Дом многоугольной формы в плане Советский патент 1993 года по МПК E04H1/12 

Изобретение относится к дому в форме многоугольника с простым по конструкции каркасом, возведение которого выполняется без затруднений.

Изобретение выполнено в свете упомянутого выше, а его цель заключается в создании дома в форме многоугольника, имеющего простой каркас, не создающего трудностей при его возведении и имеющего достаточно высокую прочность.

Другая цель изобретения заключается в создании дома в виде многоугольника без необходимости установки дополнительных балрк в балочной раме, а следовательно, позволяющего использовать широкое про- стрфнство внутри балочной рамы.

Поэтому согласно одному аспекту изобретения создан дом в виде многоугольника, содержащий фундаментную раму, образованную по меньшей мере из шести

линейных фундаментных элементов и имеющую форму симметричного многоугольника, стойки, нижние концы которых подсоединены к фундаментной раме в форме многоугольника, с тем чтобы устанавливаться по вертикали в вершинах фундаментной рамы, балочную раму, расположенную параллельно фундаментной раме и выше нее, при этом она образована из линейных балочных элементов и имеет форму многоугольника, подобную форме фундаментной рамы, причем балочная рама подсоединена у своих вершин к верхним концам соответствующих стоек, угловые стропильные ноги, нижние концевые части .которых соответственно подсоединены к балочной раме в ее вершинах, причем их верхние концы проходят наклонно и вверх по направлению к месту над центром балочной рамы так, что они сходятся в нем, под00СА) 00

ел ел ел

со

пор ный элемент, удерживаемый верхними концами угловых стропильных ног, причем верхние концы подсоединены к подпорному элементу и оказывают направленное вниз усилие на верхние концы угловых стропильных ног своим собственным весом.

Дополнительно к упомянутой выше кон-. струкции на уровне между фундаментной рамой и балочной рамой может быть сконструирована промежуточная балочная рама, так чтобы она проходила параллельно фундаментной раме и удерживалась стойками, с тем чтобы она имела такую же форму многоугольника, как и у фундаментной рамы. В этом случае поверхность пола для второго этажа может быть выполнена вдоль промежуточной балочной рамы.

Фундаментная, рама, балочная рама .и дополнительная промежуточная рама предпочтительно имеют восьмиугольную форму с вершинами в восьми точках, каждая из которых делит каждую сторону квадрата на три равные части.

Благодаря описанной выше конструкции, поскольку фундаментная рама и балочная рама имеют форму симметричного многоугольника, по крайней мере в виде шестиугольника, а верхние концы угловых стропильных ног, нижние концевые части которых в соответствующих вершинах подсоединены к балочной раме, в основном подсоединены к подпорному элементу, усилие F, действующее на балочную раму вследствие нагрузки от кровли, в целом распадается по меньшей мере на шесть направлений. Следовательно,усилие,которое воспринимается каждым балочным элементом, становится весьма малым. В результате этого нет необходимости в выполнении дополнительных балок для усиления балочной рамы. Кроме того, представляется возможным упростить конструкцию дома, а следовательно, облегчить егр возведение.

Поскольку в дополнительных балках нет необходимости, о чем говорилось выше, можно использовать всю полноту широкого пространства внутри балочной рамы,

Согласно изобретению, поскольку усилие вследствие нагрузки от кровли воздействует на элементы балочной рамы в условиях, когда это усилие симметрично распадается на большое количество направлений в виде специфичной структуры, усилие, которое воспринимается каждым из элементов, становится весьма малым. Поэтому нет необходимости в создании в балочной раме каких-либо дополнительных балок. Соответственно представляется воз- .можным упростить конструкцию дома, а следовательно, могут быть уменьшены затраты на его сооружение. В результате стоимость возведения уменьшается. Кроме того, поскольку в целом может быть обеспечена достаточно высокая прочность,

нет необходимости в установке каких-либо стоек изнутри. Поэтому обеспечивается широкое внутреннее пространство.

