Скоба для крепления шифера Советский патент 1993 года по МПК E04D1/14 E04B1/38 

V

w

&

Использование: дЛя закрепления шиферных листов на крыше зданий. Сущность изобретения: скоба для крепления шифера включает изогнутый корпус с радиусом, равным радиусу волны шифера со сквозным отверстием в вершине, и загнутыми в направлении, противоположном направлению корпуса, концами. Корпус выполнен из соединенных между собой центрального прижимного и крайних опорных участков, разделенных канавками, при этом поперечное сечение прижимного участка выполнено равнопрочным по длине. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области стро- ггельства, в частности для закрепления ши- ерных листов на крыше зданий и может ыть использовано по своему назначению ри кровле крыш с помощью хрупкого мате- эиала, (например шифера, черепицы и т. п.). Известна скоба для крепления шифера, жлючающая изогнутый по радиусу корпус эавный радиусу волны шифера со сквозным отверстием в вершине и загнутыми в на- правлении противоположном направлению корпуса концами.

Недостатком этой скобы является большой расход материала при изготовлении из- за того, что скоба изготавливается с равными размерами, как по длине, так и по ширине. Кроме того крепление шифера такой скобой так же ненадежно из-за малой площади в поперечном сечении, т. к. жесткость корпуса уменьшается от центра и равна нулю в концевых частях. Таким образом.

крепление шифера осуществляется по длине волокон шифера, что приводит к его разрушению по длине при изгибающих нагрузках. Это делает весь процесс закрепления шифера трудоемким, а так же ненадежным в процессе эксплуатации за счет создания заведомо изгибающих нагрузок вдоль волны шифера в процессе крепления, что приводит к тому, что шифер лопается вдоль в зоне крепежного элемента под воздействием ветра, снега и т. д.

Цель изобретения - экономия материала при повышении надежности крепления за счет равнопрочности корпуса и удаления его концов от места крепления.

Указанная цель достигается тем, что в скобе для крепления шифера на кровле, включающей изогнутый корпус с радиусом равным радиусу волны шифера со сквозным отверстием в вершине и загнутыми в направлении противоположным направлению

VI

Ю Ю 4 4 N3

СО

корпуса концами, корпус выполнен из соединенных между собой центрального прижимного и крайних опорных участков, разделённых канавками, при этом поперечное сечение прижимного участка выполне- но равнопрочным по длине, ширина опорных участков и прижимного участка выполнена одинаковой, ширина прижимного участка корпуса выполнена переменной, а концы опорных участков закругленными, при этом ширина и длина корпуса определяется по формуле:

)(X)

V47-.I2

где В(х) - длина скобы;

Цх) - длина скобы;

F(x) - площадь.скобы в зависимости от длины определяется по формуле

)-(

+r(1+2(i -a/Ss|nx:

/;

- ..itHM;. -. ; .;; / .-.. .

Р - сила удержания шифера в центре закрепления; а - предельная удельная прочность корпуса;

г - радиус изгиба корпуса;

I - длина прижимного участка корпуса скобы;:

б - толщина корпуса скобы.

На фиг. 1 показана предлагаемая скоба, общий вид; на фиг, 2 - другой вариант вы- полнения скобы; на фиг. 3 - поперечное сечение скобы; на фиг. 4 - схема крепления шифера скобой поперечный разрез; на фиг. 5 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Как показано на фиг. 1 скоба содержит корпус, состоящий из прижимного участка 1 и двух опорных участков 2, расположенных по обоим сторонам прижимного участка и разделенные между собой сужениями 3 в виде канавок или криволинейными перехо- дами. Участки 1 и 2 в поперечном сечении выполнены изогнутыми с радиусом г. Прижимной участок 1 скобы имеет длину I и в вершине снабжен сквозным отверстием 4 под крепежный элемент 5, который закреп- ляется в кровле 6 путем нанесения по верхней части 7 удара значительной силы в малом промежутке времени, которая пробивает лист 8.

0

5

0

0

5

0

5 0 5

Прижимной участок 1 корпуса скобы выполнен с шириной В(х), которая имеет равнопрочное сечение в различных местах по длине и в особенности в центре отверстия 4 и канавок 3.

Работа предлагаемой скобы осуществляется следующим образом. Сначала лист шифера 8 укладывают на кровлю 6. Затем на выступ гофры шифера в зоне крепления накладывается скоба таким образом, чтобы отверстие 4 совпало с вершиной гофры. Затем устанавливают гвоздь 5 и наносят по верхней части 7 удары. Под воздействием этого удара заостренный конец гвоздя 5 пробивает в шифере отверстие и заходит в кровлю. При этом за счет упругости скобы гвоздь начинает прижимать сначала опорные участки 2, которые по мере возрастания прижимного усилия начнут изгибаться по канавкам 3 и плотно охватывают наружную поверхность гофры листа. При этом прижимная часть 1 скобы деформируясь при ударных нагрузках будет вибрировать и не дает шиферу проломиться от верхней части 7 крепежного элемента 5.

В процессе забивки крепежного элемента на скобу толщиной б действует сила Р со стороны гвоздя и две симметричные реакции опоры. В процессе закрепления составляющая реакции опоры является знакопеременной и ее среднее значение можно считать равной 0. При этом- отношение

R

- tg и К - коэффициент трения металла

Kj

по шиферу, В сечениях скобы по всей ее длине максимальные напряжения формируются изгибающим моментом (нормальной направляющей) реакции опор и в особенности опасных сечениях (в зоне канавок 3 и в зоне отверстия 4). Для нормального напряжения в этих сечениях, возникающего от действия в поперечном сечении кривого

бруса (3) продольной оси N --Д- поперечной силы Q Р/2 и изгибающего момен... Р sin a c та М -----. будет иметь

2У4г2-,2

rr-N+ М

а-р+р-гт

(1)

где F-площадь поперечного сечения бруса; I - расстояние от нейтрального слоя до

центра тяжести поперечного сечения бруса; . г0 - радиус кривизны нейтрального

слоя;

р- текущие значения радиуса изгиба, Подставляя значения в (1) получаем

- Р tgyfo + --i--i- Јi

p

Для того, чтобы в любом сечении скобы величина нормального напряжения была величиной постоянной, необходимо, чтобы плоЬдадь F зависила от угла (а) и определяете из уравнения:

Р г sin a-(p- г0

(2)

угла (i преобразовано в функцию с зависимостью площади от длины дуги скобы: .

Р

+ -----

+

(9)

мое сечение прижимного участка выполнено равнопрочным по длине.

B((X). Р /

6V4r2-l2-2 5 a

где F(x) - площадь скобы в зависимости от длины, и определяемая по формуле:

F(x)-(-

-) +

г(1 +

5

+

2(1/i2-6/r ls|nj

2 V4r2-l2

где Р - сила удержания шифера;

о - предельная удельная прочность корпуса;

г - радиус изгиба корпуса;

I - длина прижимного участка корпуса скобы;

д толщина корпуса скобы.

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101