УКРЫТИЕ И СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА Российский патент 1994 года по МПК E04H15/44 E04B1/343 E04G21/14 

Изобретение относится к строительству, конкретно к металлическим конструкциям легких, преимущественно сборно-разборных зданий с ограждением из легких материалов.

Известно укрытие, включающее основание, колонны и ригели по контуру укрытия и гибкую металлическую мембрану с диагональными несущими элементами [4] . К недостаткам указанного решения относятся наличие колонн по контуру здания и невозможность многократного его применения.

Наиболее близким к заявленному является укрытие, включающее основание, поперечные рамы из колонн и ригелей, прогоны, ограждение кровли и стен [2].

Торцы здесь свободны от колонн и конструкция обеспечивает возможность многократного применения. Однако колонны и ригели характеризуются высокой металлоемкостью и сложностью узлов, основание не подлежит перемещению, затруднен отвод атмосферной влаги.

Цель изобретения - снижение металлоемкости, обеспечение многократного использования основания, улучшение условий эксплуатации.

Цель достигается тем, что в укрытии, включающем основание, поперечные рамы из колонн и ригелей, прогоны, ограждение кровли и стен, поперечные рамы снабжены опорными вкладышами, основание выполнено из опорных, установленных по оси ригеля и перпендикулярных к ним соединительных ферм, колонны составлены из опорных, промежуточных и вспомогательных, а ригели - из рядовых и концевых пространственных секций, прогоны смонтированы по неразрезной схеме с консольными вылетами и состоят из основных и замыкающих секций, поcледние из которых объединены поперечными элементами, опорные фермы снабжены выступающими опорными узлами, взаимодействующими с узлами сопряжения секций колонн с возможностью поворота колонны в плоскости поперечной рамы, секции колонн и ригелей состоят из четырех поясов, раскосов, стоек и диафрагм и выполнены с взаимно сопрягаемыми соединительными узлами, причем опорные секции колонн размещены в двух уровнях и снабжены по граням, параллельным плоскости рамы, втулками с поперечным ребром и крестовой решеткой, расстояние между полосами рядовой секции ригеля превышает ширину секций колонн, а расстояние между поясами и диафрагмами концевой секции превышает размеры поперечного сечения секций колонн, концевая секция ригеля снабжена втулками с поперечным ребром и крестовой решеткой по граням, параллельным плоскости поперечных рам, колонны выполнены различной высоты по форме кровельного ограждения с верхними опорными секциями и соответственно установленными опорными секциями нижнего уровня, ригели и стойки соединены между собой шарнирно посредством опорных вкладышей, причем втулки концевых секций ригеля размещены на наружных участках опорных вкладышей, установленных во втулках верхних опорных секций колонн, секции прогонов выполнены с взаимно сопрягаемыми соединительными узлами, причем замыкающие секции снабжены соединительными узлами в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а прогоны установлены на секциях ригелей по меньшей мере на одном из его верхних поясов.

Возможно выполнение поясов секций колонн, ригелей и прогонов из труб, а взаимно сопрягаемых соединительных узлов секций и опорных ферм - в виде одинарных проушин на одном торце и двойных проушин на противолежащем торце секций с фиксирующими стержнями в отверстиях проушин.

Колонны укрытия могут быть снабжены по высоте дополнительными связями.

Ограждения стен могут быть размещены в плоскости внутренних поясов колонн.

Введение опорных вкладышей в рамных узлах вместе с введением концевых секций ригелей и опорных секций колонн, а также втулок с поперечным ребром и кретовой решеткой по граням указанных секций, параллельным плоскости рамы, ускоряет монтаж и демонтаж, упрощает конструкцию узлов и обеспечивает их облегчение.

Выполнение основания составным из опорных и соединительных ферм с выступающими опорными узлами снижает металлоемкость, обеспечивает возможность его многократного применения и улучшает условия его эксплуатации.

