SK284560B6 - Nosná konštrukcia presklenej steny alebo presklenej strechy zo sklených panelov - Google Patents

Abstract

Nosná konštrukcia presklenej steny alebo presklenej strechy zo sklených panelov (56) zahŕňajúca množinu prútov (12 - 22) spojených dohromady v aspoň jednom spoji (10) pomocou skrutkového spojenia. Prúty (12 - 22) na seba dosadajú svojimi koncovými oblasťami (28), každý cez najmenej jednu koncovú plôšku (30, 32). Koncové oblasti (28) prútov (12 - 22), ktoré zasahujú do spoja (10), majú výšku menšiu než je výška (15) zostávajúcej časti prúta (12 - 22) a sú pomocou skrutky (40) zovreté medzi dva krycie disky (34, 36), ktorých vzájomná vzdialenosť (17) je menšia než výška (15) prútov (12 - 22), meraná mimo koncovej oblasti (28).ŕ

Description

Vynález sa týka nosnej konštrukcie presklenej steny alebo presklenej strechy zo sklených panelov zahŕňajúcej množinu prútov, spojených dohromady v aspoň jednom spoji pomocou skrutkového spojenia. Presklená stena alebo presklená strecha sa skladá z mnohých jednotlivých sklených tabúľ, ktoré sú v odstupoch upevnené na nosnú štruktúru. Presklené steny alebo presklené strechy tohto druhu sa používajú na zasklenie veľkých plôch častí stavieb.

Doterajší stav techniky

Doteraz známe nosné konštrukcie presklenej steny alebo presklenej strechy zo sklenených panelov majú spoje prútov tvorené dvoma prútmi, ktoré sa navzájom pretínajú v pravom, prípadne skosenom uhle. Sklené tabule, ktoré sa majú upevniť k takej nosnej konštrukcii, majú vhodný štvoruholníkový tvar, napr. lichobežníkový, štvorcový alebo obdĺžnikový. Pokiaľ sú nosné konštrukcie, ktoré majú byť zasklené, ploché, prípadne pokiaľ je nosná konštrukcia zakrivená len v jednom smere, nevystanú žiadne konštrukčné problémy. Jednotlivé tabule sú podopierané takou nosnou štruktúrou a upevnené do takej nosnej konštrukcie, ktorá j c príslušne zakrivená pozdĺž jedinej priestorovej osi. Jednotlivé sklené tabule na seba navzájom v príslušnom uhle nadväzujú svojimi hranami.

Presklené povrchy zakrivené v dvoch smeroch už istý' problém predstavujú. Ploché tabule skleného panelu nemusia totiž spočinúť všetkými štyrmi rohmi na spojoch. Pokiaľ je zakrivenie malé, je možné pokúsiť sa namontovať sklený panel pomocou jeho pružnej deformácie. Pokiaľ je zakrivenie väčšie, je možné použiť vopred vhodne zakrivené tabule alebo tabule nalomené pozdĺž lomovej čiary.

Cieľom vynálezu je vytvoriť podmienky na zasklenie veľkoplošnej nosnej konštrukcie, ktorá je ľubovoľne priestorovo zakrivená.

Podstata vynálezu

Uvedený cieľ sa dosahuje nosnou konštrukciou presklenej steny alebo presklenej strechy zo sklenených panelov zahŕňajúcou množinu prútov spojených dohromady v aspoň jednom spoji pomocou skrutkového spojenia, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že prúty na seba dosadajú svojimi koncovými oblasťami, každý cez najmenej jednu koncovú plôšku, pričom koncové oblasti prútov, ktoré zasahujú do spoja, majú výšku menšiu než je výška zostávajúcej časti prúta a sú pomocou skrutky zovreté medzi dva krycie disky, ktorých vzájomná vzdialenosť je menšia než výška prútov, meraná mimo koncovej oblasti.

V tomto uskutočnení sa tlakové sily prenášajú plošným stykom medzi stýkajúcimi sa prútmi. Ťahové sily sa prenášajú diskami, ktoré sú zoskrutkované dohromady a pokrývajú stykovú oblasť po oboch stranách. Taktiež ohybové sily môžu byť ľahko prenášané. Ak sa napríklad vyskytne ohybový moment, výsledné ťahové a tlakové sily sa prenášajú v spoji prútov prenášať opísaným spôsobom buď - v prípade ťahových síl - jedným, alebo oboma diskami, alebo - v prípade tlakových síl - koncovými plôškami stýkajúcich sa prútov.

