БЫСТРОВОЗВОДИМОЕ ЗДАНИЕ С ДВУСКАТНОЙ ИЛИ МАНСАРДНОЙ КРЫШЕЙ И СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА
PRE-ENGINEERED BUILDING WITH GABLE OR ATTIC ROOF AND METHOD OF ITS ASSEMBLY

Изобретение относится к области строительства, в частности оперативной сборке здания, предназначенного для жилья, дач, а также торговых и иных помещений различного типа.
В настоящее время наблюдается тенденция к сокращению сроков возведения зданий при малоэтажном строительстве. С этой целью на специализированных заводах можно изготавливать укрупненные высококачественные элементы здания повышенной готовности, доступные транспортировке к месту монтажа. При таком подходе строительство переходит в стадию простой технологической сборки.
Известно мобильное здание с двускатной крышей и торцевыми фасадами, фронтоны которых имеют форму равнобедренной трапеции, а скаты крыши выполнены в виде несущих панелей и прикреплены к соединяющей их поверху горизонтальной панели с помощью шарниров (патент РФ №2059051, кл. Е04В 1/343, 1996 г.)
Основным недостатком известного здания является то, что монтаж крыши и герметизация стыков происходят на высоте и предварительно осуществляют строительство коробки здания с фронтонами, что значительно увеличивает сроки его возведения. Поэтому можно говорить только о быстровозводимой крыше.
Известно также быстровозводимое здание (патент №РФ №2236521, кл. Е04В 1/343, 2004 г.), содержащее фронтоны, выполненные в виде треугольника вверху и трапеции внизу, и каждый скат крыши выполнен из двух соединенных шарнирами панелей, а примыкающие к коньку здания панели скатов соединены шарнирами.
Достоинством известной крыши является ее минимальные габариты в транспортном положении, так как она складывается в плоский пакет. Но монтаж крыши происходит на высоте, т.е. над фронтонами, что является сложной операцией. К тому же опять необходимо предварительное строительство коробки здания с фронтонами, а также работы по установке потолка и пола.
Целью предлагаемого изобретения является значительное сокращение времени и трудозатрат на возведение здания на строительной площадке.
Для достижения указанной цели в известном здании, содержащем стеновые панели, раскладываемую крышу с шарнирами в коньковой части и между панелями скатов и фронтоны, нижние края скатов крыши жестко соединены с мауэрлатами, имеющими шарниры для откидных панелей потолка и соединения с боковыми панелями стен, которые в свою очередь шарнирно соединены с откидными панелями пола, а фронтоны шарнирно соединены с поперечными балками основания крыши, которые имеют также шарниры для соединения с торцевыми панелями стен и возможность жесткого крепления балок к мауэрлатам.
Для достижения указанной цели в способе монтажа быстровозводимого здания, включающем операции установки стен, фронтонов и раскладываемой крыши, вначале устанавливают крышу с шарнирно откидными панелями потолка на каждом скате на фундаменте, а по его краям укладывают на лаги боковые панели стен с шарнирно откидными панелями пола, затем раскладывают крышу на фундаменте в рабочее положение, устанавливают коньковые элементы и опускают панели потолка, а на следующем этапе подсоединяют к крыше ее поперечные балки основания с фронтонами и устанавливают на лаги торцевые панели стен, которые вместе с боковыми шарнирно подсоединяют к основанию крыши и поднимают ее до установки оснований панелей стен на фундамент и замыкания, после чего опускают панели пола.
Кроме того, двускатная крыша в вертикальной плоскости симметрии имеет ферму с лежнем и с ригелями в верхней части, к концам которых шарнирно закреплены стропила.
Кроме того, каждая стеновая панель имеет на краях нижнего основания по два башмака с технологическими колесами.
Кроме того, верхние панели мансардной крыши шарнирно соединены с откидными панелями потолка, а через них и между собой.
Кроме того, фронтон мансардной крыши имеет по контуру соединительный борт.
Технический результат от использования быстровозводимого здания и способа его монтажа заключается в том, что можно быстро возвести здание как с двускатной, так и с мансардной крышей за счет сборки из предварительно изготовленных элементов повышенной заводской готовности и легко доставляемых к месту монтажа в сложенном компактном виде.