Исполнение колонн, ригелей и прогонов составными из пространственных секций с взаимно сопрягаемыми соединительными узлами обеспечивает снижение металлоемкости и позволяет в соответствии с конкретными условиями эксплуатации регулировать геометрические параметры укрытия.

Выполнение колонн различной высоты с установкой опорных секций верхнего уровня позволяет обеспечить надежный водоотвод и расширить возможность архитектурного решения, а соответствующее по высоте колонн размещение опорных секций нижнего уровня упрощает монтаж укрытия за счет сборки основной части конструкций покрытия на нулевой отметке с последующим подъемом в проектное положение.

Использование прогонов с опиранием по неразрезной схеме и консольными вылетами снижает металлоемкость и увеличивает перекрываемую площадь, а введение замыкающих секций с взаимно спрягаемыми соединительными узлами в двух направлениях и поперечными элементами улучшает эксплуатационные характеристики.

Предложенное соотношение размеров поперечного сечения рядовых и концевых секций ригеля и секций колонн не только упрощает монтаж, но и улучшает работу ригеля на кручение в связи с опиранием прогонов по меньшей мере на один из его верхних поясов, обеспечивающим упрощение монтажа, улучшение эксплуатационных качеств и повышение архитектурной выразительности укрытия.

Выполнение поясов секций колонн, ригелей и прогонов из труб с взаимно сопрягаемыми узлами в виде одинарных и двойных проушин ведет к дополнительному снижению металлоемкости и трудоемкости монтажа.

Введение по высоте колонн дополнительных связей снижает металлоемкость конструкций.

Размещение стенового ограждения в плоскости внутренних поясов колонн улучшает эксплуатационные качества укрытия.

Достижение перечисленных выше технических результатов возможно только при использовании всей совокупности известных и новых признаков заявленного объекта.

Известен способ монтажа укрытия, содержащий монтаж основания и колонны, укрупнительную сборку покрытия на нижней отметке, монтаж подъемного устройства, закрепление к нему покрытия, подъем и закрепление покрытия в проектном положении [3] . К недостаткам известного способа относится возможность его использования только для укрытий с центральной колонной и подвесной системой покрытия.

Наиболее близким к заявленному является способ монтажа укрытия, содержащий монтаж основания, сборку и установку колонн, укрупнительную сборку ригелей и конструкций покрытия на нижней отметке, монтаж подъемного устройства, закрепление к нему покрытия, подъем и закрепление покрытия к колоннам на проектной отметке [4].

Указанный способ приемлем для возведения укрытий с двумя рядами колонн и жестким несущим ригелем в составе покрытия, что расширяет область его применения. К недостаткам этого технического решения относятся высокая трудоемкость, необходимость в устройстве временных опор для укрупнительной сборки ригелей и конструкций покрытия, использование различных подъемных механизмов для монтажа колонн и подъема покрытия.

Цель изобретения - снижение трудоемкости, упрощение или исключение временных опор для укрупнительной сборки ригелей и конструкций покрытия, использование одного типа подъемного устройства для монтажа укрытия.

Цель достигается тем, что в способе монтажа укрытия, содержащем монтаж основания, сборку и установку колонн, укрупнительную сборку ригелей и конструкций покрытия на нижней отметке, монтаж подъемного устройства, закрепление к нему покрытия, подъем покрытия с временным демонтажом и последующей установкой элементов укрытия, закрепление покрытия к колоннам на проектной отметке и демонтаж подъемного устройства, сборку колонн осуществляют в горизонтальном положении при закреплении их к основанию на двух внутренних опорах с одновременной установкой и закреплением концевых секций ригелей к опорным секциям нижнего уровня колонн посредством опорных вкладышей, устанавливают на основании вспомогательные стойки, монтируют подъемное устройство путем закрепления блочного узла на колонне, установки лебедки на вспомогательной стойке, запассовки троса и его закрепления к концевой секции ригеля, осуществляют подъем колонн лебедками посредством поворота вокруг внутренних опор с последующим закреплением наружных опор, крепят части ригелей из рядовых секций к концевым секциям, осуществляют сборку покрытия, вывешивают ригель на лебедках, демонтируют опорные вкладыши с опорных секций нижнего уровня колонн, осуществляют подъем покрытия и его закрепление к опорным секциям верхнего уровня посредством опорных вкладышей с нижнего уровня колонн.

