СБОРНО-РАЗБОРНОЕ ЗДАНИЕ

Сборно-разборное здание
Полезная модель относится к области строительства, в частности, к конструкциям сборно-разборных зданий, которые могут быть использованы для быстрого возведения жилых, общественных и хозяйственных зданий в отдаленных и северных районах, малоосвоенной и труднодоступной местности, в случае стихийных бедствий.
Известна конструкция сборно-разборного дома, раскрытая в патенте на полезную модель РФ №148107, Е04В 1/343, опубл. 27.11.2014 г., который собран из установленных на одной раме и соединенных между собой узлами крепления стеновых панелей, крыши, состоящих из унифицированных секций, и двух торцевых панелей, которые выполнены из двух идентичных зеркально-симметричных элементов и имеют форму, напоминающую букву «Ф». Выполненная из металла несущая рама прямоугольной формы также смонтирована из унифицированных секций.
Основные составные элементы дома выполнены из идентично конструктивно решенных изделий, одного материала, по единой технологии. Кроме того, вес любого единичного элемента позволяет вести его монтаж без применения грузоподъемных средств, а набор этих элементов удовлетворяет принципу комплектной поставки дома.
Однако недостатком этой конструкции является то, что дом не утеплен, у него отсутствует как таковой пол, что вкупе определяет сезонность его применения в качестве временного жилого помещения.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является здание, раскрытое в патенте на полезную модель РФ №120112, опубл. 10.09.2012 г., содержащее последовательно сопряженные между собой с помощью разъемных соединений стеновые унифицированные формообразующие элементы корытообразного вида, выполненные из композиционного материала, со встроенным в них необходимым количеством окон и дверей, напольную плиту, теплоизоляцию, внутреннюю обшивку.
Недостатком данной конструкции является то, что в этой конструкции не осуществлена возможность получения максимального полезного объема здания при минимальном расходе строительных материалов из-за его «прямоугольности», определяющей форму здания.
Такое ограничение сокращает область применения известного здания.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в расширении арсенала технических средств в данной области, получение максимального полезного объема быстровозводимых зданий при минимальном расходе строительного материала с возможностью изменения их типоразмера в зависимости от требований эксплуатации, не создающих трудности при их сборке. Данная задача достигается за счет того, что сборно-разборное здание содержит последовательно сопряженные между собой с помощью разъемных соединений стеновые унифицированные формообразующие элементы корытообразной формы, выполненные из композиционного материала, со встроенным в них необходимым количеством окон и дверей, напольную плиту, теплоизоляцию, внутреннюю обшивку и согласно полезной модели стеновые унифицированные формообразующие элементы корытообразной формы выполнены в виде полуарок криволинейных в продольном и поперечном сечениях по форме в виде фрагментов конических сечений прямого кругового конуса, являющихся линией пересечения поверхности прямого кругового конуса с секущей плоскостью, не проходящей через его вершину, с образованием комбинации переходящих друг в друга этих фрагментов, а напольная плита выполнена из унифицированных формообразующих элементов в виде секторов, причем унифицированные формообразующие элементы здания имеют продольные и поперечные ребра жесткости, а окаймляющие их торцевые кромки, предназначенные для расположения элементов крепежа, выполнены с отгибами наружу здания, при этом между унифицированными формообразующими элементами пропущены введенные шпангоуты Т-образного поперечного сечения, продольные сечениях которых повторяют конфигурацию продольных сечений унифицированных формообразующих элементов, выполненные из композиционного материала, к полке которых прикреплена внутренняя обшивка.
Сборно-разборное здание может быть снабжено дополнительными стеновыми унифицированными формообразующими элементами по форме в виде фрагментов конических сечений прямого кругового конуса с образованием комбинации переходящих друг в друга этих фрагментов и прямых, и стеновыми унифицированными формообразующими элементами корытообразного вида, расположенными в центре здания, выполненными прямоугольными в плане и криволинейными в продольных сечениях, повторяющих конфигурацию продольных сечений стеновых унифицированных формообразующих элементов, а напольная плита снабжена прямоугольными в плане унифицированными элементами, расположенными в центре плиты.
Под термином «коническое сечение» следует понимать линию пересечения поверхности прямого кругового конуса с секущей плоскостью, не проходящей через вершину конуса (см. Пугачев П.Е. Курс высшей математики. М, «Высшая школа» 1970 г. с. 103, 104).
Под термином «комбинация» понимается сочетание, взаимное расположение чего-либо, например, комбинация фрагментов линий.
