Присоединительный элемент консольной плиты - RU2334845C2
Код документа: RU2334845C2
Чертежи
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится к присоединительному элементу консольной плиты для соединения плиты перекрытия и свисающей консолью плиты.
Уровень техники
Присоединительные элементы для консольных плит известны уже в течение многих лет. Так, например, из документа DE 3005571 В1 известен присоединительный элемент для консольной плиты с продолговатым параллелепипедальным изоляционным участком из теплоизоляционного материала. Изоляционный участок пронизан продолговатыми металлическими армирующими элементами, которые проходят главным образом поперек изоляционного участка и рассчитаны для восприятия растягивающих усилий. Наряду с армирующими элементами присоединительный элемент для консольных плит содержит также поперечные несущие стержни из арматурной стали, а также части стальной конструкции, которые действуют в качестве прижимных элементов.
Для снижения затрат предлагались также присоединительные элементы для консольных плит, выполненных в виде многосоставной строительной конструкции, которая собиралась только на строительной площадке. Решения такого типа известны, например, из документов DE 3426538 А1, ЕР 117897 А1, а также ЕР 388692 А1.
В документе ЕР 121685 А2 предлагаются прижимные элементы для присоединительных элементов консольных плит. В качестве прижимных элементов в данном случае используются стержни, которые размещаются в обеих строительных деталях с двух сторон изоляционного участка. Стержни обладают такой упругостью, что они воспринимают обусловленные под действием температуры продольные движения поперек сжатых стержней, а также могут следовать за этими продольными движениями. Однако это может привести к откалыванию бетона и к усталостному излому в области введения сжатых стержней в консольную плиту и, соответственно, плиту перекрытия.
Из документа ЕР 1229176 А2 известен присоединительный элемент консольной плиты с двумя соосными сжатыми элементами. Оба сжатых элементы разделены между собой посредством расположенного в изоляционном участке подшипника скольжения. В качестве подшипника скольжения используется скользящая пленка или расположенный между двумя плитами скользящий слой. Однако при использовании скользящей пленки в первую очередь возникает проблема, заключающаяся в том, что смазка после определенного количества тепловых движений свисающей плиты теряет свою функциональную способность.
Наконец, из документа ЕР 1225282 А2 известна строительная конструкция для теплоизоляции, которая содержит изоляционный участок и прижимные элементы, при этом прижимные элементы состоят из бетона и изготовлены с помощью экструзии или литья. Изготовленные при использовании литейной формы бетонные прижимные элементы вместе с литейной формой заделываются в строительную конструкцию. Литейная форма действует в таком случае в качестве скользящего слоя, в результате чего прижимной элемент может следовать с совершением скольжения за относительными движениями обеих прилегающих бетонных строительных конструкций. Согласно документу ЕР 1225282 А2 в результате этого образуется особое преимущество, заключающееся в том, что бетонный прижимной элемент всегда своей плоской и гладкой поверхностью прилегает к примыкающей бетонной строительной конструкции независимо от залитого в литейную форму бетона.
Однако предлагаемому в документе 1225282 А2 решению присущи также и недостатки. Как известно, плиты перекрытия и свисающие консолью плиты обладают значительным расхождением в качестве. Часто применяют бетон более низкого качества, в результате чего в первую очередь после относительно длительного срока службы и при высоких нагрузках под действием относительных движений свисающей плиты относительно здания могут возникать повреждения и, в особенности, выкрашивание бетона. Особой опасности при этом подвергается граничная поверхность между прижимным элементом и плитой перекрытия и, соответственно, прижимным элементом и свисающей консолью плитой.
Описание изобретения
В данном разделе описано решение согласно данному изобретению. Предлагается создание присоединительного элемента консольной плиты, который может воспринимать термически обусловленные движения свисающей плиты таким образом, что они практически не нагружают примыкающий бетон плиты перекрытия. Эта задача решается согласно данному изобретению с помощью присоединительного элемента консольной плиты по независимому пункту 1 формулы изобретения. Другие предпочтительные аспекты, детали и исполнения изобретения вытекают из независимых пунктов формулы изобретения, описания изобретения и чертежей.
В настоящем изобретении используются не распространенные до настоящего времени плоские поверхности скольжения, которые позволяют свисающей плите совершать поступательные движения, а шарнирные элементы, которые следуют за термически обусловленными движениями свисающей плиты под действием движения опрокидывания. В основу изобретения поставлена задача, заключающаяся в том, чтобы относительное движение прижимных элементов по отношению к примыкающим бетонным строительным конструкциям могло происходить между двумя поверхностями известного строения и, таким образом, известного качества.
Присоединительный элемент консольной плиты согласно данному изобретению соединяет плиту перекрытия и свисающую (консольную) плиту. Он содержит средства натяжения, средства поперечного натяжения, средства сжатия и параллелепипедальный изоляционный участок, при этом, по крайней мере, одно средство сжатия выполнено в виде шарнирного элемента, проходящего через параллелепипедальный изоляционный участок. Средства натяжения служат для восприятия растягивающих усилий, средства поперечного натяжения - для восприятия касательных усилий или поперечных усилий, а средства сжатия - для восприятия сжимающих усилий. Шарнирный элемент состоит из основной части, прилегающего сбоку к плите перекрытия конечного отрезка и конечного отрезка, прилегающего сбоку к свисающей плите. Основное тело в целом заключено в параллелепипедальный изоляционный участок, в то время как концевые отрезки в смонтированном состоянии заходят в свисающую плиту и плиту перекрытия. Поверхности обоих концевых отрезков шарнирного элемента имеют в каждом случае вдоль, по крайней мере, одного направления положительный изгиб, при этом, по крайне мере, один концевой отрезок снабжен средством скольжения. Средство скольжения по данному изобретению представляет собой примыкающий к концевому отрезку с геометрическим замыканием шарнирный подпятник, при этом внутренний диаметр шарнирного подпятника больше по сравнению с наружным диаметром основного тела шарнирного элемента.
