Сборно-разборное сооружение Российский патент 2022 года по МПК E04H1/12 E04B1/343 

Изобретение относится к строительству сооружений социально-бытового, хозяйственного и промышленного назначения, в частности сборно-разборных жилищ или укрытий на основе набора строительных модулей полной заводской готовности, и может быть использовано в экстремальных условиях в труднодоступных районах страны для гражданских и военных объектов.

Известно сборно-разборное сооружение (см патент RU 84421, опубл.: 10.07.2009), содержащее набор строительных модулей на основе сэндвич-панелей стен, пола и потолочного покрытия-крыши с соединительными элементами в виде сопряжений паз-шип и шип-паз для крепления панелей друг к другу при формировании сооружения в эксплуатационное положение, строительные модули выполнены из полимерных материалов с использованием утеплителя.

Однако набор строительных модулей для сооружения (панели, днище и крыша) не удобны при транспортировке, так как формируемые из данных модулей транспортировочные пакеты занимают много места в транспортном средстве.

Известно сборно-разборное сооружение, из которого формируют компактную группу из последовательно расположенных по высоте транспортировочных пакетов (см. патент № 176779, опубл. 29.01. 2018 г.).

Сборно-разборное сооружение по данному техническому решению содержит набор строительных модулей в виде сэндвич-панелей стен, пола, потолочного покрытия-крыши, имеющих соединительные элементы для крепления панелей друг к другу при формировании сооружения в эксплуатационное положение, панель пола выполнена в виде нижнего поддона для укладки панелей стен при формировании транспортировочного пакета, панель потолочного покрытия-крыша в виде верхнего поддона для закрытия нижнего поддона, на внешней поверхности панели нижнего поддона выполнены опоры для установки сооружения в эксплуатационное положение, а на внешней поверхности панели верхнего поддона пазы для сопряжения с опорами нижнего поддона при формировании группы последовательно укладываемых по высоте транспортировочных пакетов.

В данном техническом решении на внешней поверхности панели верхнего поддона выполнены параллельные продольно-ориентированные к его торцам ребра, которые соединены между собой поперечиной и имеют ориентированные к боковинам поддона выступы, образующие пазы для сопряжения с опорами нижнего поддона следующего транспортировочного пакета.

Выполнение панели верхнего поддона с ребрами способствует повышению прочности панели, но вместе с тем, наличие их и соединяющей их поперечины на внешней поверхности крыши сформированного в эксплуатационное положение сооружения приводит к накоплению на ней значительных масс воды, снега, мусора, что ухудшает эксплуатацию сооружения в сложных природно-климатических условиях, увеличивает трудозатраты по его обслуживанию и снижает прочность сооружения при переменных силовых природно-климатических нагрузках.

Внешняя поверхность панели нижнего поддона при монтаже сооружения на несущей грунтовой поверхности подвержена по всей своей плоскости силовому воздействию неровностей несущей поверхности со стороны снежно-ледяного покрова, пней, сучьев, высокой травы и др., что снижает ее прочность.

Кроме того, выполнение внешней поверхности панели верхнего поддона с продольно-ориентированными к его торцам ребрами и соединяющей их поперечиной уменьшает площадь контактного сопряжения последовательно укладываемых по высоте транспортировочных пакетов, что приводит к нарушению надежности режима их эксплуатации при транспортировании, особенно в сложных условиях природно-климатических зон.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности сборно-разборного сооружения в различных природно-климатических зонах, как в режиме сформированного сооружения из набора строительных модулей, так в режиме транспортирования пакетов из строительных модулей в зону формирования сооружений.

