Каркас сборного дома

Полезная модель относится к элементам строительных конструкций, а именно представляет собой несущий каркас, и предназначена для крепления стеновых панелей жилых и нежилых модулей для последующего использования в любых климатических условиях.
Из уровня техники известна каркасная система (патент РФ №83302, опубл. 27.05.2009). Устройство включает соединительные элементы, имеющие боковые концы преимущественно квадратного или круглого поперечных сечений, на которые с возможностью фиксации надеты пустотелые, преимущественно металлические профили с поперечным сечением, соответствующим форме поперечного сечения боковых концов соединительного элемента. Соединительные элементы выполнены составными и каждый из них содержит несущий элемент с образованными в нем резьбовыми отверстиями, в которых посредством резьбовых шпилек или установочных винтов без головок крепятся боковые концы.
Также известна строительная система для строительства жилого модуля (патент РФ №2750184, опубл. 23.06.2021).Строительная система для модуля здания, главные элементы которого изготовлены из пластикового материала, содержит комплект полых профильных балок удлиненной прямолинейной формы первого типа и второго типа. Балки содержат на каждом конце поперечный проходной проем. Поперечный проходной проем балки первого типа вставляется в поперечный проходной проем балки второго типа при сборке двух балок встык под прямым углом, оставляя проходной проем между двумя концами балок. Две балки первого типа могут быть собраны с двумя балками второго типа с образованием прямоугольного каркаса. Система дополнительно содержит комплект угловых сборочных элементов, при этом каждый сборочный элемент содержит корпус, предназначенный для прохождения через поперечный проходной проем балок первого и второго типов. Система также содержит комплект плит, которые могут быть установлены между двумя балками первого типа при сборке или двумя балками второго типа при сборке с образованием прямоугольного каркаса, и комплект стоек полого прямоугольного сечения, полые концы которых вставляются поверх углового сборочного элемента прямоугольного каркаса, образованного из балок первого типа и второго типа, для образования трехмерной каркасной конструкции. Стойки содержат продольные направляющие или пазы на двух смежных поверхностях для размещения других плит между стойками во время сборки. При этом каждая полая профильная балка содержит вдоль верхней поверхности расположенные на расстоянии направляющие или пазы, предназначенные для размещения указанных других плит. Также описана сборная конструкция жилого модуля.
Недостатком приведенных в качестве аналогов технических решений является невозможность длительного эффективного крепления стеновых панелей к профилю из-за отсутствия формы профиля торцов «шип-паз» и отсутствия перфорации для установки крепежных элементов.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое решение, заключается в разработке каркаса сборного дома, позволяющего обеспечить долговременное эффективное крепление к нему стеновых панелей без люфта и деформации.
Данная задача решается благодаря тому, что заявляемое устройство представляет собой ортогональную пространственную структуру, состоящую из стержней и узлов.
Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик, а именно прочности конструкции и долговечности.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 – каркас,
на фиг. 2 – стержень каркаса,
на фиг. 3 –поперечное сечение стержня,
на фиг. 4 – защита технологических отверстий от протекания жидкой пены,
на фиг. 5 – усиление стержня каркаса в зоне крепления его к узлу,
на фиг. 6 – конструкция крепления стержня к узлу каркаса,
на фиг. 7 – узел каркаса,
на фиг. 8 – соединение элементов каркаса,
на фиг. 9 – конфигурация углового узла,
на фиг. 10 – конфигурация проходного узла,
где
1 – стержень;
2 – узел;
3 – труба;
4 – заглушка;
5 – накладка;
6 – палец;
7 – стопор пальца;
8 – рымболт;
9 – полость;
10 – монтажное отверстие;
11 – технологическое отверстие;
12 – выступ;
13 – гайка;
14 – термоизолирующая прокладка;
15 – колпачок.
Стержни 1 каркаса выполнены из труб 3 прямоугольного сечения, заполненных пеноматериалом, и закрытыми с торцов заглушками 4 (Фиг.2). При этом стенки труб 3 имеют м-образную форму, позволяющую монтировать ограждающие в каркас панели с профилем торцов «шип-паз» и снабжены перфорацией для установки крепёжных элементов (Фиг.3). Для предотвращения протекания жидкой пены в процессе заливки, технологические отверстия защищены колпачками 15 (Фиг.4).
Трубы 3 клееные из отдельных профилей. Конфигурация профилей клееных труб подбирается по условиям монтажа. Для повышения несущей способности наиболее нагруженных стержней 1, трубы 3 могут быть усилены посредством вклеивания дополнительных профилей.
Концы стержней 1 усилены накладками 5 из листового композиционного материала, наклеиваемого на внутренние стенки трубчатого профиля в местах крепления стержней 1 к узлам 2 (Фиг.5). В накладках 5 и стенках профиля выполнены сквозные отверстия, в которые вставляется монтажный палец 6 из прочного материала с низкой теплопроводностью (Фиг.5). По своей продольной оси палец фиксируется в отверстии стопорными кольцами 7 и накладками 5 (Фиг.6).
Соединение стержней 1 с узлами 2 осуществляется посредством рымболтов 8, проушина которых одевается на палец 6, а хвостовик с резьбой пропускается сквозь торцевую заглушку, так, чтобы далее резьба входила в полость узла 2 (Фиг.8). При этом на внешней стороне заглушки 4 имеется аксиальное коническое углубление, посредством которого осуществляется центрирование стержня в месте его соединения с узлом 2.
Узел 2 каркаса изготовлен из высокомодульного композитного материала, например, стеклопластика и представляет собой монолитную деталь прямоугольной формы, представляющая собой параллелепипед, имеющую внутреннюю полость 9, монтажные отверстия 10 и технологические отверстия 11. Для облегчения сборки каркаса как минимум одно монтажное отверстие имеет продолговатую форму. На внешних гранях узла присутствуют сферические выступы 12, обеспечивающие центрирование по коническим выемкам в торцевых заглушках 4 стержней 1. (Фиг.7, Фиг.8).
Конфигурация соединения стержней 1 и углов 2 может быть угловой (Фиг.9) либо проходной (Фиг.10) и в общем виде представлена на (Фиг.1).
Техническое решение работает следующим образом.
Стержни 1 каркаса из клееных труб соединяются с узлами 2 посредством рымболтов 8, продеваемых в монтажные отверстия и фиксируемых гайками 13. Доступ инструмента к гайкам 13 осуществляется через технологические отверстия 11 в стенках узла. Места прилегания граней узла к торцам стержней уплотняются термоизолирующими прокладками 14 (Фиг.8).
Заявленное техническое решение имеет следующие преимущества:
– прочность;
– долговечность.
Каркас формирует геометрию здания, выполняет функцию несущей структуры, а также служит основой для монтажа ограждающих конструкций и панелей перекрытия. В системе элементов каркаса предусмотрена конструктивная возможность связи его с другими частями здания: фундаментом, кровлей, лестничными маршами. Кроме того, сами каркасные элементы позволяют использовать их для прокладки инженерных коммуникаций.