При тепловой нагрузке происходят перемещения свисающей плиты относительно плиты перекрытия. Без принятия дополнительных мер эти перемещения могут привести к излому и разрушению балкона. Присоединительный элемент консольной плиты согласно данному изобретению снабжен шарнирными элементами, которые это относительное движение воспринимают в движении опрокидывания и таким образом предотвращают чрезмерную нагрузку материала. Для того чтобы указанное движение опрокидывания могло протекать без деформирования шарнирного элемента, бетон как свисающей плиты, так и плиты перекрытия не должен прочно соединяться с шарнирным элементом. Только в таком случае обеспечивается условие, согласно которому соответствующая, изготовленная из бетона плита может перемещаться относительно шарнирного элемента.
Из документа ЕР 1225282 А2 известны изготовленные с применением литейной формы бетонные прижимные элементы, которые вместе с литейной формой встраиваются в строительную конструкцию, при этом литейная форма действует в качестве скользящего слоя. Следовательно, при тепловом расширении свисающей плиты происходит перемещение прижимного элемента, включая литейную форму относительно прилегающей части здания, и, таким образом, относительно плиты перекрытия, и, соответственно, относительно свисающей плиты. Под действием возникающего при этом трения между литейной формой и примыкающим бетоном могут возникнуть усталостные изломы в бетоне.
Для устранения такого недостатка согласно настоящему изобретению используется примыкающий с геометрическим замыканием к концевому отрезку шарнирного элемента шарнирный подпятник, внутренний диаметр которого больше наружного диаметра основного тела шарнирного элемента. В результате этого обеспечивается возможность перемещения шарнирного элемента в шарнирном подпятнике, в то время как сам шарнирный подпятник не перемещается относительно прилегающей бетонной строительной конструкции. Благодаря этому в значительной мере снижается нагрузка на бетон свисающей плиты и, соответственно, плиты перекрытия, что проявляется в значительном увеличении срока службы.
В изготовленных с использованием литейной формы прижимных бетонных элементах согласно документу ЕР 1225282 А2 внутренний диаметр средства скольжения, следовательно, внутренний диаметр литейной формы и наружный диаметр непосредственного бетонного прижимного элемента в основном совпадают. Само собой разумеется, что при более точном рассмотрении существует в математическом смысле бесконечно малое различие между обоими диаметрами, однако в рамках настоящего изобретения это не играет никакой роли для функции прижимного элемента.
За счет исполнения шарнирного подпятника с геометрическим замыканием по настоящему изобретению обеспечивается движение опрокидывания шарнирного элемента в определенном направлении. Под понятием «геометрическое замыкание» следует при этом понимать, что поверхность контакта шарнирного подпятника в отношении шарнирного элемента имеет тот же изгиб, как и соответствующий концевой отрезок шарнирного элемента.
Наряду с этим при использовании шарнирного подпятника предусматриваются определенные скользящие движения, так как материалы шарнирного элемента и шарнирного подпятника известны. В том случае, если в предлагаемом согласно документу ЕР 1225282 А2 решении шарнирный подпятник образует бетон, характеристики скольжения шарнирного подпятника неизвестные, так как качество и добротность бетона в этой области не определена надежным образом.
Для осуществления преимуществ настоящего изобретения достаточно уже незначительной разности указанных диаметров. Различие должно быть всего лишь таким, чтобы имелась возможность совершения опрокидывающегося движения шарнирного элемента при неизменяющемся положении шарнирного подпятника. С другой стороны, разность диаметров не должна быть слишком большой, так как в таком случае шарнирный элемент сможет производить также и поступательные движения относительно шарнирного подпятника, в результате чего произойдет опрокидывание или заклинивание шарнирного элемента.
По этой причине согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения внутренний диаметр шарнирного подпятника, по крайней мере, на 1% больше, предпочтительно на 2% больше, предпочтительно на 3% больше, по сравнению с наружным диаметром основного тела шарнирного элемента.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения внутренний диаметр шарнирного подпятника, по крайней мере, на 5% больше, предпочтительно на 7% больше, предпочтительно на 10% больше, по сравнению с наружным диаметром основного тела шарнирного элемента.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения внутренний диаметр шарнирного подпятника, по крайней мере, на 15% больше, предпочтительно на 25% больше, по сравнению с наружным диаметром основного тела шарнирного элемента.
Наилучшие результаты достигаются для прижимных элементов, в которых внутренний диаметр шарнирного подпятника больше на 6-9% по сравнению с наружным диаметром основного тела шарнирного элемента.
При тепловой нагрузке происходит изменение объема свисающей плиты. Такое расширение или сокращение происходит со значительным преимуществом по направлению главной оси свисающей плиты. При возникающих в средних широтах колебаниях температуры изготовленный из бетона балкон расширяется на несколько миллиметров, что приводит к значительным принудительным сжатиям в сжатых стержнях. Так, например, в балконе длиной в несколько метров происходит расширение в горизонтальном направлении примерно в один сантиметр, однако в вертикальном направлении только на доли миллиметров или, в крайнем случае, на несколько миллиметров.