Кроме того, путем соединения верхних концов угловых стропильных ног, нижние

концевые части которых соединены с балочной рамой, с подпорным элементом, с тем чтобы удерживать подпорный элемент, может быть обеспечена достаточно высокая прочность конструкции, образованной из

5 трех элементов - подпорного элемента, угловых стропильных ног и балочной рамы - даже в том случае, когда используются простые соединительные средства. В частности, этот результат достигается путем

0 регулирования наклона каждой угловой стропильной но ги к горизонтальной плоскости, с тем чтобы он составлял 60° или менее. Посредством образования как фундаментной рамы, так и балочной рамы в форме

5 восьмиугольника с вершинами в восьми точках, каждая из которых делит каждую сторону квадрата на три равные части, представляется возможным обеспечить более широкое жизненное пространство по

0 отношению к длине окружности, а следовательно, и более эффективно использовать территорию. Кроме того, поскольку конструкционные элементы могут быть стандар- тизированы, дополнительно уменьшаются

5 затраты на сооружение.

На фиг.1 схематически изображена конструкция на фундаментной раме и стойках, в плане; на фиг,2 - рамная конструкция, вид спереди; на фиг.З - форма фундаментной

0 рамы, вид сверху; на фиг.4-6 схематически представлены соединительные детали в аспекте соединения элементов фундамента, вид в плане, разнесенный вид в плане и сечение А-А на фиг.5; на фиг.7 и 8 схемати5 чески представлен тот случай, когда стойка дополнительно подсоединена к соединительным деталям согласно фиг.4-6, вид в плане, в поперечном сечении и вид, подобный фиг. 6; на фиг. 9 0

дом, в форме многоугольника, в

плане с частичным вырезом; на фиг.10 показано соединение подпорного элемента и угловых стропильных ног; на фиг.11 дано разъяснение того, как действует усилие, 5 оказываемое на балочную раму вследствие нагрузки от кровли в доме в виде многоугольника, выполненном согласно изобретению; на фиг.12 изображена рамная конструкция в двухэтажном доме в виде многоугольника, выполненном согласно варианту изобретения; на фиг.13 - рамная конструкция в случае модификации варианта изобретения.

В первом варианте осуществления изобретения фундаментная рама 1, имеющая фориу восьмиугольника, сконструирована из вэсьми линейных фундаментных элемен- тов 2, изготовленных из дерева (фиг.1 и 2). Фундаментная рама 1 горизонтально удер- -живается на фундаменте (не показан) соответствующей конструкции. Деревянные стойки 3 устанавливают по вертикали в восьми вершинах 4 фундаментной рамы 1.

;На фиг.З форма фундаментной рамы 1 представляет собой симметричный восьми- с вершинами 4 в восьми точках, каждая из которых делит каждую сторону квадрата S на три равные части, при этом стороны имеют длину За. Поэтому расстояние между двумя смежными вершинами 4 с одной стороны квадрата S составляет а, а расстояние между смежными вершинами 4, которые соответственно находятся на двух смежных сторонах квадрата S, составляет V2at Фундаментная рама 1 конструируется посредством поочередного соединения че- тыррх коротких элементов 5, имеющих длину г)орядка а, и четыре длинных элементов 6, имеющих длину порядка д, так, чтобы величина внутреннего угла в каждой соединенной части составляла 135°.

Соединение короткого элемента 5 с длинным элементом 6 в фундаментной раме } выполняется, например, так, как пока- занр на фиг.4-6, а именно короткий элемент 5 и |длинный элемент 6 имеют соответствующие торцовые поверхности 7 и 8, которые образуют плоскость, наклоненную под 45° к соответствующим продольным направлениям. В торцовой поверхности 7 короткого элемента 5 образован соответствующий паз 9, имеющий в сечении форму трапеции, так что он проходит по всей ее высоте, а в тор- цов;ой поверхности 8 длинного элемента 6 образован выступающий шип 10, предназначенный для захождения в паз 9, причем он образован в нижней половине в направлении по высоте, а также образован паз 11, подобный пазу 9, причем он образован в верхней половине в направлении по высоте.

Как показано на фиг.4, шип 10 устанав- лив|ается в нижней половине в направлении по высоте паза 9, при этом короткий эле- ментб и длинный элемент 6 соединены между робой так, что их торцовые поверхности 7 и 8 входят в соприкосновение друг с другом, величина внутреннего угла в в соеди- нен|ной части составляет 135°, а паз 12 для подсоединения стойки образован верхней

половиной паза 9 в КОРОТКОМ элементе 5 и пазом 11 в длинном элементе 6 в верхней половине в направлении по высоте соединенной таким образом части (см. фиг.8). 5Когда паз 9 образован в торцовой поверхности 8 длинного элемента 6, а шип 10 и паз 11 образованы в торцовой поверхности 7 короткого элемента 5, может быть получено точно такое же соединение, которое

0 описано выше, и образуется такой же паз12 для соединения стойки.