Для решения поставленного технического результата предлагается сборно-разборное сооружение, содержащее набор строительных модулей в виде сэндвич-панелей стен, пола, потолочного покрытия-крыши, имеющих соединительные элементы для крепления панелей друг к другу при формировании сооружения в эксплуатационное положение, панель пола выполнена в виде нижнего поддона для укладки панелей стен при формировании транспортировочного пакета, панель потолочного покрытия-крыша в виде верхнего поддона для закрытия нижнего поддона, на внешней поверхности панели нижнего поддона выполнены опоры для установки сооружения в эксплуатационное положение, а на внешней поверхности панели верхнего поддона пазы для сопряжения с опорами нижнего поддона при формировании группы последовательно укладываемых по высоте транспортировочных пакетов, согласно изобретения, внешние поверхности панелей нижнего и верхнего поддонов выполнены в виде конгруэнтных по радиусу кривизны цилиндрических поверхностей с образованием выпуклой поверхности для верхнего поддона и вогнутой поверхности для нижнего поддона, при этом радиус кривизны цилиндрических поверхностей поддонов соответствует 230-700 (см) при толщине утеплителя панелей поддонов 100-200 (мм) и при транспортной ширине поддонов 220-240 (см).

Согласно изобретению сэндвич-панели имеют утеплитель с покрытием из полимерно-композиционного материала.

При реализации изобретения благодаря формированию внешних поверхностей панелей нижнего и верхнего поддонов в виде конгруэнтных по радиусу кривизны цилиндрических поверхностей с образованием выпуклой поверхности верхнего поддона и вогнутой поверхности нижнего поддона повышается эксплуатационная надежность сооружения вследствие:

равномерно распределенной силовой нагрузки при контактном сопряжении соответствующих поверхностей поддонов смежных транспортировочных пакетов при формировании группы последовательно укладываемых пакетов на транспортном средстве или в местах складирования;

формирования строительного сооружения со скатной крышей, соответствующей требованиям строительных норм при эксплуатации сооружений;

упрощения процесса установки опор нижнего поддона на несущей поверхности при уменьшении силового воздействия на нижний поддон различных препятствий природно-климатического происхождения.

Анализ известного уровня техники в целом показал, что предлагаемая совокупность конструктивных признаков, их взаимосвязь не известны из уровня техники, и соответствуют критериям изобретения, что подтверждается нижеприведенным описанием.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на:

рис. 1 показан общий вид сборно-разборного сооружения (аксонометрия);

рис. 2 - то же, что на рис. 1, вид с торца сборно-разборного сооружения;

рис. 3 - то же, что на рис. 1, вид со стороны внешней поверхности нижнего поддона;

рис. 4 показан транспортировочный пакет.

Сборно-разборное сооружение содержит набор строительных модулей на основе сэндвич-панелей стен 1, пола и потолочного покрытия-крыши, имеющих соединительные элементы для крепления панелей друг к другу при формировании сооружения в эксплуатационное положение.

Предпочтительно, соединительные элементы выполнены в виде сопряжений паз-шип и шип-паз (не показаны), что упрощает монтажно-демонтажные работы. Данный тип соединений для строительных модулей соответствует известному уровню техники.

Сборно-разборное сооружение содержит опоры-стойки 2 в виде уголковых профилей, соединяемых с панелями стен, пола и потолочного покрытия-крыши в угловых их зонах при формировании сооружения в эксплуатационное положение.

Для строительных сооружений традиционно используют сэндвич-панели с заранее запрограммированными их размерами, с конкретным типом утеплителя и покрытия, выбор которых зависит от назначения, технологических требований к эксплуатируемому сооружению, в части: термоизоляция, звукоизоляция, диэлектрические свойства вне зависимости от природно-климатических условий эксплуатации сооружения.

При реализации изобретения используют сэндвич-панели с утеплителем и покрытием из полимерно-композиционного материала, что наиболее целесообразно и эффективно для условий эксплуатации строительных сооружений социально-бытового или военного назначения.

При изготовлении сэндвич-панелей и опор-стоек 2 используют технологию RTM (ResinTransferMoulding) - метод инжекции полимерного связующего в закрытую форму. Это метод производства композитных изделий основан на пропитке армирующего материала на основе стекловолокна, базальтового, арамидного волокна и др. термореактивным связующим. Метод RTM позволяет добиваться оптимальных характеристик пропитки, при этом улучшаются прочностные характеристики конечного изделия.

Сэндвич-панель пола выполнена в виде нижнего поддона 3, со стороны внешней поверхности которого выполнены опоры 4, которые предназначены для установки на несущую поверхность при монтаже сооружения в эксплуатационное положение. Нижний поддон 3 имеет полость (не показана) для укладки в ней панелей стен 1 и опор-стоек 2 при формировании транспортировочного пакета 5.

