МОДУЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МОДУЛЬНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
MODULAR ELEMENTS MADE OF COMPOSITE MATERIALS AND MODULAR BUILDING STRUCTURE

Заявленная группа изобретений относится к строительству сооружений социально-бытового, хозяйственного и промышленного назначения, в частности жилищ или укрытий.
Из уровня техники известна сборно-разборная модульная строительная конструкция (CN 104854284 от 2015-08-19), включающая набор фланцевых панелей, в котором каждая из панелей имеет сторону, сопрягаемую со стороной другой панели. Сопрягаемая сторона одной панели короче сопрягаемой стороны другой панели, так что панель, имеющая более короткую сопрягаемую сторону, может быть наклонена под углом по отношению к панели, имеющей более длинную сопрягаемую сторону, и установлена между ее фланцами. Сопрягаемые стороны образуют таким образом стены, потолок и пол. Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность конструкции и сложность ее сборки.
Известна модульная конструкция здания (AU 2020101567 от 2020-09-10), которая содержит две периферийные рамы и множество соединительных колонн, соединенных между двумя периферийными рамами. Соответствующая периферийная рама имеет четыре дугообразных участка, соответствующий дугообразный участок образован на каждом из четырех углов соответствующей периферийной рамы, и два конца соответствующей соединительной стойки соединены с двумя противоположными дугообразными участками двух периферийных рам. Недостатком данного технического решения является наличие рамы, что усложняет и удорожает всю конструкцию.
Известна композитная плита (CN 209293218 от 2019-08-23) из минеральной ваты с сеткой из строительного раствора, содержащая корпус композитной плиты, соединительный выступающий блок расположен на правой стороне корпуса композитной плиты, и композитная плита корпус, с левой стороны выполнен соединительный паз.
Наиболее близким по технической сущности является сборно-разборный жилой блок-модуль (RU 88699, опубл. 20.11.2009 Бюл. № 32), который включает нижнюю панель, верхнюю панель, боковые панели и торцевые панели с проемами под дверь и окно. Каждая панель включает наружную и внутреннюю отделку, а верхняя и нижняя панели дополнительно снабжены слоем гидроизоляции. В нижней, верхней и боковых панелях выполнены пазы. В нижней и верхней панелях паз выполнен по периметру панели, для размещения в них боковых и торцевых панелей. По краям каждой боковой панели выполнены пазы для размещения в них торцевых панелей, при этом в каждом пазу размещен слой гидроизоляционного материала. Недостатком данного технического решения является сложность сборки жилого модуля и количество деталей и стыков, что снижает надёжность здания.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое решение, заключается в разработке модуля и собранного из модулей строения сборного жилого, позволяющего обеспечить быстроту и удобство сборки, при этом обеспечить надежность и долговечность конструкций.
Данная задача решается за счет того, что модуль выполнен из сэндвич-панели и имеет форму единой замкнутой конструкции, включающей такие части как пол, стены и потолок, при этом сэндвич-панель состоит из наружной и внутренней частей, выполненных из стеклопластика, между которыми размещен слой из вспененного пенополиуретана, торцы модуля имеют ступенчатую форму, выполненные таким образом, что один торец имеет выступ со стороны внутренней части, а второй торец имеет выступ со стороны внешней части, на торцах выполнены технологические окна. Также задача решается за счет того, что торцовый модульный элемент представляет собой сэндвич-панель, выполненную прямоугольной формы, сэндвич-панель состоит из наружной и внутренней частей, выполненных из стеклопластика, между которыми размещен слой из вспененного пенополиуретана, верхняя, нижняя и одна боковая стороны выполнены плавно загнутыми в одном направлении, при этом торцовые края этих сторон выполнены ступенчатыми, вторая боковая сторона выполнена прямой и имеет ровный торцовый край. И задача решается тем, что модульная строительная конструкция состоит из по меньшей мере одного модуля и четырёх торцовых модульных элементов, при этом соединение модулей и торцовых модульных элементов между собой осуществляется по торцам и скрепляются с помощью болтов, установленных в технологических окнах.
Технический результат, на достижение которого направлена настоящая группа изобретений, заключается в упрощении сборки конструкции, увеличении надежности и прочности модульных элементов и строения в целом, универсальность конструкции.
Заявленная группа технических решений может найти применение при строительстве бытовок различного типа: от хранения до круглогодичного проживания, в условиях жаркого климата и для холодных северных полюсов, автодорожных лабораторий, торговых павильонов, дачных домов, детских развлекательных площадок, кемпингов, передвижных офисов, мобильных амбулаторий, медпунктов, хозблоков и других.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид модуля
на фиг. 2 - конструкция модуля
на фиг. 3 - общий вид торцовой части
на фиг. 4 - принцип сборки строительной конструкции
на фиг. 5 - место соединения модулей между собой
на фиг. 6 - общий вид строительной конструкции
Модуль 1 представляет собой сэндвич-панель, выполненную в форме единой замкнутой конструкции (фиг. 1), напоминающий фрагмент трубы квадратного сечения. Модуль 1 включает такие части как пол 2, стены 3 и потолок 4. Предпочтительно модуль выполняется шириной 2,5 м, высотой 2,5 м и длиной 1.25 м. Боковая сторона модуля может содержать проем для установки двери. Модель является единой (монолитной), не сборной конструкцией.
