БЫСТРОВОЗВОДИМОЕ САМОМОНТИРУЕМОЕ МАЛОЭТАЖНОЕ СКЛАДЫВАЕМОЕ ЗДАНИЕ С МАНСАРДОЙ
QUICK-MOUNTING SELF-ASSEMBLED LOW-RISE FOLDED BUILDING WITH ATTIC

Предлагаемое изобретение относится к строительству, а именно к складываемым малоэтажным зданиям и сооружениям различного назначения.
Известно складываемое панельное здание, содержащее шарнирно соединенные панели основания, продольных и торцевых стен (см., например, авторское свидетельство СССР №1176036, кл. Е04В 1/343, 1983 г.). К панелям основания прикреплены торцевые П-образные рамы, выполненные с верхним двухскатным ригелем и стойками уголкового сечения. Причем каждая стойка охватывает угол панели основания и имеет в своей нижней части со стороны примыкания к продольной грани панели основания пластинку с продольным пазом, взаимодействующим с закрепленным на панели основания пальцем с возможностью поворота и горизонтального перемещения торцевой П-образной рамы.
Известная конструкция складываемого панельного здания позволяет существенно сократить время монтажа и демонтажа. Недостатком же известного решения является сложность его конструктивного исполнения.
В другом известном техническом решении складываемое здание содержит панели покрытия, продольных и торцевых стен, шарнирно соединенные между собой (см., например, авторское свидетельство СССР №1377346, кл. Е04В 1/343, 1985 г.). Для увеличения пролета известное здание содержит дополнительные покрытия, шарнирно соединенные с основными панелями покрытия, а между собой - через колонны, установленные в шарнирном узле, образованном опорными пластинами дополнительных панелей покрытия и опорных пластин колонн, соединенных между собой через общий штырь. Однако известное здание имеет громоздкие транспортные габариты и его транспортирование и монтаж вызовет большие трудности.
Наиболее близким по своей технической сущности к предложенному является известное из авторского свидетельства СССР №1076557, кл. Е04В 1/343, 1982 г. малоэтажное складываемое самомонтируемое здание, включающее шарнирно соединенные между собой панели покрытия, продольных и торцевых стен и пола. При этом покрытие выполнено в виде двухскатной крыши, панели которой имеют П-образное и Г-образное поперечные сечения и соединены между собой линейными шарнирами, расположенными в нижних точках примыкания их торцевых граней, а панели торцевых стен и пола выполнены из шарнирно соединенных полупанелей, крайние боковые грани которых соединены с продольными стеновыми панелями. В процессе монтажа обе панели покрытия поворачивают вокруг скрепляющих их линейных шарниров до образования блока покрытия, внутри которого размещены торцевые и продольные панели в тот момент, когда здание находится в собранном виде. Затем развернутый блок покрытия поднимают, и под действием собственного веса («силы тяжести») продольные стеновые панели с прижатыми к ним торцевыми полупанелями и полупанелями пола опускаются, разворачиваясь и становясь в проектное положение.
Такая конструкция известного малоэтажного складываемого самомонтируемого здания обеспечивает сохранность всех его элементов в условиях транспортировки и хранения собранного пакета, являясь контейнером для перевозки вложенных в него панельных элементов.
Однако, обеспечивая повышенную компактность пакета здания при транспортировании и хранении, известное решение не позволяет увеличить полезный объем малоэтажного складываемого здания в пределах выделенной под застройку площади. Кроме того, конструкция известного здания не обеспечивает достаточной его жесткости и устойчивости.
Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности использования площади застройки, эксплуатационной надежности и устойчивости здания.
Поставленная цель достигается тем, что быстровозводимое малоэтажное складываемое самомонтируемое здание с мансардой, включающее двухскатную крышу, продольные и торцевые панели и пол, выполнено двухпакетным с закреплением на верхних продольных ребрах скатов крыши каждого пакета проушин - петель шарнира для протягивания шарнирного штыря и соединения пакетов в единую конструкцию; торцы крыши в каждом пакете выполнены в виде полуфронтонов, шарнирно соединенных со скатом крыши, при этом высота полуфронтонов выбрана в пределах 0,8-0,9 высоты основного этажа здания; в нижних углах крыши размещены проушины, через которые пропущены штанги для регулирования расстояния между скатами, а с внутренней стороны крыши вдоль оси конька размещена силовая балка, выполненная в виде деревянного бруса с прикрепленным к нему двутавром, причем к балке равноудаленно от ее концов прикреплены монтажные петли; в верхних и нижних углах основного этажа здания размещены силовые элементы жесткости, выполненные из металлического квадрата, раскрепленного металлическими косынками в трех взаимно перпендикулярных направлениях с образованием пространственных металлических конструкций, вершина которых совпадает с вершинами верхних и нижних углов основного этажа, причем в углах пространственной конструкции, расположенных в вертикальной плоскости, к металлическому квадрату приварены металлические косынки жесткости, а к концам металлических квадратов - проушины, при этом косынки и проушины имеют отверстия для болтового соединения расположенных взаимно перпендикулярно панелей здания.
За пределами заявленных размеров высоты торцевых полуфронтонов крыши здания поставленная цель не достигается.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в заявленной конструкции малоэтажного здания собранные в пакет в виде компактного штабеля отдельные элементы здания обеспечивают возможность размещения в торцах крыши каждого пакета полуфронтонов, имеющих высоту, составляющую 0,8-0,9 высоты основного (первого) этажа здания. Это, в свою очередь, позволяет увеличить полезный объем здания, разместив под его крышей дополнительное помещение, например мансарду, и т.п., и достичь, таким образом, поставленной цели, а именно эффективного использования площади, выделенной под застройку здания.