Изобретение поясняется чертежами,
где на фиг.1 - быстровозводимое здание с двускатной крышей;
на фиг.2 - двускатная крыша с откидными панелями потолка;
на фиг.3 - двускатная крыша в транспортном положении на фундаменте и боковые панели на лагах;
на фиг.4 - мансардная крыша с откидными панелями потолка;
на фиг.5 - фронтон двускатной крыши с поперечной балкой;
на фиг.6 - фронтон мансардной крыши с поперечной балкой;
на фиг.7 - боковая панель с откидной панелью пола;
на фиг.8 - двускатная крыша с подсоединенной боковой панелью и фронтоном (показана половина крыши);
на фиг.9 - раскладывание мансардной крыши (показан один скат);
на фиг.10 - двускатная крыша с подсоединенными боковыми и торцевыми панелями (вид сверху);
Быстровозводимое здание состоит из следующих укрупненных частей (фиг.1): раскладываемой крыши 1 с откидными панелями потолка 2, двух боковых панелей 3 с откидными панелями пола 4, двух торцевых панелей 5, двух поперечных балок 6 основания крыши 1, двух фронтонов 7 и коньковых элементов 8.
Рассмотрим их конструкцию.
Двускатная крыша 1 состоит из стропильной системы (фиг.2), которая включает в себя ферму 9 с коньковым брусом 10 и лежнем 11. В верхней части стоек 12 установлены ригели 13, к концам которых через шарниры 14 крепятся стропила 15, жестко закрепленные в нижней части к мауэрлатам 16. Лежень 11 шире стоек 12 образует внизу фермы 9 выступы. На стропилах 15 закреплены обрешетка и кровельное покрытие 17.
С внутренней стороны скатов крыши 1 посредством шарниров 18 к мауэрлатам 16 крепятся панели потолка 2, которые противоположными сторонами опираются на выступы лежня 11. На внешней стороне мауэрлатов 16 в их нижнем основании установлены полушарниры 19, например две петли для последующего соединения осью со стеновыми панелями 3.
В нижних концах торцевых стропил 15 установлены съемные технологические колеса 20, а на коньковом брусе 10 имеются рым-болты 21 для подъема крыши 1.
В транспортном положении панели потолка 2 временно крепятся к ее скатам, которые в свою очередь фиксируют в вертикальном положении (фиг.3). При этом толщина собранной крыши 1 составляет две толщины скатов, две толщины панелей потолка 2 и ширину лежня 11.
В варианте мансардной крыши 22 (фиг.4) верхняя 23 и нижняя 24 панели каждого ската соединены шарнирами 25, расположенными на их внешней стороне, а нижней частью панели 24 жестко соединены с мауэрлатами 26. Отметим, что дальнее от панелей 24 ребро мауэрлата 26 выполнено закругленным для облегчения его поворота при раскладывании крыши 22. В свою очередь панели 23 имеют в верхней части ограничители 27 и шарниры 28, соединяющие с мансардными панелями потолка 29. На их противоположных сторонах установлены продольные лаги 30.
Все панели 23 и 24 имеют по продольным сторонам скосы с углами, образующими плотное примыкание их в местах стыков.
Как и для двускатной крыши 1, к мауэрлатам 26 крепятся панели потолка (пола для второго этажа) 31 посредством шарниров 32, на противоположных сторонах которых имеются продольные лаги 33. Скаты крыши 22 снабжены кровельным покрытием 34 и рым-болтами 35 для поворота панелей 23 вокруг шарниров 25, а в последующем для подъема крыши 22 после вкручивания их в коньковый брус панелей 23.
В транспортном положении (фиг.9) панели потолка 29 и 31 временно скрепляются соответственно с панелями 23 и 24, а последние складываются, соприкасаясь кровельными покрытиями 34, и также временно скрепляются. В этом случае мансардная крыша 22 состоит из двух компактных мест для транспортировки.
Фронтоны двускатной 7 и мансардной 36 крыш 1 и 22 (фиг.5 и 6) соединены через шарниры 37 и 38 с поперечными балками 6 и 39, которые имеют полушарниры 40 и 41. По контуру фронтоны 36 имеют соединительные борты 42 для крепления к панелям 23 и 24.
Стены здания представляют собой несущие панели 3 и 5 (фиг.7). К боковым стеновым панелям 3 через шарниры 43 подсоединены откидные панели пола 4. Панели 3 имеют также в верхней части на внешней стороне полушарниры 19, а в нижней части по два башмака 44 (фиг.10), на концах которых установлены технологические колеса 45. Торцевые стеновые панели 5 имеют такую же конструкцию, но без откидных панелей пола. Все стеновые панели 3 и 5 снабжены с внешней стороны рым-болтами 46.
Как стеновые панели здания 3 и 5, так и панели 23 и 24 мансардной крыши 22, потолка 2, 29 и 31, пола 4, фронтоны 36 являются несущими и выполнены по каркасной схеме. В поперечном сечении представляют собой «сэндвич», имеющий в зависимости от назначения панели различную обшивку и внутреннее наполнение. Например, для панелей 23 и 24 это будет кровельное покрытие, обрешетка или фанера, влагозащитная пленка, утеплитель, пароизоляционная пленка и внутренняя обшивка. Основным материалом для всех панелей и других элементов здания является дерево.
