CZ291766B6 - Nosná konstrukce prosklené stěny nebo prosklené střechy ze skleněných panelů - Google Patents

Abstract

Nosn konstrukce prosklen st ny nebo prosklen st°echy ze sklen n²ch panel (56), zahrnuje mno inu prut (12 a 22), spojen²ch dohromady v alespo jednom spoji (10) pomoc Üroubov ho spojen . Pruty (12 a 22) na sebe dosedaj sv²mi koncov²mi oblastmi (28), ka d² p°es nejm n jednu koncovou ploÜku (30, 32). Koncov oblasti (28) prut (12 a 22), kter zasahuj do spoje (10), maj v²Üku menÜ ne je v²Üka (15) zb²vaj c sti prutu (12 a 22) a jsou pomoc Üroubu (40) sev°eny mezi dva kryc disky (34, 36), jejich vz jemn vzd lenost (17) je menÜ ne v²Üka (15) prut (12 a 22), m °en mimo koncov oblasti (28).\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká nosné konstrukce prosklené stěny nebo prosklené střechy ze skleněných panelů, zahrnující množinu prutů, spojených dohromady v alespoň jednom spoji pomocí šroubového spojení. Prosklená stěna nebo prosklená střecha se skládá z mnoha jednotlivých skleněných tabulí, které jsou v rozestupech upevněny na nosnou konstantou. Prosklených stěn nebo prosklených střech tohoto druhu se používá k zasklení velkých ploch částí staveb.

Dosavadní stav techniky

Dosud známé nosné konstrukce prosklené stěny nebo prosklené střechy ze skleněných panelů mají spoje prutů tvořeny dvěma pruty, které se navzájem protínají v pravém, případně kosém úhlu. Skleněné tabule, které se mají upevnit k takové nosné konstrukci, mají vhodný čtyřúhelníkový tvar, například lichoběžníkový, čtvercový nebo obdélníkový. Pokud jsou nosné konstrukce, které mají být zaskleny, ploché, případně pokud je nosná konstrukce zakřivena jen v jednom směru, nevyvstanou žádné konstrukční potíže. Jednotlivé tabule jsou podpírány takovou nosnou konstrukcí a upevněny do takové nosné konstrukce, která je příslušně zakřivena podél jediné prostorové osy. Jednotlivé skleněné tabule na sebe navzájem v příslušném úhlu navazují svými hranami.

Prosklené povrchy zakřivené ve dvou směrech již jistý problém představují. Ploché tabule skleněného panelu nemusí totiž spočinout všemi čtyřmi rohy na spojích. Pokud je zakřivení malé, je možné pokusit se namontovat skleněný panel s pomocí jeho pružné deformace. Pokud je zakřivení větší, lze použít předem vhodně zakřivené tabule nebo tabule nalomené podél lomové čáiy.

Cílem vynálezu je vytvořit podmínky pro zasklení velkoplošné nosné konstrukce, která je libovolně prostorově zakřivená.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle se dosahuje nosnou konstrukcí prosklené stěny nebo prosklené střechy ze skleněných panelů, zahrnující množinu prutů, spojených dohromady v alespoň jednom spoji pomocí šroubového spojení, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pruty na sebe dosedají svými koncovými oblastmi, každý přes nejméně jednu koncovou plošku, přičemž koncové oblasti prutů, které zasahují do spoje, mají výšku menší než je výška zbývající části prutu a jsou pomocí šroubu sevřeny mezi dva krycí disky, jejichž vzájemná vzdálenost je menší než výška prutů, měřená mimo koncové oblasti.

V tomto provedení se tlakové síly přenáší plošným stykem mezi stýkajícími se pruty. Tahové síly se přenáší disky, které jsou sešroubované dohromady a pokrývají stykovou oblast po obou stranách. Rovněž ohybové síly mohou být snadno přenášeny. Vyskytne-li se například ohybový moment, přenáší se výsledné tahové a tlakové síly ve spoji prutů výše popsaným způsobem, a to v případě tahových sil jedním nebo oběma disky a v případě tlakových sil koncovými ploškami stýkajících se prutů.

