КОМПЛЕКТ ДЛЯ СБОРКИ МОНОСОТОСТРУКТУРНОГО КАРКАСНОГО БЛОКА И СПОСОБ СБОРКИ С НИМ
SET FOR ASSEMBLING MONOHONEYCOMB STRUCTURE FRAME UNIT AND METHOD OF ASSEMBLING WITH IT

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сборке каркасных блоков для возведения моносотоструктурных строений различного назначения.
Известен способ возведения здания с помощью объемно-переставной опалубки, консольных подмостей, подъемного крана, используемые до окончания строительных работ, RU №2284395 С2, Е04В 1/35, E04G 21/14, 2006.09.27.
Известен способ сооружения зданий при помощи предварительно изготовленных элементов в заводских условиях, содержащих фасады, пол, крышу, RU №2273701 С2, Е04В 1/348, 2006.04.10.
Известен сборный объемный блок здания, включающий угловые стойки, продольные и поперечные балки жесткости, рамные панели, RU №2263958 C1, Е04В 1/348, 2001.03.10.
Известен узел соединения стержней металлической структурной конструкции, включающий элементы соединения в виде болтов с помощью уголковых наконечников, прикрепляемых к торцам раскосов, и накладок - к торцам горизонтальных элементов, RU №2287634 С1, Е04В 1/38, Е04В 1/58, 1997.08.20.
Известен транспортируемый блок-контейнер, представляющий сборно-разборную конструкцию, содержащую каркас с потолочной и половой рамами, вертикальные стойки, стены из панелей, стыкуемые между собой боковыми торцами, и имеющую возможность регулировки объема помещений, RU №2287045 С2, Е04В 1/343, 2006.11.10.
Все известные конструкции имеют индивидуальный технологический процесс сборки.
Известен многоярусный каркасный комплекс, состоящий из объемных блоков, включающих отдельные моносоты с центральной, нижней и верхней частями, образующие полезные помещения в центральной части в форме шестигранной призмы, вспомогательные помещения в верхней и нижней частях в форме пирамид, соответственно включающий горизонтальные наружные балки, наклонные связующие балки, вертикальные наружные короткие и длинные стойки и крепежные узлы, RU №2273708 С1, Е04Н 1/04, Е04Н 14/00, Е04В 1/18, Е04В 1/348, 2006.04.10.
Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.
Многоярусный каркасный комплекс «ближайшего аналога» содержит принципиально новый моносотоструктурный каркас с высокими эксплуатационными и конструктивными качествами, имеет повышенную безопасность, однако в «ближайшем аналоге» технологические операции сборки моносотоструктур представлены схематично, не предусмотрены конструктивные проработки деталей и узлов, а также их соединение, что ограничивает возможности технологической сборки и этапности проведения монтажных работ.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющей упростить технологический процесс, унифицировать детали и узлы, увеличить надежность креплений, обеспечить сборно-разборность элементов конструкции, повысить устойчивость и жесткость моносотоструктуры.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что комплект для сборки моносотоструктурного каркасного блока состоит из отдельных моносот с центральной, нижней и верхней частями, образующих полезные помещения в центральной части в форме шестигранной призмы, вспомогательные помещения в верхней и нижней частях в форме пирамид, соответственно включающий горизонтальные наружные балки, наклонные связующие балки, вертикальные короткие и длинные стойки и крепежные узлы.
Комплект дополнительно содержит горизонтальные внутренние балки, наклонные внутренние балки, вертикальные внутренние стойки-подпорки, вкладыши жесткости в виде полых коробов со стенками, образующими в сечении треугольник, вкладыши - уплотнители, идентичные вкладышам жесткости, и узлы фиксирования вертикальных коротких и длинных стоек, имеющие форму двух асимметричных треугольников с элементами крепления, при этом горизонтальные наружные, горизонтальные внутренние, наклонные внутренние и наклонные связующие балки, вертикальные короткие и длинные стойки, вертикальные внутренние стойки-подпорки, а также стенки коробов вкладышей жесткости и вкладышей-уплотнителей выполнены из профилей.
Достижению поставленных задач способствует ряд частных существенных признаков комплекта.
Каждые из горизонтальных наружных и горизонтальных внутренних, наклонных внутренних и наклонных связующих балок выполнены из двух соединенных профилей и имеют -образный профиль.
Каждые из вертикальных коротких и длинных стоек выполнены из двух соединенных профилей и имеют -образный профиль.
Соединенные профили содержат внутри наполнитель.
Форма узлов фиксирования ответна сечению соединенных профилей.
Стенки коробов имеют -образный профиль.
Каждая полая часть коробов вкладышей жесткости содержит наполнитель.
Каждая полая часть коробов вкладышей-уплотнителей содержит изоляционный материал и/или утеплитель.
Вертикальные внутренние стойки-подпорки имеют -образный профиль.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что способ сборки моносотоструктурного каркасного блока осуществляют посредством известного комплекта.
