СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МНОГОУРОВНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
METHOD FOR ERECTION OF MULTILEVEL STRUCTURES

Изобретение относится к области строительства, а именно к быстровозводимым разборным каркасным и модульным строительным конструкциям.
В качестве ближайшего аналога предлагаемого изобретения выбрана технология возведения строительных конструкций, описанная в материалах заявки JP 2004092282, опубликованной 25.03.2004. Технология, описанная в JP 2004092282, включает сборку, по меньшей мере, одного узла конструкции из, по меньшей мере, двух первых крепежных элементов, каждый из которых представляет собой пластину с расходящимися концами (T-образные концы), соединенными с вертикальной опорой. Таким образом, крепятся горизонтальные балки конструкции, приведен пример с винтовым креплением горизонтальных двутавровых балок. Недостатком описанной технологии является ее недостаточная прочность по отношению к внешним воздействиям, в первую очередь по отношению к небольшим сейсмическим нагрузкам.
В свою очередь предлагаемое решение позволит устранить указанный недостаток и в свою очередь обеспечит устойчивость к небольшим сейсмическим нагрузкам. Например, устойчивость к таким широко встречающимся в современных городских условиях нагрузкам, как нагрузки от вибрации при движении тяжелой техники (железнодорожных товарных составов, нагруженных трейлеров, военной техники, громком исполнении и проигрывании музыки на низких частотах) и т.п. Одновременно предлагаемое изобретение обеспечит технологичность выполнения работ как при возведении модульных, сборно-разборных, временных и стационарных конструкции, так и при ее демонтаже. Кроме того, предлагаемое изобретение обеспечивает возможность реконструкции существующих зданий (горизонтально ориентированная пристройка к зданиям и сооружением, надстройка этажей), ликвидацию последствий техногенных и природных катастроф (заполнение брешей в полуразрушенных зданиях и сооружениях и т.п.)
Указанный выше технический результат, достигается при осуществелнении способа возведения многоуровневых конструкций, включающего сборку, по меньшей мере, одного узла конструкции из, по меньшей мере, двух первых крепежных элементов, каждый из которых представляет собой пластину с расходящимися концами, соединенными с вертикальной опорой. Согласно предложенному способу с вертикальной опорой и первыми крепежными элементами разъемно соединяют, по меньшей мере, один второй крепежный элемент, представляющий собой трапециевидный лоток, открытый сверху и с одной из сторон. При выполнении соединения обеспечивают образованием зазора между вторым крепежным элементом и вертикальной опорой и расходящимися концами первых крепежных элементов.
В зависимости от особенностей условий возведения конструкции могут быть предусмотрены различные варианты исполнения операций способа. Второй крепежный элемент может быть соединен с первыми крепежными элементами при помощи деталей с винтовой поверхностью. Расходящиеся концы первых крепежных элементов могут быть соединены с вертикальной опорой разъемно, например, посредством деталей с винтовой поверхностью. Расходящиеся концы первых крепежных элементов могут быть соединены с вертикальной опорой неразъемно, например сваркой. Второй крепежный элемент может быть соединен с горизонтальной балкой разъемно, например, посредством деталей с винтовой поверхностью. В другом случае второй крепежный элемент может быть соединен с горизонтальной балкой неразъемно, например сваркой. В общей технологии строительных работ сборка узла возводимой конструкции может быть выполнена на уже встроенной в элементы конструкции балке; выполняться, начиная от нижней точки конструкции, по направлению к ее верхней точке, в боковом направлении по отношению к уже возведенным элементам конструкции, по периметру по отношению к уже возведенным элементам конструкции, путем заполнения пространства, образованного элементами конструкций, возведенных по периметру указанного пространства.
Предложенное изобретение поясняется чертежами.
Фиг.1 - Схема взаимного расположения крепежных элементов соединения.
Фиг.2 - Вид сверху соединения в сборе.
Фиг.3 - Аксонометрическое изображение соединения в сборе.