Поэтому в самой общей форме концевые отрезки шарнирного элемента согласно настоящему изобретению имеют только вдоль одного направления положительный изгиб. Шарнирный элемент предпочтительно расположен таким образом, что положительный изгиб обоих концевых отрезков располагается вдоль горизонтального направления, следовательно, в направлении максимального изменения длины свисающий плиты. Шарнирный элемент в этом случае является зеркально симметричным зеркальной поверхности вертикально главной оси шарнирного элемента.
Радиус круга, который может описать положительный изгиб концевых отрезков в горизонтальном направлении, предпочтительно больше по сравнению с половиной диаметра шарнирного элемента.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения окружность, которую положительный изгиб концевого отрезка может описать в горизонтальном направлении, представляет собой только мнимую огибающую концевых отрезков. В фактическом выражении в центре концевого отрезка наносят насечку. Такая насечка стабилизирует и фиксирует шарнирный элемент, так как насечка определяет центр опрокидывающего движения шарнирного элемента. Шарнирный элемент опрокидывается постоянно вокруг насечки, в результате чего предотвращается смещение шарнирного элемента в результате опрокидывающихся движений.
В связи с тем, что незначительный поворот свисающей плиты происходит также и в вертикальном направлении, концевые отрезки шарнирного элемента снабжены предпочтительно вдоль двух направлений положительными изгибами. Положительный изгиб также и в вертикальном направлении является положительным во взаимосвязи со срезывающим усилием, о чем будет сказано ниже.
Радиус окружности, которую положительный изгиб концевых отрезков может описать в вертикальном направлении, в принципе может быть любым, однако предпочтительно больше по сравнению с половиной расширения шарнирного элемента в продольном направлении.
Особое преимущество имеют варианты исполнения, в которых оба изгиба концевых отрезков шарнирного элемента в обоих направлениях одинаковые. В этом случае концевые отрезки шарнирного элемента имеют форму сферического отрезка.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения оба концевых отрезка шарнирного элемента снабжены средством скольжения. Наряду с шарнирным подпятником с геометрическим замыканием в этом случае предусмотрено еще одно средство скольжения. Предпочтительно следующее средство скольжения представляет собой покрытие, которое обладает незначительными коэффициентами трения с бетоном и таким образом обеспечивает скольжение прилегающих поверхностей. Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления покрытие представляет собой разделительный слой, который предотвращает поверхностное сцепление между концевым участком шарнирного элемента и бетоном.
Особое преимущество имеет использование двух шарнирных подпятников, которые примыкают с геометрическим замыканием к концевым участкам шарнирного элемента. В этом случае опрокидывающее движение шарнирного элемента происходит определенным образом как относительно свисающей плиты, так и относительно плиты перекрытия.
Для максимального снижения трения между шарнирным элементом и шарнирным подпятником согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения на концевые участки шарнирного элемента, которые снабжены шарнирным подпятником с геометрическим замыканием, наносится покрытие, обладающее более низким коэффициентом трения с материалом шарнирных подпятников.
В данном случае необходимо также указать на то, что, само собой разумеется, особо гладкая поверхность концевого участка шарнирного элемента снижает трение как с бетоном, так и с шарнирным подпятником и таким образом представляет собой особо предпочтительный вариант исполнения настоящего изобретения.
Указанные выше покрытия шарнирного элемента наносят обычно с помощью погружения шарнирного элемента в средство для покрытия. При этом возле соответствующего концевого участка вокруг основного тела шарнирного элемента устанавливают резиновое кольцо, за счет которого создается свободное пространство, необходимое для опрокидывающих движений шарнирного элемента после его встраивания в изоляционный участок. Наряду с этим резиновое кольцо выполняет также функцию уплотнения и предотвращает проникновение бетона между шарнирным элементом и изоляционным участком.
По еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения шарнирная пята выступает, по крайней мере, в частях над поверхностью концевого участка шарнирного элемента.
Выступающие над поверхностью концевого участка шарнирного элемента частичные участки преимущественно выполнены таким образом, что они образуют уплотнение между плитой перекрытия и параллелепипедальным изоляционным участком или свисающей плитой и параллелепипедальным изоляционным участком. Особое преимущество отдается шарнирным подпятникам, выступающим над поверхностью шарнирного элемента, частичные части которого имеют круговую выпуклость. За счет такой выпуклости шарнирные подпятники могут с определенным предварительным напряжением монтироваться в присоединительный элемент консольной плиты. В результате этого производится уплотнение швов между изоляционным участком и основным телом шарнирного элемента уже перед первым контактом с бетоном.
После встраивания указанные частичные участки прижимаются под действием давления бетона к поверхности изоляционного участка. Благодаря этому предотвращается проникновение шламов бетона в шов между изоляционным участком и основным телом шарнирного элемента. Окружающий шарнирный участок бетон при проникновении шламов в шов между изоляционным участком и основным телом затвердел бы в очень крупнозернистой форме, так как в этой области отсутствует проникший в шов мелкозернистый материал. Это приводит к формированию бетона более низкого качества и приводит к быстрому старению и, соответственно, к опасности разрушения. Благодаря описанному уплотнению шва с помощью шарнирных подпятников бетон может затвердевать без изменения состава и таким образом исключать опасность излома в этих областях.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрено еще проходящее вокруг шарнирного элемента уплотнение. Здесь речь идет о долговечной упругой герметизации шва между изоляционным участком и основным телом шарнирного элемента с помощью склеивания и уплотнения. Это уплотнение состоит из клеевой массы, при этом клеевая масса любого вида может использоваться из материала, обладающего хорошей адгезионной способностью с материалом шарнирного подпятника. Так, например, можно использовать кремнийорганический клей, например 2-компонентный клей на основе полиуретана. Наряду с этим можно также использовать предварительно изготовленное уплотнительное кольцо.
