Конструкция крыши, содержащая рифленый листовой материал, и крепежный элемент для прикрепления рифленого листового материала

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к крепежным элементам для прикрепления рифленых листов. Технической задачей изобретения является регулирование сжатия листового материала. Крепежный элемент содержит распорку, которая имеет корпус для ввода его через отверстие в рифленом листовом материале и фланец вблизи верхнего конца корпуса для перекрытия листового материала вокруг отверстия. Корпус имеет отверстие, через которое проходит винт. Винт прикрепляет распорку к опорной конструкции. Рифленый листовой материал удерживается фланцем распорки. Таким образом, распорка регулирует усилие и сжатие рифленого листового материала. 2 с. и 16 з. п. ф-лы, 11 ил.

Настоящее изобретение относится к крепежному элементу для прикрепления гибких рифленых листовых материалов к опорным конструкциям в зданиях.

В качестве кровли или материала для заполнения каркаса стены часто применяют рифленый листовой материал. Листовой материал обычно прикрепляют к опорным конструкциям, например к обрешетке или стропилам крыши, при помощи гвоздей, винтов или болтов, которые проходят через гребни рифлений листового материала.

Во многих применениях, например на изогнутой крыше, гибкий листовой материал имеет преимущество в сравнении с жестким листовым материалом, поскольку он более легко подходит к форме такой крыши. Когда гибкий листовой материал прикрепляют к опорной конструкции крепежным элементом, который можно затянуть, например, при помощи гвоздя или винта, проходящего через гребень рифления в конструкции, то рифление сжимается. Степень сжатия рифления имеет важное воздействие на характеристику обшивки. Слишком большое сжатие приведет к деформации листового материала с результирующими структурными изменениями. Углубление, образующееся вокруг места крепления, может образовывать "колодец", в котором может собираться дождевая вода, и, следовательно, вредно влиять на атмосферостойкость. Оно может также уменьшить сопротивление деформации вдоль длины рифлений и, следовательно, ухудшить характеристику перекрытия. Слишком малое сжатие также ухудшает характеристику перекрытия листового материала, поскольку оно позволяет рифлению перемещаться вверх в зоне крепления в ответ на давление, направленное вниз, в другом месте, и это может привести к отклонению листового материала. Недостаточное сжатие также может привести к движению листового материала при ветрах с возможным последующим повреждением листового материала. Таким образом, существует оптимальное сжатие листового материала.

Часто усилие, применяемое для затягивания крепежного элемента, например усилие, применяемое для вколачивания гвоздя или винта в опорную конструкцию, значительно больше усилия, необходимого для сжатия рифления до его оптимального сжатия. Это случается особенно в том случае, когда опорная конструкция изготовлена из твердого материала, например стали, и для заколачивания крепежного элемента необходимо применять мощные инструменты. Поэтому трудно определить, когда следует прекратить затяжку крепежного элемента.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение этой проблемы за счет ввода распорки для регулирования усилия, передаваемого рифленому листовому материалу, и, следовательно, для регулирования сжатия листового материала.

Эта техническая задача решается за счет того, что в конструкции крыши, содержащей рифленый листовой материал, прикрепленный к опорной конструкции при помощи множества крепежных элементов, причем рифленый листовой материал выполнен с обеспечением возможности сжатия его крепежными элементами, согласно изобретению каждый крепежный элемент содержит распорку и фиксирующее средство, причем распорка имеет корпус, который вводится через отверстие в гребне рифления листового материала, и фланец на верхнем конце корпуса или вблизи него, который перекрывает внахлестку листовой материал вокруг отверстия, при этом в корпусе выполнено отверстие, а фиксирующее средство проходит через отверстие в корпусе распорки и прикрепляет распорку к опорной конструкции, фиксирующее средство имеет резьбу и затягивающее средство для регулирования усилия, причем размеры распорки таковы, что, когда фиксирующее средство полностью зацеплено, часть корпуса упирается в опорную конструкцию и рифленый листовой материал удерживается фланцем распорки при его оптимальном сжатии.

При этом фланцы крепежных элементов могут образовывать контакт с листовым материалом своими кромками по всей периферии фланца.

