СБОРНО-РАЗБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1999 года по МПК E04B1/343 

Предложенное техническое решение относится к строительству и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для сборно-разборных сооружений различного функционального назначения.

Известно сборно-разборное сооружение, включающее панели перекрытий с муфтами, размещенными в углах панелей, и вертикальные несущие элементы, снабженные шипами, установленными в муфты панелей перекрытий [1].

Недостатками данного сооружения является недостаточная жесткость и надежность стыков и сложность установки шипов вертикальных элементов в муфты панелей перекрытий.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является сборно-разборное сооружение, включающее панели перекрытий с муфтами, размещенными по кромкам и в углах панелей, и вертикальные несущие элементы, снабженные шипами, установленными в муфты панелей перекрытий. Шипы в известном сооружении выполнены с клиновидным концом, а поперечное сечение шипов соответствует части поперечного сечения муфт [2].

Недостатком данного сооружения является недостаточная технологичность стыков и сложность установки шипов вертикальных элементов в муфты панелей перекрытий.

В известном техническом решении муфты в поперечном сечении имеют форму квадрата, а шипы либо форму квадрата, либо форму треугольника, такое выполнение шипов и муфт не дает возможности обеспечить точную центровку шипов в муфтах при монтаже, что увеличивает время сборки сооружения. Выполнение шипов с клиновидным концом усложняет их изготовление.

Известная геометрия шипа не позволяет горизонтальным и вертикальным конструкциям отклоняться на достаточно большой угол. При этих отклонениях (особенно в сейсмических зонах) возникают серьезные напряжения в местах крепления шипа к панели. При этом происходят необратимые деформации (либо отрыв шипа, либо разрушение узлов соединения).

Заявитель предлагает внутренние стеновые панели снабдить плоскими монтажными элементами и установить их между панелями перекрытий. Шипы на наружных стеновых панелях и на вертикальных несущих стойках установить посредством опорных пластин, ширина которых не должна превышать сечение муфт, Шипы выполнить в виде полых бочонков, длина которых H ≤ R/1,43, где R - радиус обжатия шипа.

Предложенное выполнение внутренних стеновых панелей позволит им стать самофиксирующимися и выполнять функцию диафрагм жесткости.

Предложенное выполнение шипа и его установка на наружных стеновых панелях и на вертикальных стойках позволит сделать узел самоцентрирующимся и самовосстанавливающимся.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с прототипом показывает, что вышеуказанные признаки отсутствуют у прототипа, а это дает основание заявителю говорить о том, что заявленное техническое решение соответствует критерию "Новизна".

Сравнение заявленного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, совпадающие с признаками заявленного технического решения и дающими возможность достичь тот же "технический результат".

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом и с аналогами позволяет заявителю сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень".

Предложенное сборно-разборное сооружение поясняется чертежами, где:
Фиг. 1 - сборно-разборное сооружение, общий вид.

Фиг. 2 - панель перекрытия.

Фиг. 3 - фрагмент узла панели перекрытия с муфтой.

Фиг. 4 - узел "муфта-шип".

Фиг. 5 - установка плоского монтажного элемента между двумя панелями перекрытий.

Фиг. 6 - соединение двух наружных стеновых панелей с внутренней стеновой панелью и с двумя панелями перекрытий в плане.

Фиг. 7 - соединение двух наружных стеновых угловых панелей с панелью перекрытия в плане.

Фиг. 8 - соединение двух панелей перекрытий с вертикальной несущей стойкой.

Фиг. 9 - узел соединения "муфта-шип".

Сборно-разборное сооружение состоит из панелей 1 перекрытий, наружных стеновых панелей 2, внутренних стеновых панелей 3, вертикальных несущих стоек 4 и 5 и фундаментов 6. Панели 2 и несущие стойки 4 и 5 являются вертикальными несущими элементами сооружения.

Панели 1 перекрытий снабжены муфтами 7 по кромкам панелей 1 и муфтами 8 по углам панелей 1. Муфты 7 и 8 имеют квадратное сечение в плане.

Панели 2, стойки 4 и 5 и фундаменты 6 снабжены шипами 9. Шипы выполнены из обжатой трубы и имеют форму полого бочонка. Высоту шипа задают H≤R/1,43, где R - радиус обжатия шипа. Число 1,43 является параметром, полученным экспериментально с учетом опыта эксплуатации и технологии изготовления конструкции. Высота шипа 9 не должна превышать определенной величины R/1,43.

Увеличение H приводит к уменьшению вертикального угла отклонения панелей 1, что ухудшает работу узла соединения "муфта-шип" как шарнира.

Шипы 9 на наружные стеновые панели 2 и на несущие стойки 4 и 5 установлены посредством опорных пластин 10. Ширина пластин 10 не превышает сечение муфт 7 и 8, с тем чтобы иметь возможность движения относительно кромки муфты. Внутренние стеновые панели 3 снабжены плоскими монтажными элементами 11. Плоские монтажные элементы 11 свободно установлены между двумя панелями перекрытий. При сборке монтажные элементы 11 используют для строповочных устройств.

Сооружение монтируют следующим образом.