Благодаря упомянутым уплотнениям еще в больше мере предотвращается проникновение шламов бетона в шов между изоляционным участком и основным телом шарнирного элемента. В качестве дополнительного эффекта достигается условие, согласно которому шарнирные подпятники с помощью клейких уплотнений могут прикрепляться к шарнирному элементу. Такое упругое соединение между шарнирным подпятником и шарнирным элементом сохраняется также и при возникновении относительных движений между свисающей плитой и плитой перекрытия. Хотя шарнирный подпятник жестко соединен с окружающим бетоном, шарнирный элемент все же может сравнительно свободно перемещаться относительно шарнирного подпятника.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрены еще два дополнительных проходящих вокруг шарнирного элемента уплотнения. При этом одно уплотнение расположено со стороны конечного участка плиты перекрытия, а второе уплотнение - со стороны концевого участка шарнирного элемента свисающей плиты. В результате этого шов между шарнирным элементом и изоляционным участком уплотняется с двух сторон.
Для обеспечения определенного опрокидывающего движения шарнирного элемента бетон должен быть жестко соединен с соответствующим шарнирным подпятником. В этом случае шарнирный подпятник также совершает движение бетона, следовательно, например движение свисающей плиты, и, таким образом, перемещается относительно шарнирного элемента. На основании конфигурации шарнирного подпятника и шарнирного элемента происходит, таким образом, опрокидывающее движение шарнирного элемента.
Поэтому для осуществления еще одного предпочтительного варианта настоящего изобретения шарнирный подпятник содержит, по крайней мере, в частичных участках шишкообразные выступы, которые заходят в плиту перекрытия и, соответственно, в свисающую плиту. В результате этого может происходить жесткое соединение шарнирного подпятника с бетоном относительно шарнирного элемента.
По еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения шишкообразные выступы со стороны, повернутой в направлении концевого участка шарнирного элемента, выполнены полыми. Эти углубления шарнирного подпятника можно заполнить для запаса средством для нанесения покрытия, с помощью которого можно надежным образом обеспечить хорошую антифрикционную характеристику шарнирного элемента в шарнирном подпятнике в течение длительного времени.
По еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения описанные выше выступающие над поверхностью концевых участков шарнирного элемента частичные участки шарнирного подпятника выполнены таким образом, что они в частичных участках охватываются плитой перекрытия и, соответственно, свисающей плитой. В результате этого образуется дополнительное упрочненное соединение шарнирного подпятника с бетоном и таким образом предотвращается перемещение шарнирного подпятника относительно бетона.
Шарнирные подпятники выполнены преимущественно из листового металла, тефлона, алюминия, высококачественной стали, покрытого тефлоном листового металла, пленки, в частности полимерной пленки и/или покрытой тефлоном пленки. В принципе материал шарнирного подпятника может быть самонесущим или же он может представлять собой упругий материал, который только под действием бетона запрессовывается в форму шарнирного подпятника. Материал шарнирного подпятника должен в принципе обладать высокой прочностью и одновременно обладать низким коэффициентом трения с материалом шарнирного элемента.
Основное тело шарнирного элемента может в принципе иметь любую конфигурацию. Предпочтительно он имеет цилиндрическую форму или форму параллелепипеда. В особенности диаметр основного тела может видоизменяться любым образом и таким образом согласовываться с преобладающими статическими условиями в широком диапазоне.
Воздействующее во встроенном положении на шарнирный элемент сильное давление должно по возможности равномерно переноситься на прилегающий материал. Это происходит особенно благоприятным образом в том случае, если основное тело шарнирного элемента имеет цилиндрическую форму, так как в этом случае передача силы происходит радиально-симметрично. При наличии плоских поверхностей равномерное распределение сил не наблюдается, в результате чего может произойти излом шарнирного элемента. По этой причине основное тело шарнирного элемента выполняется преимущественно цилиндрической формы, следовательно, оно имеет в этом случае круглое поперечное сечение.
В данном случае необходимо заметить, что действующие в качестве прижимных элементов шарнирные элементы согласно настоящему изобретению встраивают известным способом как можно ближе к нижней стороне свисающей плиты в присоединительный элемент консольной плиты. Прижимные элементы служат для восприятия крутящего момента, который воздействует под действием свисающей плиты на плиту перекрытия. По этой причине необходимо выдерживать как можно большее вертикальное расстояние между растянутыми стержнями с одной стороны и прижимными элементами с другой стороны. Собственно говоря, чем больше будет это расстояние, тем больше будут силы, которые могут быть восприняты элементами растяжения и, соответственно, элементами сжатия.