Кроме того, конструкция крыши может содержать множество перекрывающихся частей рифленого листового материала, причем фланцы крепежных элементов могут быть разнесены относительно листового материала в области расположения отверстий, даже для крепежных элементов, установленных в зонах перекрытия внахлестку, фланцы могут быть выполнены достаточно гибкими и упругими для того, чтобы обеспечить приложение давления к листовому материалу своими кромками как в зоне перекрытия внахлестку, так и в зонах одинарной толщины.

Кроме того, техническая задача решается за счет того, что крепежный элемент для прикрепления рифленого листового материала к опорной конструкции, содержащий распорку, имеющую корпус для ввода через отверстие в гребне рифления листового материала, фиксирующее средство для прикрепления распорки к опорной конструкции и гибкий фланец на верхнем конце корпуса или вблизи него для перекрытия внахлестку листового материала вокруг отверстия, согласно изобретению имеет в корпусе отверстие, а фиксирующее устройство проходит через отверстие в корпусе распорки и выполнено с возможностью зацепления верхним концом корпуса распорки, а нижний конец фиксирующего устройства имеет крепежное анкерное средство для крепления его к опорной конструкции и затягивающее средство для регулирования усилия, прикладываемого фиксирующим средством к распорке, тем самым конечное усилие, прилагаемое фланцем к листовому материалу, не зависит от усилия затягивания, прилагаемого затягивающим средством, и является усилием, необходимым для удержания листового материала при его оптимальном сжатии.

При этом гибкий фланец может иметь одно или более кольцеобразных ребер на своей нижней стороне, а находясь в своем ненапряженном состоянии, может иметь куполообразную форму.

Крепежное анкерное средство может содержать винтовую резьбу.

Конец фиксирующего средства, удаленный относительно винтовой резьбы, может включать средство для зацепления с приводящим инструментом, которым может быть паз под отвертку или граненая головка под гаечный ключ.

Фиксирующее средство может содержать сверло-винт.

Фиксирующее средство может включать средство, выступающее радиально наружу смежно с анкерным средством, ограничивая проникновение анкерного средства в опорную конструкцию.

При этом корпус распорки может иметь одну или более канавок вблизи своего нижнего конца для стружки от сверления.

Анкерное средство может содержать крюкообразную или L-образную часть.

Фиксирующее средство может включать в себя фланец вблизи или на конце, являющийся дальним относительно анкерного средства, для зацепления с верхним концом корпуса распорки.

Часть фиксирующего средства, являющаяся дальней относительно анкерного средства, может быть снабжена винтовой резьбой, и может быть элемент с внутренней резьбой, навинчиваемый на упомянутую часть с винтовой резьбой для зацепления с верхним концом корпуса распорки.

Распорка дополнительно может содержать часть, которая выступает поперечно относительно нижнего конца корпуса, или на нижнем конце корпуса часть, которая скошена внутрь.

Далее будут описаны конкретные варианты выполнения настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых: фиг. 1 - поперечный разрез крепежного элемента, согласно настоящему изобретению, установленного в конструкции кровли; фиг. 2 - вид в перспективе некоторых деталей крепежного элемента, показанного на фиг. 1; фиг. 3 - поперечный разрез другого крепежного элемента, в соответствии с настоящим изобретением установленного в конструкции кровли; фиг. 4 - вид в перспективе некоторых деталей крепежного элемента, показанного на фиг. 3; фиг. 5 - деталь в увеличенном масштабе возможной модификации просверливающего винта; фиг. 6 - вид в увеличенном масштабе другой возможной модификации; фиг. 7 и 8 - поперечный разрез спереди и сбоку соответственно еще одного крепежного элемента, согласно настоящему изобретению, в котором фиксирующим средством является болт с крюкообразной головкой типа "J"; фиг. 9 - вид в перспективе деталей крепежного элемента, показанного на фиг. 7 и 8; фиг. 10 - вид в поперечном разрезе другого крепежного элемента, согласно настоящему изобретению;
фиг. 11 - поперечный разрез корпуса распорки, показанной на фиг. 10.