Все стыки имеют необходимые упругие герметизирующие или теплоизоляционные прокладки.
Отметим, что все составные части здания изготавливаются повышенной заводской готовности. Например, стеновые панели 3 и 5 с окнами, входной дверью и необходимыми технологическими отверстиями согласно проекту.
Монтируется предложенное здание следующим образом.
На первом этапе по боковым сторонам фундамента 47 (фиг.3) с балками основания здания 48, например деревянными, устанавливают с каждой стороны по две технологические наклонные лаги 49, конструкция которых позволяет менять их высоту у края фундамента 47. На лаги 49 укладывают боковые панели 3 и устанавливают посредине фундамента 47 двускатную крышу 1 на технологические колеса 20 и раскладывают ее (фиг.8), предварительно освободив скаты крыши 1 от транспортных фиксаторов.
Устанавливают коньковые элементы 8 и производят опускание панелей потолка 2 и их крепеж к лежню 11. Для создания необходимой жесткости укрепляют крышу коньковыми косынками. После этого слегка приподнимают крышу 1, снимают технологические колеса 20 и устанавливают ее в рабочее положение, при котором мауэрлаты 16 должны незначительно выйти за балки 48, обеспечивая соединение осями полушарниры 19. Лежень 11 опустится на балку 48 средней части фундамента 47.
Для получения рабочего положения мансардной крыши 22 после транспортировки производят следующие сборочные операции (фиг.9). Выворачивают рым-болты 46 и укладывают скаты с опорой мауэрлатами 26 на боковые панели 3, а лагами 33 - на балки основания здания 48 на заданном расстоянии друг от друга, которое определяется тем, что при повороте панелей 23 их смыкание происходило точно посредине фундамента 47. Раскрепляют вначале панели 23 и 24 одного ската и поднимают за рым-болты 35 панель 23 до ее поворота на 90°, а затем опускают на временную технологическую стойку 50. Аналогично поступают со вторым скатом. После этого раскрепляют панели потолка 29 от панелей 23 и опускают их на ограничители 27, а лаги 30 скрепляют между собой (фиг.4). Для увеличения жесткости скрепляют также панели потолка 29 и ограничители 27. Устанавливают коньковые элементы 51. Вворачивают рым-болты 35 в положение для подъема крыши 22 и поднимают ее до смыкания стыков между панелями 23 и 24 и установки мауэрлатов 26 в рабочее положение, как для двускатной крыши 1. При подъеме мауэрлаты 26, поворачиваясь на закругленном ребре, скользят по боковым поверхностям панелей 3. Раскрепляют панели потолка 31 от панелей 24 и производят их опускание.
На втором этапе закрепляют поперечные балки 6 к мауэрлатам 16 и ферме 9 и производят крепеж панелей потолка 2 к ферме 9 и поперечным балкам 6. Укладывают на торцевые лаги 49 фронтоны 7 и соединяют осями полушарниры 40 с поперечными балками 6. После этого поднимают фронтоны 7 в вертикальное положение и крепят их к торцевым стропилам 15.
У мансардной крыши 22 производят крепеж панелей потолка 31 к поперечным балкам 39, а в последующем после установки здания скрепляют между собой продольные лаги 33. Соответственно фронтоны 36 крепят соединительным бортом 42 к панелям 23 и 24.
На третьем этапе укладывают торцевые панели 5 (фиг.10) на торцевые лаги 49, предварительно опустив их на высоту поперечной балки 6 или 39 соответственно и соединяют их с поперечными балками 6 или 39 через оси шарниров 40 или 41. Боковые панели 3 через оси шарниров 19 соединяют с мауэрлатами 16 или 26.
На четвертом этапе, используя рым-болты 21 или 35 производят подъем крыши 1 или 22 до установки на балки 48 вначале оснований боковых панелей 3, а затем торцевых панелей 5 с небольшой их доводкой до вертикального положения, так как центр тяжести каждой панели 3 и 5 доходит только до вертикальной плоскости, проходящей соответственно через оси шарниров 19 и 40 для зданий с двускатной крышей 1 и 19 и 41 с мансардной крышей 22.
При подъеме технологические колеса 45 катятся по лагам 49, а затем по верхней поверхности фундамента 47. Для выступающих башмаков 44 с технологическими колесами 45 в соответствующих местах балок основания здания 48 имеются вырезы.