При возведении многоуровневой конструкции, исходя из особенностей эксплуатации возводимого сооружения (предполагаемые внешние нагрузки и т.п.), результатов изыскательских работ, наличия уже построенного сооружения, определяется порядок возведения конструкции, требуемое сочетание сварных и винтовых соединений, обеспечивающее наибольшее удобство сборки и оптимальные прочностные качества конструкции. Порядок сборки может предполагать сборку узла возводимой конструкции на уже встроенной в элементы конструкции балке; сборку, начиная от нижней точки конструкции, по направлению к ее верхней точке; в боковом направлении по отношению к уже возведенным элементам конструкции. Может быть предусмотрена сборка по периметру по отношению к уже возведенным элементам конструкции путем заполнения пространства, образованного элементами конструкций, возведенных по периметру указанного пространства. Сочетание перечисленных выше вариантов исполнения позволит приспособить конструкцию практически к любым особенностям рельефа местности, а также особенностям реконструируемых зданий и сооружений.
При операциях по возведению многоуровневой конструкции собирается требуемое количество узлов конструкции, то есть взаимное соединение вертикальной опоры 1, двух и более первых крепежных элементов 2, одного и более второго крепежного элемента 3.
Первый крепежный элемент представляет собой пластину с расходящимися концами 4 (пластины с одной из сторон V-, U-образной формы в поперечном сечении), обеспечивающими разъемное (детали с винтовой поверхностью и т.п.) или неразъемное (сварка и т.п.) соединение с вертикальной опорой. Противоположная сторона первого крепежного элемента 2 предпочтительно выполнена T-образной 5. Второй крепежный элемент 3 представляет собой трапециевидный лоток, открытый сверху и с одной из сторон. Трапециевидный лоток служит для разъемного (детали с винтовой поверхностью - болты, винты и т.п.) или неразъемного (сварка и т.п.) размещения поперечных балок 6 строительной конструкции. Второй крепежный элемент 3 соединяется с вертикальной опорой 1 и первыми крепежными элементами 2 разъемно. Для соединения с первого 2 и второго 3 крепежных элементов могут быть использованы детали с винтовой поверхностью. В минимальном случае для крепления одной горизонтальной балки 6 будет использовано два первых крепежных элемента 2 и один второй крепежный элемент 3, расположенный между элементами 2. Для четырехгранной вертикальной опоры (см. чертежи) будет использовано четыре крепежных элемента 2 и четыре крепежных элемента 3, то есть по одному элементу на каждый угол и на каждую сторону опоры 1 соответственно. Аналогично, для вертикальных опор с n-угольным или круглым сечением в зависимости от особенностей конструкции выбирается количество крепежных элементов 2 и 3. (например, крепежные элементы 3 могут быть расположены один над другим).
Важным условием сборки узлов конструкции является необходимость обеспечения зазора 7 между вторым крепежным элементом 3 и вертикальной опорой 1 и расходящимися концами 4 первых крепежных элементов 2. В одном из оптимальных вариантов выполнения конструкции расходящиеся концы 4 крепежного элемента 2 привариваются к вертикальной стойке 1, к удлиненным частям крепежного элемента 4 привинчены боковые стороны крепежного элемента 3, к «лотку» крепежного элемента 3 приварена горизонтальная балка 6, между элементами 2 и 3 и вертикальной стойкой образован зазор 7. Очевидно, что вместо сварного соединения может быть использовано и винтовое соединение, выбор конкретного типа соединения в данном случае будет определен из прочностного расчета и технико-экономических соображений. В ходе эксплуатации возведенной конструкции возникающие внешние нагрузки воспринимаются вторым крепежным элементов 3, с которого усилие передается на первые крепежные элементы 2, с которых через расходящиеся концы 4 воспринимается вертикальной опорой 1, зазор 7 обеспечивает гашение возникающих нагрузок, в первую очередь динамических нагрузок низкой амплитуды.
Таким образом, предложен высокотехнологичный способ возведения многоуровневых строительных конструкций, устойчивых к сейсмическим воздействиям.