Как показано на фиг. 1, крепежный элемент 11 содержит распорку 12 и фиксирующий элемент 10. Распорка имеет корпус 13 для ввода через отверстие в гребне рифления листового материала 15 и фланец 16 вблизи или на верхнем конце корпуса для перекрытия листового материала 15 вокруг отверстия 14. Фиксирующий элемент 10 зацепляется с верхней частью корпуса 13 распорки 12, и он прикрепляет распорку к опорной конструкции 17. Фиксирующий элемент 10 имеет крепежное средство в форме винтовой резьбы 18 на одном конце для прикрепления фиксирующего элемента к опорной конструкции 17 и также имеет затягивающее средство в форме шестигранной головки 19 для завинчивания фиксирующего средства в опорной конструкции 17 и, следовательно, для регулирования усилия, приложенного фиксирующим средством к корпусу распорки 12. Часть усилия передается фланцем 16 листовому материалу 15 для сжатия листового материала до его оптимального сжатия.

Корпус 13 распорки представляет собой жесткую цилиндрическую трубку, которая образует втулку вокруг фиксирующего элемента 10. Фиксирующим элементом 10 является "просверливающий" винт, который имеет режущую пластинку 20, образованную на его нижнем конце под винтовой резьбой 18. Головка сверла-винта имеет выступающий наружу фланец 21, который зацепляется за верхний конец корпуса распорки. Головка имеет скошенную поверхность для зацепления ее гаечным ключом.

Фланец 16 распорки представляет выпуклую по существу куполообразную гибкую шайбу, которая выполнена за одно целое с корпусом 13. Фланец 16 имеет утолщенную часть 22 вокруг его края. Форма фланца такая, что, когда распорку устанавливают через отверстие в листовом материале, как показано на фиг. 1, фланец 16 касается листового материала только его краем 22. В зоне отверстия 14 листовой материал разнесен от фланца 16 на расстояние примерно 6 мм.

Распорка имеет часть, выступающую вверх от верхней части корпуса, которая образует паз 23 по периферии для удержания, с возможностью удаления колпачка 24 из упругого пластмассового материала для закрытия незащищенной головки сверла-винта. Колпачок имеет выступающий внутрь фланец 25, который входит в паз 23.

Корпус распорки имеет также одну или несколько канавок 26 вблизи его основания, которые образуют пространство для стружки, образующейся при сверлении сверлом-винтом. В конструкции, показанной на фиг. 1, распорка имеет две таких канавки, которые представляют радиальные каналы в основании корпуса.

Для установки крепежного элемента сначала прорезают отверстие 14 в гребне рифления листового материала 15 в требуемом месте над опорной конструкцией 17. Затем в отверстие вставляют распорку 12 и сверло-винт 10, при этом сверло-винт проходит через отверстие в корпусе 12 распорки. Край шайбы лежит наверху листового материала вокруг отверстия 14. Сверло-винт вводят затем в опорную конструкцию 17, которая может быть в форме стальной балки согласно принятой практике. Образующаяся стружка не скопляется внутри трубки, а проходит в канавки 26 на стороне трубки.

Когда крепежный элемент затягивают, головка 19 сверла-винта зацепляется с верхним концом корпуса 13 распорки и к распорке начинается прилагаться усилие во время затяжки сверла-винта. Распорка противодействует сжимающей силе и препятствует расстоянию между головкой винта и точкой, в которой сверло-винт входит в опорную конструкцию, становится меньше заданного расстояния, даже когда крепежный элемент полностью затянут. Устанавливают такой размер распорки относительно глубины рифления, что шайба удерживает листовой материал внизу при его оптимальном сжатии, когда крепежный элемент полностью затянут.

Благодаря конструированию шайбы таким образом, что она касается листового материала своим краем с зазором между шайбой и листовым материалом в области отверстия, и благодаря изготовлению шайбы гибкой, крепежный элемент можно применять в равной степени эффективно с рядом рифленых листовых материалов различной толщины, и его можно также приспособить к повышенной толщине, где происходит нахлестка листового материала.

Даже когда крепежный элемент устанавливают в том месте, где имеется нахлестка листового материала и, следовательно, двойная толщина листового материала под фланцем 16, фланец расположен на расстоянии от листового материала в области отверстия 14, и фланец образует контакт с листовым материалом только его краем 22, Гибкость и упругость фланца достаточны для приложения усилия к листовому материалу, когда крепежный элемент устанавливают как в зоне двойной толщины, так и в зоне одной толщины. Желательно, чтобы фланец был достаточно гибким для образования контакта с рифленым листовым материалом его краем по всей периферии.