Сборку центральной части осуществляют соединением вертикальных коротких и длинных стоек с верхним и нижним основаниями, каждое из которых собирают из шести горизонтальных внутренних балок при размещении их в виде равноудаленных лучей и объединении последовательным закреплением с горизонтальными наружными балками, сборку нижней части проводят размещением трех горизонтальных внутренних балок и трех наклонных внутренних балок в виде равноудаленных лучей и обвязкой их наклонными внутренними балками, верхнюю часть собирают установкой шести наклонных связующих балок в виде равноудаленных лучей и последовательным закреплением с горизонтальными наружными балками, затем устанавливают вкладыши жесткости и/или вкладыши-уплотнители с двух сторон горизонтальных внутренних, наклонных внутренних балок в нижней части, с внутренних сторон горизонтальных наружных балок и с двух сторон горизонтальных внутренних балок в верхнем и нижнем основаниях в центральной части и с внутренних сторон наклонных связующих балок в верхней части, при этом на вертикальных стойках закрепляют фиксирующие узлы, которые вместе с горизонтальными наружными балками образуют опоясывающее и стягивающее устройство.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.
Выполнение моносоты из центральной, нижней и верхней частей позволяет проводить монтажные работы поэтапно, что упрощает технологический процесс.
Сборка центральной, нижней и верхней частей из профильных балок не требует использования тяжелой техники, что упрощает технологический процесс.
Использование профильных балок по разному назначению, как горизонтальных наружных и внутренних, наклонных внутренних и связующих упрощает сборку при проведении сборно-разборных работ.
Выполнение каждой из балок и стоек из двух соединенных профилей повышает жесткость конструкции.
Наличие в комплекте у всех балок - одинакового профиля, у вертикальных стоек - одинакового профиля, у вертикальных внутренних стоек-подпорок - одинакового профиля и у стенок коробов вкладышей жесткости и вкладышей-уплотнителей - одинакового профиля позволяет унифицировать детали и узлы каркасного блока.
Закрепление фиксирующих узлов на вертикальных стойках увеличивает надежность креплений.
Установка вкладышей жесткости и вкладышей-уплотнителей и выполнение каркасного блока моносотоструктурным повышает устойчивость строения.
Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - Каркас моносоты, аксонометрия;
на фиг.2 - Каркас моносоты, схематично;
на фиг.3 - Каркас моносоты, разрез;
на фиг.4 - Горизонтальные наружная и внутренняя балки, наклонные внутренняя и связующая балки;
на фиг.5 - Вертикальные стойки;
на фиг.6 - Фиксирующий элемент;
на фиг.7 - Вкладыш жесткости и вкладыш-уплотнитель.
на фиг.8 - Фрагмент соединения горизонтальной наружной балки или наклонной связующей балки с вкладышем жесткости;
на фиг.9 - Фрагмент соединения горизонтальной внутренней балки или наклонной внутренней балки с вкладышем жесткости;
на фиг.10 - Верхнее основание центральной части, сечение.
Моносота 1 каркасного блока содержит:
Центральную часть - 2,
полезное помещение (центральной части 2) - 3, нижнее основание (центральной части 2) - 4, верхнее основание (центральной части 2) - 5.
Нижнюю часть - 6,
вспомогательное помещение (нижней части 6) - 7.
Верхнюю часть - 8,
вспомогательное помещение (верхней части 8) - 9.
Комплект для сборки моносотоструктурного каркасного блока включает:
Горизонтальные наружные балки - 10.
Горизонтальные внутренние балки - 11.
Наклонные внутренние балки - 12.
Наклонные связующие балки - 13.
Вертикальные короткие стойки - 14.
Вертикальные длинные стойки - 15.
Узлы фиксирования (вертикальных стоек 14 и 15) - 16,
треугольники (узлов фиксирования 16) -17,
элементы крепления (узлов 16) - 18.
Вертикальные внутренние стойки-подпорки - 19.
Вкладыши жесткости в виде коробов - 20.
Вкладыши-уплотнители в виде коробов - 21.
Стенки (коробов 20 и 21) - 22.
Полую часть (коробов 20 и 21) - 23.
Моносотоструктурный каркасный блок состоит из отдельных моносот 1 с центральной частью 2, образующей полезное помещение 3 в форме шестигранной призмы, имеющей нижнее 4 и верхнее 5 основания, с нижней частью 6 и верхней 8 частями, образующими соответственно вспомогательные помещения 7 и 9 в форме пирамид.
Комплект содержит горизонтальные наружные балки 10, горизонтальные внутренние балки 11, наклонные внутренние балки 12, наклонные связующие балки 13, имеющие все -образный профиль и выполненные каждая из двух соединенных профилей.