При сборке покрытия возможно закрепление к нему стенового ограждения из мягкого материала с последующим расправлением при подъеме покрытия и закреплением стенового ограждения к колоннам и основанию.

Осуществление укрупнительной сборки колонн на земле с одновременным монтажом на колонне подъемного устройства и концевой секции ригеля при использовании вспомогательных стоек и закреплении к основанию на двух внутренних опорах обеспечивает снижение трудоемкости и позволяет выполнить подъем колонн и покрытия одними механизмами.

Закрепление концевых секций ригелей к опорным секциям нижнего уровня колонн позволяет после подъема колонн закончить сборку ригелей и покрытия без использования временных опор.

Использование механизма подъема в виде блочного узла на колонне и лебедки на вспомогательной стойке с закреплением троса к концевой части ригеля позволяет снизить трудоемкость сборки и монтажа колонн за счет их установки посредством поворота вокруг внутренних опор основания и подъема покрытия всего с одной операцией по перестановке опорных вкладышей с нижних на верхние секции колонн.

Достижение перечисленных технических результатов возможно только при использовании всей совокупности известных и новых признаков заявленного способа монтажа.

На фиг.1 показан план укрытия; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 - опорная секция колонны; на фиг.6 - промежуточная секция колонны; на фиг.7 - вспомогательная секция колонны; на фиг.8 - рядовая секция ригеля; на фиг.9 - концевая секция ригеля; на фиг.10 - основная секция прогона; на фиг.11 - замыкающая секция прогона; на фиг.12 - поперечный элемент; на фиг.13 - узел сопряжения ригеля с колонной; на фиг.14 - схема опирания прогонов на ригели; на фиг. 15 - взаимно сопрягаемый соединительный узел с одинарными и двойными проушинами в поясах секций из труб; на фиг.16 - схема укрупнительной сборки и установки колонн; на фиг.17 - укрупнительная сборка и монтаж покрытия.

Предлагаемое укрытие включает основание 1, колонны 2, ригели 3, прогоны 4, ограждение кровли 5 и стен 6. Колонны 2 и ригели 3 образуют поперечные рамы 7 за счет их сопряжения опорными вкладышами 8. Основание 1 выполнено из опорных 9 и соединительных 10 ферм, колонны 2 - из пространственных опорных 11, промежуточных 12 и вспомогательных 13 секций, ригели 3 - из рядовых 14 и концевых 15 секций, а прогоны 4 - из основных 16 и замыкающих 17 секций, причем последние соединены между собой поперечными элементами 18. Опорные фермы 9 основания 1 снабжены внутренними 19 и внешними 20 выступающими опорными узлами. Секции 11, 12 и 13 колонн 2 и секции 14 и 15 ригелей 3 состоят из четырех поясов 21, раскосов 22, стоек 23 и диафрагм 24 и выполнены с взаимно сопрягаемыми соединительными узлами 25, которые могут быть, например, в виде одинарных 26 и двойных 27 проушин с фиксирующим стержнем 28.

Опорные секции 11 колонн 2 установлены в двух уровнях и снабжены втулками 29 с поперечным ребром 30 и крестовой решеткой 31 по граням, параллельным плоскости поперечных рам 7. Расстояние а между поясами 21 секций 14 и 15 ригеля 3 больше ширины в секций 11, 12 и 13 колонн 2, а расстояние б между диафрагмами 24 концевых секций 15 ригеля больше размера г поперечного сечения секций 11, 12 и 13 колонн 2. Концевая секция 15 ригеля 3 также снабжена втулками 32 с поперечным ребром 33 и крестовой решеткой 34 по граням, параллельным плоскости поперечных рам 7.