С другой стороны, встраивание действующих в качестве прижимного элемента шарнирных элементов необходимо производить в любом случае над стальной арматурой плиты перекрытия, так как в противном случае может произойти разрушение бетона в граничной области между плитой перекрытия и свисающей плитой. Для достижения максимального преимущественного компромисса между этими двумя противоположными требованиями согласно настоящему изобретению отдают предпочтение основному телу шарнирного элемента с притупленной формой с нижней стороны свисающей плиты. Такая форма позволяет располагать шарнирный элемент как можно ближе к нижней стороне свисающей плиты. Притупление формы на 5 мм позволяет, например, встраивать шарнирный элемент со смещением вниз примерно на 3 мм.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения основное тело шарнирного элемента имеет в целом прямоугольное поперечное сечение, при этом одна сторона прямоугольника заменена круглым сегментом. Этот вариант исполнения, наряду с описанным ниже исполнением шарнирного элемента в форме нескольких частичных элементов, имеет особое преимущество при восприятии возникающих срезывающих усилий.
В упомянутых случаях, в которых поперечное сечение основного тела шарнирного элемента отклоняется от круга, шарнирный подпятник выполняется с соответствующим углублением с геометрическим замыканием. В том случае, если шарнирный элемент снабжен, например, круговым сегментом в качестве поперечного сечения, повернутая к шарнирному элементу сторона шарнирного подпятника имеет по изгибу и поперечному сечению соответствующее шарнирному элементу углубление. За счет прямой части кругового сегмента предотвращается осевое перекручивание шарнирного элемента.
Так как шарнирный элемент, наряду с преобразованием относительного движения свисающей плиты по направлению плиты перекрытия в опрокидывающее движение, выполняет также функцию прижимного элемента, шарнирный элемент в соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения изготовлен из высокопрочного материала, в частности из бетона с волокнистым заполнителем или керамики.
Скользящее движение шарнирного элемента вдоль своей поверхности контакта с бетоном, несмотря на указанные меры, по крайне мере к началу такого движения представляет собой идеализированный способ рассмотрения. Как уже было описано, шарнирный элемент во встроенном положении находится под воздействием сильного давления. По этой причине, при совершении относительного движения между свисающей плитой и зданием, необходимо сначала преодолеть момент откалывания. Только после того как будут отделены друг от друга поверхности контакта шарнирного элемента и бетона и, соответственно, шарнирного элемента и шарнирного подпятника, станет возможным скользящее движение шарнирного элемента.
Следовательно, при возникновении относительного движения между свисающей плитой и зданием перед преодолением момента откалывания возникают очень большие срезающие усилия вдоль диагонали по направлению продольного расширения шарнирного элемента. Эти срезающие усилия могут в крайнем случае разрушить шарнирный элемент. Для преодоления такого отрицательного явления шарнирный элемент согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения выполнен, по крайне мере, из двух заходящих друг с другом в геометрическое замыкание частичных элементов, которые соприкасаются друг с другом через поверхность контакта.
Возникающие срезающие усилия могут восприниматься предпочтительным образом шарнирным элементом в том случае, если частичные элементы смогут совершать относительное движение в направлении возникающих срезающих усилий по отношению друг к другу. Поэтому особое преимущество отдается двум в основном идентичным частичным элементам, поверхность контакта которых охватывает продольную ось основного тела шарнирного элемента. В этом случае основное тело шарнирного элемента выполнено из двух полуцилиндров. Эти оба полуцилиндра могут при возникновении срезающего усилия перемещаться относительно друг друга вдоль основной оси шарнирного элемента и таким образом без вреда воспринимать срезывающие усилия. Особо четко указанный эффект проявляется в том случае, если плоскость контакта расположена перпендикулярно на плоскости свисающей плиты.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения шарнирный элемент выполнен из двух в основном идентичных частичных элементов, при этом два частичных элемента имеют соответственно общую плоскость контакта. Обе контактные плоскости пересекаются вдоль продольной оси основного тела шарнирного элемента. Следовательно, что касается основного тела шарнирного элемента, то здесь речь идет о четырех четвертях цилиндра. Благодаря такому варианту осуществления решается еще одна проблема при встраивании присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению. После бетонирования свисающей плиты и распалубки арматура под действием силы тяжести переходит в положение собственной статики. В результате этого происходит перемещение свисающей плиты до тех пор, пока растягивающие стержни и сжимающие элементы присоединительного элемента консольной плиты воспримут тяговые силы. Следовательно, в конечном итоге произойдет легкое опрокидывание свисающей плиты в вертикальном направлении, при этом величина опрокидывания возрастает с расстоянием к плите перекрытия/донной плите. Находящиеся друг с другом в контакте поверхности частичных элементов согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения снабжены средством скольжения. В качестве средства скольжения может использоваться покрытие, предпочтительно тефлоновое покрытие, которое позволяет производить легкое скольжение находящихся друг с другом в контакте поверхностей. Особое предпочтение в данном случае отдают смазке, так как в таком случае полностью предотвращается поверхностное сцепление между частичными элементами шарнирного элемента.
Продолговатый параллелепипедальный изоляционный участок состоит из теплоизоляционных материалов, предпочтительно из минеральных материалов, а именно из стекловаты или минеральной ваты. Однако вполне возможно изготовлять изоляционный участок и из пенополистирола.
Изоляционный участок пронизывается, как правило, известными из уровня техники при изготовлении присоединительных элементов растянутыми элементами и поперечными стержнями. В качестве растянутых элементов могут использоваться также и отрезки растянутых элементов, к которым собственно можно присоединять части растянутых элементов. Растянутые элементы воспринимают действующие в горизонтальном направлении растягивающие усилия, в то время как поперечные стержни воспринимают вертикальные срезывающие силы.
