Легкоскидна віконна конструкція

Реферат: Легкоскидна віконна конструкція містить віконний блок з рамою з наповненням та ущільнювачем. Наповнення віконного блока виконано із полікарбонату та входить в раму щонайбільше на 5 мм, а ущільнювач легко деформується або від'єднується від віконного блока при тиску від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа на наповнення віконного блока, звільняючи наповнення віконного блока без руйнування наповнення. UA 115449 U (12) UA 115449 U UA 115449 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до конструкцій, що легко скидаються при надлишковому тиску, що виникає внаслідок аварій та вибухів, та може бути використана у будівництві для скління великих площ вибухонебезпечних приміщень енергетичної, нафтової, хімічної промисловості, теплогенеруючих об'єктів та інших вибухонебезпечних об'єктів. Загальновідомо, що легкоскидні конструкції (ЛСК) - це огороджувальні будівельні конструкції, що дозволяють звільнити скидний отвір при впливі на них навантажень від внутрішнього дефлаграційного вибуху. ЛСК підрозділяють на три види: руйнівні, тобто, конструкції, в яких при впливі надлишкового тиску вибуху відбувається макроскопічне порушення суцільного матеріалу, з якого вони виконані; зміщувані, тобто конструкції, в яких при впливі надлишковго тиску вибуху руйнуються елементи, за допомогою яких конструкції утримуються в огородженні приміщення (легкоскидна віконна конструкція такого типу містить зміщуваний елемент, - наприклад склопакет або раму зі склопакетом, що випадає назовні при впливі на нього надлишкового тиску дефлаграційного вибуху); обертові, тобто конструкції, в яких при впливі надлишкового тиску вибуху відбувається обертання площини конструкції навколо нерухомої горизонтальної або вертикальної осі (до складу легкоскидних віконних конструкцій такого типу входить поворотна стулка, яка при впливі надлишкового тиску внутрішнього дефлаграційного вибуху відкривається назовні за допомогою обертання навколо осі петель її кріплення). Відома легкоскидна конструкція, що виконана у вигляді вікна з одинарним неармованим 2 склом, яке розміщене в рамі, при його товщині 3 або 4, або 5 мм і площі не менше 0,8, 1 і 1,5 м відповідно [СНиП 31-03-2001 "Производственные здания", пункт 5.9]. При виникненні вибуху в приміщенні скло у вікні руйнується, послаблюючи тим самим вплив вибухової хвилі на будівельні конструкції. До недоліків вищезазначеної конструкції можна віднести значну травмонебезпечність такої конструкції, обумовлену руйнуванням скла і можливим травмуванням персоналу шматками скла, що розлітаються при вибуху. Відома віконна конструкція, що містить віконну коробку з рамним віконним блоком зі склопакетом і ущільнювачем, причому рамний віконний блок зі склопакетом, встановлений у віконній коробці за допомогою опорних елементів, ущільнювача, парогідроізолятора і щонайменше двох вузлів кріплення, складається з пов'язаних з рамним віконним блоком базових елементів, оснащених руйнівними елементами, причому як ущільнювач використовується мінеральна вата, як базові елементи у вузлах кріплення використовується кутовий металопрофіль, як розпірні елементи використовуються металеві розпірні втулки, як руйнівні елементи використовуються фторопластові пластини, які встановлені на металевих розпірних втулках, а як парогідроізолятор використовують бутилову стрічку [патент RU № 50241 U1, МПК Е02В7/16, опубл. 27.12.2005]. Недоліком наведеної вище конструкції є низькі ефективність і надійність спрацьовування вузла кріплення при підвищенні тиску в приміщенні вище номінального. Даний недолік обумовлений тим, що зміни розмірів, викликані температурними коливаннями, викликають небажане навантаження елементів руйнівних вузлів кріплення віконної конструкції. Крім того, ще одним недоліком запропонованої легкоскидної віконної конструкції є її травмонебезпечність при скиданні, за рахунок утворення великої кількості травмучих елементів, а саме шматків скла, що утворюються при руйнуванні наповнення віконного блока. Також відома легкоскидна віконна конструкція, що містить віконний блок з рамою зі склопакетом і з ущільнювачем, опорними елементами