Для закрытия нижнего поддона 3 пакета 5 используют верхний поддон 6, сформированный на основе сэндвич-панели потолочного покрытия-крыши.

Со стороны внешней поверхности верхнего поддона 6 выполнены пазы 7, которые предназначены для размещения в них опор 4 нижнего поддона следующего формируемого транспортировочного пакета при образовании группы последовательно укладываемых по высоте транспортировочных пакетов 5, которые размещают на транспортном средстве, контейнере или на территории склада для последующего их транспортирования в соответствующую природно-климатическую зону эксплуатации формируемого сооружения.

Внешние поверхности нижнего 3 и верхнего 6 поддонов выполнены в виде конгруэнтных по радиусу кривизны «R» цилиндрических поверхностей с образованием выпуклой поверхности верхнего поддона и вогнутой поверхности нижнего поддона, что наиболее оптимально по условиям контактного сопряжения их между собой при формировании группы последовательно укладываемых по высоте транспортировочных пакетов 5, а также по условиям формирования эксплуатируемого сооружения с крышей, имеющей скаты.

Радиус кривизны «R» образующих цилиндрических поверхностей соответствует 230-700 (см) при толщине «h» утеплителя панели поддонов 100-200 (мм) и при транспортной ширине «b» панелей нижнего и верхнего поддонов 220-240 (см).

Радиус кривизны «R» цилиндрических поверхностей внешних поверхностей нижнего 3 и верхнего 6 поддонов оптимизирован:

по технологическим требованиям к параметрам строительных модулей на основе сэндвич-панелей;

по параметрам транспортировочных пакетов при транспортировании их в зону формирования строительных сооружений из наборов строительных модулей.

Выполнение сэндвич-панелей нижнего и верхнего поддонов 3 и 6 с параметрами утеплителя толщиной 100-200 (мм) оптимально по условиям обеспечения тепло- и морозостойкости сооружений при диапазоне температур от -60°С до +60°С, характерных для различных природно-климатических зон (арктические и антарктические пустыни, тундра, тайга, горы, пустыня, степь).

Заданная транспортная ширина 220-240 (см) нижнего 3 и верхнего поддонов 6 соответствует технологическим требованиям транспортирования группы пакетов различными техническими средствами (автотранспорт, железнодорожный транспорт, контейнерные перевозки и др.).

Указанные параметры по толщине утеплителя, ширине поддонов 3 и 6 оптимизируют параметры радиуса кривизны «R» их внешней цилиндрической поверхности в диапазоне 230-700 (см). При указанных параметрах образуемая поддоном 6 крыша эксплуатируемого сооружения имеет скатность не менее 6°, что соответствует технологическим строительным нормам (см. СП 17.13330.2017 Кровли) по равномерности распределения силовых нагрузок со стороны природно-климатических воздействий на рабочую поверхность крыши сооружения.

Уменьшение или увеличение радиуса кривизны «R» внешних поверхностей поддонов приводит к увеличению или уменьшению толщины утеплителя для сэндвич-панелей поддонов 3 и 6, к усложнению технологического процесса по их изготовлению.

Определение радиуса кривизны «R» внешних поверхностей поддонов 3 и 6 осуществлено путем экспериментально-расчетного анализа, при котором установлено:

при транспортной ширине 220 (см) для нижнего 3 и верхнего поддонов 6 и толщине их утеплителя ориентировочно равной 200 (мм) радиус кривизны «R» поддонов соответствует 248 (см);

при заданной транспортной ширине 220 (см) для нижнего 3 и верхнего поддонов 6 и толщине их утеплителя ориентировочно равной 100 (мм) радиус кривизны «R» поддонов соответствует 680(см);

при заданной транспортной ширине 240 (см) для нижнего 3 и верхнего поддонов 6, радиус кривизны «R» поддонов- 415 (см), толщина утеплителя -180 (мм).