С другой стороны, как представлено на фиг,8, каждая из стоек 3 имеет в профиле форму пятиугольника, при этом каждый вер5 тикальный угол пятиугольника составляет 135°. В каждой стойке 3 на ее нижнем конце образован выступающий шип 13 формой, приспособленной для захождения в паз 12 для соединения стойки. Как показано на

0 фиг.7 и 8, выступающий шип 13 устанавливается в паз 12 для подсоединения стойки, при этом нижний конец стойки 3 подсоединен к фундаментной раме 1 в соответствующих вершинах 4 рамы так, что стойка 3

5 устанавливается по вертикали.

Можно соответствующим образом соединить три элемента - два фундаментных элемента 2 и одну стойку 3 в одной соединительной части посредством применения ча0 сти паза для получения соединения фундаментных элементов в каждый из соединительных частей фундаментных элементов 2 в фундаментной раме 1, с тем чтобы соединить нижний конец каждой стойки 3 с

5 рамой 1 фундамента.

Как показано на фиг.9, все восемь деревянных линейных балочных элемента 14 соединены друг с другом так, что образуют балочную раму 15, имеющую ту же конструк0 цию, что и конструкция фундаментной рамы 1, а именно восьмиугольную форму. К балочной раме 15 верхние концы восьми стоек 3 подсоединены соответствующими верши- нами 16, при этом балочная рама 15 распо5 ложена параллельно фундаментной раме 1, а следовательно, по горизонтали.

При соединении балочных элементов 14 для конструирования балочной рамы 15 могут быть использованы средства для соеди0 нения элементов 2 в раме 1 фундамента, что описание выше, или любые средства, подобные им. Кроме того, соединение балочной рамы 15 с. верхними концами стойки 3 в соответствующих вершинах 16 балочной ра5 мы 15 может быть выполнено посредством использования средства для соединения фундаментной рамы 1 и нижних концов стоек 3 или любых средств, подобных им. В этом случае представляется возможным соответствующим образом соединить три элемента - два балочных элемента 14 и одну стойку 3 в одной соединительной части посредством использования части паза для получения соединения балочных элементов о каждой из соединительных частей балочных элементов 14 и балочной рамы 15, с тем чтобы соединить верхний конец каждой стойки 3 с балочной рамой 15 таким же образом, как и в фундаментной раме 1.

Каждая нижняя концевая часть всех восьми угловых стропильных ног 17 подсоединена к балочной раме 15 у соответствующей вершины 16 рамы 15, имеющей восьмиугольную форму, Угловые строп-ильные ноги 17 расположены так, что их верхние концы проходят наклонно и вверх к месту над центром балочной рамы 15 так, что они сходятся в нем. . Верхние концы обычно соединяются с деревянным подпорным элементом 18, имеющим относительно большой вес и восьмиугольную колончатую форму, при этом подпорный элемент 18 находится в состоянии удержания верхними концами угловых стропильных ног 17.

В качестве средства для соединения верхних концов угловых стропильных ног 17 с подпорным элементом 18 предпочтительно использовать обычные соединительные средства в виде шипа-паза. Соединение может осуществляться следующим образом, Как представлено на фиг.10, восемь пазов 19 для подсоединения угловых стропильных ног образованы в угловой периферии подпорного элемента 17, а выступ 20, предназначенный для захождения в паз 19, .образован на верхнем конце каждой угловой стропильной ноги 17, при этом паз и выступ подгоняются друг к другу для их соединения.

Для того, чтобы соединить нижнюю концевую часть каждой угловой стропильной йоги 17 с балочной рамой 15, необходимо лишь использовать соответствующие соединительные средства, так чтобы, например, нижняя концевая часть заходила в соответствующее углубление 21. образованное в каждой вершине 16 балочной рамы 15.

