НЕСУЩАЯ СТРУКТУРА ПЕРЕКРЫТИЯ Российский патент 2018 года по МПК E02D29/14 

Изобретение относится к несущей структуре перекрытия согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Перекрытия для встраиваемых в грунт сооружений известны из ЕР 1031664 А1 или DE 102011051545 А1. В этих известных предметах речь идет о так называемой крышке колодца. Здесь следует, однако, также упомянуть, что настоящее изобретение относится также к несущим структурам прямоугольных перекрытий, например к перекрытиям желобов поверхностного дренажа, из чего вытекает, что в перекрытиях могут также иметься отверстия.

Перекрытия такого рода зачастую изготавливаются из чугуна, а также из пластмассы. Для того чтобы расходовать как можно меньше материала, перекрытия изготавливают с одной стороны с образующей верхнюю поверхность составной частью и с другой стороны с несущими структурами, которые подпирают эту поверхность. Хотя известные из вышеназванных печатных изданий перекрытия или же их несущие структуры стабильны, но на них расходуется много материала.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования несущей структуры названного в начале типа в том отношении, чтобы при одинаковой стабильности можно было работать со сниженным расходом материала.

Данная задача решена посредством несущей структуры по п. 1 формулы изобретения и посредством способа изготовления таковой по п. 5 формулы изобретения.

Данная задача решена в несущей структуре перекрытия встраиваемого в грунт сооружения, например колодца или желоба, причем перекрытие имеет проезжую верхнюю поверхность, и несущая структура простирается под ней вниз, внутрь сооружения и имеет балкообразные несущие элементы, таким образом, что их нижняя, обращенная от верхней поверхности сторона несущего элемента при приложении нагрузки к верхней поверхности испытывает растягивающее напряжение, прежде всего, посредством того, что между двумя областями с минимальным растягивающим напряжением толщина несущих элементов выполнена, по существу, симметрично увеличивающейся до максимального значения и затем снова уменьшающейся для образования бочкообразной в виде снизу на перекрытие формы. То есть речь здесь идет о том, чтобы несущий элемент увеличивался в размере не по своей высоте, то есть по его размеру в вертикальном направлении, а своей ее толщине, чтобы в горизонтальном сечении возникала форма в виде веретена. Разумеется, это изменение толщины можно одновременно комбинировать также с изменением высоты несущей структуры.

Перекрытие выполняется, преимущественным образом, в виде монолитной литой детали, что дает возможность очень простого изготовления. При этом является предпочтительным, прежде всего, выполнение в виде детали из чугуна с шаровидным графитом, благодаря чему становится возможной высокая стабильность.

Для образования способствующих извлечению из формы скосов задающие толщину несущих элементов, обращенные друг к другу боковые поверхности несущих элементов выполнены, преимущественным образом, расходящимися по направлению к верхней поверхности (то есть во встроенном состоянии снизу вверх). При этом угол наклона этих поверхностей остается одинаковым по всей длине несущего элемента, то есть в более тонких областях несущего элемента он не изменен по сравнению с более толстыми областями несущего элемента. Благодаря этому обеспечивается оптимальное извлечение формообразующей модели из материала формы (формовочного песка).

Для выбора размеров подобной несущей структуры можно действовать со следующими этапами:

- устанавливают первую толщину несущего элемента для восприятия предопределенной нагрузки при принятии за основу постоянной по длине несущего элемента толщины,

- определяют вторую толщину несущего элемента в областях с минимальным растягивающим напряжением для восприятия предопределенной нагрузки при принятии за основу постоянной по длине несущего элемента толщины, и

- толщину несущих элементов определяют с увеличением от второй толщины до первой толщины и снова с уменьшением до второй толщины. При этом обращается внимание на то, чтобы не возникало никаких резких переходов.

В последующем подробнее разъясняются два примера выполнения изобретения. При этом показано на:

Фиг. 1 - вид сверху на перекрытие,

Фиг. 2 - вид вдоль линии II-II на фиг. 1,

Фиг. 3 - вид снизу на перекрытие согласно фиг. 1 и 2,

Фиг. 4 - увеличенное изображение области IV на фиг. 3 и

Фиг. 5 - вид сверху на выполненную согласно изобретению защитную решетку для желоба поверхностного дренажа.

В последующем описании для одинаковых и одинаково действующих частей применяются одни и те же ссылочные обозначения (на фиг. 4 ссылочные обозначения 21 и 22 ошибочно переставлены местами по сравнению с фиг. 3, в дальнейшем тексте перевода за основу берутся ссылочные обозначения, приведенные на фиг. 3 - прим. пер.).

На фиг. 1-3 показана крышка люка, которая изготовлена из чугуна с шаровидным графитом. Данная крышка люка содержит несущую структуру 20, которая состоит из восьми проходящих радиально несущих элементов 21, которые пролегают от внешнего края перекрытия 10 внутрь на некоторую величину, которая короче, чем радиус. Несущие элементы 21 увеличиваются по своей высоте, как это следует, прежде всего, из фиг. 2, от внешнего края внутрь и на своих внутренних концах соединены друг с другом посредством восьми расположенных правильным восьмиугольником несущих элементов 23 (ошибка: должно быть «22» - прим. пер.). Таким образом, при нагрузке, действующей на (встроенное) перекрытие 10 вертикально сверху, внутренние несущие элементы 22 принимают на себя, по существу, чистую растягивающую нагрузку, которая от несущих элементов 21, а именно, прежде всего, от их (во встроенном состоянии) нижних сторон, передается на нижние стороны 24 несущих элементов несущих элементов 22.