Ukázalo se být výhodné, aby koncové oblasti navzájem se ve spoji stýkajících prutů měly koncové plošky, které se směrem ke konci zužují. Sousední pruty se navzájem stýkají těmito koncovými ploškami. Výsledkem je nízká konstrukční výška oblasti spoje.

-1 CZ 291766 B6

Čím méně prutů se ve spoji stýká, tím se nosná konstrukce jeví štíhlejší. V konstrukci se spoji se čtyřmi pruty jsou plochy mezi spoji, které se mají zasklít, Čtyřúhelníkové. Protože se pruty v oblasti spoje mohou sbíhat pod různými úhly, mohou být skleněné tabule ploché.

Konstrukce může být rovněž provedena tak, že spoje prutů vymezují trojúhelníkové oblasti. Potom se k zasklení mohou použít skleněné tabule trojúhelníkového tvaru. V každém případě je každá hrana skleněné tabule podpírána jedním prutem nosné konstrukce. Je tak možné navrhnout a zasklít libovolně zakřivené nosné konstrukce. V závislosti na daných požadavcích se úhel, 10 který svírají sousední pruty, s výhodou pohybuje v rozmezí, jehož spodní mez je větší než 0° a horní mez menší než 180°. V takové konstrukci lze ještě dobře přenášet zatížení z jednoho prutu do ostatních prutů spoje.

Aby nebyla konstrukční výška nosná konstrukce příliš vysoká, ukázalo se být výhodné, aby jeden 15 nebo oba krycí disky byly více nebo méně viditelně zapuštěny do koncových oblastí prutů.

Výsledkem je, že hlavy šroubů, které prochází disky, nekolidují se skleněnými tabulemi, které pruty a spoje prutů shora pokrývají.

Koncové oblasti prutů se ve spoji mohou stýkat pod libovolnými úhly. Spoje nosné konstrukce 20 tedy často nejsou navzájem identické. Požadavky kladené na přesnost zhotovení prvků spojů jsou z tohoto důvodu velice přísné. Takto náročné požadavky lze splnit prakticky pouze použitím počítačem podporovaného konstruování. Kvůli usnadnění konverze základní úsečkové sítě v počítači do sítě spojů prutů je vhodné, aby úsečková síť splývala se středy horních stran jednotlivých prutů. Každá z těchto síťových čar nebo systémových čar začíná a končí v jediném 25 bodu každého spoje. Z tohoto teoretického uzlového bodu se dále navrhne spoj směrem shora dolů.

Kvůli splnění statických požadavků jsou disky zapuštěny podle potřeby dostatečně hluboko do konců prutů tak, aby se oba disky nacházely v předem určené vzdálenosti od sebe. Protože disky 30 ve všech spojích mají stejnou tloušťku a konstrukci, mohou všechny spoje vycházet ze srovnatelných výpočtových předpokladů.

Skleněný panel pro tento druh nosné konstrukce se může skládat z jediné tabule, nebo z izolační desky, složené zvíce tabulí. Skleněné tabule lze rovněž nahradit deskami neprůhlednými. 35 Uložení skleněného panelu, který se k hornímu disku přitlačí shora působící krycí deskou, se ukázalo být konstrukčně jednoduchým a technicky plně vyhovujícím provedením. Hrany skleněné tabule se v oblasti spoje vtlačí mezi dva disky.

Jedním z disků konstrukčního provedení spoje je krycí disk. Další disk se nachází na vnější 40 straně skleněného panelu. Tento přidaný disk se může připevnit k vnějšímu disku jednoduše šroubovým spojem.

Další výhodná provedení vynálezu jsou zřejmá ze závislých nároků a z následného popisu příkladného provedení.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán podrobněji s odkazy na výkresy, které zobrazují:

Na obr. 1 je půdorys spoje prutů nosné konstrukce podle vynálezu.

Na obr. 2 je nárys, částečně v řezu, spoje podle obr. 1.

-2 CZ 291766 B6

Na obr. 3 je nárys, částečně v řezu, spoje prutů osazeného skleněným panelem.

Příklady provedení vynálezu

Ve spoji 10 prutů v příkladu podle obr. 1 se vzájemně stýká šest prutů 12,14, 16,18, 20 a 22.