На шипы 9 фундаментов 6 устанавливают панели 1 перекрытий. Затем в муфты 7 и 8 панелей 1 устанавливают шипы 9 несущих вертикальных элементов (стоек 4 и наружных стеновых панелей 2). Одновременно производят монтаж внутренних стеновых панелей 3, при этом плоские монтажные элементы 11 панелей 3 устанавливают между панелями 1 перекрытий. Таким образом произведен монтаж первого этажа. После монтажа всех элементов первого этажа производят монтаж панелей 1 перекрытий, которые являются одновременно и потолком первого этажа, и основанием для монтажа второго этажа. При этом муфты 7 и 8 панелей 1 перекрытий устанавливают на шипы 9 вертикальных несущих элементов 2 и 4. Далее монтаж второго и последующих этажей аналогичен.

На участках сооружения, не требующих пола, несущие вертикальные стойки 5 устанавливают непосредственно на фундамент 6 без участки панелей 1 перекрытий пола, крепя их к фундаменту любым традиционным способом (анкеровкой, приваркой, опиранием).

Соединение стойки 5 с панелью перекрытия в верхней части происходит описанным выше способом, т. е. на шипы 9 стоек 5 устанавливаются муфты 7 и 8 панелей 1 перекрытий.

При боковом воздействии сейсмических нагрузок пластины 10 будут наезжать на кромки муфт 7 (8), шипы будут подниматься и наклоняться вместе с соединенными с ними посредством пластин 10 наружными стеновыми панелями 2 и стойками 4. Плоские монтажные элементы 11 внутренних стеновых панелей 3 при этом будут перемещаться между двумя панелями 1 перекрытий.

При снятии нагрузки шипы 9 вместе с внутренними стеновыми панелями 2 и со стойками 4 самоцентрируются, опускаются и возвращаются на свое место. Возвращаются на свое место и плоские монтажные элементы. Плоские монтажные элементы 11 делают внутренние стеновые панели самофиксирующимися и дают им возможность выполнять функцию диафрагм жесткости. Энергия воздействия расходуется на выполнение этих перемещений.

А полученное экспериментальным путем соотношение 1,43 между высотой (H) шипа 9 и радиусом (R) обжатия позволяет получить соединение "шип-муфта", которое дает возможность отклоняться конструкциям стен от вертикали на угол до 8^o, а также одновременно осуществлять подъем всей конструкции (и обратный возврат) до 4 мм оси шипа при боковом воздействии сейсмических нагрузок без возникновения в соединении реактивной нагрузки (P), что характеризует конструкцию узла как самоцентрирующийся и самовосстанавливающийся шарнир, позволяющий эксплуатировать сооружения в сейсмоопасных районах до 7 баллов без дополнительных мероприятий по усилению и фиксации конструкции.

В связи с тем, что конструкция не требует дополнительных фиксаторов, монтаж осуществляется очень быстро. Время сборки сокращено в 5 раз. Фиксацию сооружения можно осуществлять известным способом, если сооружение рассчитывается на сейсмику больше 7 баллов.

Предложенное сборно-разборное сооружение целесообразно использовать в сейсмических зонах и в зонах бедствия.

Сооружение устойчиво к линейным перемещениям и деформациям и не требует заглубленных фундаментов.

Использование сооружения в местах военных действий позволяет сохранять конструкцию в целом. Из строя выходят лишь отдельные части панелей сооружений.

Предложенное сборно-разборное сооружение является системой открытого проектирования. Процесс строительства сухой и быстрый, но подобен капитальному строительству по параметрам архитектурных возможностей.

Сохраняется возможность создания удачных архитектурно-выразительных объемно-планировочных решений.

Сооружение является новым развивающимся направлением в в быстровозводимом строительстве, одновременно сохраняя элементы мобильности, присущие блокам, и комфорта, присущие капитальным сооружениям.

Источники информации
1. Патент Франции N 2252462, кл. E 04 B 1/19, опубл. 1975 г.

2. Авторское свидетельство N 817166, М³кл. E 04 B 1/343, 17.05.79 г.

Сборно-разборное сооружение используется в строительстве. Включает панели перекрытий с муфтами, имеющими квадратное сечение в плане, вертикальные внутренние панели и вертикальные несущие элементы с шипами. Новым в сооружении является то> что панели снабжены плоскими монтажными элементами. Элементы установлены между панелями. Шипы на панелях и вертикальных несущих элементах установлены посредством опорных пластин. Шипы выполнены в виде полых бочонков. Длина шипов H≤R/1,43, R - радиус обжатия шипа. Техническим результатом является быстровозводимость сооружения, устойчивость к линейным перемещениям, деформациям, не требуется заглубленных фундаментов. 9 ил.

Сборно-разборное сооружение, включающее панели перекрытий с муфтами, имеющими квадратное сечение в плане, размещенными по кромкам и в углах панелей, внутренние стеновые панели и вертикальные несущие элементы, наружные стеновые панели и вертикальные несущие стойки, снабженные шипами, установленными в муфты панелей перекрытий, отличающееся тем, что внутренние стеновые панели снабжены плоскими монтажными элементами, установленными между панелями перекрытий, шины на наружных стеновых панелях и вертикальных несущих стойках установлены посредством опорных пластин, ширина которых не превышает сечение муфт, а шипы выполнены в виде полых бочонков, длина которых Н ≤ R/1,43, где R - радиус обжатия шипа.