КОНСОЛЬ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА, ВЫПОЛНЯЮЩАЯ ОПОРНУЮ ФУНКЦИЮ Российский патент 2023 года по МПК E04F13/22 

Предлагаемое изобретение относится к опорным несущим деталям из полимерного композитного материала (далее по тексту ПКМ) и может найти широкое применение в строительных конструкциях различного назначения, в частности, конструкциях вентилируемых фасадов. Консоль выполняет поддерживающую, несущую или опорную функцию, отличается простым, надежным и быстрым монтажом и предназначена, например, для обеспечения величины вентилируемого воздушного зазора в конструкциях экранов для тепловлагозащиты оболочек градирен башенного типа. Вентилируемый воздушный зазор является важным фактором обеспечения свободного прохождения потока воздуха. Консоль применима в различных макроклиматических регионах согласно ГОСТ 15150-69.

Стандартная крепежная конструкция, используемая в экранной тепловлагозащите железобетонных оболочек градирен башенного типа, состоит из металлических пластин, крепящихся при помощи пристрелки монтажным пистолетом посредством дюбелей. Далее к установленным металлическим пластинам приваривается металлическая скоба ручной электродуговой сваркой для обеспечения вентилируемого воздушного зазора. К металлическим скобам крепятся деревянные горизонтальные прогоны при помощи болтового соединения. На деревянные прогоны устанавливается резиновая прокладка и крепятся заклепками комбинированные алюминиевые листы (конструкция вытяжных башен градирен №№4 и 5 на ТЭЦ-25 и градирен №№2 и 4 на ТЭЦ-26 ОАО «Мосэнерго»). Такой вид конструкции достаточно трудоемок, материалоемок и не отличается необходимой прочностью и надежностью.

Консоль из ПКМ разработана как аналог фасадных металлических кронштейнов различной конфигурации. В отличии от стандартной конструкции, описанной выше, она составляет единое целое, что сказывается на экономии времени, ресурсов (нет сварочных операций, дополнительных крепежных элементов) и удобстве монтажа. Консоль из ПКМ устойчива как к продольным, так и изгибающим нагрузкам. Обладает высокой прочностью и жесткостью, коррозионной стойкостью, категорией стойкости к горению по ГОСТ 28157-2018 - ПВ-0 (подтверждено протоколом испытаний № ССБК DS000021-1/CM от 18.10.2021 г.), низким удельным весом. Конструкция установочной части консоли выполнена с уклоном для предотвращения скопления возможного конденсата. Консоль из ПКМ устойчива к воздействию климатических факторов внешней среды при температуре окружающей среды от минус 60°С до плюс 60°С. В зависимости от разновидности ПКМ может иметь следующие регулируемые при необходимости характеристики:

- высокий уровень химической стойкости;

- высокотемпературный режим эксплуатации;

- диэлектрические свойства;

- группа горючести Г1 - Г3, ГОСТ 30244-94;

- низкий показатель токсичности;

- стойкость к ультрафиолетовому излучению;

- износостойкость;

- низкая теплопроводность;

- морозостойкость;

- продолжительный срок эксплуатации до 50 лет.

ПКМ консоли представляет собой стеклонаполненный компаунд на основе ненасыщенной полиэфирной смолы, изготовленный методом прессования. В качестве ПКМ могут применяться другие композиты различных марок и составов, необходимые для обеспечения физико-механических показателей и заданных требований в зависимости от назначения конструкции. Вариативность выбора ПКМ и способа изготовления консоли исходит из следующих входных критериев:

- состав и температура рабочей среды;

- рабочие нагрузки;

- конструктивные решения;

- способ соединения и способ монтажа.

ПКМ консоли в отвержденном виде не токсичен, не взрывоопасен и не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. Изделие имеет санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии уровня химического анализа выделяемых вредных веществ в водную и воздушную среды показателям предельно допустимым концентрациям.

Схема устройства консоли из ПКМ представлена на фиг. 1 и фиг. 2 (отличаются размером, обеспечивающим величину вентилируемого зазора), где 1 и 2 - установочные отверстия консолей. При монтаже изделия могут устанавливаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Крепление консоли осуществляется в двух точках, что придает конструкции необходимую жесткость и устойчивость. В зависимости от технологических, инженерных функций, условий сборочных и монтажных работ, фиксированное крепление консоли к различным поверхностям возможно производить при помощи анкеров различной модификации или других стандартных крепежных изделий.

На фиг. 1 и фиг. 2 диаметр двух установочных отверстий консолей - 9 мм. Расстояние между отверстиями 600 мм. В зависимости от назначения консоли могут быть изготовлены различной конфигурации с учетом заданных параметров.

Для подтверждения прочностных свойств консоли были изготовлены испытательные образцы из стекловолокнистого материала на основе полиэфирного связующего методом прессования (далее по тексту - испытательный образец) размером (90×60×10). Испытательный образец является имитацией стенки консоли из ПКМ. Целью испытания было определение прочности испытательных образцов при имитации монтажного соединения анкер-шпилькой динамометрическим предельным ключом с моментом затяжки 20 Н⋅м. Схема проведения испытания показана на фиг. 3, где 3 - испытательный образец; 4 - гайка М8; 5 - шайба; 6 - объект для крепления; 7 - болт М8. Болт М8, гайка М8 и шайба в сборе имитируют анкер-шпильку. После затяжки гайки М8 динамометрическим предельным ключом с моментом затяжки 20 Н⋅м производился замер толщины испытательного образца. В результате испытания было выявлено отсутствие нарушений целостности поверхности образца; отсутствие расслоений, трещин и смятия; толщина испытательного образца осталась без изменений.

Консоль из ПКМ имеет профиль переменного сечения, позволяет, в частности, обеспечить необходимый вентилируемый зазор между строительным основанием и обшивкой, гарантируя этим в том числе свободное прохождение потока воздуха между поверхностью защитного экрана и внутренней оболочкой градирни, тем самым увеличивая эксплуатационный срок службы конструкции. Консоль из ПКМ разработана таким образом, чтобы обеспечить устойчивость в продольном и поперечном направлениях, необходимую жесткость, удобство монтажа и надежность крепления в бетоне с трещинами, возможность регулирования конфигурации и размеров с учетом заданных параметров. В зависимости от состава ПКМ возможно варьирование физико-механических показателей консоли, руководствуясь техническим назначением конструкции, в которой она применима. Данное изделие применимо при проектировании различных строительных конструкций, в том числе градирен любой конфигурации и высоты.

Заявленное изобретение относится к опорным несущим деталям из полимерного композитного материала и может найти широкое применение в строительных конструкциях различного назначения, в частности конструкциях вентилируемых фасадов. Техническим результатом является повышение жесткости и прочности. Технический результат достигается тем, что консоль из полимерного композитного материала, выполняющая опорную функцию, характеризуется тем, что представляет собой единую цельную конструкцию, имеющую профиль переменного сечения, при этом консоль снабжена двумя U-образными выступами, на каждом из которых выполнены установочное отверстие и установочная часть, выполненная с уклоном для предотвращения скопления возможного конденсата. 3 ил.

Консоль из полимерного композитного материала, выполняющая опорную функцию, характеризующаяся тем, что представляет собой единую цельную конструкцию, имеющую профиль переменного сечения, при этом консоль снабжена двумя U-образными выступами, на каждом из которых выполнены установочное отверстие и установочная часть, выполненная с уклоном для предотвращения скопления возможного конденсата.