МАЛОГАБАРИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1997 года по МПК E04B1/348 E04B1/343 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при проектировании и возведении промышленных и гражданских зданий, сооружений гражданской обороны наземного, заглубленного и подземного расположений.

Более конкретно малогабаритные сооружения могут применяться в качестве складов, магазинов, кафе, столовых, выставочных залов, пекарен, хранилищ различных продуктов, перерабатывающих предприятий, убежищ гражданской обороны, в районах с различными климатическими условиями и высоким стоянием грунтовых вод, слабыми грунтами, а также на взрыво-, пожароопасных производствах для снижения ущерба производственным фондам и жилищам в случаях аварий, стихийных бедствий и других экстремальных ситуациях.

Известно малогабаритное сооружение, содержащее основание, на которое уложен фундамент, на который установлены колонны с присоединенными к ним горизонтальными элементами, ограждающими конструкциями, элементами покрытия и перекрытия (1,2).

Недостатком известного малогабаритного сооружения является его значительная материалоемкость, приводящая к значительным ресурсным затратам на всех этапах производства, строительства, монтажа и эксплуатации.

Еще одним недостатком известного сооружения является недостаточная производительность труда при его воздействии на строительной площадке из-за применения большей номенклатуры конструкций и принятых способов соединения элементов.

Следующим недостатком известного сооружения является недостаточно высокая удельная прочность отдельных элементов и всего сооружения.

Наиболее близким из известных к изобретению является малогабаритное сооружение, включающее секции, каждая из которых выполнена на основании плиты пола с продольными и поперечными ребрами на плоской поверхности, закрепленных на ней панелей ограждения с продольными и поперечными ребрами, и плиты, покрытые продольными контурными и, по крайней мере, тремя поперечными ребрами (3).

Данное решение обладает недостаточными герметичностью и устойчивостью к воздействию внешних нагрузок динамического характера.

Для ликвидации указанных недостатков малогабаритное сооружение содержит уложенные на грунт элементы основания, взаимодействующие с элементами ограждения, которые соединены с элементами покрытия с образованием связанных между собой секций, по крайней мере, по двум сторонам контура сооружения на верхних поверхностях элементов основания уложены промежуточные силовые элементы, на верхние поверхности которых установлены элементы ограждения, верхние торцы которых размещены в пазах, образованных на нижних поверхностях элементов покрытия, элементы основания ограждения и покрытия выполнены в виде пластин переменной жесткости, снабженными, по крайней мере, двумя продольными и двумя поперечными силовыми элементами, при этом, по крайней мере, в одном из продольных силовых элементов выполнены гнезда с отверстиями, оси которых направлены параллельно наружным поверхностям основания, ограждения и покрытия соответственно, в углах сооружения, на торцах, по крайней мере, одной из сторон контура установлены торцевые элементы ограждения, которые снабжены одним усиленным продольным силовым элементом и образованными на нем гнездами с отверстиями, оси которых направлены перпендикулярно наружной поверхности, при этом крепления элементов основания, ограждения и покрытия осуществлено, по крайней мере, по продольным силовым элементам, элементов ограждения и торцевых элементов ограждения соответственно по продольным и усиленным продольным силовым элементами, элементы ограждения шарнирно соединены компенсационными связями, по крайней мере, с элементами покрытия, связь основания с промежуточными силовыми элементами и промежуточных силовых элементов между собой осуществлена жестко.

На фиг. 1 показан схематично общий вид малогабаритного сооружения; на фиг. 2 то же, сечение А-А; на фиг. 3 то же, сечение Б-Б; на фиг. 4 то же, что на фиг. 1, вид сбоку; на фиг. 5 сечение В-В; на фиг. 6 соединение элементов покрытия и ограждения; на фиг. 7 соединение элементов ограждения в углах сооружения.

Малогабаритное сооружение содержит уложенные на грунт 1 элементы основания 2, на которые помещены, по крайней мере, по двум сторонам контура сооружения промежуточные 3 силовые элементы, на верхних поверхностях которых установлены элементы ограждения 4. Верхние торцы 5 элементов ограждения 4 входят в пазы 7 элементов покрытий 8.

Элементы основания, ограждения и покрытия выполнены в виде пластин переменной жесткости, снабженных, по крайней мере, двумя продольными 9 и двумя поперечными 10 силовыми элементами. По крайней мере, в одном из продольных силовых элементов выполнены гнезда 11 с отверстиями 12, оси 13 которых направлены параллельно наружным поверхностям 14 элементов основания, ограждения и покрытия соответственно. В углах 15 сооружения на одной из сторон 16 контура установлены торцевые 17 элементы ограждения, которые снабжены одним усиленным 18 продольным силовым элементом и одним продольным силовым элементом 9. Усиленный продольный силовой элемент снабжен гнездами 19 с отверстиями 20, оси которых 21 направлены перпендикулярно наружной поверхности 22.

Соединения элементов основания, ограждения и покрытия соответственно между собой осуществлено по продольным силовым элементам соответственно элементами крепления 23 и образуют соответствующие секции 24. Соединения элементов ограждения 4 и торцевых элементов ограждения 17 в углах 15 сооружения осуществлено элементами крепления по продольным 9 и усиленным продольным 18 силовым элементам.