Радиус кривизны «R» поддонов равный 230 (см) определен экспериментально при толщине утеплителя 200 (мм), что наиболее целесообразно, при этом с учетом технологических требований транспортная ширина поддонов сохранена в пределах - 220 (см).

Таким образом, образование внешних поверхностей панелей нижнего и верхнего поддонов в виде конгруэнтных по радиусу кривизны цилиндрических поверхностей с образованием выпуклой поверхности для верхнего поддона и вогнутой поверхности для нижнего поддона, при заданных параметрах радиуса кривизны цилиндрических поверхностей поддонов, толщине утеплителя для панелей данных поддонов и их транспортной ширине в целом повышается эксплуатационная надежность сооружения как в режиме сформированного сооружения из набора строительных модулей, так в режиме транспортирования пакетов из строительных модулей в зону формирования сооружений, вследствие:

надежности контактного сопряжения смежных транспортировочных пакетов для поддонов 6 и 3 при их транспортировании;

образования крыши эксплуатируемого сооружения со скатностью, соответствующей технологическим строительным нормам;

образования между внешней поверхностью поддона 3 формируемого сооружения технологического просвета, уменьшающего силовое воздействие на поддон различных препятствий со стороны несущей поверхности.

Изобретение относится к строительству сооружений, в частности сборно-разборных жилищ или укрытий на основе набора строительных модулей полной заводской готовности, и может быть использовано в экстремальных условиях в труднодоступных районах страны для гражданских и военных объектов. Сборно-разборное сооружение содержит набор строительных модулей в виде сэндвич-панелей стен, пола, потолочного покрытия-крыши, имеющих соединительные элементы для крепления панелей друг к другу при формировании сооружения в эксплуатационное положение. Панель пола выполнена в виде нижнего поддона для укладки панелей стен при формировании транспортировочного пакета, панель потолочного покрытия – крыша в виде верхнего поддона для закрытия нижнего поддона. На внешней поверхности нижнего поддона выполнены опоры для установки сооружения в эксплуатационное положение, на внешней поверхности панели верхнего поддона выполнены пазы для образования сопряжения с опорами нижнего поддона следующего транспортировочного пакета при формировании группы последовательно укладываемых по высоте транспортировочных пакетов. Внешние поверхности панелей нижнего и верхнего поддонов выполнены в виде конгруэнтных по радиусу кривизны цилиндрических поверхностей с образованием выпуклой поверхности для верхнего поддона и вогнутой поверхности для нижнего поддона, при этом радиус кривизны образующих цилиндрических поверхностей поддонов соответствует 230-700 (см) при толщине утеплителя панелей поддонов 100-200 (мм) и при ширине поддонов 220-240 (см). При реализации изобретения повышается эксплуатационная надежность сооружения как в режиме сформированного сооружения, так и в режиме транспортирования пакетов из строительных модулей в зону формирования сооружений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сборно-разборное сооружение, содержащее набор строительных модулей в виде сэндвич-панелей стен, пола, потолочного покрытия-крыши, имеющих соединительные элементы для крепления панелей друг к другу при формировании сооружения в эксплуатационное положение, панель пола выполнена в виде нижнего поддона для укладки панелей стен при формировании транспортировочного пакета, панель потолочного покрытия – крыша в виде верхнего поддона для закрытия нижнего поддона, на внешней поверхности панели нижнего поддона выполнены опоры для установки сооружения в эксплуатационное положение, а на внешней поверхности панели верхнего поддона – пазы для сопряжения с опорами нижнего поддона при формировании группы последовательно укладываемых по высоте транспортировочных пакетов, отличающееся тем, что внешние поверхности панелей нижнего и верхнего поддонов выполнены в виде конгруэнтных по радиусу кривизны цилиндрических поверхностей с образованием выпуклой поверхности для верхнего поддона и вогнутой поверхности для нижнего поддона, при этом радиус кривизны образующих цилиндрических поверхностей поддонов соответствует 230-700 см при толщине утеплителя панелей поддонов 100-200 мм и при транспортной ширине поддонов 220-240 см.

2. Сборно-разборное сооружение по п. 1, отличающееся тем, что сэндвич-панели имеют утеплитель с покрытием из полимерно-композиционного материала.