і, щонайменше, з двома вузлами кріплення, що складаються з пов'язаних з віконним блоком базових елементів і саморізівшпильок, оснащених руйнуюючими елементами, які закріплені на згаданих вище саморізахшпильках за допомогою розпірних втулок, де рама зі склопакетом встановлена в віконний блок за допомогою згаданих вузлів кріплення, теплоізолюючого матеріалу, паро- і гідроізоляційних стрічок, причому вузли кріплення містять пов'язані з віконним блоком базові елементи, виконані у вигляді кронштейнів, а розпірні втулки виконані з кільцевим виступом у вигляді дистанційних втулок з матеріалу, що не дає іскор при зіткненні зі сталлю, і встановлені з можливістю виключення виникнення контакту саморізів-шпильок і базових кронштейнів [патент RU № 63403 U1, МПК Е06В 3/00, опубл. 27.05.2007]. Недоліком наведеної вище конструкції також є низькі ефективність і надійність спрацьовування вузла кріплення при підвищенні тиску в приміщенні вище номінального. Також до недоліків конструкції можна віднести складність і високу вартість конструкції. Крім того, головним недоліком запропонованої легкоскидної віконної конструкції є її травмонебезпечність 1 UA 115449 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 при скиданні, за рахунок утворення великої кількості травмуючих елементів, а саме шматків скла, що утворюються при руйнуванні наповнення віконного блока. Задачею корисної моделі є створення безпечної легкоскидної віконної конструкції, при скиданні якої не утворювались би небезпечні для здоров'я травмуючі фрагменти скла та віконної конструкції. Поставлена задача вирішується за рахунок використання такої сукупності конструктивних елементів та матеріалів, з яких вони виконані, в результаті чого досягається максимально висока безпечність легкоскидної віконної конструкції із збереженням гарних експлуатаційних характеристик віконної конструкції, таких як стійкість до навантажень при використанні великих площ скління та теплоізолюючі характеристики. Відповідно об'єктом корисної моделі є легкоскидна віконна конструкція, що містить віконний блок з рамою з наповненням та ущільнювачем, в якій, згідно з корисною моделлю, наповнення віконного блока виконано із полікарбонату, і входить в раму щонайбільше на 5 мм, а ущільнювач легко деформується або від'єднується від віконного блока при тиску від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа на наповнення віконного блока, звільняючи наповнення віконного блока без руйнування наповнення. Віконний блок легкоскидної віконної конструкції може бути виконаний з алюмінієвого або металопластикового профілю. Полікарбонат, що є наповненням віконного блока, є монолітним або стільниковим. Як ущільнювач може використовуватись штапик, що легко деформується або від'єднується при тиску від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа на наповнення віконного блока. Запропонована легкоскидна віконна конструкція використовується для скління вибухонебезпечних приміщень енергетичної, нафтової, хімічної промисловості та теплогенеруючих об'єктів. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де показана легкоскидна віконна конструкція (в розрізі). Запропонована легкоскидна віконна конструкція складається з металопластикового (алюмінієвого) профілю 1, наповнення (полікарбонату) 2 та ущільнювача 3. Використання монолітного або стільникового полікарбонату замість звичайного скла дозволяє значно підвищити протистояння вітровим і статичним навантаженням, підвищити несучу здатність при великих площах скління. Монолітний або стільникового полікарбонат може мати товщину від 4 до 10 мм. Крім цього, запропонована система фіксування наповнення в віконному блоці, а саме входження полікарбонату в раму щонайбільше на 5 мм, полегшує скидання наповнення при тиску вибухової хвилі в діапазоні від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа. Це досягається завдяки тому, що при дії на поверхню полікарбонатного наповнення вибухової хвилі відбувається деформація (вигинання) полікарбонату у бік, протилежний дії вибухової хвилі із скороченням його габаритних розмірів по довжині і висоті, принаймні, на 5 мм, що забезпечує легке вивільнення наповнення