Сборно-разборное здание замкнутого типа с использованием готовых модулей и панелей Российский патент 2024 года по МПК E04B1/343 

Изобретение относится к области строительства, а именно к сборно-разборным сооружениям, которые могут быть использованы в качестве жилых и административных зданий, как в обычных условиях эксплуатации, то есть в южных и центральных регионах страны, так и в условиях преимущественно крайнего севера на вечномерзлых грунтах [E04B1/04, E04B1/343, E04B1/348].

Из уровня техники известна СБОРНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА [CN 111936710 A, ОПУБЛ. 2020-11-13], построенная из множества сборных компонентов, состоящих менее чем из 12 различных сборных конструктивных компонентов, включает в себя сборку пола; узел крыши; и боковой узел, соединенный с узлом пола и узлом крыши и проходящий между узлом пола и узлом крыши. Сборка пола включает в себя множество панелей пола, причем каждая панель пола находится в прямом конструктивном соединении, по меньшей мере, с одной другой панелью пола. Конструкция крыши включает в себя множество панелей крыши, причем каждая панель крыши находится в прямом конструктивном соединении, по меньшей мере, с одной другой панелью крыши. Боковая сборка включает в себя множество стеновых панелей, причем каждая стеновая панель находится в прямом конструктивном соединении по меньшей мере с одной панелью пола и по меньшей мере с одной панелью крыши.

Недостатком данного аналога является то, что его нельзя использовать в условиях крайнего севера из-за низкой тепловой эффективности конструкции.

Также из уровня техники известно СБОРНО-РАЗБОРНОЕ СЕЙСМОУСТОЙЧИВОЕ ЗДАНИЕ НА ОСНОВЕ 20 И 40 ФУТОВЫХ КОНТЕЙНЕРОВ [RU 140436 U1, ОПУБЛ. 10.05.2014], характеризующееся тем, что выполнено на базе контейнеров, каждый несущий каркас которых имеет вертикальные и горизонтальные элементы из стальных прямоугольных и/или квадратных труб и содержащих перекрытия и стенки, изготовленные из гофрированного металла, при этом каждый контейнер содержит угловые фитинги с гнездами для размещения болтов, проходящих сквозь отверстия в соединительных деталях, выполненных с центровочными элементами и расположенных между контейнерами.

Недостатком данного аналога также является невозможность использования его в условиях крайнего севера из-за низкой тепловой эффективности конструкции.

Наиболее близким по технической сущности является СБОРНОЕ ЗДАНИЕ ИЗ КОНТЕЙНЕРОВ [KR 20230107972 A, опубл. 2023-07-18], которое включает в себя стену, в которой множество контейнеров разнесены параллельно, вытянуты и соединены вместе, и конструкцию крыши, поддерживаемую опорным элементом и установленную, и закрепленную на верхней части стены.

Основной технической проблемой прототипа является то, что центральное помещение плохо изолировано от условий окружающей среды, что делает невозможным использование его в условиях крайнего севера.

Задача изобретения заключается в устранении недостатков прототипа.

Технический результат изобретения заключается в повышении тепловой эффективности конструкции сборно-разборного здания, обеспечивающее возможность использования его в условиях крайнего севера.

Указанный технический результат достигается за счет того, что сборно-разборное здание, содержащее сваи, металлическую раму, модули помещения, панель пола центрального помещения, потолочные панели и панели крыши, характеризующееся тем, что модули помещения расположены по периметру металлической рамы так, что в центре здания образуется дополнительное центральное помещение, пол которого образован панелью пола центрального помещения, на модули помещения, размещенные вдоль двух противоположных сторон рамы установлены потолочные панели, каждая из которых имеет вертикальный гребень, при этом совокупность гребней установленных потолочных панелей образуют два параллельных гребня по всей длине здания, на эти гребни крепятся панели крыши, имеющие соответствующие ответные пазы, при этом панели крыши образуют двухскатную крышу.

В частности, сваи, модули помещения, панель пола центрального помещения, потолочные панели и панели крыши выполнены из легкого бетона и соединены друг с другом с помощью болтовых соединений.