Если необходимо, то прогон 22 и угловые стропильные ноги 23 могут быть установлены с соединением между смежными угловыми стропильными ногами 17, выполненным так, как описано выше. Может быть выполнен кровельный настил 24, созданный, например, из водостойкой фанеры.

Отверстия между смежными стойками 3 закрываются путем крепления соответствующих панелей, например не несущих нагрузку или несущих нагрузку,

смежными стойками 3. Если необходимо, то в частях этих панелей выполняются отверстия, образующие окно или вход-выход. Дом в форме многоугольника, сконструированный описанным выше способом, имеет конструкцию, при которой фундаментная рама и балочная рама 15 имеют одинаковую форму и представляют собой симметричный восьмиугольник, при этом

0 верхние концы угловых стропильных ног 17, нижние концы которых подсоединены к балочной раме 15 в соответствующих вершинах 16 рамы 15, обычно подсоединяются к подпорному элементу 18. Поэтому, хотя на5 грузка от кровли вызывает расходящееся в наружном направлении усилие F на балочную раму 15, как показано на фиг.11, это усилие симметрично распределяется к каждому балочному элементу 14 балочной рамы

0 15, т.е. в восьми направлениях, через угловые стропильные ноги 17. В результате величина усилия, которое должен выдерживать каждый балочный элемент 14 в балочной раме 15, становится весьма ма5 лым по сравнению с нагрузкой от кровли. В связи с тем, что сама балочная рама 15 также представляет собой раму многоугольной формы, достаточно высокая прочность может быть обеспечена одной балочной ра0 мой 15.

Как описано выше, становится ненужным выполнение дополнительных балок в балочной раме 15 дома в форме многоугольника, выполненного согласно изобретению.

5 Поэтому представляется возможным существенно упростить каркас конструкции дома и в то же время облегчить его сооружение, что приводит к уменьшению затрат на монтажные работы.

0 Кроме того, поскольку длина одиночного балочного элемента 14 может бытысороче по сравнению со случаем, когда используется квадратная или прямоугольная балочная рама, имеющая ту же самую ширину повер5 хности, более высокая прочность на изгиб может быть обеспечена самими балочными элементами 14.

Дом согласно изобретению в целом выполнен с достаточно высокой прочностью,

0 поскольку вся рамная конструкция, образованная из фундаментной рам-ы 1, стоек 3, балочной рамы 15, угловых стропильных ног 17 и подпорного элемента 18 выполнена в форме клетки. По этой причине нет необхо5 димости устанавливать дополнительные стойки во внутренней части конструкции. Кроме того, нет необходимости в установке дополнительных балок, что описано выше. Поэтому пространство внутри конструкции представляет собой непрерывное широкое

свободное пространство без разделения его уровнем балочной рамы 15 на верхнее пространство и нижнее пространство и сво- бо|дно от каких либо конструктивных эле- мфнтов. Внутреннее пространство конструкции может быть использовано с высокой степенью свободы.

Кроме того, поскольку рамная конструкция имеет достаточно высокую прочность, не|т необходимости в том, чтобы панели, ус- та|новленные между стойками 3, нуждались в усилении. Следовательно, можно исполь- зовать не несущие нагрузку панели в качестве панелей, применяемых при практическом осуществлении изобретения. Однако это не означает, что использование в (сачестве таких панелей несущих нагрузку пЭнелей запрещено.

Кроме того, могут быть использованы описанные выше обычные соединительные средства для соединения верхних концов угловых стропильных ног 17 с подпорным элементом 18. В этой связи что касается угловых стропильных ног 17, а именно соединения верхних концов угловых стропильных ног 17 с подпорным элементом 18 и соединения нижних концевых частей угловых стропильных ног 17 с балочной рамой 15, то даже когда их соединение несколько ослаблено, ослабление в каждой части соединения подпорного элемента 18, угловых стропильных ног 17 и балочной рамы 15 устраняется, поскольку подпорный элемент смещается вниз благодаря своему весу, при этом обеспечивается соединение с достаточно высокой прочностью. Поэтому конструкция, выполненная посредством подпорного элемента 18, угловых стропиль- нух ног 17 и балочной рамы 15, находится в таком состоянии, что они объединяются друг с другом с достаточно высокой прочностью. Следовательно, представляется возможным получить удовлетворительное соединение, взаимно связанное с угловой стропильной ногой 17, с помощью относительно простых соединительных средств, при этом оно получается достаточно легко и с невысокими затратами.