Колонны 2 выполнены различной высоты по форме кровельного ограждения 5 с верхними опорными секциями 11 колонн 2 и установленными на равном расстоянии по высоте опорными секциями 11 нижнего уровня. Опорные вкладыши 8 установлены во втулках 29 опорных секций 11 верхнего уровня колонн 2 и втулках 32 концевых cекций 15 ригеля 3, которые размещены на наружных участках опорных вкладышей 8.

Основные секции 16 прогонов 4 смонтированы по неразрезной схеме с консольными вылетами 35 и 36 и взаимно сопрягаемыми соединительными узлами 25 в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Прогоны 4 установлены на один из верхних поясов 21 ригеля 3.

Колонны 2 по высоте могут быть снабжены дополнительными связями 37, например, к примыкающим зданиям 38 или сооружениям. Ограждение 6 стен может быть размещено в плоскости внутренних поясов 21 колонн 2.

Монтаж укрытия осуществляют следующим образом.

Устанавливают опорные 9 и соединительные 10 фермы основания 1, обеспечивающие разметку укрытия. К внутренним опорным узлам 19 оснований 1 крепят секции колонны 2 в необходимой последовательности с одновременной установкой концевых секций 15 ригелей 3 на опорных секциях 11 нижнего уровня колонн 2. Затем устанавливают вспомогательные опоры 39, монтируют лебедки 40, блочный узел 41, запассовывают трос 42 и крепят его к концевой секции 15 ригеля 3.

Подъем колонн 2 осуществляют их поворотом вокруг внутренних опорных узлов 19 основания 1 и фиксируют вертикальное положение колонн 2 их закреплением к внешним опорным узлам 20 основания.

К концевым секциям 15 ригелей 3 крепят рядовые секции 14 ригеля 3, замыкая ригель 3 между колоннами 2, и собирают прогоны 4, поперечные элементы 18 и ограждение 5 кровли. Далее вывешивают собранное покрытие на лебедках 40, демонтируют опорные вкладыши 8 с опорных секций 11 нижнего уровня колонн 2, осуществляют подъем покрытия на проектную отметку и закрепляют концевые секции 15 ригелей 3 к опорным секциям 11 верхнего уровня колонн 2.

При сборке покрытия к нему можно закрепить стеновое ограждение 6 из мягких материалов, например тканевое. В процессе подъема такое ограждение расправят и закрепят в проектном положении к колоннам 2 и основанию 1.

Использование: в строительстве, конкретно в металлических конструкциях легких, преимущественно, сборно-разборных зданий с ограждением из легких материалов. Укрытие включает основание, поперечные рамы из колонн и ригелей, прогоны, ограждение кровли и стен. Поперечные рамы снабжены опорными вкладышами, а основание выполнено из опорных, установленных по оси ригеля и перпендикулярных к ним соединительных ферм. Колонны составлены из опорных, промежуточных и вспомогательных, а ригели - из рядовых и концевых пространственных секций. Прогоны смонтированы по неразрезной схеме с консольными вылетами и состоят из основных и замыкающих секций, причем последние соединены поперечными элементами. Опорные фермы снабжены выступающими опорными узлами, взаимодействующими с узлами сопряжения секций колонн с возможностью поворота колонны в плоскости поперечной рамы. Секции колонн и ригелей состоят из четырех поясов, раскосов, стоек и диафрагм и выполнены с взаимосопрягаемыми соединительными узлами, причем опорные секции колонн размещены в двух уровнях и снабжены по граням, параллельным плоскости рамы, втулками с поперечным ребром и крестовой решеткой. Расстояние между поясами рядовой секции ригеля превышает ширину секций колонн, а расстояние между поясами и диафрагмами концевой секции превышает размеры поперечного сечения секций колонн. Концевая секция ригеля снабжена втулками с поперечным ребром и крестовой решеткой по граням, параллельным плоскости поперечных рам. Колонны выполнены различной высоты по форме кровельного ограждения с верхними опорными секциями и соответственно установленными опорными секциями нижнего уровня. Ригель и стойки соединены между собой шарнирно посредством опорных вкладышей, причем втулки концевых секций ригеля размещены на наружных участках опорных вкладышей, установленных во втулках верхних опорных секций колонн. Секции прогонов выполнены с взаимосопрягаемыми соединительными узлами, причем замыкающие секции снабжены соединительными узлами в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а прогоны установлены на секциях ригелей по меньшей мере на одном из его верхних поясов. 2 с. и 4 з.п.ф-лы, 17 ил.