На практике можно применять множество крепежных элементов для прикрепления каждой части листового материала к опорной конструкции для образования крыши или для покрытия стены.

Фиг. 3 показывает другой вариант исполнения настоящего изобретения, в котором крепежный элемент 11' отличается от вышеописанного варианта, в котором фиксирующий элемент 10' модифицирован на его верхнем конце. Вместо того чтобы иметь выступающий наружу фланец с шестигранной головкой, фиксирующий элемент содержит выемку или паз 32 на его верхнем конце для зацепления с ключом. В конструкции, показанной на фиг. 3, сверло-винт имеет головку со шлицем для зацепления отверткой.

В других отношениях фиксирующий элемент, показанный на фиг. 3, такой же, как на фиг. 1. Распорки на фиг. 1 и 3 идентичны. На другом конце болт имеет часть 51 с нарезанной винтовой резьбой и гайку 52 с внутренней резьбой, завинчиваемую на нее. Такой тип крепления применяют главным образом для прикрепления рифленого листового материала к опорной конструкции L-образных балок.

Крепежный элемент, показанный на фиг. 3 и 4, пригоняют внутрь опорной конструкции путем просверливания сначала отверстия в листовом материале и ввода распорки подобным образом, как описано со ссылкой на фиг. 1 и 2. Затем сверло-винт ввинчивают в опорную конструкцию при помощи отвертки, вставляемой в паз 32, и после этого крепежный элемент натягивают путем поворота удерживающей гайки 31.

Фиг. 5 и 6 показывают возможные модификации в сверлах-винтах, представленных на фиг. 1 и 3. На хвостовике анкерного болта может быть образован выступ смежно с резьбой для ограничения проникновения болта в опорную конструкцию. Этим выступом может быть гребень или небольшие узловатые утолщения, как показано на фиг. 6, или неподвижная шайба, показанная на фиг. 5.

Фиг. 7, 8 и 9 показывают другой вариант исполнения настоящего изобретения, в котором фиксирующим элементом является болт 50 с крюкообразной головкой типа "J". Крепежным средством является крюкообразная часть 53 на нижнем конце фиксирующего элемента 10. Часть хвостовика сверла-винта 30 снабжена резьбой вблизи его верхнего конца. Элемент с внутренней резьбой в форме гайки 31 завинчивается на резьбовую часть винта. Гайка может зацепляться с верхним концом корпуса распорки. Верхняя резьбовая часть имеет резьбу в направлении, противоположном направлению резьбы крепежного средства.

Распорка 12', показанная на фиг. 7, 8 и 9, отличается от распорки 12 на фиг. 1-4 тем, что она дополнительно содержит часть 60, которая выступает поперечно от нижнего конца корпуса 13'. Как показано на фиг. 7 и 8, эта часть может выступать поперечно в одном направлении перпендикулярно длине корпуса для образования "L"-образной распорки.

Для установки крепежного элемента, показанного на фиг. 7 и 8, "L"-образную распорку с Г-образным болтом, проходящим через ее корпус, вводят через отверстие в листовом материале таким образом, что крюкообразная часть 60 располагается на горизонтальном фланце L-образной балки 17'. Затем манипулируют с крюкообразной головкой болта таким образом, что она зацепляется крюком вокруг нижней кромки вертикального фланца L-образной балки. Затем на резьбовую часть 51 завинчивают удерживающую гайку 52 для затягивания крепежного элемента. Сжатие, создаваемое на болт, передается гайкой верхнему концу корпуса, а не непосредственно листовому материалу, и крюкообразная часть плотно натягивается на нижнюю кромку балки для фиксирования крепежного элемента на месте.