Сэндвич-панель состоит из наружной 5 и внутренней 6 частей (обшивок), выполненных из стеклопластика, между которыми размещен слой 7 из вспененного пенополиуретана (фиг. 2). Края панели и торцовые части края модуля имеют увеличенную толщину, образованную дополнительными соями стеклопластика при изготовлении, это придает дополнительную прочность конструкции.
Торцы модуля имеют ступенчатую форму, выполненные таким образом, что один торец имеет выступ 8 со стороны внутренней части, а второй торец имеет выступ 8 со стороны внешней части. Благодаря такому исполнению торцов модуля при их стыковке образуется плотное соединение, что гарантирует защиту от ветра и влаги.
Боковые стороны строительной конструкции (строения) состоят из двух соединенных между собой торцовых частей (торцовых модульных элементов) 9 (фиг. 3). Торцовая часть 9 строительной конструкции представляет собой сэндвич-панель, выполненную прямоугольной формы (фиг. 3). Верхняя 10, нижняя 11 и одна боковая 12 стороны выполнены плавно загнутыми в одном направлении, являющемся внутренней частью получаемого строения, при этом края этих сторон выполнены ступенчатыми для возможности соединения с модулем. Вторая боковая сторона 13 выполнена прямой и имеет ровный боковой край, которым происходит стыковка (соединение) со второй ответной торцовой частью. Торцовые части выполняются право- и левосторонними, при соединении которых образуется боковая сторона строительной конструкции. Торцовая часть может иметь оконный проем 14 для установки окна.
Соединение модулей между собой осуществляется по торцам, где выступающая часть 8 помещается в углубленную часть, и скрепляются с помощью болтов 15 (фиг. 5), для этого на внутренней части панели (обшивке) предусмотрены технологические окна, закрывающиеся в дальнейшем декоративной накладкой.
Модульная строительная конструкция состоит из соединённых между собой по меньшей мере двух модулей 1 и торцовых частей 9 (фиг. 4). Количество модулей в строительной конструкции может быть неограниченным и зависит от проектной документации и пожелания потребителя.
Все применяемые материалы являются негорючими и устойчивыми к атмосферным осадкам. Внешняя и внутренняя поверхности модуля дополнительно покрыты цветным полиэфирным гелькоатом (возможно применение любого цвета) и не требуют дальнейшего окрашивания на протяжении всего срока эксплуатации. Пол может выполняться усиленным в зависимости от назначения сооружения.
Благодаря высокой жесткости конструкции строительной конструкции не требуется наличия подготовленной площадки для установки или фундамента.
Модули и торцовые части изготавливаются следующим образом. Формуются наружные и внутренние части сэндвич-панели из стеклопластика, при этом края частей делаются большей толщины. На торцах сверлятся отверстия с шагом 500 мм под болты. Далее наружная и внутренняя части соединяются между собой, и происходит заполнение полученной полости пенополиуретаном. Пенополиуретан, расширяясь, склеивает между собой внутреннюю и внешнюю части панели. Затем осуществляется выдерживание полученной панели для набора прочности. Полученные модули и торцовые части фиксируются между собой стыком до сопряжения поверхностей и скрепляются болтовым соединением через технологические окна, расположенные во внутренней части (обшивке). Скрепление осуществляется следующим образом. По периметру контура первого модуля через технологические окна устанавливаются болты, проходящие через стык первого модуля и пристыкованный торец второго модуля. Через технологические окна второго модуля на болты устанавливаются шайбы и гайки. С помощью торцового гаечного ключа болтовые соединения последовательно затягиваются по всему периметру. Таким образом второй модуль притягивается к первому и фиксируется. Аналогично стыкуются последующие модули. Торцовые части соединяются вначале между собой аналогичным способом и далее присоединяются к модулю. Все стыки могут быть дополнительно проклеены и загерметизированы, или при стыковке модулей может быть уложен уплотнитель.
Полученная строительная конструкция из модульных элементов является самонесущей за счет конструкции сэндвич-панелей. В связи с этим в строительной конструкции не используются ребра жесткости. Уникальность конструкции в том, что стыки модулей придают дополнительную прочность и несущую способность строительной конструкции.
Стеклопластик (композит) намного легче, прочнее и долговечнее, чем металл. Стеклопластик не подвержен коррозии, выдерживает самые агрессивные климатические условия, износоустойчив и экологичен. Строительные конструкции из модулей выдерживают нагрузки, не уступающие металлу.
За счет выполнения строительной конструкции из модульных элементов достигается упрощение транспортировки элементов, монтаж строительной конструкции. Также достигается большая вариативность строительных конструкций, зависящих от количества центральных модулей.
Стык модулей гарантирует прочность, защиту от ветра и влаги, не имеет мостиков холода, имеет эстетичный вид, который отвечает современным тенденциям и требованиям потребителей.