Под термином «композиционный материал» следует понимать материал, полученный путем пропитки полимерным связующим (полиэфирными или эпоксидными смолами) стеклоткани различного плетения, разнообразных стекломатов и ровинга.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение арсенала технических средств в данной области, получение максимального полезного объема при минимальном расходе строительного материала быстровозводимых зданий, сборка которых осуществляется без применения строительных кранов и других строительных механизмов. Предлагаемое сборно-разборное здание поясняется чертежами:
На фиг. 1 изображено сборно-разборное здание;
На фиг. 2 - вид. А фиг. 1;
На фиг. 3 - вид. Б фиг. 1;
На фиг. 4 показан стеновой унифицированный формообразующий элемент;
На фиг. 5 представлено сечение В-В фиг. 4;
На фиг. 6 показан стеновой унифицированный формообразующий элемент, предназначенный для установки окна;
На фиг. 7 показан стеновой унифицированный формообразующий элемент, предназначенный для установки двери;
На фиг. 8 показан унифицированный формообразующий элемент напольной плиты в виде сектора;
На фиг. 9 представлено сечение Г-Г фиг. 1;
На фиг. 10 представлено сечение Д-Д фиг. 1;
На фиг. 11 представлено сечение Е-Е фиг. 1;
На фиг. 12 представлен вид Ж фиг. 10;
На фиг. 13 показан дополнительный стеновой унифицированный формообразующий элемент;
На фиг. 14 показан прямоугольный в плане унифицированный формообразующий элемент напольной плиты;
На фиг. 15 изображено сборно-разборное удлиненное здание;
На фиг. 16 представлено сечение И-И фиг. 15;
На фиг. 17 представлено сечение К-К фиг. 15;
На фиг. 18 представлена схема частично разобранного здания изображенного на фиг. 1;
На фиг. 19 изображен вариант сборно-разборного здания с дополнительными стеновыми унифицированными формообразующими элементами по форме в виде фрагментов конических сечений прямого кругового конуса с образованием комбинации переходящих друг в друга этих фрагментов и прямых, и стеновыми унифицированными формообразующими элементами корытообразного вида, расположенными в центре здания, выполненными прямоугольными в плане и криволинейными в продольных сечениях, повторяющих конфигурацию продольных сечений стеновых унифицированных формообразующих элементов, а напольная плита снабжена прямоугольными в плане унифицированными элементами, расположенными в центре плиты. Сборно-разборное здание (см. фиг. 1, 2, 3) состоит из стеновых унифицированных формообразующих элементов 1 (фиг. 1, 4) корытообразной формы, выполненных из композиционного материала, в виде полуарок, криволинейных в продольном и поперечном сечениях по форме в виде фрагментов конических сечений прямого кругового конуса, являющихся линией пересечения поверхности прямого кругового конуса с секущей плоскостью, не проходящей через его вершину, с образованием комбинации переходящих друг в друга этих фрагментов и обращенных выпуклой стороной наружу здания (см. фиг. 1, 4, 5).
Для обеспечения в здании наличия окон 2 и дверей 3 в необходимом количестве стеновых унифицированных формообразующих элементов заранее отформовываются мест для их установки (см. фиг. 2, фиг. 6, фиг. 7).
Стеновые унифицированные формообразующие элементы имеют продольные и поперечные ребра жесткости, а окаймляющие их торцевые кромки 4, предназначенные для расположения элементов крепежа, выполнены с отгибами наружу здания (см. фиг. 4, фиг. 5).
Напольная плита 5, на которой собирается корпус здания, состоит из унифицированных формообразующих элементов в виде секторов 6, которые также имеют продольные и поперечные ребра жесткости, а окаймляющие их торцевые кромки 4, предназначенные для расположения элементов крепежа, выполнены с отгибами наружу здания (см. фиг. 8). В сборе эти сектора образовывают круг диаметром D (см. фиг. 3), размер которого определяется в зависимости от необходимой полезной площади здания при его проектировании. На фиг. 9 представлены унифицированные формообразующие элементы напольной плиты в аспекте их соединения.
Все унифицированные формообразующие элементы последовательно сопряжены между собой с помощью разъемных соединений 7, при этом между унифицированными формообразующими элементами пропущены введенные Т-образного поперечного сечения шпангоуты 8, выполненные из композиционного материала, и к полке которых прикреплена с помощью стандартных крепежных элементов, например саморезов 9, внутренняя обшивка 10 (см. фиг. 10), фиг. 11, фиг. 12). Полости между внутренними поверхностями унифицированных формообразующих элементов и внутренней обшивкой, образующиеся в результате ее прикрепления к шпангоутам, заполняются теплоизоляцией 11. В качестве теплоизоляции 11 может использоваться пороизол, минеральная вата и др.