Фиг. 10 показывает другой вариант исполнения настоящего изобретения, который отличается от показанного на фиг. 1 в некотором отношении. Во-первых, корпус 13' и фланец 16' распорки 12'' представляют собой раздельные детали, соединенные вместе механически. Фланец 16' имеет части 80, которые зацепляются с частями 81 на корпусе так, что обе части могут защелкиваться вместе для образования блока 12'' до применения. Таким образом, фланец можно изготовить из материала, отличного от материала корпуса, и тем не менее две части образуют единый блок для упрощения манипулирования во время установки. Предпочтительно фланец изготавливают из гибкой пластмассы, стойкой к атмосферному воздействию и к ультрафиолетовым лучам, а корпус изготавливают из жесткой пластмассы или из оцинкованной стали.

Фланец имеет несколько кольцеобразных ребер 70 различного радиуса на его нижней стороне. Ребра подходят близко или образуют контакт с наружной поверхностью рифленого листового материала и помогают исключить проникновение дождевой воды за счет капиллярного действия.

Распорка 12'' также содержит гибкую планку 71, выступающую примерно от ее верхней части, которая выполнена за одно целое с фланцем 16' и колпачком 24. Планка препятствует потери колпачка во время хранения и установки.

Часть 74 корпуса 13' вблизи его основания скошена на конус внутрь. Это позволяет вводить корпус распорки в отверстие в листовом материале во время образования отверстия для фиксирующего элемента. Распорка расширяет отверстие в рифленом листовом материале, когда ее проталкивают через него.

Фиг. 11 показывает корпус распорки, представленной на фиг. 10 более подробно. Корпус имеет также два треугольных отверстия 26', расположенные диаметрально противоположно друг другу на его основании, которые обеспечивают выход стружки во время сверления.

В другом варианте исполнения, в котором корпус изготовлен предпочтительно из оцинкованного металла, стенки части корпуса вблизи его нижнего торца наклонены внутрь. Когда крепежный элемент затягивают и корпус упирается в опорную конструкцию, стенки этой части корпуса продольно изгибаются внутрь. Близость металла, богатого содержанием цинка, к фиксирующему элементу 10 позволяет исключить коррозию фиксирующего элемента.

Крепежный элемент, в соответствии с настоящим изобретением, имеет несколько преимуществ в сравнении с известными крепежными элементами. Настоящий крепежный элемент можно вводить сверху листового материала без необходимости в паре рук внутри пространства крыши. Распорка регулирует количество усилия, которое передается листовому материалу и, таким образом, максимизирует эффективность покрытия листом и стойкость к повреждению в результате атмосферного воздействия. Наконец, благодаря гибкости шайбы и зазору между шайбой и листовым материалом в области отверстия в листовом материале настоящий крепежный элемент можно применять в равной степени эффективно с листовым материалом различной толщины.

Формула изобретения

1. Конструкция крышки, содержащая рифленый листовой материал (15), прикрепленный к опорной конструкции (17) при помощи множества крепежных элементов (11), причем рифленый листовой материал выполнен с обеспечением возможности сжатия его крепежными элементами, отличающаяся тем, что крепежный элемент содержит распорку (12, 12', 12'') и фиксирующее средство (10, 10', 10''), причем распорка имеет корпус (13, 13'), который вводится через отверстие (14) в гребне рифления листового материала, и фланец (16, 16') на верхнем конце корпуса или вблизи него, который перекрывает внахлестку листовой материал вокруг отверстия, при этом в корпусе выполнено отверстие, а фиксирующее средство проходит через отверстие в корпусе распорки и прикрепляет распорку к опорной конструкции, фиксирующее средство имеет резьбу (18, 30, 51) и затягивающее средство (19, 51, 52) для регулирования усилия, причем размеры распорки таковы, что, когда фиксирующее средство полностью зацеплено, часть корпуса упирается в опорную конструкцию, и рифленый листовой материал удерживается фланцем распорки при его оптимальном сжатии.

2. Конструкция крыши по п. 1, отличающаяся тем, что фланцы (16, 16') крепежных элементов (11) образуют контакт с листовым материалом (15) своими кромками (22) по всей периферии фланца.

3. Конструкция крыши по п.1 или 2, отличающаяся тем, что включает множество перекрывающихся частей рифленого листового материала, причем фланцы (16, 16') крепежных элементов (11) разнесены относительно листового материала (15) в области расположения отверстий (14), даже для крепежных элементов (11), установленных в зонах перекрытия внахлестку, фланцы (16, 16') выполнены достаточно гибкими и упругими для того, чтобы обеспечить приложение давления к листовому материалу своими кромками как в зоне перекрытия внахлестку, так и в зонах одинарной толщины.