В частности, модули помещения являются основными модулями помещения и/или вспомогательными модулями помещения, при этом основной модуль помещения является жилым модулем, либо модулем для отдыха, либо модулем технического персонала, либо столовой, либо модулем приемной секретаря, вспомогательный модуль помещения является душем, либо туалетом, либо прихожей, либо техническим помещением, а центральное помещение является рабочим кабинетом руководителя или комнатой отдыха работников.

В частности, гребни потолочных панелей перпендикулярны их плоскостям, при этом верхние стороны гребней имеют наклоны позволяющие вместе с панелями крыши, снабженными соответствующими ответными пазами, формировать двухскатную крышу по всей длине здания.

В частности, гребни потолочных панелей перпендикулярны их плоскостям, при этом верхние стороны гребней имеют полусферическую форму, позволяющую вместе с панелями крыши, снабженными соответствующими ответными пазами, формировать двухскатную крышу по всей длине здания.

В частности, панели крыши крепятся болтами к гребням потолочных панелей, причем болты имеют круглую спиральную нарезку, входящую в ответные спиральные металлические трубки замоналиченные в тела потолочных панелей и панелей крыши при их изготовлении с изгибом их через расположенные по центру панелей аналогичные трубки, позволяющие скреплять панели между собой.

В частности, на боковых и на нижней сторонах гребней потолочных панелей устанавливаются сборные металлические наружные и/или внутренние армопояса, образующие прямоугольную жесткую конструкцию и соединенные болтовыми соединениями между собой и с самим телом панелей.

В частности, снизу металлической рамы устанавливаются опорные чашки, в которые через прокладки для регулирования выставки конструкции в горизонтальной плоскости устанавливаются сваи.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 показан первый вариант внутренней планировки дома (вид сверху).

На фиг.2 показан второй вариант внутренней планировки дома (вид сверху).

На фиг.3 показан третий вариант внутренней планировки дома (вид сверху).

На фиг.4 показан первый вариант выполнений крыши.

На фиг.5 показан второй вариант выполнений крыши.

На фиг.6 показан первый вариант крепления крыши без армопояса.

На фиг.7 показан вариант скрепления потолочных панелей и панелей крыши с использованием наружного и внутреннего армопоясов для первого варианта выполнения крыши.

На фиг 8 показан вариант скрепления потолочных панелей и панелей крыши с использованием наружного и внутреннего армопоясов для второго варианта выполнения крыши.

На фиг. 9 показан узел скрепления потолочной панели и панели крыши посредством армопояса с металлическими контактными площадками на гребнях с плоской контактной поверхностью.

На фиг.10 показан узел скрепления потолочной панели и панели крыши посредством армопояса с металлическими контактными площадками на гребнях с полусферической контактной поверхностью.

На фиг. 11 показана схема армирования потолочной панели и панели крыши с использованием металлических листов изготовленных по их профилям и сваренных как с контактной металлической площадкой так и между собой по всему объему панели за счет сварки полос перфорированных вырубок в листах отогнутых в разные стороны с образованием пространственной жесткой конструкции заполненной далее легким бетоном

На фигурах обозначено: 1 – сваи, 2 – металлическая рама, 3 – основной модуль помещения, 4 – вспомогательный модуль помещения, 5 – панель пола центрального помещения, 6 – потолочная панель, 7 – панель крыши, 8 – центральное помещение, 9 – рама внутреннего прямоугольного металлического армопояса на гребнях потолочных панелей, 10 – рама внешнего прямоугольного металлического армопояса, 11 – контактный металлический лист потолочной панели, 12 – контактный металлический лист в панели крыши, 13 – перфорированный лист в теле потолочной панели или панели крыши, 14 – отогнутые в разные стороны от соседних листов полосы перфорации, 15 – опорная чашка, 16 – прокладка для регулирования выставки конструкции в горизонтальной плоскости, 17 – теплоизолирующая прокладка.

Для решения поставленной задачи предлагается сборно-разборное здание замкнутого типа, которое может иметь различные варианты планировок.

