизонтального пригрузочного бруса с податливой прокладкой внизу 13, двухзвенного шарнирного фиксатора 14, уголковых крепежных элементов 15, анкеров 16, соединительных болтов 17 и уплотнительно-крепежных элементов 18.

Оконный блок функционирует следующим образом.

Воздушная ударная волна, воздействуя на стекла криволинейного очертания 6, обвязку внешнего подвижного переплета из уголкового профиля 3 и средние горизонтальные и вертикальные элементы переплета таврового профиля 5, вызывает их перемещение и деформацию сжатия слоя податливого материала 7 по периметру несущей рамы 1 между обвязками внутреннего 4 и внешнего 3 переплетов. Далее динамическое воздействие передается на обвязку внутреннего подвижного переплета из швеллера 4, вызывая его перемещение 3, как следствие, деформацию сжатия слоя податливого материала 7 между обвязками внутреннего подвижного переплета из швеллера 4 и полкой несущей металлической рамы таврового профиля 1.

Организованная деформативность остекленных внешнего 3 и внутреннего 4 переплетов уменьшает амплитуду действующего избыточного давления отражения за счет нарушения режимов дифракции и обтекания, что непозволяет сформироваться интенсивной динамической нагрузке отражения на остекление оконного блока. Наиболее избыточное давление отражения наблюдается при режиме дифракции на неподвижных жестких преградах, установленных вертикально.

При предельном сжатии слоя податливого материала 7 между обвязками внутреннего переплета 4 и полкой несущей металлической рамы таврового профиля 1 происходит поворот звеньев двухзвенного шарнирного фиксатора 14 и освобождается горизонтальный пригрузочный брус 13. Брус 13 перемещается вниз по направляющим стержням 10 и натягивает гибкую защитную штору 11 с горизонтальными ребрами жесткости 12, в результате чего штора 11 перекрывает весь оконный проем. В этом случае, если даже произойдет разрушение остекления 6, люди, находящиеся внутри помещения, не будут поражены осколками этого остекления.

С учетом вышеизложенного обеспечивается значительное повышение взрывостойкости остекления и снижение поражающего действия осколков остекления на людей, находящихся внутри здания.

Оконный блок относится к области строительства наземных промышленных, общественных и жилых зданий и может быть использован в районах с потенциальной опасностью воздействия взрывов, а также некоторых стихийных природных явлений. Воздушная ударная волна, воздействуя на стекла 6, обвязку внешнего подвижного переплета из уголкового профиля и средние горизонтальные и вертикальные элементы переплета таврового профиля 5, вызывает их перемещение и деформацию сжатия податливого материала 7 по периметру несущей рамы 1 между обвязками внутреннего и внешнего переплетов. Далее динамическое воздействие передается на обвязку внутреннего подвижного переплета из швеллера 4, вызывая его перемещение и деформацию сжатия слоя податливого материала 7. При предельном сжатии слоя податливого материала 7 между обвязками внутреннего переплета 4 и полкой несущей металлической рамы таврового профиля происходит поворот звеньев двухзвенного шарнирного фиксатора 14 и освобождается горизонтальный пригрузочный брус 13. Брус 13 перемещается вниз по направляющим стержня 10 и натягивает гибкую защитную штору 11, перекрывая весь оконный проем. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

1. Оконный блок, содержащий оконную коробку с вставленными в нее двумя остекленными оконными переплетами, отличающийся тем, что коробка составлена из несущей металлической рамы таврового профиля и внешней съемной плоской металлической рамы и установленными внутри несущей рамы с зазором обвязками внешнего подвижного переплета из уголкового профиля и внутреннего подвижного переплета из швеллера, причем зазоры по периметру несущей рамы заполнены слоями податливого материала, обвязки внешнего и внутреннего подвижных переплетов перекрыты средними горизонтальными и вертикальными элементами переплетов таврового профиля, а образовавшиеся ячейки переплетов заполнены стеклами криволинейного очертания, которые закреплены посредством уплотнительно-крепежных элементов. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что с внутренней стороны блока по бокам установлены вертикальные направляющие стержни, на которые навешена гибкая защитная штора с горизонтальными ребрами жесткости, закрепленная в верхней части посредством гаек на направляющих стержня и в нижней части на пригрузочном брусе с податливой прокладкой внизу, причем вертикальные направляющие стержни закреплены вверху блока на верхних опорных уголковых элементах с удлиненной полкой и внизу на нижних опорных уголковых элементах, а вверху на полках несущей рамы блока и обвязки внутреннего переплета посредством уголковых крепежных элементов установлены по бокам блока двузвенные шарнирные фиксаторы, на которые сверху опирается пригрузочный брус, при этом крепления осуществлены посредством соединительных болтов, а оконный блок для закрепления в стене имеет анкеры.