Предпочтительно, чтобы угол наклона а (см. фиг.2) каждой угловой стропильной ноги 17, подсоединенной между подпорным элементом 18 и балочной рамой 15, и горизонтальной плоскости составлял 60° ипи менее. Это может гарантировать создание с достаточно высокой прочностью конструкции, образованной из трех элементов - подпорного элемента 18, угловых стропильных ног 17 и балочной рамы 15.

Кроме того, поскольку как фундаментная рама 1, так и балочная рама 15 имеют

восьмиугольную форму с вершинами в вось- . ми точках, каждая из которых делит каждую сторону квадрата на три равные части, представляется возможным обеспечить более 5 широкое жизненное пространство по отношению к длине окружности, а следовательно, эффективно использовать территорию. Полагая, что длина каждой стороны квадрата равна За, необходимо лишь обеспечить

0 каждые два типа стандартизованных элементов, один из которых имеет длину или ширину порядка а, а другой - длину или ширину порядка V2a, когда элементы для фундаментных элементов, балочных эле5 ментов и панели установлены между стойка- ми 3, Следовательно, обеспечивается промышленное массовое производство этих элементов. С этой точки зрения может быть уменьшена стоимость монтажа.

0 На фиг. 12 представлен второй вариант осуществления изобретения. Этот вариант представляет собой тот случай, когда сооружается двухэтажный дом в форме многоугольника.

5 Во втором варианте вся конструкция в целом такая же, что и в описанном выше первом варианте. Однако он отличается тем, что вместо стоек 3 используются стойки 25, существенно большие по высоте, и что про0 межуточная балочная рама 26 установлена на центральном уровне стоек 25. Промежу- точная балочная рама 26. служит для того, чтобы выполнить вдоль нее перекрытие и настил пола для второго этажа, тем самым

5 обеспечивается создание двухэтажного дома в форме многоугольника.

Достаточно длинные деревянные стойки 25 подсоединяются к фундаментной раме 1 в соответствующих вершинах 4 рамы так,

0 чтобы они устанавливались вертикально, К верхним концам стоек 25 в соответствующих вершинах 16 подсоединена балочная рама 15. У вершин 16 балочной рамы 15 подсоединяются нижние концевые части

5 восьми угловых стропильных ног, а верхние концы угловых стропильных ног 17 подсоединяются к подпорному элементу 18.

На уровне центра стоек 25 восемь линейных промежуточных балочных элемен0 тов 27, изготовленных из дерева, соединяются по горизонтали друг с другом, с тем чтобы обеспечивать соединение между смежными стойками 25, так что промежуточная балочная рама 26, имеющая такую

5 же восьмиугольную форму, что и фундаментная рама и балочная рама 15, и подсоединенная к стойкам 25 в соответствующих вершинах 28, сконструирована на уровне, на котором расстояние между фундаментной рамой 1 и балочной рамой 15 разделено

на два параллельных равных отрезка. Соединение, например, посредством шипа и паза предпочтительно для подсоединения промежуточных балочных элементов 27 к стойке 25.

Таким образом, созданный в виде многоугольника двухэтажный дом прост по конструкции, несложен в монтаже и позволяет снизить затраты на его возведение.

На фиг.13 представлена модификация второго варианта, От второго варианта этот вариант отличается тем, что каждая из длинных стоек разделена на две детали - верхнюю часть 29 и нижнюю часть 30, а промежуточная балочная рама 26, имеющая такую же восьмиугольную форму, что и фундаментная рама или балочная рама 15, сконструирована посредством соединения восьми линейных промежуточных балочных элементов, изготовленных из дерева, таким же образом, как конструкция фундаментной рамы 1 или балочной рамы 15, и подсоединена в вершинах между верхними частями 29 и нижними частями 30 соответствующих стоек.. .

Представляется возможным использовать те же самые соединительные .средства, которые применяются в конструкции фундаментной рамы 1 и которые описаны выше, с тем чтобы соединить между собой промежу- точные балочные элементы 27. Кроме того; любые средства, подобные представленным на фиг.7, 8, или другие приемлемые средства могут быть использованы для соединения промежуточной балочной рамы 26 с верхней частью 29 и нижней частью 30 каждой стойки.