Шарнирные подпятники по одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения встраиваются вместе с шарнирными элементами в присоединительный элемент консольной плиты. В принципе шарнирные подпятники могут прикрепляться к шарнирным элементам любым способом. В частности, шарнирные подпятники могут приклеиваться к шарнирным элементам. В этом случае клей может служить дополнительно в качестве смазки. Тем не менее, речь может также идти о креплении с помощью кабельного соединения, соединения проводом, например, как это имеет место в пробках для шампанского, винтового соединения или соединения заклепками. Концевой участок шарнирного элемента в этих случаях имеет соответствующее углубление. Наряду с этим крепление шарнирных подпятников к шарнирным элементам производится также с помощью уже более подробно описанного, проходящего вокруг шарнирного элемента уплотнения между шарнирным элементом и изоляционным участком.
Особо простым способом такой вариант осуществления может производиться в том случае, если для крепления шарнирных пят к шарнирным элементам используется резиновая полоса. Если резиновая полоса имеет соответствующее большое предварительное натяжение, то в таком случае шарнирные подпятники жестко прижимаются к изоляционному участку и уплотняют, таким образом, шов между шарнирным элементом и изоляционным участком уже перед бетонированием.
Поэтому предпочтение отдают также варианту осуществления, согласно которому шарнирный элемент имеет центральное отверстие в направлении своей основной оси. Через это отверстие пропускается резиновая полоса, которая по концам соединяется с шарнирными подпятниками. Таким образом, шарнирные подпятники прижимаются к шарнирным элементам.
Фактически только кажется, что крепление шарнирного подпятника к шарнирному элементу противодействует перемещению шарнирного элемента в шарнирной пяте при возникновении относительных движений свисающей плиты. Возникающие при таких относительных движениях силы фактически только на несколько порядков больше по сравнению с силой, с которой шарнирная пята прикрепляется к шарнирному элементу. Все указанные выше крепления служат только для более простой транспортировки и встраивания присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению. При первом возникновении относительного движения свисающей плиты крепление сразу же разрушается или деформируется и шарнирный элемент может перемещаться в шарнирном подпятнике описанным способом.
Само собой разумеется, что настоящее изобретение распространяется также и на присоединительный элемент консольной плиты с углублениями, которые предусмотрены для установки шарнирного элемента. Эти углубления предпочтительно выполнены не по центру изоляционного участка, а сравнительно близко к краевому участку, который относится к нижней стороне свисающей плиты.
Хотя для непосредственного снижение трения толщина шарнирных подпятников может быть очень незначительной, было установлено, что для того, чтобы шарнирные подпятники предпочтительно имели такую толщину, что они образуют дополнительный изоляционный элемент. Собственно, изоляционные характеристики пластмассы значительно выше изоляционных характеристик бетона или металла.
Присоединительный элемент консольной плиты согласно настоящему изобретению в изготовлении более благоприятный по затратам по сравнению с известными в настоящее время решениями. Изготовление прижимных элементов с помощью непрерывного профильного прессования, резки и шлифования позволяет производить такие элементы самой различной конфигурации. По сравнению с обычными сжатыми стержнями или выполненными другим способом прижимными элементами описанные здесь шарнирные элементы из фибробетона или керамики значительно легче. Соответственно, требуется также принимать меньше мер предосторожности для транспортирования и складирования. Сюда следует также добавить большую экономию металла, а также транспортных расходов. Наряду с такими снижающими расходы факторами в значительной мере улучшается также и передача сил. Перемещения происходят не под действием деформации сжатых стержней, а за счет опрокидывающего движения шарнирного элемента. Соответственно, возникает меньше разрушений и, таким образом, получают лучший, сопровождающий движения элемент, который должен иметь больший срок службы при одновременно более низких затратах.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение более подробно поясняется на примере осуществления со ссылками на чертежи.
Фиг.1 - поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению с шарнирным элементом вдоль главной оси шарнирного элемента.
Фиг.2 - поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению с шарнирным элементом и шарнирным подпятником вдоль главной оси шарнирного элемента.
Фиг.3 - вид сверху шарнирного подпятника.
Фиг.4 - поперечное сечение шарнирного подпятника на фиг.3 по А-А.
Фиг.5 - поперечное сечение шарнирного подпятника на фиг.3 по В-В.
Фиг.6 - поперечные сечения различных шарнирных элементов соответственно перпендикулярно основной оси шарнирного элемента.
Фиг.7 - поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты по данному изобретению с шарнирным элементом и шарнирным подпятником вдоль главной оси шарнирного элемента в горизонтальном направлении.
Фиг.8 - поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты по данному изобретению с шарнирным элементом и шарнирным подпятником вдоль главной оси шарнирного элемента в вертикальном направлении.
Фиг.9 - поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты по данному изобретению с шарнирным элементом и шарнирным подпятником вдоль главной оси шарнирного элемента в вертикальном направлении.
Способы осуществления изобретения
На фиг.1 показано поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению с шарнирным элементом. Присоединительный элемент консольной плиты 1, который соединяет плиту перекрытия 2 и свисающую плиту 3, содержит параллелепипедальный изоляционный участок 4 и шарнирный элемент 5. Изоляционный участок 4 пронизан, как правило, известными из уровня техники в области присоединительных элементов консольной плиты растянутыми стержнями и поперечными стержнями, которые для наглядности на чертеже не показаны.