Предлагаемое малоэтажное складываемое здание в сложенном виде представлено на фиг.1, на фиг.2-4 - здание в процессе монтажа, на фиг 5 - силовой элемент жесткости, на фиг.6 - силовая траверса, на фиг.7 - предлагаемое здание, приведенное в проектное положение.
Малоэтажное складываемое самомонтируемое здание содержит пакеты 1 и 2, представляющие собой левую и правую части здания и включающие продольные стеновые панели 3 и торцевые стеновые полупанели 4, полупанели пола 5 и полупанели 6 потолка основного (первого) этажа здания, соединенные шарнирами 7 между собой и с нижним ребром 8 ската 9 крыши. Как видно, сэндвич-панели, соединенные шарнирно в пакет в последовательности принятого алгоритма, выполняют различные функции: плоскости ската крыши, полупанели фронтонов, продольные стены, полупанели перекрытия, полупанели пола первого этажа. На верхних продольных ребрах ската крыши каждого пакета размещены проушины - петли 10 для протягивания шарнирного штыря 11, соединяющего пакеты 1 и 2 в единую конструкцию здания. Торцы крыши в каждом пакете выполнены в виде полуфронтонов 12, шарнирно соединенных с боковым ребром 13 ската крыши, причем высота полуфронтонов составляет 0,8-0,9 высоты основного (первого) этажа здания. Для регулирования расстояния между скатами крыши в нижних углах 14, образованных скатом крыши и перекрытием первого этажа, размещены проушины 15, через которые шарнирно проходят регулируемые по длине штанги 16, снабженные таларепом. Для самомонтажа здания с внутренней стороны крыши вдоль оси конька размещена трапециевидная силовая балка 17 в виде деревянного бруса с прикрепленным к нему двутавром 18, причем к балке 17 равноудаленно от ее концов прикреплены монтажные петли. В верхних углах 19 и нижних углах 20 основного (первого) этажа здания размещены силовые элементы жесткости (фиг.5), выполненные из металлического квадрата 21, раскрепленного металлическими косынками 22 в трех взаимно перпендикулярных направлениях с образованием пространственных металлических конструкций, вершина которых совпадает с вершинами верхних 19 и нижних 20 углов основного этажа, причем в углах пространственной конструкции к металлическому квадрату приварены металлические косынки 22 жесткости, а к концам металлических квадратов - проушины 23, при этом косынки 22 и проушины 23 имеют отверстия 24 для болтового соединения расположенных взаимно перпендикулярно панелей здания.
Монтаж предложенного здания осуществляют следующим образом.
На подготовленной площадке устраивают облегченный фундамент. На некотором расстоянии от него раскладывают подстопные деревянные брусья. Пакеты 1 и 2 для левой и соответственно правой половин дома в сложенном виде доставляют к месту строительства трейлером или прицепом, выгружают на подстопные брусья автокраном грузоподъемностью 10-15 т и раскладывают впритык друг к другу, совмещая верхними продольными ребрами ската крыши с образованием конькового узла. Затем сквозь петли 10 протягивают штырь - шарнир 11, таким образом соединяя оба пакета в единую конструкцию. Зацепив за прикрепленные к силовой балке 17 монтажные петли, шарнирно соединенные пакеты 1 и 2 поднимают для возведения здания над фундаментом. После выведения здания в проектное положение, проверки взаимоперпендикулярности основных его элементов и укладки во всех стыковых соединениях упругого эффективного герметика осуществляют стягивание створок пола обоих пакетов с помощью регулирующих штанг 16, снабженных таларепом. После стягивания всей конструкции здания болтовым соединением через отверстия 24 проушин 23 в верхних 19 и нижних 20 углах основного этажа здания размещают в трех взаимно перпендикулярных направлениях металлические силовые элементы жесткости (фиг.5) в виде металлических пространственных конструкций 21, 22 и 23. Раскрепленные болтовыми соединениями элементы жесткости упрочняют шарнирную систему самомонтируемого здания, повышая, таким образом, его устойчивость и эксплуатационную надежность.
Демонтаж предлагаемого малоэтажного здания производят в последовательности, обратной монтажу.
Самомонтируемость быстровозводимого малоэтажного здания с мансардой обеспечивается действием гравитационных сил, вызываемых собственным весом отдельных панелей, соединенных шарнирно и поэлементно сложенных в пакет (штабель). При подъеме краном за силовой коньковый элемент происходит развертывание цепочки панелей, которые самоустанавливаются во взаимно перпендикулярное проектное положение. После укладки во все стыки упругого герметика и закрепления силовых элементов обеспечивается устойчивость и надежность всего здания, после чего здание готово к эксплуатации.
В дальнейшем, по мере развития техники и технологии индустрии стройматериалов, введения инноваций в производстве наиболее прогрессивных, с наилучшими показателями качества сэндвич-панелей для ограждающих конструкций, металла для силовых элементов и герметиков для уплотнения стыков, они должны применяться в возводимых малоэтажных складываемых зданиях с мансардой.
Заявляемое техническое решение позволяет изготавливать малоэтажные складываемые самомонтируемые здания, отличающиеся высокими эксплуатационными показателями: скоростными темпами возведения, комфортностью, необходимой жесткостью и устойчивостью, высоким коэффициентом использования площади застройки.
Предлагаемое техническое решение позволит существенно сократить энергоресурсопотребление при строительстве малоэтажного жилого здания, сократить виды и количество используемых строительных материалов, а также трудозатраты на возведение здания и потребность в квалифицированных специалистах - строителях различного профиля. При этом предоставляется возможность существенно сократить сроки возведения жилого здания, что чрезвычайно актуально в настоящий момент и позволит в кратчайшие сроки освоить новые территории РФ, реализуя, таким образом, национальную программу по жилью.