Ukázalo sa byť výhodné, aby koncové oblasti navzájom sa v spoji stýkajúcich prútov mali koncové plôšky, ktoré sa smerom ku koncu zužujú. Susedné prúty sa navzájom stý kajú týmito koncovými plôškami. Výsledkom je nízka konštrukčná výška oblasti spoja.

Čím menej prútov sa v spoji stýka, tým sa nosná konštrukcia javí štíhlejšia. V konštrukcii so spojmi so štyrmi prútmi sú plochy medzi spojmi, ktoré sa majú zaskliť, štvoruholníkové. Pretože prúty sa v oblasti spoja môžu zbiehať pod rôznymi uhlami, sklenené tabule môžu byť ploché.

Konštrukcia môže byť vyhotovená taktiež tak, že spoje prútov vymedzujú trojuholníkové oblasti. Potom sa na zasklenie môžu použiť sklenené tabule trojuholníkového tvaru. V každom prípade je každá hrana sklenej tabule podopieraná jedným prútom nosnej konštrukcie. Tak je možné navrhnúť a zaskliť ľubovoľne zakrivené nosné konštrukcie. V závislosti od daných požiadaviek sa uhol, ktorý zvierajú susedné prúty, výhodne pohybuje v rozmedzí, ktorého spodná hranica je väčšia ako 0° a horná hranica menšia ako 180°. V takejto konštrukcii možno ešte dobre prenášať zaťaženie z jedného prútu do ostatných prútov spoja.

Aby nebola konštrukčná výška nosnej konštrukcie príliš vysoká, ukázalo sa byť výhodné, aby jeden alebo oba krycie disky boli viac alebo menej viditeľne zapustené do koncových oblastí prútov. Výsledkom je, že hlavy skrutiek, ktoré cez disky prechádzajú, nekolidujú so sklenými tabuľami, ktoré prúty a spoje prútov zhora pokrývajú.

Koncové oblasti prútov sa v spoji môžu stýkať pod ľubovoľnými uhlami. Spoje nosnej konštrukcie teda často nie sú navzájom identické. Požiadavky kladené na presnosť zhotovenia prvkov spojov sú z tohto dôvodu veľmi prísne. Takéto náročné požiadavky je možné splniť prakticky len s použitím počítačom podporovaného konštruovania. Kvôli uľahčeniu konverzie základnej úsečkovej siete v počítači do siete spojov prútov je vhodné, aby úsečková sieť splývala so stredmi horných strán jednotlivých prútov. Každá z týchto sieťových čiar alebo systémových čiar začína a končí v jedinom bode každého spoja. Z tohto teoretického uzlového bodu sa ďalej navrhne spoj „smerom zhora dole“.

Kvôli splneniu istých statických požiadaviek sú disky zapustené podľa potreby dostatočne hlboko do konca prútov tak, aby sa oba disky nachádzali vo vopred určenej vzdialenosti od seba. Pretože disky vo všetkých spojoch majú rovnakú hrúbku a konštrukciu, môžu všetky spoje vychádzať z porovnateľných výpočtových predpokladov.

Sklený panel pre tento druh nosnej konštrukcie sa môže skladať z jedinej tabule alebo z izolačnej dosky, zloženej z viacerých tabúľ. Sklené tabule je možné taktiež nahradiť doskami nepriehľadnými. Uloženie skleného panelu, ktorý sa k hornému disku pritlačí zhora pôsobiacou krycou doskou, sa ukázalo byť konštrukčne jednoduchým a technicky plne vyhovujúcim vyhotovením. Hrany sklenej tabule sa v oblasti spoja vtlačia medzi dva disky.

Jedným z diskov konštrukčného vyhotovenia spoja je krycí disk. Ďalší disk sa nachádza na vonkajšej strane skleného panelu. Tento pridaný disk sa môže pripevniť k vonkajšiemu disku jednoducho skrutkovým spojom.

Ďalšie výhodne vyhotovenia vynálezu sú zrejmé zo závislých nárokov a z následného opisu príkladného vyhotovenia.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej opísaný podrobnejšie s odkazom na výkresy, ktoré zobrazujú: Na obr. 1 je pôdorys spoja prútov nosnej konštrukcie podľa vynálezu.

Na obr. 2 je nárys, čiastočne v reze, spoja prútov podľa obr.

1.