Комплект содержит вертикальные короткие 14 и длинные 15 стойки, имеющие -образный профиль, выполненные каждая из двух соединенных профилей. Соединенные профили вертикальных коротких 14 и длинных 15 стоек внутри содержат наполнитель. Соединенные профили вертикальных коротких 14 и длинных 15 стоек сверху снабжены узлами фиксирования 16.
Узлы фиксирования 16 имеют форму двух асимметричных треугольников 17 и выполнены с элементами крепления 18. Соединенные профили вертикальных стоек 14 и 15 в сечении ответны узлам фиксирования 16.
Комплект содержит вертикальные внутренние стойки-подпорки 19, имеющие -образный профиль.
Комплект содержит вкладыши жесткости в виде полых коробов 20 и вкладыши-уплотнители 21, выполненные идентичными коробам 20, со стенками 22 и образующими в сечении треугольник. Стенки 22 коробов 20 и 21 имеют -образный профиль. Полая часть 23 коробов 20 содержит наполнитель, а полая часть 23 коробов 21 содержит изоляционный материал и/или утеплитель.
Сборку моносотоструктурного каркасного блока с помощью комплекта осуществляют следующим образом.
Проводят сборку нижней части 6 моносоты 1.
Берут левые и правые -образные профили, длина которых зависит от габаритов моносотоструктуры, и соединяют их. Три соединенных профиля используют в качестве горизонтальных внутренних балок 11 и девять - в качестве наклонных внутренних балок 12.
Три горизонтальных внутренних балки 11 и три наклонных внутренних балки 12 размещают в виде равноудаленных лучей. Свободные концы трех горизонтальных внутренних балок 11 и трех наклонных внутренних балок 12 объединяют последовательным закреплением с помощью шести наклонных внутренних балок 12.
С двух сторон горизонтальных внутренних 11 и наклонных внутренних 12 закрепляют последовательно одну из стенок 22 каждого из коробов 20 вкладышей жесткости и осуществляют их крепление.
Полые части 23 коробов 20 заполняют наполнителем.
Проводят сборку нижнего 4 или верхнего 5 оснований центральной части 2 моносоты 1.
Берут левые и правые -образные профили, длина которых соответствует длине профилей нижней части 6 моносоты 1, и соединяют их. Шесть соединенных профилей используют в качестве горизонтальных наружных балок 10 и шесть - в качестве горизонтальных внутренних балок 11.
Шесть горизонтальных внутренних балок 11 размещают в виде равноудаленных лучей, свободные концы которых объединяют последовательным закреплением к горизонтальным наружным балкам 10.
С внутренней стороны горизонтальных наружных балок 10 по их периметру и с двух сторон горизонтальных внутренних балок 11 закрепляют последовательно стенки 22 коробов 20 вкладышей жесткости, свободное пространство заполняют коробами 21 вкладышей-уплотнителей и осуществляют их крепление.
Полые части 23 коробов 20 и 21 заполняют наполнителем и изоляционным материалом и/или утеплителем соответственно.
Берут левые и правые -образные профили, длина которых зависит от габаритов моносотоструктуры, и соединяют их. Шесть соединенных профилей используют в качестве вертикальных коротких 14 и длинных 15 стоек.
Соединенные профили вертикальных коротких 14 и длинных 15 стоек заполняют наполнителем.
Вертикальные короткие 14 и длинные 15 стойки при их чередовании соединяют с горизонтальными наружными балками 10 нижнего 4 и верхнего 5 оснований при соблюдении последовательной очередности сборки.
На вертикальных стойках 14 и 15 закрепляют фиксирующие узлы 16, которые вместе с горизонтальными наружными балками 10 образуют опоясывающее и стягивающее устройство.
Проводят сборку верхней части 8 моносоты 1.
Берут левые и правые -образные профили, длина которых зависит от габаритов моносотоструктуры, и соединяют их. Шесть соединенных профилей используют в качестве наклонных связующих балок 13.
Шесть наклонных связующих балок 13 размещают в виде равноудаленных лучей, свободные концы которых последовательно закрепляют с горизонтальными наружными балками 10 верхнего основания 5 центральной части 2.
С внутренней стороны наклонных связующих балок 13 закрепляют последовательно стенки 22 коробов 21 вкладышей-уплотнителей и/или коробов 20 вкладышей жесткости.
Полые части 23 коробов 20 и/или 21 заполняют наполнителем и/или изоляционным материалом и/или утеплителем соответственно.
Предложенный комплект и способ сборки с ним моносотоструктурного каркасного блока могут быть использованы для возведения сооружений различного назначения из известных профилей, деталей и узлов, изготовляемых промышленным способом и широко применяемых в строительной технике, это подтверждают проектно-конструкторские и технологические проработки, что обусловливает, по мнению заявителя, соответствие их критерию «промышленная применимость».
Предложенный комплект для сборки моносотоструктурного каркасного блока и способ сборки с ним позволяет упростить технологический процесс, унифицировать детали и узлы, увеличить надежность креплений, обеспечить сборно-разборность и повысить устойчивость и жесткость.