БЫСТРОВОЗВОДИМОЕ СООРУЖЕНИЕ КАРКАСНОГО ТИПА

Полезная модель относится к области строительства, а именно к быстровозводимым сооружениям, крыша и по крайней мере верхняя часть стен которых выполнены в виде свода.
Быстровозводимые модульные сооружения являются альтернативой для создания недорогих административных, жилищных, социальных и других объектов. Самое главное преимущество таких сооружений - это их мобильность и скорость возведение. В настоящее время активно применяется технология модульного строительства для решения оперативных задач. В России малые предприятия также строят модульные здания - офисы, цеха, кафе, торговые залы, склады и т.п.
Известны различные конструкции быстровозводимых сооружений, крыша и верхняя часть стен которых выполнены в виде сводов различных типов.
Известно использование в качестве сводов быстровозводимых сооружений двухскатного свода. Например, известно здание модульного типа, которое содержит каркас из наклонных панелей двухскатного свода, длина которых равна длине прямой боковой образующей части треугольника поперечного сечения, и панелей поддона, длина которых равна длине прямой образующей нижней части треугольника [RU 54599 U1, 10.07.2006]. Парные наклонные панели двухскатного свода соединены с парными панелями поддона через криволинейную панель. Каждая панель содержит деревянную раму, заполненную двухслойным утеплителем, наружная и внутренняя поверхность которой обшита теплостойким материалом. Каркас установлен на стойках, заделанных в грунт, и зафиксирован боковыми растяжками с амортизаторами и анкерами, заделанными в грунт. Такое здание имеет относительно сложную конструкцию, включающую большое количество разнотипных элементов, и для его сборки требуется достаточно большое количество времени., что определяет высокую стоимость строительства. Кроме того, такое здание малопригодно для использования в качестве сборно-разборного сооружения, т.е. его перемещение на новое место за счет разборки и сборки достаточно проблематично.
Известно использование в качестве сводов быстровозводимых сооружений сводов купольного и цилиндрического типов.
Известно быстровозводимое сооружение с закругленными торцами, состоящее из панелей основания, панелей стен и панелей свода крыши [US 2039562, 05.05.1936]. Панели основания могут иметь отогнутые вертикально вверх части по периметру основания, которые формируют нижнюю часть стен сооружения. Панели стен выполнены прямоугольными, их нижняя сторона соединена с панелями основания по периметру, а боковые стороны соседних панелей соединены встык друг с другом. В панелях стен могут быть выполнены оконные проемы, дверные проемы или сквозные проходы. Свод крыши выполнен полигональным в виде купола для круглого основания или в форме цилиндрического свода с полукуполами с двух торцов для основания в форме сложной фигуры. Купол составлен из двух ярусов панелей, выполненных в виде равнобоких трапеций для свода в форме купола или полукупола и в виде прямоугольников для цилиндрической части свода. Панели свода соединены встык друг с другом, а нижняя сторона панелей свода первого яруса соединена встык с верхними сторонами панелей стен, в данном техническом решении не раскрыт механизм соединения панелей между собой, что подразумевает наличие жесткого неразборного каркаса для крепления панелей. Недостатком такого сооружения является широкая номенклатура панелей различных типов и других элементов, что усложняет сборку конструкции и увеличивает стоимость сооружения. Кроме того, свод сооружения выполнен уплощенным, что не позволяет использовать такое сооружение в холодных широтах из-за необходимости повышения прочности свода из-за высоких нагрузок от снега.
Известны быстровозводимые каркасные сооружения купольного типа с внешней и внутренней оболочками. Например, известно купольное сооружение, содержащее жесткий каркас с наружной и внутренней оболочками, образующими полость с пониженным атмосферным давлением [RU 2490398 C1, 20.08.2013]. Внутренняя оболочка выполнена из текстильного полотна, а полость, образованная оболочками, соединена с вентилятором, поддерживающим в полости предварительно рассчитанную разность между межкупольным и атмосферным давлением, обеспечивающим равномерную растяжку внутренней оболочки заданной сферической формы. Жесткий каркас выполнен разборным и образован сетью треугольников. Однако, такое купольное сооружение зависит от внешнего источника энергии, что делает его малопригодным для использования в отдаленных районах.