Pruty 12, 14, 16, 18, 20 a 22 tvoří část nosné konstrukce. Spoje 10 mohou být umístěny v rámci nosné konstrukce tak, že pruty, které se ve spojích sbíhají, ohraničují trojúhelníkové plochy. Plochy mohou být i čtyřstranné, například lichoběžníkové.

Každý z prutů 12-22 tvoří obdélníkový profil, v příkladu podle obr. 1 se šířkou 13 rovnou 40 mm a výškou 15 rovnou 60 mm. Obě boční strany 24 a 26 se v koncové oblasti 28 příslušného prutu vzájemně sbíhají v ostrém úhlu. Každý prut 12 - 22 má tedy dvě šikmé koncové plošky 30 a 32, které se sbíhají v ostrém úhlu. Sousední pruty, například pruty 18 a 16, se navzájem stýkají plošným stykem sousedícími koncovými ploškami 30 a 32. Tento princip platí pro všechny pruty a všechny koncové plošky různých prutů v každém spoji prutů. Toto provedení umožňuje přenos tlakového zatížení z prutu do sousedních prutů spoje 10 prutů stykem koncových plošek 30 a 32.

Koncové oblasti 28 prutů 12-22 jsou uvnitř spoje 10 prutů ve srovnání se zbytkem prutu sníženy, v popisovaném příkladu na vzdálenost 17 rovnou 40 mm. Oba krycí disky 34 a 36 zapadají shora a zdola do takto vzniklých vybrání 19 a 21.. Krycí disky 34 a 36 jsou v oblasti koncové oblasti 28 stýkajících se prutů spojeny dohromady šrouby 40. Šrouby 40 mohou být předepjaté. Hlavy 42 šroubů 40 jsou zapuštěny do horního krycího disku 34· Šroub 40 prochází směrem dolů spodním krycím diskem 36. Na přesahující vnější závit 44 se našroubuje matice 46. Matice 46 je přes podložku 48 pevně dotažena proti spodnímu krycímu disku 36. Vnější závit 44 sahá na šroubu 40 jen do takové vzdálenosti, aby končil uvnitř spodního krycího disku 36 a nepřesahoval do oblasti koncových plošek 30 a 32. Krycí disky 34 a 36 přiléhají k vybráním 19 a 21 s takovou přesností, aby se tlakové síly mohly přenášet i do těchto oblastí. Pro přenos tlakových sil je tak k dispozici průřez, který je i v zeslabené koncové oblasti 28 každého prutu srovnatelný s průřezem prutu nezeslabeného. Zvláště díky zapuštění horního krycího disku 34 do prutů, ale i díky zapuštění hlav 44 šroubů do krycího disku 34, může být horní strana prutů i v oblasti spoje 10 prakticky hladká.

Horní krycí disk 34 obsahuje středový otvor 50 s vnitřním závitem 52. Do tohoto závitu 52 se může, jak bude ukázáno dále, shora zašroubovat šroub 78.

Skleněný panel 56 spočívá na spoji 10 zobrazeném na obr. 1 a 2. V popisovaném příkladu provedení je tento skleněný panel izolačním skleněným panelem 56, který sestává z dolní tabule 58 a horní tabule 60, které jsou uspořádány ve vzájemném odstupu. Skleněný panel 56 spočívá na těsnicích profilech 62, 64. Tyto těsnicí profily 62, 64 pokrývají horní strany prutů 12- 22 a dolů přesahujícími výstupky 66, 68 obklopují dvě horní podélné hrany prutů.

Těsnicí profily 62, 64 zahrnují ze středu vzhůru vycházející vzpěru 70. Vzpěra 70 prochází koncem nebo bočními stranami skleněného panelu 56. Těsnicí kompozice 72 se nanese shora na vzpěru 70 a v rovině horních tabulí 60 tak mezi horními tabulemi 60 vznikne vodotěsný spoj.

