БЕСКАРКАСНОЕ СТРОЕНИЕ

Полезная модель относится к области строительства жилых и бытовых зданий различного функционального назначения.
Из уровня техники известно мобильное здание (патент на полезную модель RU 148518, опубл. 10.12.2014 Бюл. №34), содержащее пол, потолок и установленные между ними стены из панелей. Панели стен выполнены из плоского металлического листа с отбортовкой и стянуты между собой болтами, пропущенными через отбортовки стыкуемых панелей. Для достижения необходимой прочности здание предусматривает наличие пола и потолка. В конструкции здания используются тяжелые, массивные элементы в виде вертикальных швеллеров и труб квадратного сечения по углам строения, что влечет за собой увеличение массы и, как следствие, стоимости строения. Для возведения здания требуется квалифицированный монтаж. Таким образом, основными недостатками данного здания являются сложность и массивность конструкции.
Наиболее близким по технической сущности является здание (патент GB 2031476 от 1980-04-23), которое сформировано из множества гофрированных панелей, которые образуют боковые стены и крышу. Панели, образующие крышу соединены с панелями, образующими стены. Крыша опирается на центральную арматурную балку, которая опирается на указанные гофрированные листы. Панели, образующие крышу, соединены со стенами посредством кронштейнов. Боковые стены расположены на основании, соединенном с фундаментом. Вершина скатной крыши находится на уровне, не превышающем вершину стен здания. Для возведения стен здания используются тяжелые, массивные элементы. Недостатками данного технического решения являются невысокая прочность и сложность конструкции.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в разработке надежного недорогого бескаркасного строения с высокой скоростью и легкостью его сборки, легкого по весу, компактного по габаритам упаковки в разобранном виде, легкотранспортируемого, с возможностью установки на мягкий грунт без жесткого фундамента и низким уровнем пожаробезопасности.
Задача решается тем, что бескаркасное строение сформировано из множества гофрированных листов, которые образуют стены и крышу, отличающееся тем, что стены выполнены из панелей, которые состоят из прямых гофрированных листов и одного углового Г-образного гофрированного листа, соединенные между собой посредством уголков, при этом листы и уголки устанавливаются внахлест и соединяются с помощью винтовых соединений, а крайний угловой Г-образный гофрированный лист панели соединяется внахлест с прямым гофрированным листом панели примыкающей стены винтовым способом. Гофрированные листы перфорируются по торцам для создания отверстий через каждые 100 мм в 25 мм от края. Ширина гофрированного листа равна 590-610 мм. Крыша может быть выполнена двускатной или односкатной. Гофрированные листы выполнены из оцинкованного и окрашенного полимерным покрытием с двух сторон тонколистового металла толщиной 0,35-0,5 мм.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение прочности, надежности и устойчивости бескаркасной конструкции. Также достигается сокращение времени сборки, уменьшается вес и снижается себестоимость конструкции в виду отсутствия жесткого каркаса. Бескаркасное здание максимально просто в процессе его сборки и предусматривает возможность самостоятельного монтажа покупателем (неквалифицированным лицом).
Полезная модель относится к сборно-разборному металлическому строению бытового назначения, металлическому сараю-конструктору, металлической бытовке, модульному сооружению.
Основное преимущество устройства - максимально легкая и дешевая, но одновременно прочная конструкция. В такой конструкции отсутствуют элементы ограниченной функциональности, ее размеры компактны, а количество элементов сведено к минимуму.
Преимущество устройства - отсутствие традиционного несущего каркаса (сортовой прокат, металлические трубы, профилированные трубы, металлический уголок, деревянный брус). Конструкция устройства - самонесущая. В конструкции полностью отсутствуют какие-либо вертикальные и диагональные элементы жесткости. Горизонтальный металлический тонколистовой легкий уголок служит лишь для скрепления обшивочных листов винтовым способом.
Все вертикальные, диагональные и боковые нагрузки принимает на себя обшивочный гофрированный лист (гофролист). Основной элемент обшивки - оригинальный профилированный (гофрированный) лист, который одновременно является несущим элементом, имеет ширину 590-610 мм. При монтажном нахлесте волны 100 мм формируются швы удвоенной толщины металла через каждые 500 мм на стенах и кровле, что также укрепляет конструкцию.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид варианта бескаркасного строения с двухскатной крышей,
на фиг. 2 - схема сборки строения,
на фиг. 3 - вид сбоку прямого гофрированного листа
на фиг. 4 - вид сбоку углового Г-образного гофрированного листа
на фиг. 5 - схема сборки стеновой панели строения,
на фиг. 6 - схема сборки стеновой панели строения с дверным проемом,
на фиг. 7-8 - варианты схемы сборки стен здания (вид сверху),
где
1 - гофрированный (профилированный) лист
2 - угловой Г-образный гофрированный (профилированный) лист
3 - уголок
4 - коньковый прогон (горизонтальный элемент жесткости)
5 - стойка (вертикальный элемент жесткости)
6 - фронтонный элемент
7 - конек
8 - дверь
9 - направляющая для двери.
