СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КАРКАСНЫХ СООРУЖЕНИЙ
METHOD OF CONSTRUCTION OF FRAME STRUCTURES

Изобретение относится к строительству, в частности к строительным элементам, предназначенным для возведения опалубок или каркасов зданий и сооружений [E04B1/10, E04B1/18, E04C 2/00, E04C 2/24].
Из уровня техники известна МОДУЛЬНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ И СИСТЕМА [WO2011124903 A1, опубл. 22.03.2011], изготовленная из материала, который содержит множество частиц каучука, при этом панель включает в себя соединительные средства для соединения с другой панелью, при этом соединительные средства устроены, когда две панели соединены друг с другом, чтобы сопротивляться движению двух панелей относительно друг друга и, таким образом, образуют, по существу, жесткую структуру.
Недостатком аналога является сложность конструкции и использование материала с каучуком, следствием чего является снижение надежности и повышение стоимости строительной панели.
Из уровня техники также известен СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ [RU167864 U1, опубл. 14.09.2016], предназначенный для сборки опалубки или каркаса здания, представляющий собой пластину с криволинейными сопрягаемыми краями по принципу пазл-замка, отличающийся тем, что криволинейные сопрягаемые края выполнены по форме, близкой к кардиоиде, при этом в пластине выполнены отверстия, часть из которых предназначена для прокладки арматуры, преимущественно из композитного материала.
Недостатком аналога является то, что не указан способ применения строительного элемента, что не позволяет сделать вывод о его эффективности.
Наиболее близкой по технической сущности является СТРОИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА И МЕТОД [AU2016102454 A4, опубл. 12.08.2016], являющийся способом проектирования и возведения здания или части здания, которые должны быть расположены на строительной площадке, включающий этапы: проектирования пола, стен и крыши здания или участка здания, этап проектирования, включающий проектирование одного или более рядов кассет, каждая кассета имеет форму коробки и имеет лицевые и боковые стороны, состоящие из соответствующих панелей, при этом ряды кассет образуют по меньшей мере большую часть площади пола, стен и крыши; изготовление одной или нескольких соответствующих панелей каждой кассеты путем механической обработки из конструкционного листа или панельного материала с использованием фрезерного станка с ЧПУ, управляемого системой CADCAM, при этом фрезерный станок с ЧПУ размещается на станочном оборудовании, расположенном вдали от строительной площадки; сборка каждой из кассет; транспортировка соответствующих панелей или собранных кассет на строительную площадку; размещение жесткого каркаса на фундаментах на строительной площадке; возведение пола, стен и крыши на жестком каркасе с установкой собранных кассет в проектируемые ряды.
Основным недостатком прототипа является отсутствие в конструкции соединенных между собой рамных конструкций, что снижает эффективность обеспечения прочности сооружения.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Технический результат изобретения заключается в увеличении прочности каркасных сооружений, в уменьшении их материалоемкости, а также в снижении трудоемкости их возведения.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ возведения каркасных сооружений характеризующийся тем, что для его осуществления изготавливают арки, перемычки, обшивку, элементы шиповых соединений, при этом на торцевых поверхностях арок, перемычках, соединителях и обшивке выполняют пазы и выступы шиповых соединений, после этого производят сборку основания, на котором рядно устанавливают арки, между которыми устанавливают перемычки, которые фиксируются соединителями, при этом указанные перемычки фиксируют между собой и арками с использованием шиповых соединений, для чего совмещают ответные пазы с выступами, выполненными на перемычках и арках в плоскостях указанных шиповых соединений, далее устанавливают элементы обшивки для чего совмещают сквозные отверстия, выполненные на обшивке, с шипами, выполненными на арках и соединителях.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан общий вид каркасного сооружения.
На фиг.2 показан вид спереди арки в разборе.
На фиг.3 показан вид спереди основания арки.
На фиг.4 показан вид спереди основания арки в разборе.
На фиг.5 показан частичный вид сбоку каркасного сооружения.
На фигурах обозначено: 1 – основание, 2 – арки, 3 – продольные перемычки, 4 – обшивка, 5 – обшивка основания, 6 – основания арок, 7 – вертикальные стойки, 8 – своды, 9 – напольные перемычки, 10 – выступ, 11 – паз, 12 – направляющие, 13 – шипы, 14 – сквозные отверстия, 15 – сквозные пазы, 16 – соединители.