1. Укрытие, включающее основание, поперечные рамы из колонн и ригелей, прогоны, ограждение кровли и стен, отличающееся тем, что основание выполнено из размещенных по оси ригеля опорных и перпендикулярных к ним соединенных ферм, колонны выполнены различной высоты по форме кровельного ограждения и состоят из верхних и соответствующих им нижних опорных секций, промежуточных и вспомогательных секций, ригели шарнирно соединены с колоннами посредством опорных вкладышей и состоят из рядовых и концевых секций, причем секции колонн и ригелей включают четыре поясных элемента, раскосы, стойки и диафрагмы и выполнены с взаимосопрягаемыми соединительными узлами, а каждая опорная секция колонны и концевые секции ригеля снабжены по граням, параллельным плоскости рамы, втулками с поперечным ребром и крестовой решеткой, опорная ферма основания выполнена с выступающими опорными узлами, взаимодействующими с узлами сопряжения секций колонн с возможностью их поворота в плоскости поперечной рамы, прогоны выполнены по неразрезной схеме с консольными вылетами, расположены на ригелях по меньшей мере на одном из верхних поясных элементов и состоят из основных и замыкающих секций с взаимосопряженными соединительными узлами, причем замыкающие секции объединены поперечными элементами и имеют соединительные узлы в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом расстояние между поясами рядовой секции ригеля превышает ширину секции колонн, а расстояние между поясами и диафрагмами концевой секции превышает размеры поперечного сечения секций колонн. 2. Укрытие по п.1, отличающееся тем, что пояса секций колонн, ригелей и прогонов выполнены из труб, а взаимно сопрягаемые соединительные узлы секций и опорных ферм - в виде одинарных проушин на одном торце и двойных проушин на противоположном торце секций с фиксирующими стержнями в отверстиях проушин. 3. Укрытие по п. 1, отличающееся тем, что колонны снабжены по высоте дополнительными связями. 4. Укрытие по п.1, отличающееся тем, что ограждения стен размещены в плоскости внутренних поясов колонн. 5. Способ монтажа укрытия, включающий монтаж основания, сборку и установку колонн, укрупнительную сборку ригелей и конструкций покрытия на нижней отметке, монтаж подъемного устройства, закрепление к нему покрытия, подъем и закрепление покрытия к колоннам на проектной отметке и демонтаж подъемного устройства, отличающийся тем, что сборку колонн осуществляют в горизонтальном положении при закреплении их к основанию на двух внутренних опорах с одновременной установкой и закреплением концевых секций ригелей к опорным секциям нижнего уровня колонн посредством опорных вкладышей, устанавливают на основании вспомогательные стойки, монтаж подъемного устройства осуществляют путем закрепления блочного узла на колонне, установки лебедки на вспомогательной стойке, запассовки троса и его закрепления к концевой секции ригеля, затем осуществляют подъем колонн лебедками посредством поворота вокруг внутренних опор с последующим закреплением наружных опор, крепят части ригелей из рядовых секций к концевым секциям, осуществляют сборку покрытия, вывешивают ригель на лебедках, демонтируют опорные вкладыши с опорных секций нижнего уровня колонн, а подъем покрытия и его закрепление к опорным секциям верхнего уровня осуществляют посредством опорных вкладышей с нижнего уровня колонн. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что при сборке покрытия к нему крепят стеновое ограждение из мягкого материала, расправляют его при подъеме покрытия и закрепляют стеновое заграждение к колоннам и основанию.