Шарнирный элемент 5 состоит из основного тела 6, концевого участка 7 со стороны плиты перекрытия и концевого участка 8 со стороны свисающей плиты. На фиг.1 видно, что шарнирный элемент 5 проходит через параллелепипедальный изоляционный участок 4, при этом основное тело 6 шарнирного элемента охватывается в основном параллелепипедальным изоляционным участком 4, а концевые участки 7, 8 заходят в свисающую плиту 3 и плиту перекрытия. Поверхности концевых участков 7, 8 шарнирного элемента 5 имеют вдоль направления главной оси параллелепипедального изоляционного участка 4 положительный изгиб.
На фиг.2 показана также часть поперечного сечения присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению с шарнирным элементом. При этом речь идет о показанном на фиг.1 присоединительном элементе консольной плиты с той разницей, что здесь предусмотрены два шарнирных подпятника 9, 10, входящие в геометрическое замыкание с концевыми участками шарнирного элемента. На фиг.2 показаны промежутки между концевыми участками 7, 8 и шарнирными подпятниками 9, 10, которые на фигуре служат для наглядности отдельных элементов. В действительности эти промежуточные пространства являются минимальными и в случае применения покрытий вообще не предусмотрены в качестве шарнирных подпятников.
На фиг.2 показан также пример, заключающийся в том, что шарнирные подпятники, по крайней мере, в частичных участках 13, 14, 15, 16 могут выступать над поверхностью концевых участков 7, 8 шарнирного элемента. Под действием давления бетона частичные участки 13, 14, 15, 16 прижимаются к поверхности изоляционного участка 4. Таким образом, предотвращается проникновение шламов бетона в швы между изоляционным участком 4 и основным телом 6 шарнирного элемента 5. Охватывающий шарнирный участок бетон может таким образом схватываться без изменения состава, благодаря чему в этих местах исключается опасность излома.
Показанные на фиг.2 выступающие над поверхностью концевых участков 7, 8 шарнирного элемента частичные участки 13, 14, 15, 16 шарнирных подпятников снабжены охватывающей выпуклостью. С помощью этой выпуклости шарнирные подпятники можно встраивать с определенным предварительным натягом в присоединительный элемент консольной плиты. Благодаря этому производится уплотнение швов между изоляционным участком 4 и основным телом 6 шарнирного элемента уже перед первым контактом с бетоном. Наружный диаметр основного тела шарнирного элемента обозначен позицией 12.
На фиг.3 схематически показан вид сверху шарнирного подпятника. Здесь показан шарнирный подпятник, который используется вместе с шарнирным элементом, который имеет круговой сегмент в виде поперечного сечения основного тела. Повернутая к шарнирному элементу сторона шарнирного подпятника имеет углубление, соответствующее по изгибу и поперечному сечению шарнирному элементу. За счет прямого участка 25 кругового сегмента предотвращается осевое кручение шарнирного элемента. Внутренний диаметр шарнирного подпятника обозначен позицией 11.
Показанный на фиг.2 наружный диаметр основного тела шарнирного элемента составляет в изображенном примере осуществления 40 мм. Показанный на фиг.3 внутренний диаметр шарнирного подпятника составляет в изображенном примере осуществления 44 мм и таким образом на 7,5% больше по сравнению с наружным диаметром основного тела шарнирного элемента.
На фиг.4 показано поперечное сечение шарнирного подпятника согласно фиг.3 по А-А. Как здесь очевидно, над поверхностью концевого участка шарнирного элемента выступают частичные участки 17, выполненные таким образом, что они образуют уплотнение между плитой перекрытия и параллелепипедальным изоляционным участком и, соответственно, между свисающей плитой и параллелепипедальным изоляционным участком. Наряду с этим показаны также частичные участки 18 шарнирного подпятника, которые охватывает плита перекрытия и, соответственно, свисающая плита. Шишкообразные выступы 19 заходят в плиту перекрытия и, соответственно, свисающую плиту.
На фиг.5 показано поперечное сечение шарнирного подпятника согласно фиг.3 по В-В. Как здесь видно, над поверхностью концевого участка шарнирного элемента выступают частичные участки 17, выполненные таким образом, что они образуют уплотнение между плитой перекрытия и параллелепипедальным изоляционным участком и, соответственно, между свисающей плитой и параллелепипедальным изоляционным участком. Наряду с этим показаны также частичные участки 18 шарнирного подпятника, которые охватывает плита перекрытия и, соответственно, свисающая плита. Шишкообразные выступы 19 заходят в плиту перекрытия и, соответственно, свисающую плиту.
При сравнении фиг.4 и фиг.5 становится очевидным, что показанный вариант осуществления шарнирного подпятника имеет различные изгибы в горизонтальном и, соответственно, в вертикальном направлениях.
На фиг.6 показаны соответственно поперечные сечения четырех различных шарнирных элементов перпендикулярно основной оси шарнирного элемента. Здесь показан цельный шарнирный элемент с круговым сегментом 20 в виде поперечного сечения, цельный шарнирный элемент в целом прямоугольного сечения 21, при этом одна сторона прямоугольника заменена круговым сегментом и на углах прямоугольной части сняты фаски, состоящий из двух частичных элементов 22, 23 шарнирный элемент с круговым сегментом 20 в виде поперечного сечения и состоящий из двух частичных элементов 22, 23 шарнирный элемент, главным образом, прямоугольного сечения 21, при этом одна сторона прямоугольника заменена круговым сегментом и на углах прямоугольной части сняты фаски. Оба частичных элемента 22, 23 соприкасаются друг с другом через поверхность контакта 24.
