Складное здание шатрового типа

 

Изобретение относится к строительству, а именно к складным зданиям шатрового типа облегченной конструкции. Здания преимущественно для временного проживания при стихийных бедствиях, авариях, крушениях, для проживания вынужденно перемещенных лиц в результате межнациональных разногласий. Здания могут использоваться как туристические базы, дома отдыха, кемпинги, вахтовые дома для всевозможных промыслов, геологических экспедиций, медицинские здания, аптеки и лаборатории, всевозможные конторы, учреждения, воинские казармы и для других назначений. Особенностью складных зданий является то, что при полной заводской готовности они монтируются и сдаются в эксплуатацию в течение одного дня при условии четкой работы автотранспорта и наличии достаточного количества монтажных средств. Изготавливаются складные здания на заводах металлоконструкций и в зависимости от назначения различной комфортности, например с паркетными полами, высококачественными обоями, линкрустом и т.п., как в туристических современных теплоходах. Здание может быть любой длины путем набора количества секций трехметровой ширины. Например, четырехэтажное здание, составленное из 20 секций длиной 60 м имеет 2400 м². полезной площади, а пятиэтажное здание 3320 м². Складное здание в основном состоит из трех типов узлов, помноженное на количество секций и двух торцовых наружных ограждений. Каждая секция здания состоит из транспортабельной опорной плиты, металлической или железобетонной, складывающейся в пакет секции и складывающейся межсекционной перегородки. Складывающаяся в пакет секция состоит из лестничного или коридорного блока, наружного бокового ограждения ломаной скобообразной формы и междуэтажных перекрытий, причем все элементы между собой шарнирно сочленены, стыки в рабочем состоянии автоматически самоуплотняются. При монтаже стыкуются лишь несъемными болтами смежные стыки секций, превращая здание в пространственно жесткую конструкцию, пригодную к использованию в любых сейсмических и климатических районах мира. В секциях и перегородках вмонтированы складные шкафы, столы, стулья, кровати с набором постельных принадлежностей, аптечки и т.п. 15 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к складным зданиям шатрового типа облегченной конструкции.

Известно складное здание шатрового типа, выполненное из секций, каждая из которых включает наклонные панели перекрытия из полупанелей, шарнирно прикрепленные наклонным панелям, а также торцовые панели (1).

Недостатками известного здания являются сложность монтажа и демонтажа при увеличении этажности, большая масса конструкции здания и фундаментов, вызываемая распорками и усилиями от нагрузок.

Известно складное здание шатрового типа, выполненное из секций, каждая из которых включает наклонные панели, шарнирно соединенные в коньке, панели перекрытия из шарнирно соединенных полупанелей, шарнирно прикрепленных к наклонным панелям, а также торцовые панели, по оси симметрии снабжено стержневыми тягами, проходящими через шарнирные узлы соединения полупанелей и имеющими по высоте венчики для упора шарнирных узлов и корытообразный коньковый элемент с монтажными петлями на верхнем конце, перекрывающий сходящиеся торцы наклонных панелей, а также рамными поворотными панелями прикрепленного на оси шарнирного соединения наклонных панелей со средним перекрытием, соединенными по низу посредством проушин с образованием жесткостного элемента треугольного поперечного сечения, причем каждая полупанель нижнего перекрытия выполнена складной из двух шарнирно соединенных частей, внутренние из которых шарнирно соединены с рамными поворотными панелями, а отдельные секции, составляющие здание, стянуты тяжами (2).

Недостатками данного здания является отсутствие лестниц, расположенных внутри здания, межсекционных перегородок с дверными и без дверных проемов перегородок, в результате чего невозможно получение комнат, квартир, а также надоконных козырьков, балконов, опорных плит (фундаментов); относительно низкий коэффициент использования полезной площади.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности, прочности, упрощение конструкции и улучшение технологичности изготовления полезной площади, коэффициента ее использования.

Указанная цель достигается тем, что складное здание содержит рядовые (промежуточные) опорные плиты с наклонными отмостковыми частями на концах, торцовые опорные плиты с отмостковыми частями с трех сторон, складывающиеся в транспортабельный пакет секции, межсекционные складывающиеся перегородки и торцовые складывающиеся в пакет ограждения с балконными дверями, окнами и складывающимися балконами, причем складывающиеся в пакет секции выполнены трех типов, две секции с лестничными элементами, отличающимися лестничными площадками, расположенными на разных уровнях, первый с лестничной площадкой, расположенной на уровне половины этажа, второй на уровне междуэтажных перекрытий, третий тип складывающейся в пакет секции отличается наличием междуэтажных перекрытий.

