Скоба для крепления шифера

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Г СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЗЕ

В ДОМСТВО СССР (ОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПАТЕНТУ ( ( ( ( в (за ра ш ко пл ко на

1) 4846984/33

2) 04,07.90

6) 30,01.93, Бюл. М 4

1) Кыштымский машиностроительный зад им, М. И. Калинина

2) А. С, Курдюков, И, Д. Плеханов, Б. Е. ренкель, С. B. Дайбав, Г. А, Галицков, А. А, сипов, С. В. Родионов, Г. И. Санкович, В; . Шарабрин и Н. А. Расторгуева

3) Кыштымский машиностроительный заод им. М. И. Калинина

6) Дарков А. В, и др. Сопротивление матеиалов. М.: Высшая школа, 1986, с. 417.

Изобретение относится к области стротельства, в частности для закрепления шиерных листов на крыше з,цаний и может

ыть использовано по своему назначению ри кровле крыш с помощью хрупкого матеиала, (например шифера, черепицы и т. и.).

Известна скоба для крепления шифера, ключающая изогнутый по радиусу корпус авный радиусу волны шифера со сквозным тверстием в вершине и загнутыми в наравлении противоположном направлению орпуса концами.

Недостатком этой скобы является больой расход материалэ при изготовлении изтого, что скоба изготавливается с вными размерами, как по длине, так и по ирине. Кроме того крепление щифера тай скобой так же ненадежно иэ-эа малой ощади в поперечном сечении, т. к, жестсть корпуса уменьшается от центра и равнулю в концевых частях. Таким образом, Ж 1792472 АЗ (ю1)ю Е 04 D 1/14, Е 04 B 1/38 (54) СКОБА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ШИФЕРА (57) Использование:"для закрепления ши-ферных 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.

Ja 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 4О создания заведомо изгибающих нагрузок с,Д 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 — зкономия материала при повышении надежности крепления,3 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

1792472

25 г 1+

sin —;

x, r

2 4r — I

35

50

55 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, ширина опорных участков и прижимного участка вы. полнена одинаковой, ширина прижимного участка корпуса выполнена переменной, а концы опорных участков закругленными, при этом ширина и длина корпуса определяется по формуле: где B(x) — длина скобы;

L(x) — длина скобы;

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

Р— сила удержания шифера в центре закрепления; (0 ) — предельная удельная прочность корпуса;

r — радиус изгиба корпуса;

I — длина прижимного участка корпуса скобы: д — толщина корпуса скобы.

На фиг, 1 показана предлагаемая скоба, общий вид; на фиг, 2 — другой вариант выполнения 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

Ro обоим сторонам прижимного участка и разделенные между собой сужениями 3 в виде канавок или криволинейными переходами. Участки 1 и 2 в поперечном сечении выполнены изогнутыми с радиусом r, Прижимной участок 1 скобы имеет длину 1 и в вершине снабжен сквозным отверстием 4 под крепежный элемент 5, который закрепляется в кровле 6 путем нанесения по верхней части 7 удара значительной силы в малом промежутке времени, которая пробивает лист 8.

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 крепежйого элемента 5, В процессе забивки крепежного элемента на скобу толщиной д 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 О. При этом отношение

Rn — tg r = К вЂ” коэффициент трения металла

R; по шиферу, В сечениях скобы по всей ее длине максимальные напряжения формируются изгибающим моментом (нормальной направля ю щей) реакции опор и в оса бен ности 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 — попеР 9 о

2 речной силы О = P/2 и изгибающего моменP . sina та M = будет иметь

2 4r — где F — площадь поперечного сечения бруса;

I — расстояние от нейтрального слоя до центра тяжести поперечного сечения бруса; . r< — радиус кривизны нейтрального слоя; р — текущие значения радиуса изгиба, Подставляя значения в (1) получаем

1792472

10 где воз е. и но получим:

F(x) 2 д (гг) г4 г — (i — >(1+ 55) Sin — ") 25 (3) им или г() = r(1 — 1/12(— ) ) дг

Г

Подставим (6) s (4): (6) (3) олучаем

50 (8) 55 нии ющ пло

Р 1с! уЪ Р r sin a о 2F + Р

2/4Р !г

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

P tg c P г ciinrõ — (Р— r, 2F а (1

2 1 — i Р(гс) с р

4r2 о) — допустимое значение напряжения, Максимальное значение напряжения икает в верхних волокнах по радиусу, т. д ри p = Г + g, тогда учитывая, что tg po=

I получаем:

r /4гг — I (0) = +

P /

225 (а) (г+ — — r,) r з!па д

c(r+ — ) г4Р-

Для С и го из того же источника будем ть

С = à — го (4) ro †„ †- — (5) ! и (д-) C г — 61 — 1/12(— ) = 1/12 (— ) (7) д

Полагая для нашего случая r = r + — из

Г

2 (гг) (г — р — г

r2 (с+ — ) sin а д

2с(г+ — )4Р-Т

Для расчета заготовки при изготовлескобы. необходимо использовать следую формулу, в которой изменение ади сечения скобы в зависимости от угла а преобразовано в функцию с зависимостью площади от длины дуги скобы:

F(х}=

Р /

22cif г

2 д

+ з!и а

2 г4 44-7

Для ширины скобы В(х) будем иметь

22(! 4+

+ (10) °,", -",)-- Ф

20, Учитывая, что С = 1/12(— ) окончательг

Благодаря выполнению скобы для шифера в виде нескольких участков с определенной длиной и площадью опоры позволяет исключить поломку скобы и шифера в процессе крепления, а так же за счет распределения равномерно нагрузки на тело скобы улучшить условия прижима шифера к кровле.

Кроме того, за счет удаления концов скобы примерно на 1/2 ширины волны шифера позволяет уменьшить ширину скобы

40 по длине волны, что приведет к экономии материала.

Использование изобретения позволит упростить процесс закрепления шифера на кровле, повысить качество крепления и эко45 номить металл при изготовлении самой скобы.

Формула изобретения

1. Скоба для крепления шифера, включающая изогнутый корпус радиусом, равным радиусу волны шифера со сквозным отверстием в вершине и загнутыми в направлении, противоположном направлению корпуса, концами, отличающаяся тем, что, с целью экономии материала при повышении надежности, корпус выполнен из соединенных между собой центрального прижимного и крайних опорных участков, разделенных канавками, при этом попереч1792472 ное сечение прижимного участка выполнено равнопрочным по длине, 2. Скоба по и. 1, отличающаяся тем, что ширина опорных и прижимного y÷àстков выполнена одинаковой.

3, Скоба по и, 1, отличающаяся тем, что ширина прижимного участка корпуса выполнена переменной, а концы опорн ых участков — закругленными, аяся

4; Скобапоп.1, отличающая с тем, что ширину В(х) и длину L(x) корпуса определяют по формуле: в() = — ф; (.)— где Г(х) — площадь скобы в зависимости от длины, и определяемая по формуле:

P I )

2(а) г„— р —, (1+ д

sin — ;

x г

2 4P — 1

10 где P — сила удержания шифера; (и) — предельная удельная прочность корпуса; . r — радиус изгиба корпуса;

l — длина прижимного участка корпуса

15 скобы; д- толщина корпуса скобы, 1792472

t Д

Уь 2, Х (оставитель И.Плеханов д ктор Т.Орловская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Ре

За

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 к з 172 Тираж : Подписное

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5