В этой модификации достигаются результаты, подобные тем, которые указаны выше, При этом выполняется двухэтажный дом в форме многоугольника, который имеет простую конструкцию, несложен в монтаже и обеспечивает снижение затрат на монтаж.

Могут быть выполнены многие модифи- кации без отклонения от существа и обьема изобретения.

Формула изобретения 1. Дом многоугольной формы в-плане, включающий фундаментную многоуголь- иую раму, установленные в ее вершинах, соединенные с ней вертикальные стойки и расположенную поверх стоек балочную раму, размещенную параллельно фундаментной раме из линейных элементов, имеющую многоугольную форму, подобную форме фундаментной рамы, и соединенную с верхними концами соответствующих стоек, и ограждающие элементы, отличающийс я тем, что он снабжен угловыми стропильными ногами и подпорным элементом, нижние концевые части угловых стропильных ног соединены с балочной рамой в соответствующих ее вершинах, установлены наклонно, выполнены сходящимися к центру, в котором установлен подпорный элемент, имеющий пазы1; а верхние концы угловых стропильных ног имеют шипы, входящие в пазы подпорного элемента.

2. Дом по п.1,отличающийся тем, что он снабжен перекрытием второго этажа и промежуточной балочной рамой, установленной на уровне между фундаментной рамой и балочной рамой параллельно фундаментной раме, имеющей соответствующую ей многоугольную форму, соединенную со стойками, на которые оперто перекрытие второго этажа.

3. Дом попп.1 и 2, отличающийся тем, что фундаментная рама и балочная рама выполнены в форме симметричного восьмиугольника.

4. Дом по п.З, о т л и ч щ и и с я тем, что вершины восьмиугольника фундаментной рамы и балочной рамы размещены друг относительно друга на .расстояниях, деля- .ицих каждую сторону квадрата описывающего восьмиугольника на три равные части.

5. Дом по пп.1 и 2, отличающийся тем, что фундаментная рама выполнена составной из линейных элементов, объединенных друг с другом соединением шип-паз, а нижний конец каждой стойки размещен в местах соединения элементов фундаментной рамы и закреплен в последних.

6. Дом по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что элементы балочной рамы объединены друг с другом соединением шип-паз, а верхний конец каждой стойки размещен в местах соединения элементов балочной рамы и закреплен в последних.

7. Дом по п.1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что наклон каждой стропильной ноги к горизонтальной плоскости равен или менее 60°.

8. Дом по пп.1 и2,отличающийся тем, что ограждающие элементы выполнены в виде панелей, размещенных между стойками.

9. Дом по п.2, отличающийся тем, что промежуточная балочная рама выполнена составной из линейных элементов, соединенных со стойками-. .

10. Дом по п.2, о тл ич а ю щи и с я тем, что каждая стайка выполнена составной из верхнего и нижнего элементов, между которыми размещена промежуточная балочная рама.

5

Л.

./

ь- з

Использование: в доме в форме многоугольника с каркасом. Сущность изобретения : дом многоугольной формы в плане включает фундаментную многоугольную раму, установленные в ее вершинах, соеди- нен|ные с ней вертикальные стойки и расположенную поверх стоек балочную раму, размещенную параллельно фундаментной раме из линейных элементов, имеющую многоугольную форму, подобную форме фундаментной рамы, и соединенные с верхними концами соответствующих стоек ограждающие элементы. Дом снабжен угловыми стропильными ногами и подпорным элементом. Нижние концевые части уг- ловых стропильных ног соединены с балочной рамой в соответствующих ее вершинах, установлены наклонно, выполнены сходящимися к центру, в котором установлен подпорный элемент, имеющий пазы, а верхние концы угловых стропильных ног имеют шипы, входящие в пазы подпорного элемента. Предусмотрен вариант снабжения дома перекрытием второго этажа и промежуточной балочной рамой. 9 з.п. ф-лы, 13 ил. ел с

17

Х

У фе/&.2

б/

17

Г7

Г В

-3 2

#

9998e8L

t3

&

17

16

25

17

ф#ё.12

/ Л

17

7

CfiЈ/. /3