Skleněný panel 56 a tedy také horní tabule 60 jsou v oblasti každého spoje 10 shora překryty silikonovým diskem 74. Na silikonovém disku 74 se dále nachází vnější disk 76. Disky 74 a 76 mají středový otvor, kterým prochází šroub 78, zašroubovaný do vnitřního závitu 52 středového otvoru v horním krycím disku 34. Šroub 78 se nedotýká koncových oblastí 28 prutů, které se stýkají ve spoji 10 prutů. Šroub 78 je z vnější strany zakryt, například uzavřenou maticí 80. Těsnicí kompozice 82, která obklopuje vnější disk 76, vytváří v oblasti spoje 10 mezi vnějším diskem 76 a horní tabulí 60 skleněného panelu 56 vodotěsný spoj. Pokud mají být spoje 10 prutů

-3 CZ 291766 B6 umístěny v prostoru pod různými úhly, musí být pruty mezi sousedními spoji 10 prutů montovány zkroucené.

Nosná konstrukce podle vynálezu umožňuje přenášet značné tlakové a tahové síly a ohybové momenty. Skleněný panel 56 nepůsobí negativně na spoje 10 prutů. Zároveň je zajištěna odolnost prosklené stěny nebo prosklené střechy proti pronikání vody. Pevnost spojů 10 prutů v ohybu dosahuje přibližně 60 % pevnosti použitých prutů a je tedy značně vysoká. Poprvé je tak možno použít pruty o šířce pouhých 40 mm. Výsledná nosná konstrukce se proto jeví jako velmi štíhlá a lehká.

Díky trojúhelníkovému tvaru jednotlivých tabulí skleněného panelu 56 lze vytvořit libovolně zakřivené prosklené plochy, přičemž jednotlivé tabule skleněného panelu mohou být ploché. Protože pruty, které se sbíhají vjednom spoji 10 prutů, neleží vjedné rovině, nemusí být koncové plošky 30 a 32 jednotlivých prutů nutně kolmé k horní či dolní straně příslušného prutu. Obecně má každý prut takové koncové plošky 30 a 32, jejichž úhlové uspořádání se liší od odpovídajících koncových plošek sousedních prutů.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Nosná konstrukce prosklené stěny nebo prosklené střechy ze skleněných panelů (56), zahrnující množinu prutů (12 až 22), spojených dohromady v alespoň jednom spoji (10) pomocí šroubového spojení, vyznačující se tím, že pruty (12 až 22) na sebe dosedají svými koncovými oblastmi (28), každý přes nejméně jednu koncovou plošku (30, 32), přičemž koncové oblasti (28) prutů (12 až 22), které zasahují do spoje (10), mají výšku menší než je výška (15) zbývající části prutu (12 až 22) a jsou pomocí šroubu (40) sevřeny mezi dva krycí disky (34, 36), jejichž vzájemná vzdálenost (17) je menší než výška (15) prutů (12 až 22), měřená mimo koncové oblasti (28).

2. Nosnákonstrukcepodlenároku 1, vyznačující se tím, že sousední pruty (16, 18) mají v koncových oblastech (28) zkosené koncové plošky (30, 32), kteiými k sobě plošně dosedají.

3. Nosná konstrukce podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že má čtyři nebo šest prutů (12 až 22).

4. Nosná konstrukce podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že šroub (40), který prochází oběma krycími disky (34, 36) a koncovou oblastí (28) prutů (12 až 22), je na straně skleněného panelu (56) zapuštěn do krycího disku (34), který se skleněným panelem (56) sousedí.

5. Nosná konstrukce podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že skleněný panel (56) je izolační tabule skla složená z množiny tabulí (58,60).

6. Nosná konstrukce podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že skleněný panel (56) je přichycen mezi krycí disk (34), který s ním sousedí a vnější disk (76), který je šroubovým spojem (78) připojen ke krycímu disku (34), který sousedí se skleněným panelem (56), přičemž mezi sousedními volnými hranami skleněného panelu (56) a mezi skleněným panelem (56) a příslušným prutem (12 až 22) je uspořádán těsnicí profil (62, 64).

-4CZ 291766 B6

7. Nosná konstrukce podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pruty (12 až 22) jsou z plného materiálu s maximální šířkou 40 mm a maximální výškou 60 mm.