Так, на фигуре 1 показано здание, собранное только из основных модулей помещения 3, к которым относятся модуль для отдыха, либо модуль технического персонала, либо столовая, либо модуль приемной секретаря и т.д. На фигуре 2 показано здание, собранное из двух основных модулей помещения 3 и трех вспомогательных модулей помещения 4, к которым относятся: душ, туалет, прихожая, техническое помещение и т.д. А на фигуре 3 показано здание собранное из четырех основных модулей помещения 3 и четырех вспомогательных модуля помещения 4, расположенных по углам здания.

Варианты планировок не ограничиваются этими тремя примерами. Планировки здания могут иметь большое количество различных вариантов, каждый из которых определяется функциями и задачами здания.

Общим для всех вариантов выполнения здания является то, что основные 3 и/или вспомогательные 4 модули помещения располагаются по периметру здания так, что в центре здания из стен модулей помещения образуется центральное помещение 8. Это помещение может быть использовано для различный целей. Например, центральное помещение 8 может быть использовано в качестве рабочего кабинета руководителя или в качестве комнаты отдыха работников.

В образованное модулями помещений центральное пространство уложена панель пола центрального помещения 5. Особенностью помещения 8 является то, что оно изолировано от окружающей среды посредством модулей помещения, а, следовательно, в большинстве случаев оно не нуждается в дополнительном обогреве.

Особенностью модулей помещения 3 и 4 является то, что они представляют собой полый параллелепипед, стенки которого выполнены из легкого бетона. Поскольку изобретение не предполагает сборку многоэтажных зданий, то вертикальная нагрузка на модули помещений 3 и 4 относительно невелика, а, следовательно, стенки, пол и потолок модулей помещений 3 и 4 могут быть выполнены из легкого бетона, что в свою очередь обеспечивает относительно низкую массу модулей и высокую теплоизоляцию.

По сравнению с жилыми модулями, выполненными на базе контейнеров, данные модули помещений имеют значительно бóльшую теплоизоляцию при сопоставимой массе.

Модули помещений 3, 4 установлены на прямоугольную металлическую раму 2, к которой в свою очередь прикреплены опорные чашки 15. В опорные чашки 15 установлены сваи 1 через прокладки 16 для регулирования выставки конструкции в горизонтальной плоскости.

Модули помещений 3, 4 крепятся к раме 2 посредством болтовых соединений.

Сверху модулей помещений 3, 4 расположены потолочные панели 6, на которые устанавливается двухскатная крыша, выполненная из панелей крыши 7. При этом панели крыши 7 могут быть установлены под разным углом друг к другу, исходя из условий, в которых находится здание. Так, если здание размещается в зоне с большой снеговой нагрузкой, то угол между панелями крыши 7 может быть сделан меньше, чем угол между панелями крыши 7 здания, расположенного в зоне с небольшой снеговой нагрузкой. Меньший угол между панелями крыши 7 обеспечивает накопление меньшего количества снега на крыше, и, как следствие, обеспечивает меньшую снеговую нагрузку на конструкцию здания.

Панель пола центрального помещения 5, потолочная панель 6 и панель крыши 7 изготавливаются из того же легкого бетона, что и основной модуль помещения 3 и вспомогательный модуль помещения 4.

Каждая потолочная панель 6 содержит вертикальный гребень. При этом при установке потолочных панелей на модули 3, 4 совокупность гребней потолочных панелей, установленных с двух противоположных сторон здания, образуют два параллельных гребня вдоль всей длины здания.

Функциональное назначение данных гребней заключается в том, чтобы на них установить и закрепить к ним панели крыши 7. Совокупность установленных панелей крыши 7, соответственно, образует двускатную крышу.

Помимо того, что панели крыши 7 имеют паз, соответствующий форме гребня, предусмотрено несколько вариантов крепления панелей 7 к гребням потолочных панелей 6.

Первый вариант крепления заключается в том, что внутри панелей 6, 7 в процессе их производства замоноличиваются металлические трубки, к которым крепятся U-образные шпильки (см. фиг.6).