Элементы ограждения 4 шарнирно соединены, по крайней мере, с элементами покрытия 8 компенсационными связями 25, составленными из резьбовых элементов 26,27 и резьбовой муфты 28. При необходимости такой же компенсационной связью могут быть соединены элементы ограждения и основания.

Связь элементов основания с промежуточными 3 элементами и промежуточных элементов между собой осуществлена известными методами.

Между элементами основания, ограждения и покрытия размещены прокладки /не показаны из-за отсутствия на них притязаний/.

Малогабаритное сооружение работает следующим образам.

При действующих на малогабаритное сооружение нагрузках в вертикальном и горизонтальном направлениях усилия в элементах малогабаритного сооружения совершенно четко воспринимаются элементами покрытия, ограждения и дополнительными /компенсационными/ связями и передаются на элементы основания. Такая силовая схема сооружения позволяет избежать изгибающих моментов в углах сооружения, а возникающие усилия воспринимать пластинами переменной жесткости, имеющих повышенную сопротивляемость в силу особенностей их форм, передавать на продольные и поперечные силовые элементы основания, ограждения и покрытия.

Предложенная силовая схема сооружения позволяет значительно упростить конструкцию углов и стыков сооружения, исключить необходимость монолитного соединения на стадиях строительства, что существенно повышает производительность труда и культуру производства в строительной индустрии, ускорить и упростить монтаж сооружений, выполненных по предложению.

Все это позволяет сократить сроки строительства, снизить существенно ресурсные затраты, обеспечить высокую индустриализацию.

Сочленением между собой всех элементов сооружения по предложенной схеме позволяет придать всему сооружению "монолитность", необходимую жесткость и весьма высокую прочность, что при снижении материалоемкости за счет рационально выбранной формы и геометрии элементов сооружения создает безусловные преимущества перед известными конструкциями сооружений.

Натурный фрагмент малогабаритного сооружения в наземном и заглубленном исполнениях подвергался экспериментальным исследованиям на воздействие воздушной ударной волны с положительными результатами.

Основные технико-экономические показатели, приведенные к 1 м² полезной площади сооружения: расход: бетона 0,55 м³/м² стали /на арматуру/ 20,8 кг/м², стали на крепеж 1,4 кг/м², уплотнитель стыков 3,3 пгм/м². рубероид 1,3 пгм/м², насыпной грунт 0,25 м³/м².

На дату подачи заявки принято решение о начале возведения сооружения.

Малогабаритное сооружение предназначено для использования при проектировании и строительстве промышленных, гражданских зданий и сооружений гражданской обороны (складов, хранилищ, гаражей, мельниц, пекарен, амбаров, зерносушилок, животноводческих помещений, магазинов, столовых, кафе, убежищ гражданской обороны наземного, заглубленного и подземного расположений). Малогабаритное сооружение содержит уложенные на грунт элементы основания, поверх которых установлены по контуру промежуточные силовые элементы, на которые опираются элементы ограждения, соединенные с элементами покрытия. Элементы ограждения, по крайней мере, с элементами покрытия соединены компенсационными связями, выполненными регулируемыми. Элементы основания, ограждения и покрытия выполнены в виде пластин переменной жесткости с продольными и поперечными силовыми элементами, по которым осуществлено крепление соответствующих элементов между собой. Малогабаритное сооружение выполнено из строительных конструкций, в основу которых положен принцип ресурсосбережения на всех этапах производства, строительства, транспортировки, монтажа и эксплуатации. Малогабаритное сооружение выполнено по силовой схеме, обеспечивающей существенно снизить ресурсозатраты, ускорить процесс возведения. 7 ил.

Малогабаритное сооружение, содержащее уложенные на грунт элементы основания, взаимодействующие с элементами ограждения, которые соединены с элементами покрытия с образованием связанных между собой секций, отличающееся тем, что по крайней мере по двум сторонам контура сооружения на верхние поверхности элементов основания уложены промежуточные силовые элементы, на верхние поверхности которых установлены элементы ограждения, верхние торцы которых размещены в пазах, образованных на нижних поверхностях элементов покрытия, элементы основания, ограждения и покрытия выполнены в виде пластин переменной жесткости, снабженных по крайней мере двумя продольными и двумя поперечными силовыми элементами, при этом по крайней мере в одном из продольных силовых элементов выполнены гнезда с отверстиями, оси которых направлены параллельно наружным поверхностям элементов основания, ограждения и покрытия соответственно в углах сооружения, на торцах по крайней мере одной из сторон контура установлены торцевые элементы ограждения, которые снабжены одним усиленным продольным силовым элементом и образованными на нем гнездами с отверстиями, оси которых направлены перпендикулярно наружной поверхности, при этом крепление элементов основания, ограждения и покрытия осуществлено по крайней мере по продольным силовым элементам, элементов ограждения и торцевых элементов ограждения соответственно по продольным и усиленным продольным силовым элементам, элементы ограждения шарнирно соединены компенсационными связями по крайней мере с элементами покрытия, связь основания с промежуточными силовыми элементами и промежуточных силовых элементов между собой осуществлена жесткой.