С целью расширения технологических возможностей за счет увеличения полезной площади здания вводятся дополнительные стеновые унифицированные формообразующие элементы корытообразного вида, располагаемые в центре здания, и которые выполнены прямоугольными в плане и криволинейными в продольных сечениях, повторяющих конфигурацию продольных сечений стеновых унифицированных формообразующих элементов 12 (см. фиг. 13), а напольная плита 5 снабжена прямоугольными в плане унифицированными формообразующими элементами 13, расположенными в центре плиты (см:. фиг. 14). Получаемое в этом случае здание изображено на фиг. 15.
С целью расширения технологических возможностей за счет увеличения высоты здания стеновые унифицированные формообразующие элементы 1 и шпангоуты 8 выполняются из комбинации переходящих друг в друга прямых и фрагментов конических сечений прямого кругового конуса. Получаемое здание изображено на фиг. 19.
Здание может применяться как самостоятельный объект, так и входить в сложный технологический комплекс - приведенные выше его конструктивные варианты позволяют создавать различные технологические компоновки жилых и производственных зон. Сборно-разборное здание собирается как конструктор в следующей последовательности: собирают из унифицированных формообразующих элементов в виде секторов и шпангоутов (см. фиг. 9) основание. После укладки теплоизоляции и прикрепления обшивки пола получается напольная плита, на которой затем начинается сборка корпуса здания. Стеновые унифицированные формообразующие элементы (см. фиг. 4, фиг. 6, фиг. 7) скрепляют между собой и напольной плитой, образуя корпус здания.
При стыковке стеновых унифицированных формообразующих элементов между ними пропускаются шпангоуты 8, образующие с торцевыми кромками стеновых унифицированных формообразующих элементов после соединения посредством разъемных соединений 7 общие ребра жесткости. К полке данных шпангоутов 8 крепится внутренняя обшивка 10, а перед этим пространство между внутренней поверхностью стеновых унифицированных формообразующих элементов 1 и внутренней обшивкой 10 заполняют теплоизоляцией 11. Размеры здания могут изменяться в соответствии с конкретными требованиями применения, но собирается оно для эксплуатации по вышеприведенной схеме.
Разборка здания для транспортировки и хранения производится в обратном порядке.
2
Минимальная площадь внешней поверхности при одинаковой с «прямоугольным» зданием полезной площади обеспечивает ему меньшее рассеивание тепла зимой. Аэродинамика здания обеспечивает его отличное огибание ветрами - сооружения будут выдерживать ветровую нагрузку 25 м/сек, снеговую нагрузку 180 кг/м. Здание предназначено для проживания и иных потребностей людей при внешних температурах окружающей среды от -50 град. С до +50 град. С.
В разобранном виде конструктивные элементы здания укладываются в контейнеры с габаритами не превышающими: ширина и высота - 2,6 м, длина - 6,4 м. Такие размеры контейнера обеспечивают его транспортировку любым видом транспорта.
В смонтированном состоянии здание может транспортироваться на санях, лыжах. Его можно сплавлять по воде.
Предлагаемые конструкции сборно-разборного здания позволяют выбирать при проектировании оптимальный вариант объемно-планировочных решений объектов, а также перейти на формирование объектов из зданий функционального назначения. При этом сохраняются качества присущие комплектно-блочному методу сооружения объектов: сокращение сроков строительства, повышение качества работ за счет изготовление деталей здания в заводских условиях, сокращения количества работающих на строительных площадках, уменьшение объемов работ по нулевому циклу. Осуществлена возможность получения максимального полезного объема здания при минимальном расходе строительных материалов. Поскольку конструкционные элементы стандартизованы, уменьшаются затраты на изготовление оснастки по их выпуску, а следовательно, уменьшаются затраты на здание.
Легкости деталей и узлов здания и отсутствие на площадке установки здания крупногабаритных деталей обеспечивает его сборку без применения строительных кранов и других механизмов. И опять же, как все круглое, овальное, здание просто красиво. Опытный образец сборно-разборного здания, изготовленный авторами, доказал решение поставленной перед ними задачи - расширен арсенал технических средств, получен максимальный полезный объем здания при минимальном расходе строительных материалов, по сравнению с прототипом.