На фиг.7 показано поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению с шарнирным элементом и шарнирным подпятником по главной оси шарнирного элемента в горизонтальном направлении. Показанная часть шарнирного элемента включает основное тело 6 и концевой участок 8 со стороны свисающей плиты. Шарнирный элемент проходит через параллелепипедальный изоляционный участок 4, при этом основное тело 6 шарнирного элемента заключено в основном в параллелепипедальный изоляционный участок 4, а концевой участок 8 заходит в свисающую плиту 3. Поверхность концевого участка 8 шарнирного элемента имеет вдоль направления главной оси параллелепипедального изоляционного участка 4 положительный изгиб.
На чертеже показан также шарнирный подпятник 9 с частичными участками 17, выступающими над поверхностью концевого участка 8 шарнирного элемента, который выполнен таким образом, что он образует уплотнение между свисающей плитой 3 и параллелепипедальным изоляционным участком 4. Наряду с этим также показаны выступающие над поверхностью концевого участка 8 шарнирного элемента частичные участки 18 шарнирного подпятника 9, которые охватываются свисающей плитой. Шишкообразные выступы 19 заходят в свисающую плиту.
На фиг.8 показано поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению с шарнирным элементом и шарнирным подпятником по главной оси шарнирного элемента в вертикальном направлении. Показанная часть шарнирного элемента включает основное тело 6 и концевой участок 8 со стороны свисающей плиты. Шарнирный элемент проходит через параллелепипедальный изоляционный участок 4, при этом основное тело 6 шарнирного элемента заключено в основном в параллелепипедальный изоляционный участок 4, а концевой участок 8 заходит в свисающую плиту 3. Поверхность концевого участка 8 шарнирного элемента имеет в вертикальном направлении положительный изгиб, который, однако, меньше по сравнению с показанным на фиг.7 изгибом в горизонтальном направлении.
На чертеже показан также шарнирный подпятник 9 с частичными участками 17, выступающими над поверхностью концевого участка 8 шарнирного элемента, который выполнен таким образом, что он образует уплотнение между свисающей плитой 3 и параллелепипедальным изоляционным участком 4. Наряду с этим также показаны выступающие над поверхностью концевого участка 8 шарнирного элемента частичные участки 18 шарнирного подпятника 9, которые охватываются свисающей плитой. Шишкообразные выступы 19 заходят в свисающую плиту.
На фиг.9 показано поперечное сечение присоединительного элемента консольной плиты согласно настоящему изобретению с шарнирным элементом и шарнирным подпятником по главной оси шарнирного элемента в вертикальном направлении. Показанная часть шарнирного элемента включает основное тело 6 и концевой участок 8 со стороны свисающей плиты. Шарнирный элемент проходит через параллелепипедальный изоляционный участок 4, при этом основное тело 6 шарнирного элемента заключено в основном в параллелепипедальный изоляционный участок 4, а концевой участок 8 заходит в свисающую плиту 3. Поверхность концевого участка 8 шарнирного элемента имеет в вертикальном направлении положительный изгиб, который, однако, меньше по сравнению с показанным на фиг.7 изгибом в горизонтальном направлении.
На чертеже показан также шарнирный подпятник 9 с частичными участками 18, выступающими над поверхностью концевого участка 8 шарнирного элемента, которые охватываются свисающей плитой. Выступающие над поверхностью концевого участка 8 шарнирного элемента частичные участки выполнены, в свою очередь, таким образом, что они образуют уплотнение между свисающей плитой 3 и параллелепипедальным изоляционным участком 4. Однако частичные участки в этом варианте осуществления представляют только часть уплотнения между свисающей плитой 3 и параллелепипедальным изоляционным участком 4. Наряду с этим предусмотрено еще одно уплотнение 26, проходящее вокруг шарнирного элемента. Уплотнение 26 состоит из клеевой массы, которая не дает проникать шламам бетона в шов между изоляционным участком и основным телом шарнирного элемента. Кроме того, шарнирные подпятники могут с помощью клейкого уплотнения прикрепляться к шарнирному элементу 5 для встраивания присоединительного элемента консольной плиты. Такое упругое соединение между шарнирным подпятником и шарнирным элементом сохраняется также и при возникновении относительного движения между свисающей плитой и плитой перекрытия. Хотя шарнирный подпятник жестко соединен с окружающим бетоном, тем не менее, шарнирный элемент может свободно перемещаться относительно шарнирного подпятника.
Реферат
Изобретение относится к области строительства, в частности к присоединительным элементам консольной плиты. Технический результат заключается в увеличении эксплуатационной надежности консольной плиты и плиты перекрытия. Присоединительный элемент консольной плиты соединяет плиту перекрытия и свисающую консолью плиту. Он содержит средства натяжения, средства поперечных сил, прижимные средства и параллелепипедальный изоляционный участок. По крайней мере, одно прижимное средство выполнено в виде пронизывающего изоляционный участок шарнирного элемента. Шарнирный элемент включает основное тело, концевой участок со стороны плиты перекрытия и концевой участок со стороны свисающей плиты. Основное тело главным образом заключено в изоляционный участок. Концевые участки в смонтированном положении заходят в свисающую плиту и плиту перекрытия. Поверхности обоих концевых участков шарнирного элемента соответственно вдоль, по крайней мере, одного направления имеют положительный изгиб. По крайней мере, один концевой участок снабжен средством скольжения. Средство скольжения представляет собой входящий в геометрическое замыкание с концевым участком шарнирный подпятник. Внутренний диаметр шарнирного подпятника больше по сравнению с наружным диаметром основного тела шарнирного элемента. 30 з.п. ф-лы, 9 ил.