Na obr. 3 je nárys, čiastočne v reze, spoja prútov osadeného skleným panelom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V spoji 10 prútov v príklade podľa obr. 1 sa vzájomne stýka šesť prútov 12,14,16,18, 20 a 22.

Prúty 12, 14, 16, 18, 20 a 22 tvoria časť nosnej konštrukcie. Spoje 10 môžu byť umiestené v rámci nosnej konštrukcie tak, že prúty, ktoré sa v spojoch zbiehajú, ohraničujú trojuholníkové plochy. Plochy môžu byť aj štvorstranné, napríklad lichobežníkové.

Každý z prútov 12-22 tvorí obdĺžnikový profil, v príklade podľa obr. 1 so šírkou 13 rovnajúcou sa 40 mm a výškou 15 rovnajúcou sa 60 mm. Obe bočné strany 24 a 26 sa v koncovej oblasti 28 príslušného prútu vzájomne zbiehajú v ostrom uhle. Každý prút 12 - 22 má teda dve šikmé koncové plôšky 30 a 32, ktoré sa zbiehajú v ostrom uhle. Susedné prúty, napríklad prúty 18 a 16, sa navzájom stýkajú plošným stykom susediacimi koncovými plôškami 30 a 32. Tento princíp platí pre všetky prúty a všetky koncové plôšky rôznych prútov v každom spoji prútov. Toto vyhotovenie umožňuje prenos tlakového zaťaženia z prúta do susedných prútov spoja 10 prútov stykom koncových plôšok 30 a 32.

Koncové oblasti 28 prútov 12 - 22 sú vnútri spoja 10 prútov v porovnaní so zvyškom prútu znížené, v opisovanom príklade na vzdialenosť 17 rovnajúcou sa 40 mm. Oba krycie disky 34 a 36 zapadajú zhora a zdola do takto vzniknutých vybraní 19 a 21. Krycie disky 34 a 36 sú v oblasti koncovej oblasti 28 stýkajúcich sa prútov spojené dohromady skrutkami 40. Skrutky 40 môžu byť predpäté. Hlavy 42 skrutiek 40 sú zapustené do horného krycieho disku 34. Skrutka 40 prechádza smerom dolu spodným krycím diskom 36. Na presahujúci vonkajší závit 44 sa naskrutkuje matica 46. Matica 46 je cez podložku 48 pevne dotiahnutá proti spodnému kryciemu disku 36. Vonkajší závit 44 siaha na skrutke 40 len do takej vzdialenosti, aby končil vnútri spodného krycieho disku 36 a nepresahoval do oblasti koncových plôšok 30 a 32. Krycie disky 34 a 36 priliehajú k vybraniam 19 a 21 s takou presnosťou, aby sa tlakové sily mohli prenášať aj do týchto oblastí. Na prenos tlakových síl je tak k dispozícii prierez, ktorý je aj v zoslabenej koncovej časti 28 každého prúta porovnateľný s prierezom prúta nezoslabeného. Zvlášť vďaka zapusteniu horného krycieho disku 34 do prútov, ale aj vďaka zapusteniu hláv 44 skrutiek do krycieho disku 34, môže byť horná strana prútov v oblasti spoja 10 prakticky hladká.

Horný krycí disk 34 obsahuje stredový otvor 50 s vnútorným závitom 52. Do tohto závitu 52 sa môže, ako bude ukázané ďalej, zhora zaskrutkovať skrutka 78.

Sklený panel 56 spočíva na spoji 10 zobrazenom na obr. 1 a 2. V opisovanom názornom príklade vyhotovenia je tento sklený panel izolačným skleným panelom 56, ktorý pozostáva z dolnej tabule 58 a hornej tabule 60, ktoré sú usporiadané vo vzájomnom odstupe. Sklený panel 56 spočíva na tesniacich profiloch 62, 64. Tieto tesniace profily 62, 64 pokrývajú horné strany prútov 12 - 22 a dolu presahujúcimi výstupkami 66, 68 obklopujú dve horné pozdĺžne hrany prútov.

Tesniace profily 62, 64 zahŕňajú zo stredu nahor vychádzajúcu vzperu 70. Vzpera 70 prechádza koncom alebo bočnými stranami skleného panelu 56. Tesniaca kompozícia 72 sa nanesie zhora na vzperu 70 a v rovine horných ta búľ 60 tak medzi hornými tabuľami 60 vznikne vodotesný spoj.