В областях А, А', которые расположены по соседству с «областями присоединения» к концам несущих элементов 22 (должно быть «21» - прим. пер.), на несущие элементы 22 действует относительно наименьшая растягивающая нагрузка. В средней области М между областями А, А' несущие элементы 21 (должно быть «22» - прим. пер.) изготавливаются теперь с большей толщиной D, чем в областях А, А' по соседству с концами несущих элементов 22 (должно быть «21» - прим. пер.). Боковые поверхности 25, 26 несущих элементов несущих элементов 21 (а также 22) снабжены равномерным углом наклона относительно вертикали (или же перпендикуляра к верхней поверхности 11). Помимо этого, в областях перехода к образующей верхнюю поверхность 11 поверхности предусмотрены, конечно, соответствующие радиусы.

Тот же самый принцип конструирования применяется также в перекрытии желоба согласно фиг. 5. Здесь тоже предусмотрены несущие элементы 23, которые пролегают между боковыми опорами 27, 27', которые укладываются на верхний край желоба (или его рамы). Между несущими элементами 23 предусмотрены щели 12, через которые поверхностные воды могут затекать в расположенный под перекрытием 10 желоб. «Бочкообразность», то есть увеличенная толщина D несущих элементов 23 посредине между боковыми опорами 27, 27', показана на фиг. 5 в сильно увеличенном виде.

Увеличивающаяся к средней области М толщина D несущих элементов 23 здесь тоже может комбинироваться с большей высотой Н несущих элементов 23, то есть с размером, перпендикулярным плоскости чертежа на фиг. 5, или же перпендикулярным верхней поверхности 11 перекрытия 10.

Для выбора размеров несущей структуры 20 сначала определяют требуемую при заданной нагрузке на перекрытие 10 (по существу, перпендикулярно верхней поверхности 11) толщину D несущих элементов 21 (должно быть «22» - прим. пер.), а именно при условии, что несущие элементы 21 (должно быть «22» - прим. пер.) имеют постоянную толщину D. После этого определяют, какая нагрузка имеет место в областях А, А', то есть в области перехода к проходящим радиально несущим элементам 22 (должно быть «21» - прим. пер.), из чего, в свою очередь, выводят необходимую для этого толщину материала несущего элемента (постоянной толщины). В завершение выводят как можно более равномерный и плавный переход между этими обеими толщинами. Из этого следует экономия материала в областях, которые не должны иметь максимальную толщину, принцип, который приводит к поразительно большой экономии материала.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 перекрытие

11 верхняя поверхность

12 щель

20 несущая структура

21 несущий элемент

22 несущий элемент

23 несущий элемент

24 нижняя сторона несущего элемента

25, 26 боковая поверхность несущего элемента

27, 27' боковая опора

Изобретение относится к несущей структуре перекрытия встраиваемого в грунт сооружения, например колодца или желоба, причем перекрытие имеет проезжую верхнюю поверхность, и несущая структура простирается под ней вниз, внутрь сооружения, и имеет балкообразные несущие элементы, таким образом, что их нижняя обращенная от верхней поверхности сторона несущего элемента при приложении нагрузки к верхней поверхности испытывает растягивающее напряжение. Между двумя областями с минимальным растягивающим напряжением толщина несущих элементов выполнена симметрично увеличивающейся до максимального значения и затем снова уменьшающейся для образования бочкообразной в виде снизу на перекрытие формы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Несущая структура перекрытия встраиваемого в грунт сооружения, например колодца или желоба, причем перекрытие (10) имеет проезжую верхнюю поверхность (11), и несущая структура (20) простирается под ней вниз, внутрь сооружения, и имеет балкообразные несущие элементы (21-23), таким образом, что их нижняя обращенная от верхней поверхности (11) сторона (24) несущего элемента при приложении нагрузки к верхней поверхности (11) испытывает растягивающее напряжение, отличающаяся тем, что между двумя областями (А, А') с минимальным растягивающим напряжением толщина (D) несущих элементов выполнена, по существу, симметрично увеличивающейся до максимального значения и затем снова уменьшающейся для образования бочкообразной в виде снизу на перекрытие формы.

2. Несущая структура по п. 1, отличающаяся тем, что перекрытие (10) выполнено в виде, преимущественным образом, монолитной литой детали.

3. Несущая структура по п. 2, отличающаяся тем, что перекрытие (10) выполнено в виде детали из чугуна с шаровидным графитом.

4. Несущая структура по п. 1, отличающаяся тем, что для образования способствующих извлечению из формы скосов задающие толщину (D) несущих элементов (21-23) обращенные друг к другу боковые поверхности (25, 26) несущих элементов выполнены расходящимися по направлению к верхней поверхности (11).

5. Способ выбора размеров несущей структуры по одному из предшествующих пунктов, отличающийся следующими этапами:

- устанавливают первую толщину несущего элемента для восприятия предопределенной нагрузки при принятии за основу постоянной по длине несущего элемента толщины,

- определяют вторую толщину несущего элемента в областях с минимальным растягивающим напряжением для восприятия предопределенной нагрузки при принятии за основу постоянной по длине несущего элемента толщины и

- толщину несущих элементов определяют с увеличением от второй толщины до первой толщины и снова с уменьшением до второй толщины.