Второй вариант крепления заключается в том, что на боковых и на нижней сторонах гребней потолочных панелей устанавливаются сборные металлические наружные 10 и/или внутренние 9 армопояса, образующие прямоугольную жесткую конструкцию и соединенные болтовыми соединениями между собой и с самим телом панелей (см. фиг.9, 10). При этом сверху гребня устанавливается контактный металлический лист 11, а в панели крыши устанавливается соответствующий лист 12. Причем верхняя сторона гребня может иметь как скошенную форму (см. фиг.9), так и полусферическую (см. фиг.10).

С торцов образованной двускатной крыши устанавливаются треугольные фасадные панели (на фиг. не показано), которые также выполнены из легкого бетона и прикреплены посредством болтовых соединений.

Рассмотрим сборку здания на примере варианта планировки, приведенного на фигуре 3.

Сначала в грунт устанавливаются опорные сваи 1. Затем на них через прокладки 16 крепятся опорные чашки 15. После чего к опорным чашкам 15 крепится прямоугольная металлическая рама 2, которая фиксируется посредством болтовых соединений. Использование прокладок 16 позволяет установить все опорные чашки в одной плоскости для того, чтобы в последствии рама 2 находилась в горизонтальной плоскости.

Далее по всем четырем сторонам рамы устанавливаются готовые основные модули помещения 3. Установка модулей помещений 3 образует внутреннее прямоугольное замкнутое пространство. Затем в углах рамы торцы установленных модулей помещений 3 замыкаются установкой вспомогательных модулей помещений 4. При этом образуется замкнутый наружный прямоугольный контур здания из модулей помещения 3, 4 и замкнутое внутреннее пространство.

Основной модуль помещения 3 и вспомогательный модуль помещения 4 фиксируются друг с другом, а также с рамой 2 посредством болтовых соединений.

После чего внизу образованного прямоугольного пространства центральной части на раму устанавливается и крепятся к ней болтовыми соединениями панель пола 5.

Далее на левой и правой сторонах здания на модули помещения (см. фиг.3 и 4) устанавливаются потолочные панели 6, имеющие гребни перпендикулярные плоскости панели со скошенной контактной площадкой. Потолочные панели 6 крепятся к модулям помещения 3, 4 также с помощью болтовых соединений. Причем панели крыши монтируются так, что гребни панелей образуют два длинных гребня вдоль всей длины здания по двум противоположным сторонам конструкции. На эти гребни крепятся панели крыши 7, имеющие зеркальные ответные пазы, соединяемые так же и между собой, что позволяет образовать двухскатную крышу по всей длине здания. Панели крыши 7 крепятся болтами к гребням потолочных панелей 6, причем болты имеют круглую спиральную нарезку, входящую в ответные спиральные металлические трубки замоналиченные в тела потолочных панелей и панелей крыши при их изготовлении с изгибом их через расположенные по центру панелей аналогичные трубки позволяющие скреплять панели между собой и с другими элементами (см. фиг.6).

Кроме того, панели крыши 7 могут крепиться к потолочным панелям 6 с помощью армопоясов, размещенных на гребнях потолочных панелей. Так, на боковых и на нижней сторонах гребней потолочных панелей устанавливаются сборные металлические наружные и/или внутренние армопояса, образующие прямоугольную жесткую конструкцию и соединенные болтовыми соединениями между собой и с самим телом панелей.

Открытые фронтоны крыши закрываются треугольными панелями из легкого бетона (на фиг. не показано), полностью замыкая тем самым центральное помещение 8. Изолированное таким образом центральное помещение 8 от окружающей среды после необходимого дооборудования инженерными средствами становится пригодным для круглогодичной эксплуатации.

Все элементы предлагаемого сборно-разборного здания изготавливаются индустриальным способом в заводских условиях.

Таким образом, за счет того, что сборно-разборное здание, содержащее сваи, металлическую раму, модули помещения, панель пола центрального помещения, потолочные панели и панели крыши, характеризующееся тем, что модули помещения расположены по периметру металлической рамы так, что в центре здания образуется дополнительное центральное помещение, пол которого образован панелью пола центрального помещения, на модули помещения, размещенные вдоль двух противоположных сторон рамы установлены потолочные панели, имеющие гребни, при этом образуются два противоположных гребня по всей длине здания, на гребни крепятся панели крыши, имеющие соответствующие ответные пазы, при этом панели крыши образуют двухскатную крышу, обеспечивается такой технический результат как повышение тепловой эффективности конструкции сборно-разборного здания, обеспечивающее возможность использования в различных климатических условиях, в том числе в условиях Крайнего Севера.