Бескаркасное строение сформировано из множества гофрированных (профилированных) листов, которые образуют стены и крышу. Стены выполнены из панелей, которые состоят из, по меньшей мере, одного прямого гофрированного листа 1 (фиг. 3) и одного Г-образного гофрированного листа 2 (фиг. 4), соединенные между собой посредством уголков 3, установленных по верхнему и нижнему краям. При этом листы 1, 2 и уголки 3 устанавливаются внахлест и соединяются с помощью винтовых соединений. Уголки 3 представляют собой тонколистовые металлические уголки с перфорацией для винтов с шагом 100 мм. В одной из стен формируется проем для установки сдвижных дверей 8. Крыша состоит из гофрированных листов, уложенных на коньковый прогон 4 с одной стороны, и на уголок 3 с другой стороны, сверху крепится конек 7, по фронтонам крыши крепятся фронтонные элементы 6. Гофрированные листы крыши также укладываются внахлест и крепятся между собой. Гофрированные листы крыши крепятся к горизонтальному элементу жесткости 4 и уголкам 3 с помощью кровельных саморезов. Для установки конькового прогона 4 к уголкам 3 крепятся стойки 5. Элементы жесткости 4 и 5 представляют собой П-образный профиль.
Крыша может быть выполнена двускатной или односкатной.
Двери 8 выполнены сдвижными. Такой тип дверей облегчает их открывание в условиях эксплуатации в глубоком снегу. Двери 8 устанавливаются на направляющих для дверей 9, которые крепятся к уголкам 3 с наружной или внутренней стороны здания.
Бескаркасное строение собирается из гофрированного листа (гофролиста) прокатанного из тонколистового металла толщиной 0,3-0,5 мм. Гофролисты представляют собой специальные профилированные листы (профнастил) шириной 590-610 мм. Длина листов может быть любой и зависит от размеров строения. Ширина листа, равная 590-610 мм, является оптимальной как по удобству использования, так и из-за наличия в конструкции строения частого нахлеста, что положительно сказывается на общей жесткости конструкции. Оптимальная высота гофры (волны) 10 мм. В основном применяются гофрированные листы из оцинкованного и окрашенного полимерным покрытием с двух сторон тонколистового металла, толщиной 0,35-0,5 мм.
Вертикальную и диагональную нагрузки принимают на себя стеновые гофролисты, соединенные с горизонтальными уголками (оцинкованным тонколистовым уголком) в единое целое.
Конструкция содержит угловые стеновые гофролисты, представляющие собой Г-образные гофролисты, согнутые под прямым углом 90 градусов вдоль гофр. Благодаря данным гофролистам достигается достаточная вертикальная и диагональная жесткость конструкции. Ширина загнутого участка - 100 мм.
Стены собираются с помощью винтовых соединений. Для этого гофролисты перфорируются по торцам для создания отверстий диаметром 6 мм через каждые 100 мм в 25 мм от края. Гофролист скрепляется с помощью винтов 4х12 и гаек с оцинкованным уголком 50х50 мм, в котором тоже сделаны отверстия через каждые 100 мм.
При монтажном нахлесте волны 100 мм формируются швы удвоенной толщины металла через каждые 500 мм, которые позволяют держать достаточные при круглогодичной эксплуатации ветровую и снеговую нагрузки.
В собранном виде строение имеет запас жесткости (диагональный, горизонтальный, вертикальный, на кручение), достаточный для установки на мягкий грунт, без устройства фундамента или жесткой бетонированной площадки.
Согласно полезной модели строение является легким, но прочным. В такой конструкции отсутствуют элементы ограниченной функциональности, их размеры компактны, а количество элементов сведено к минимуму.
Строение в разобранном виде помещается в компактную упаковку и таким образом, строение является легкотранспортируемым.
Сборка бескаркасного строения производится следующим образом.
Укладывается требуемое количество гофролистов лицевым покрытием к земле. Крайний (правый) лист на всех стенках - угловой, остальные прямые. Укладываются в ряд листы и скрепляются между собой с помощью уголков, которые в нужном количестве укладываются на верхние и нижние края листа с перехлестом не менее чем в 3 отверстия, чтобы отверстия на гофролистах и уголках совпадали. Скрепляются уголки и гофролисты с помощью болтов. Таким образом, образуются стеновые панели.
Далее поднимаются в вертикальное положение и соединяются с помощью винтов задняя, боковая и передняя стеновые панели. При этом крайний угловой Г-образный гофролист панели нахлестывается на примыкающую стену и соединяется с ней винтовым способом. Проверяется горизонтальный уровень стен и равенство диагоналей.
Далее возводится крыша, она может быть двускатной или односкатной. В случае, когда здание длиной 3000-4500 мм, то требуется установка дополнительной поперечины, выполняемой из деталей П-образного профиля, опирающихся на уголки стеновых панелей. Для зданий длиной 4500 и 5000 мм требуется установка двух дополнительных поперечин по верхним краям стен. Поперечины собираются из по меньшей мере двух элементов жесткости (деталей П-образного профиля) и закрепляются на верхних уголках стеновых панелей. На поперечины устанавливаются стойки для установки конькового прогона, на который далее укладываются гофролисты и крепятся с помощью саморезов. Листы крыши крепятся к коньковому прогону с одной стороны и к уголкам с другой. Далее устанавливаются конек и фронтонные элементы.
Завершающим этапом является установка дверей. Для этого на нижние уголки при помощи саморезов крепятся нижние направляющие для дверей. Затем вставляется дверь в одну из нижних направляющих, после чего надевается на дверь верхняя направляющая, выставляется дверь в вертикальное положение и крепится верхняя направляющая саморезами к верхнему уголку.
Бескаркасные строения согласно данной полезной модели прошли успешные всепогодные испытания, а также получили распространение в уральском регионе.