МОДУЛЬ ЗДАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК E04B1/18 E04B1/20 

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано в конструкциях каркасов зданий различного назначения.

Известен каркас многоэтажного крупнопанельного здания, в котором стеновые панели в смежных этажах и смежных пролетах смещены в разные стоpоны от разбивочных осей задний так, что каждая наружная стеновая панель своими концами оперта на стеновые панели, расположенные в той же плоскости, а внутренняя на панели стен перпендикулярного направления, причем панели перекрытий в смежных пролетах расположены во взаимно перпендикулярных направлениях с опиранием на стеновые панели [1]
Недостатки указанной конструкции заключаются в неравномерном распределении нагрузки по несущим элементам и в высокой материалоемкости.

Известна модульная ячейка здания, содержащая каркас из колонн и главных и второстепенных балок перекрытия, из которых второстепенные балки перекрытия (пролетные панели) размещены по "сегнерову колесу", с опорой скошенным торцом на главную балку (опорную панель), а противоположным торцом на продольную сторону примыкающей пролетной панели [2]
Недостатком указанной модульной ячейки здания также является неравномерное распределение нагрузки по несущим элементам, высокаяматериалоемкость и значительное количество составных элементов конструкции.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является унификация элементов каркаса со снижением материалоемкости и обеспечением равномерного распределения нагрузки по несущим элементам конструкции.

Для решения задачи в известной модульной ячейке здания, содержащей каркас из колонн и главных и второстепенных балок перекрытия, согласно изобретению главные балки каркаса, соединенные с центральной колонной, выполнены в виде букв "Г", размещенных по "сегнерову колесу" вокруг колонны.

Вышеуказанное техническое решение позволяет равномерно распределить нагрузку по несущим элементам конструкции, унифицировать элементы каркаса и снизить его материалоемкость.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации показали, что предлагаемая модульная ячейка здания неизвестна и не следует явным образом из известного уровня техники, то есть соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень". Предлагаемая модульная ячейка здания может быть изготовлена на любом строительном предприятии, так как она содержит элементы, выпускаемые как отечественной, так и зарубежной промышленностью и следовательно является промышленно применимой.

На фиг. 1 изображена модульная ячейка здания, план; на фиг.2 модульная ячейка здания, аксонометрия.

Модульная ячейка здания содержит каркас из колонн 1, главных балок 2 и второстепенных балок 3. Главные балки 2 каркаса, соединенные с центральной колонной 1, выполнены в виде букв "Г", размещенныхпо "сегнерову колесу" вокруг колонны 1.

Каркас модульной ячейки здания собирается следующим образом.

К центральной колонне 1 по "сегнерову колесу" привариваются или присоединяются (если конструкция сборная) главные балки 2 "Г-образной формы так, что основание буквы "Г", в виде которой выполнена балка 2, стыкуется с колонной 1. При этом балки повернуты в одном направлении обхода центральной колонны, либо в левую либо в правую ("Г") стороны.

Второстепенные балки 3 перекрытия накладываются на оппозитные стороны главных балок 2, образуя шахматный порядок распределения второстепенных балок 3 вокруг центральной колонны 1.

Так как конструкция ячейки является модульной, она может быть состыкована с любой из своих сторон с аналогичной модульной ячейкой. При этом нагрузка на предлагаемую ячейку равномерно распределяется по несущим элементам (главным балкам 2 каркаса), а детали конструкции могут быть предельно унифицированы и сведены до типовых элементов (в варианте на фиг.1), независимо от количества главных балок вокруг центральной колонны, материалоемкость каркаса также будет значительно уменьшена.

Кроме этого, благодаря возможности соединения любой модульной ячейки с аналогичной ячейкой по нескольким направлениям, набор таких ячеек может трансформироваться в здания разной этажности и конфигурации, которые, при необходимости, также легко могут быть разобраны и преобразованы в другие здания.

Использование: в области промышленного и гражданского строительства - в конструкциях каркасов зданий различного назначения. Задача, решаемая изобретением: унификация элементов каркаса со снижением материалоемкости и обеспечением равномерного распределения нагрузки по несущим элементам конструкции. Сущность изобретения: модульная ячейка здания содержит каркас из колонн 1, главных балок 2 и второстепенных балок 3. Главные балки 2 каркаса, соединенные с центральной колонной 1, выполнены в виде букв "Г", размещены по "сегнерову колесу" вокруг колонны 1. К центральной колонне 1 по "сегнерову колесу" привариваются или присоединяются главные балки 2 "Г" образной формы так, что основание буквы "Г", в виде которой выполнена балка 2, стыкуется с колонной 1. При этом балки 2 повернуты в одном направлении обхода центральной колонны либо в левую, либо в правую стороны. Второстепенные балки 3 перекрытия накладываются на оппозитные стороны главных балок 2, образуя шахматный порядок распределения второстепенных балок 3 вокруг центральной колонны 1. Так как конструкция ячейки является модульной, она может быть состыкована любой из своих сторон с аналогичной модульной ячейкой. При этом нагрузка на предлагаемую ячейку равномерно распределяется по несущим элементам (главным балкам 2 каркаса), а детали конструкции могут быть предельно унифицированы и сведены до трех типовых элементов, независимо от количества главных балок вокруг центральной колонны, материалоемкость каркаса также будет значительно уменьшена. 2 ил.

Модуль здания, включающий каркас из центральной, угловых и средних колонн, образующих ячейки каркаса, главные балки, одни из которых соединены с центральной и средними колоннами, а другие с угловыми и средними колоннами, и второстепенные балки, отличающийся тем, что главные балки, соединяющие угловые и средние колонны, расположены с образованием с главными балками, соединяющими центральную и средние колонны, Г-образный профиль в плане каждой ячейки каркаса и пару сегнеровых колес в плане модуля, при этом второстепенные балки размещены в ячейках в шахматном порядке вокруг центральной колонны.