Изобретение относится к области строительства, а именно к сборно-разборным сооружениям, которые могут быть использованы в качестве жилых и административных зданий преимущественно в условиях Крайнего Севера на вечномерзлых грунтах. Сборно-разборное здание, содержащее сваи, металлическую раму, модули помещения, панель пола центрального помещения, потолочные панели и панели крыши, характеризуется тем, что модули помещения расположены по периметру металлической рамы так, что в центре здания образуется дополнительное центральное помещение, пол которого образован панелью пола центрального помещения, на модули помещения, размещенные вдоль двух противоположных сторон рамы, установлены потолочные панели, каждая из которых имеет вертикальный гребень, при этом совокупность гребней установленных потолочных панелей образует два параллельных гребня по всей длине здания, на эти гребни крепятся панели крыши, имеющие соответствующие ответные пазы, при этом панели крыши образуют двухскатную крышу. Технический результат изобретения заключается в повышении тепловой эффективности конструкции сборно-разборного здания, обеспечивающем возможность использования в различных климатических условиях, в том числе в условиях Крайнего Севера. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Сборно-разборное здание, содержащее сваи, металлическую раму, модули помещения, панель пола центрального помещения, потолочные панели и панели крыши, характеризующееся тем, что модули помещения расположены по периметру металлической рамы так, что в центре здания образуется дополнительное центральное помещение, пол которого образован панелью пола центрального помещения, на модули помещения, размещенные вдоль двух противоположных сторон рамы, установлены потолочные панели, каждая из которых имеет вертикальный гребень, при этом совокупность гребней установленных потолочных панелей образует два параллельных гребня по всей длине здания, на эти гребни крепятся панели крыши, имеющие соответствующие ответные пазы, при этом панели крыши образуют двухскатную крышу.

2. Здание по п.1, отличающееся тем, что сваи, модули помещения, панель пола центрального помещения, потолочные панели и панели крыши выполнены из легкого бетона и соединены друг с другом с помощью болтовых соединений.

3. Здание по п.1, отличающееся тем, что модули помещения являются основными модулями помещения и/или вспомогательными модулями помещения, при этом основной модуль помещения является жилым модулем, либо модулем для отдыха, либо модулем технического персонала, либо столовой, либо модулем приемной секретаря, вспомогательный модуль помещения является душем, либо туалетом, либо прихожей, либо техническим помещением, а центральное помещение является рабочим кабинетом руководителя или комнатой отдыха работников.

4. Здание по п.1, отличающееся тем, что гребни потолочных панелей перпендикулярны их плоскостям, при этом верхние стороны гребней имеют наклоны, позволяющие вместе с панелями крыши, снабженными соответствующими ответными пазами, формировать двухскатную крышу по всей длине здания.

5. Здание по п.1, отличающееся тем, что гребни потолочных панелей перпендикулярны их плоскостям, при этом верхние стороны гребней имеют полусферическую форму, позволяющую вместе с панелями крыши, снабженными соответствующими ответными пазами, формировать двухскатную крышу по всей длине здания.

6. Здание по п.1, отличающееся тем, что панели крыши прикреплены болтами к гребням потолочных панелей, причем болты имеют круглую спиральную нарезку, входящую в ответные спиральные металлические трубки, замоноличенные в тела потолочных панелей и панелей крыши при их изготовлении с изгибом их через расположенные по центру панелей аналогичные трубки, позволяющие скреплять панели между собой.

7. Здание по п.1, отличающееся тем, что на боковых и на нижней сторонах гребней потолочных панелей установлены сборные металлические наружные и/или внутренние армопояса, образующие прямоугольную жесткую конструкцию и соединенные болтовыми соединениями между собой и с самим телом панелей.

8. Здание по п.1, отличающееся тем, что снизу металлической рамы установлены опорные чашки, в которые через прокладки для регулирования выставки конструкции в горизонтальной плоскости установлены сваи.