При замыкании стен здания технологические колеса 45 выступают за внутренние края фундамента 47 и затем их снимают. Скрепляют стены в углах со стороны торцевых панелей 5, например, специальными саморезами и закрепляют основания стен к балкам основания здания 48. Для повышения жесткости здания соединения основания крыши с верхними поверхностями панелей 3 и 5 могут быть выполнены как паз-шип или иного вида.
Внутри здания открепляют панели пола 4 от панелей 3 и опускают их на балки основания здания 48 средней части фундамента 47 и производят соответствующий крепеж.
Заявленное изобретение имеет преимущества перед известными аналогами. Заводское изготовление всех элементов здания полной комплектации позволяет быстро и качественно провести его монтаж при малых трудозатратах. Этому способствует то, что все сборочные работы ведутся на низком удобном уровне. Компактный вид всех частей здания позволяет легко транспортировать их к месту назначения. Имеется возможность архитектурного выбора крыши, а следовательно, и полезной жилой площади. Предлагаемое быстровозводимое здание может быть использовано в условиях индивидуальной и массовой застройки.
На фиг.1 изображено быстровозводимое здание с двускатной крышей:
п.1 крыша
п.2 откидная панель потолка
п.3 боковая панель
п.4 откидная панель пола
п.5 торцевая панель
п.6 поперечная балка
п.7 фронтон
п.8 конек
На фиг.2 изображена двускатная крыша с откидным и панелями потолка:
п.1 крыша
п.2 панель потолка
п.9 ферма
п.10 коньковый брус
п.11 лежень
п.13 ригель
п.14 шарнир
п.15 стропило
п.16 мауэрлат
п.17 кровельное покрытие
п.19 полушарнир
п.20 технологическое колесо
п.21 рым-болт
На фиг.3 изображены двускатная крыша в транспортном положении на фундаменте и боковые панели на лагах:
п.1 крыша
п.2 панель потолка
п.3 боковая панель
п.4 панель пола
п.9 ферма
п.10 коньковый брус
п.11 лежень
п.12 стойка
п.13 ригель
п.14 шарнир
п.15 стропило
п.16 мауэрлат
п.19 полушарнир
п.20 технологическое колесо
п.21 рым-болт
п.44 башмак
п.45 технологическое колесо
п.46 рым-болт
п.47 фундамент
п.48 балка основания здания
п.49 наклонная лага
На фиг.4 изображена мансардная крыша с откидными панелями потолка:
п.19 полушарнир
п.22 мансардная крыша
п.23 верхняя панель
п.24 нижняя панель
п.25 шарнир
п.26 мауэрлат
п.27 ограничитель
п.28 шарнир
п.29 мансардная панель потолка
п.30 продольная лага
п.31 панель потолка
п.32 шарнир
п.33 продольная лага
п.34 кровельное покрытие
п.35 рым-болт
На фиг.5 изображен фронтон двускатной крыши с поперечной балкой:
п.6 поперечная балка
п.7 фронтон
п.37 шарнир
п.40 полушарнир
На фиг.6 изображен фронтон мансардной крыши с поперечной балкой:
п.36 фронтон
п.38 шарнир
п.39 поперечная балка
п.41 полушарнир
п.42 соединительный борт
На фиг.7 изображена боковая панель с откидной панелью пола:
п.3 боковая панель
п.4 панель пола
п.19 полушарнир
п.43 шарнир
п.44 башмак
п.45 технологическое колесо
п.46 рым-болт
На фиг.8 изображена двускатная крыша с подсоединенной боковой панелью и фронтоном (показана половина крыши):
п.1 крыша
п.2 откидная панель потолка
п.3 боковая панель
п.4 откидная панель пола
п.6 поперечная балка
п.7 фронтон
п.8 конек
п.15 стропило
п.16 мауэрлат
п.17 кровельное покрытие
п.19 полушарнир
п.46 рым-болт
п.47 фундамент
п.48 балка основания здания
п.49 наклонная лага
На фиг.9 изображено раскладывание мансардной крыши (показан один скат):
п.3 боковая панель
п.23 верхняя панель
п.24 нижняя панель
п.26 мауэрлат
п.27 ограничитель
п.28 шарнир
п.29 мансардная панель потолка
п.30 продольная лага
п.31 панель потолка
п.32 шарнир
п.33 продольная лага
п.35 рым-болт
п.47 фундамент
п.48 балка основания здания
п.50 технологическая стойка
п.51 конек
На фиг.10 изображена двускатная крыша с боковыми и торцевыми панелями (вид сверху):
п.1 крыша
п.3 торцевая панель
п.5 боковая панель
п.8 конек
п.19 полушарнир
п.21 рым-болт
п.41 полушарнир
п.44 башмак
п.45 технологическое колесо