Sklený panel 56, a teda tiež horné tabule 60, sú v oblasti každého spoja 10 zhora prekryté silikónovým diskom 74. Na silikónovom disku 74 sa ďalej nachádza vonkajší disk 76. Disky 74 a 76 majú stredový otvor, ktorým prechádza skrutka 78; zaskrutkovaná do vnútorného závitu 52 stredového otvoru v hornom krycom disku 34. Skrutka 78 sa nedotýka koncových oblastí 28 prútov, ktoré sa stýkajú v spoji 10 prútov. Skrutka 78 je z vonkajšej strany zakrytá, napríklad uzatvorenou maticou 80. Tesniaca kompozícia 82, ktorá obklopuje vonkajší disk 76, vytvára v oblasti spoja 10 medzi vonkajším diskom 76 a hornou tabuľou 60 skleného panelu 56 vodotesný spoj. Pokiaľ majú byť spoje 10 prútov umiestnené v priestore pod rôznymi uhlami, musia byť prúty medzi susednými spojmi 10 prútov montované skrútené.

Nosná konštrukcia podľa vynálezu umožňuje prenášať značné tlakové a ťahové sily a ohybové momenty. Sklený panel 56 nepôsobí negatívne na spoje 10 prútov. Zároveň je zaistená odolnosť presklenej steny alebo presklenej strechy proti prenikaniu vody. Pevnosť spojov 10 prútov v ohybe, ktorá dosahuje približne 60 % pevnosti použitých prútov a je teda značne vysoká. Prvý raz je tak možné použiť prúty so šírkou iba 40 mm. Výsledná nosná konštrukcia sa preto javí ako veľmi štíhla a ľahká.

Vďaka trojuholníkovému tvaru jednotlivých tabúľ skleného panelu 56 je možné vytvoriť ľubovoľne zakrivené presklené plochy, pričom jednotlivé tabule skleného panelu môžu byť ploché. Pretože prúty, ktoré sa zbiehajú v jednom spoji 10 prútov, neležia v jednej rovine, nemusia nevyhnutne byť koncové plôšky 30 a 32 jednotlivých prútov kolmé na hornú alebo dolnú stranu príslušného prúta. Všeobecne má každý prút také koncové plôšky 30 a 32, ktorých uhlové usporiadanie sa líši od zodpovedajúcich koncových plôšok susedných prútov.

Claims (7)

1. Nosná konštrukcia presklenej steny alebo presklenej strechy žo sklených panelov (56) zahŕňajúca množinu prútov (12 - 22) spojených dohromady v aspoň jednom spoji (10) pomocou skrutkového spojenia, vyznačujúca sa t ý m , že prúty (12 - 22) na seba dosadajú svojimi koncovými oblasťami (28), každý cez najmenej jednu koncovú plôšku (30, 32), pričom koncové oblasti (28) prútov (12 - 22), ktoré zasahujú do spoja (10), majú výšku menšiu než je výška (15) zostávajúcej časti prúta (12 - 22) a sú pomocou skrutky zovreté medzi dva krycie disky (34, 36), ktorých vzájomná vzdialenosť (17) je menšia než výška (15) prútov (12 - 22), meraná mimo koncovej oblasti (28).

2. Nosná konštrukcia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že susedné prúty (16, 18) majú v koncových oblastiach (28) skosené koncové plôšky (30, 32), ktorými k sebe plošne dosadajú.

3. Nosná konštrukcia podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že má štyri alebo šesť prútov (12 - 22).

4. Nosná konštrukcia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že skrutka (40), ktorá prechádza oboma krycími diskami (34, 36) a koncovou časťou (28) prútov (12 - 22), je na strane skleného panelu (56) zapustená do krycieho disku (34), ktorý so skleným panelom (56) susedí.

5. Nosná konštrukcia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že skle3

SK 284560 Β6 ný panel (56) je izolačná tabuľa skla zložená z množiny tabúľ (58, 60).

6. Nosná konštrukcia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že sklený panel (56) je prichytený medzi krycí disk (34), ktorý s ním susedí a vonkajší disk (76), ktorýje skrutkovým spojom (78) pripojený ku kryciemu disku (34), ktorý susedí so skleným panelom (56), pričom medzi susednými voľnými hranami skleného panelu (56) a medzi skleným panelom (56) a príslušným prútom (12 - 22) j c usporiadaný tesniaci profil (62, 64).

7. Nosná konštrukcia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že prúty (12 - 22) sú z plného materiálu s maximálnou šírkou 40 mm a maximálnou výškou 60 mm.