Осуществление изобретения
Способ возведения каркасных сооружений, характеризующийся тем, что первоначально на производстве при помощи станков с ЧПУ по заданным чертежам производят изготовление элементов арок 2 (см. Фиг.1), перемычек 3, 9, шиповых соединений, обшивки 4, 5. При этом указанные элементы изготавливают с возможностью их соединения друг с другом за счет использования шипового соединения с фигурными шипами (пазл-соединения). Для чего на торцевых поверхностях элементов выполняют пазы 11 (отверстия сложной формы) и/или выступы 10 (шипы 13) совпадающие по форме с пазами 11.
Далее на ровной поверхности, на месте возведения каркасного сооружения производят сборку основания 1, которое представляет собой плоскую рамную конструкцию прямоугольной формы. Для этого под прямым углом между собой монтируют продольные и поперечные балки, являющиеся брусьями различной длинны (на фигурах не показаны), длинна которых соответствует габаритам основания 1. Затем сверху на полученную конструкцию монтируют обшивку основания 5, которая является листовым строительным материалом, например, фанерой.
Следующим этапом из составных элементов собирают необходимое количество арок 2, которые затем рядно монтируют на основание 1. Арки 2 включают в себя основания арок 6, вертикальные стойки 7 и своды 8 (см. Фиг.2) и собираются из исходных элементов посредством шиповых соединений, содержащих фигурные выступ 10 и паз 11, выполненный ответным к форме выступа 10. При этом выступ 10 выполнен на торцевой части одного элемента, а паз 11 выполнен на торцевой части сопрягаемого с ним элемента.
Сборку основания арки 6 из составных элементов осуществляют таким образом, что на краях основания арки 6 монтируют элементы с направляющими 12, к которым перпендикулярно основанию арки 6 монтируют вертикальные стойки 7. Затем к указанным вертикальным стойкам 7 монтируют свод 8, замыкая, таким образом, контур арки 2.
После монтажа собранных арок 2 на основание 1 выполняют соединение указанных арок 2 друг с другом посредством напольных 9 и продольных 3 перемычек, которые торцами и перпендикулярно к плоскостям арок 2 монтируют к последним шиповых соединений. Напольные перемычки 9 монтируются к основаниям арок 6, а продольные перемычки 3 монтируются к вертикальным стойкам 7 и сводам 8. При этом в местах крепления продольных перемычек 3 к аркам 2, используют сквозные пазы 15, производят монтаж соединителей 16, которые обеспечивают последующий монтаж обшивки 4. Затем с помощью шипов 13, расположенных на наружных ребрах арок 2 и соединителях 16, выполняют монтаж обшивки 4 на каркасное сооружение.
Технический результат изобретения - увеличении прочности каркасных сооружений, достигается вследствие соединения обшивки 4 и элементов каркаса (арки 2, продольные перемычки 3, соединители 16) посредством шипового соединения, причем шипы 13 расположены на элементах каркаса, а сквозные отверстия 14 – на элементах обшивки 4. Шиповое соединение обеспечивает позиционирование обшивки 4 относительно каркаса, объединяет каркас и обшивку 4 в единое целое, создавая несущий корпус сооружения и обеспечивая устойчивость на скручивание, отсутствие провисания корпуса каркаса, который становится цельным жестким сооружением. В рассматриваемом каркасном сооружении любая нагрузка, в том числе и точечная, равномерно распределяется на обшивку 4, а через обшивку 4 на собранные друг с другом элементы каркаса, создавая единый монолитный и устойчивый к деформации корпус. Уменьшение материалоемкости рассматриваемых каркасных сооружений является следствием увеличения прочности сооружения и каркасной структуры сооружения (полая конструкция), когда меньшим количеством строительного материала обеспечиваются требуемые прочностные характеристики.
Дополнительно важно отметить, что широкое применение изготовленных на производстве исходных элементов конструкции каркасного сооружения и применение шиповых соединений (выступы 10 и пазы 11) обеспечивает снижение трудоемкости на сборку указанного сооружения.
В 2022 году автором изобретения были возведены указанным способом несколько каркасных сооружений в виде бань, процесс возведения и эксплуатация которых подтвердили заявленные в техническом результате преимущества, кроме того, подтверждено на практике, что возведенные рассматриваемым способом сооружения можно перевозить, поднимать и переставлять с использованием крановой техникой без угрозы для конструктивной целостности сооружения.