4. Крепежный элемент (11) для приклеивания рифленого листового материала (15) к опорной конструкции (17), содержащей распорку (12, 12', 12''), имеющую корпус (13, 13') для ввода через отверстие (14) в гребне рифления листового материала, фиксирующее средство (10, 10', 10'') для прикрепления распорки к опорной конструкции и гибкий фланец (16, 16') на верхнем конце корпуса или вблизи него для перекрытия внахлестку листового материала вокруг отверстия, отличающийся тем, что в корпусе выполнено отверстие, а фиксирующее устройство проходит через отверстие в корпусе распорки и выполнено с возможностью зацепления верхним концом в корпусе распорки, а нижний конец фиксирующего устройства имеет крепежное анкерное средство для крепления его к опорной конструкции и затягивающее средство для регулирования усилия, прикладываемого фиксирующим средством (10, 10', 10''), к распорке, тем самым конечное усилие, прилагаемое фланцем к листовому материалу, не зависит от усилия затягивания, прилагаемого затягивающим средством, и является усилием, необходимым для удержания листового материала при его оптимальном сжатии.

5. Крепежный элемент (11) по п.4, отличающийся тем, что гибкий фланец (16, 16') имеет одно или более кольцеобразных ребер (70) на своей нижней стороне.

6. Крепежный элемент (11) по п.4 или 5, отличающийся тем, что фланец (16, 16'), находясь в своем ненапряженном состоянии, может иметь куполообразную форму.

7. Крепежный элемент (11) по любому из пп.4 - 6, отличающийся тем, что крепежное анкерное средство содержит винтовую резьбу (18).

8. Крепежный элемент (11) по п.7, отличающийся тем, что конец фиксирующего средства, удаленный относительно винтовой резьбы, включает средство (19, 32) для зацепления с приводящим инструментом.

9. Крепежный элемент (11) по п.8, отличающийся тем, что средством для зацепления является паз (32) под отвертку.

10. Крепежный элемент (11) по п.8, отличающийся тем, что средством для зацепления является граненая головка под гаечный ключ.

11. Крепежный элемент (11) по любому из пп.7 - 10, отличающийся тем, что фиксирующее средство содержит сверло-винт (10).

12. Крепежный элемент (11) по любому из пп.7 - 11, отличающийся тем, что фиксирующее средство включает средство (40, 41), выступающее радиально наружу смежно с анкерным средством, ограничивая проникновение анкерного средства в опорную конструкцию.

13. Крепежный элемент (11) по любому из пп.4 - 12, отличающийся тем, что корпус (13, 13') распорки (12, 12', 12'') имеет одну или более канавок (26, 26')вблизи своего нижнего конца для стружки от сверления.

14. Крепежный элемент (11) по любому из пп.4 - 6, отличающийся тем, что анкерное средство содержит крюкообразную или L-образную часть (53).

15. Крепежный элемент (11) по любому из пп.4 - 14, отличающийся тем, что фиксирующее средство включает в себя фланец (19, 31, 21, 52) вблизи или на конце, являющийся дальним относительно анкерного средства, для зацепления с верхним концом корпуса распорки.

16. Крепежный элемент (11) по любому из пп.4 - 14, отличающийся тем, что часть фиксирующего средства, являющаяся дальней относительно анкерного средства, снабжена винтовой резьбой, и имеется элемент с внутренней резьбой, навинчиваемый на упомянутую часть с винтовой резьбой для зацепления с верхним концом корпуса (13, 13') распорки (12, 12', 12'').

17. Крепежный элемент (11) по любому из пп.4 - 16, отличающийся тем, что распорка (12, 12', 12'') дополнительно содержит часть, которая выступает поперечно относительно нижнего конца корпуса (13, 13').

18. Крепежный элемент (11) по любому из пп.4 - 16, отличающийся тем, что распорка (12, 12', 12'') дополнительно содержит на нижнем конце корпуса (13, 13') часть, которая скошена внутрь.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11