В качестве прототипа выбран известный блок утепленного сборного полигонального сооружения [RU 2600 U1, 16.08.1996]. Блок состоит из сводчатых секций с торцевыми элементами, включающих плоские утепленные с помощью воздушного короба ограждающие панели с каркасом из поперечных и продольных балок с раскосами и опалубкой, являющимся частью общего каркаса секции, наружной и внутренней обшивками с проемами, узлы крепления каркаса и фиксации панелей, детали уплотнения стыков между панелями, узлы соединения секций между собой и уплотнения стыков между секциями и примыкающими к ним торцевыми элементами или другими блоками, снабженные отопительно-вентиляционными, сантехническими и электротехническими и монтажными устройствами. Панель секции снабжена по всей площади плоским воздушным коробом проемами для входа и выхода воздуха из короба одной панели в короб другой панели с помощью перепускных каналов. В соответствии с вариантами осуществления, панели известного блока включают панели поддона и панели свода крыши. Панели поддона по вариантам осуществления уложены горизонтально встык и соединены с помощью стержней каркаса поддона, образуя в плане круг или сложную фигуру, состоящую из прямоугольника с двумя полукруглыми частями с двух противоположных сторон. Свод блока, нижняя часть которого выполняет функцию стен, а верхняя - функцию крыши, выполнен полигональным в виде купола для круглого поддона или в форме цилиндрического свода с полукуполами с двух торцов для поддона сложной формы. Купол составлен из нескольких ярусов панелей, выполненных в виде равнобоких трапеций для свода в форме купола или полукупола и в виде прямоугольников для цилиндрической части свода. Панели ярусов свода соединены встык друг с другом с помощью поперечных и продольных стержней каркаса свода. Нижняя сторона панелей свода первого яруса соединена встык с панелями поддона по периметру поддона. Недостатком такого блока является его сложность и широкая номенклатура панелей различных типов и других элементов, что усложняет сборку конструкции и увеличивает стоимость сооружения.
Технической задачей, для решения которой предлагается данная полезная модель, является упрощение конструкции свода быстровозводимого сооружения, за счет чего возможно сократить время сборки и снизить стоимость как самого свода, так и быстровозводимого сооружения с таким сводом.
Кроме того, использование листового армированного стекловолоконного пластика для изготовления внешних панелей купола обеспечивает надежность всего сооружения, а также позволяет выдерживать большую ветровую нагрузку, большую снеговую нагрузку, сейсмическую нагрузку и имеет хорошие свойства акустической изоляции. К тому же, вес отдельных элементов относительно низок, что обеспечивает простоту и снижает стоимость их доставки в место сборки, а также возможно перемещение конструкции как в разобранном, так и в собранном виде.
Предлагаемая полезная модель далее поясняется более подробно на примерах, сопровождающихся чертежами, на которых представлено:
фиг. 1 - общий вид быстровозводимого сооружения со сводом в виде купола по первому примеру осуществления полезной модели;
фиг. 2 - общий вид быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1, с местным вырезом;
фиг. 3 - общий вид поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1, без панелей настила пола;
фиг. 4 - общий вид внешней панели поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1;
фиг. 5 - общий вид варианта внешней панели поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1, с дверным проемом;
фиг. 6 - общий вид полностью собранного поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1;
фиг. 7 - общий вид внешней панели свода быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1;
фиг. 8 - общий вид варианта внешней панели свода быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1, с дверным проемом;
фиг. 9 - общий вид варианта внешней панели свода быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 1, с оконным проемом;
фиг. 10 - общий вид быстровозводимого сооружения со сводом, составленным из цилиндрической части и двух полукуполов, по второму примеру осуществления полезной модели;
фиг. 11 - общий вид поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 10, без панелей настила пола;
фиг. 12 - общий вид внешней панели средней части поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 10;
фиг. 13 - общий вид внешней панели средней части поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 10, с дверным проемом;
фиг. 14 - общий вид полностью собранного поддона быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 10;
фиг. 15 - общий вид внешней панели средней части свода быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 10;
фиг. 16 - общий вид варианта внешней панели средней части свода быстровозводимого сооружения, показанного на фиг. 10, с дверным проемом;
фиг. 17 - общий вид быстровозводимого сооружения со сводом, составленным из цилиндрической части и двух полукуполов, свод которого снабжен отдушинами.