із віконного блока і легке скидання наповнення. Достатньо міцний полікарбонат при дії на нього вибухової хвилі з тиском в діапазоні від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа легко деформується в достатньо широкому діапазоні значень і не зазнає руйнування, на відміну від звичайного скла, що має безліч точок напруження, при дії на які відбувається його руйнування із утворенням травмонебезпечних фрагментів. Також, для забезпечення більшої надійності спрацювання і скидання наповнення у випадку невеликої площини скління, віконний блок також оснащується ущільнювачем, таким як штапик, що легко деформується або від'єднується при тиску в діапазоні від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа на наповнення віконного блока. В цьому випадку відбувається скидання наповнення віконного блока (полікарбонатного листа) та системи кріплення (штапика). Завдяки тому, що полікарбонат є достатньо міцним, він скидається без руйнування і не утворюється велика кількість травмуючих фрагментів. Також не пошкоджується і не скидається рама віконного блока, що залишається у віконному отворі, і не створює додаткових травмуючих елементів. Запропоновану легкоскидну віконну конструкцію збирають наступним чином. В металопластиковий складний профіль 1 вводять монолітне або стільникове полікарбонатне скло 2 і фіксують за допомогою затискачів 3 (ущільнювача), після чого здійснюють монтаж системи на об'єкті. Корисна модель пояснюється прикладом конкретного використання. Були використані віконні блоки, що складалися із металопластикової системи віконних профілів із використанням монолітного полікарбонату товщиною 4 мм. Полікарбонатні листи вставляли і фіксували в 2 UA 115449 U 5 10 15 металопластиковому профілі. Віконний блок з алюмінієвого профілю мав внутрішній розмір (по ущільнювачу) 660×578×4 мм. За результатами проведеного дослідження по визначенню величини вибухової хвилі, що забезпечить скидання віконної конструкції, були отримані наступні результати. Стільниковий полікарбонат видавлюється із металопластикового профілю в інтервалі тисків від 0,0049 до 0,0076 МПа. Наповнення із стільникового полікарбонату не руйнується. Все вищенаведене свідчить про досягнення технічного результату і відповідає задачі, що ставилась. Таким чином, спеціальна конструкція легкоскидної віконної системи, що заявляється, забезпечує досягнення технічного результату, який полягає в одержанні безпечної легкоскидної віконної конструкції, при скиданні якої не утворюються небезпечні для здоров'я травмуючі фрагменти скла та віконної конструкції. Крім цього спостерігалося збереження цілісності металопластикового профілю і можливість повторного використання більш ніж 90 % полікарбонатного скління, яке було видавлено в результаті впливу вибухової хвилі. Конструкція, що заявляється, має високу надійність, зручність, тривалий строк служби, економність і експлуатаційну безпеку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Легкоскидна віконна конструкція, що містить віконний блок з рамою з наповненням та ущільнювачем, яка відрізняється тим, що наповнення віконного блока виконано із полікарбонату та входить в раму щонайбільше на 5 мм, а ущільнювач легко деформується або від'єднується від віконного блока при тиску від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа на наповнення віконного блока, звільняючи наповнення віконного блока без руйнування наповнення. 2. Легкоскидна віконна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що віконний блок виконаний з алюмінієвого або металопластикового профілю. 3. Легкоскидна віконна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що полікарбонат є монолітним або стільниковим. 4. Легкоскидна віконна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнювач являє собою штапик, що легко деформується або від'єднується при тиску від 0,0048 МПа до 0,0075 МПа на наповнення віконного блока. 5. Легкоскидна віконна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що використовується для скління вибухонебезпечних приміщень енергетичної, нафтової, хімічної промисловості та теплогенеруючих об'єктів. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3