Пример 1
Быстровозводимое каркасное сооружение с полусферическим куполом.
Как показано на фиг. 1 быстровозводимое сооружение каркасного типа по примеру 1, являющимся одним из простейших вариантов осуществления полезной модели, включает в общем случае поддон 100 и верхнюю часть 200 в виде классического купола в форме полусферы.
Поддон 100 в частности составлен из панелей поддона 110, а верхняя часть 200 - из панелей купола 210. Панели купола 210 выполнены в виде сферических треугольных секций с фланцами по периметру, а панели поддона 110 - в виде горизонтальных треугольных секций с вертикальной четырехугольной выпуклой стенкой, по всему периметру которых также выполнены фланцы.
Предпочтительным является выполнение панелей 110 и 210 из листового стекловолоконного армированного пластика. Также предпочтительным является выполнение по крайней мере на внешних поверхностях панелей 110 и 210 защитно-декоративного слоя из гелькоута, например, состоящего из эпоксидной смолы с подходящим красителем.
Как видно на фиг. 2, быстровозводимое сооружение каркасного типа обеспечено дверью 10 и окном 20.
Возведение такого сооружения осуществляется со сборки опорной части. Как показано на фиг. 3, девять панелей поддона 110 и одну панель поддона для установки двери 111 укладывают кругом. Между смежными панелями поддона 110 и 111, вплотную к их боковым фланцам, устанавливают каркас поддона 300, и закрепляют смежные панели поддона 110 и 111 с установленным таким образом между ними каркасом 300 болтами. Каркас 300 выполнен в виде профиля и снабжен дополнительным поперечным каркасом 310 для усиления жесткости.
Для лучшего понимания панель поддона 110 показана отдельно на фиг. 4, а панель поддона для установки двери 111 - на фиг. 5.
3
Далее, в пространство между профилем каркаса 300 и дополнительным поперечным каркасом 310 укладывают базальтовый утеплитель, предпочтительно плотностью 75 кг/м и толщиной 100÷150 мм. После этого, как показано на фиг. 6, на профиле каркаса 300 и дополнительном поперечном каркасе 310 закрепляют настил пола 320 с помощью саморезов.
Далее приступают к сборке верхней части. Для этого восемь панелей купола 210, показанных на фиг. 7, одну панель купола для установки двери 211, показанную на фиг. 8, и одну панель купола для установки окна 212, показанную на фиг. 9, укладывают друг к другу их боковыми фланцами, с образованием купола 200 в виде полусферы. Между каждой смежной панелью купола 210, 211 и 212 устанавливают каркас купола 400 в виде профиля, и закрепляют уложенные таким образом панели купола 210, 211 и 212 с установленным между ними каркасом 400 с помощью болтов.
Затем собранный купол 200 с помощью подъемных механизмов устанавливают на поддон 100 так, чтобы нижние фланцы панелей купола 210 и 212 соответствовали верхним фланцам панелей поддона 110, а панель купола 211 находилась непосредственно над панелью поддона 111. Здесь должно быть очевидно, что диаметр основания купола 200 равен диаметру верхней части поддона 100, а ширина панелей купола равна ширине панелей поддона. Далее, нижние фланцы купола 200 закрепляют на верхних фланцах поддона 100 с помощью болтов.
Предпочтительно, когда вышеперечисленные элементы конструкции имеют следующие геометрические параметры.
Панель поддона 110 и панель поддона для установки двери 111: ширина вертикальной стенки - 2050 мм, высота вертикальной стенки - 600 мм, длина - 2800 мм, при этом панель поддона для установки двери 111 имеет проем шириной - 950 мм. Панель купола 210, панель купола для установки двери 211 и панель купола для установки окна 212: ширина основания - 2050 мм, высота - 4250 мм, при этом панель купола для установки двери 211 имеет проем шириной - 950 мм.
3
После этого с внутренней стороны купола 200 в пространство между профилем каркаса 400 укладывают теплоизоляционный материал, предпочтительно базальтовый утеплитель плотностью 75 кг/м с толщиной 100÷150 мм.
Затем производят установку внутренней обшивки, в качестве которой используют ГВЛ. Внутренняя обшивка может быть в виде любого альтернативного подходящего материала, например СМЛ.
В проем, образованный соединением панели купола для установки двери 211 и панели поддона для установки двери 111, устанавливают дверь 10.
Пример 2
Быстровозводимое каркасное сооружение удлиненной конструкции.
Конструкция и процесс сборки по этому примеру настоящей полезной модели такие же как и по примеру 1, за исключением следующих отличий.
Как показано на фиг. 10, быстровозводимое сооружение каркасного типа по примеру 2 включает опорную часть 100а в виде овала и верхнюю часть 200а в виде центрального полуцилиндра и двух полукуполов с его торцов.
Опорная часть 100а составлена из панелей поддона 110 и промежуточных панелей поддона 110а, а верхняя часть 200а - из панелей купола 210 и промежуточных панелей купола 210а. Промежуточные панели поддона 110а выполнены в виде горизонтального прямоугольного основания с вертикальной прямоугольной стенкой, при этом по всему периметру выполнены фланцы. А промежуточные панели купола 210а выполнены в виде прямоугольных дугообразных секций с фланцами по всему периметру.
Сборку опорной части проводят следующим образом.
Как показано на фиг. 11, три промежуточные панели 110а и одну промежуточную панель 111а, отдельно проиллюстрированные на фиг. 12 и 13, укладывают попарно напротив друг друга. Между ними устанавливают каркас 300 с дополнительным промежуточным каркасом 310а, и фиксируют к фланцам смежных панелей болтами. К фланцам образованной прямоугольной конструкции с ее торцевых сторон прикрепляют две половины поддона по примеру 1 (без панели поддона для установки двери 111), с образованием поддона 100а в форме овала.
3
Далее, в пространство между профилем каркаса 300, дополнительным поперечным каркасом 310 и дополнительным промежуточным каркасом 310а укладывают базальтовый утеплитель, предпочтительно плотностью 75 кг/м и толщиной 100÷150 мм. После этого, как показано на фиг. 14, на профиле каркаса 300, дополнительном поперечном каркасе 310 и дополнительном промежуточном каркасе 310а закрепляют настил пола 320 с помощью саморезов.
После этого производят сборку верхней части. Для этого между двумя половинами купола по примеру 1 (без панели купола для установки двери 211) устанавливают три промежуточные панели купола 210а и одну промежуточную панель купола для установки двери 211а, показанную на фиг. 16, и закрепляют болтами.
Предпочтительно, когда вышеперечисленные элементы конструкции имеют следующие геометрические параметры.
Промежуточная панель поддона 110а и промежуточная панель поддона для установки двери 111а: ширина - 2050 мм, высота вертикальной стенки - 600 мм, длина - 2800 мм, при этом промежуточная панель поддона для установки двери 111а имеет проем шириной - 950 мм. Промежуточная панель купола 210а, промежуточная панель купола для установки двери 211а и промежуточная панель купола для установки окна 212а: ширина - 2050 мм, длина - 4250 мм, при этом промежуточная панель купола для установки двери 211а имеет проем шириной - 950 мм.
Собранную верхнюю часть 200а с помощью подъемных механизмов устанавливают на опорную часть 100а так, чтобы нижние фланцы верхней части 200а соответствовали верхним фланцам опорной части 100а, а промежуточная панель купола для установки двери 211а находилась непосредственно над промежуточной панелью поддона 111а.
В проем, образованный соединением промежуточной панели купола для установки двери 211а и промежуточной панели поддона для установки двери 111а, устанавливают дверь 10.
В качестве дополнения, конструкция по любому варианту осуществления настоящей модели, может содержать один или несколько вентиляционных колпаков, например как показано на фиг. 17.
Следует понимать, что приведенные выше примеры использованы только для целей иллюстрации возможности осуществления полезной модели и ряда ее преимуществ, и эти примеры не ограничивают объем правовой охраны, представленный в формуле, при этом специалист в этой области относительно просто способен осуществить и другие варианты полезной модели без отхода от ее сущности в рамках объема правовой охраны.