Складывающиеся в пакет секции с лестничными площадками содержат блок, составленный из двух стен с дверьми, которые соединены лестничными площадками, установленными на уровне половины высоты этажей и на уровне междуэтажных перекрытий, к которым прикреплены полумарши с ограждением и перилами. Сверху стены лестничного блока жестко скреплены двускатной кровлей с карнизами, коньковым элементом, вытяжными трубами, дефлектором и грузовой петлей. На уровне верхнего перекрытия с наружной стороны выполнены ниши, а между ними и низом карнизов с боковых сторон прикреплены направляющие швеллеры, на уровне среднего перекрытия прикреплен ряд проушин, а на уровне нижнего междуэтажного перекрытия выполнены опорные столики со стопоpными фиксаторами, с торцовых сторон блока прикреплены через определенные расстояния (промежутки) несъемные болты, а на опорной части (внизу) прикреплены опорные уголки (траверса) с несъемными монтажными болтами. Каждая складывающаяся в пакет секция, кроме лестничных и коридорных блоков, содержит боковые ограждающие панели, выполненные по ширине лестничных и коридорных блоков, имеет ломаную скобообразную форму с поэтажными окнами и ставнями, соединенными с каждой стороны общей регулируемой тягой, приводимой рычагом на кровельной части каждого ограждения, причем верхняя часть ограждения выполнена наклонной по углу наклона кровли лестничного и коридорного блоков в пределах трех верхних этажей-наклонной, в пределах нижнего (первого) этажа-вертикальной. На уровне каждого этажа выполнены проемы, заполненные остекленными оконными блоками, а с внутренней стороны на уровне перекрытий - проушины, а к этим проушинам шарнирно прикреплены панели перекрытия, которые другими концами прикреплены: верхние панели опираются в нишах стен лестничных, коридорных блоков, средние панели перекрытия прикреплены к блокам шарнирно, а нижние панели перекрытия опираются и фиксируются на опорных консольных столиках. Кроме того, нижние панели кинематически шарнирно связаны плоскими тягами, непосредственно примыкающими к межсекционным перегородкам или к торцовым ограждающим панелям, а сверху тяга шарнирно прикреплена к проушинам блоков среднего ряда панелей перекрытия, что образует в сочленении между блоками, перекрытиями и боковыми ограждающими панелями параллелограммную систему, обеспечивающую изменение формы параллелограмма при монтаже и демонтаже складывающейся в пакет секции. На нижнем соединении тяг с панелью перекрытия параллельно оси симметрии здания шарнирно прикреплены подвесные перегородки в складывающихся в пакет секциях с лестничными блоками. С двух стыкующихся сторон каждой складывающейся в пакет секции равномерно по длине панелей перекрытий и боковых ограждающих панелей выполнены плавающие несъемные болты для технологичности монтажа смежных секций, межсекционных перегородок, торцовых ограждений.

Межсекционные перегородки и торцовые наружные ограждения выполнены из отдельных поэтажных транспортабельных элементов, шарнирно-сочлененных между собой двухшарнирными серьгами, вдвигающимися в рабочем положении здания, внутрь смежного нижнего элемента, а сверху на коньковой части также, как на межсекционных перегородках, выполнена грузовая (монтажная) петля или вваренная винтовая втулка с винтовой пробкой для закрепления съемного рымболта.

Новым является то, что складное здание выполнено с лестницами, соединенными с коридорами и комнатами, для чего складывающиеся в пакет секции выполнены трех типов, отличающиеся лестничными блоками жесткой пространственной конструкции, составленной из боковых стен с дверьми лестничных площадей и полумаршей с ограждениями и перилами, причем в первом типе лестничная площадка выполнена на уровне середины каждого этажа, а второй тип - с лестничной площадкой на уровне междуэтажных перекрытий, третий тип блока выполнен с междуэтажными перекрытиями на всю ширину секции, сверху каждого блока выполнены двускатная кровля с карнизами, в пределах верхнего этажа с боковых сторон возле торцов выполнены направляющие, например, швеллерного сечения, а на уровне нижнего перекрытия с наружной стороны выполнены опорные столики с фиксатором. Лестничные и коридорные блоки устанавливают на соответствующие опорные плиты, совмещая оси симметрии блоков с осями симметрии опорных плит, и крепят болтами. Боковые ограждающие панели имеют ломаную скобообразную форму, причем верхняя часть в рабочем положении соответствует углу наклона кровли лестничного коридорного блоков, участок в пределах верхних трех этажей выполнен наклонным от вертикального с уклоном до 20 град, ограждение в пределах нижнего (первого) этажа выполнено вертикальным, причем на верхних углах ограждающих панелей выполнены ползуны или ролики, взаимодействующие с направляющими швеллерами на лестничных и коридорных блоках.

Указанная совокупность признаков позволяет достичь поставленную цель изобретения. Следовательно, она является существенной и полезной. Указанная совокупность отвечает критерию изобретения "существенные отличия".

Указанной совокупности не было обнаружено ни в научно-технической, ни в патентной литературе. Следовательно, она отвечает критерию изобретения "новизна".

На фиг.1 показано складное здание с фасадной стороны; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (по лестничному блоку); на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 (по коридорному блоку); на фиг. 4 - вид сложенной в пакет секции с коридорным блоком в транспортном положении; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 - лестничный блок с площадками на середине этажа; на фиг.7 - вид по стрелке Г на фиг. 6; на фиг.8 - лестничный блок с площадками на уровне междуэтажных перекрытий; на фиг. 9 - вид по стрелке Д на фиг.8; на фиг.10 - коридорный блок; на фиг.1 - вид по стрелке Е на фиг.10; на фиг.12 - разрез Ж-Ж на фиг. 11; на фиг.13 - разрез З-З на фиг.11; на фиг.14 - разрез И-И на фиг.10; на фиг.15 - разрез К-К на фиг.10.

Складное здание содержит рядовые (промежуточные) опорные плиты 1, торцовые опорные плиты 2, складывающиеся в пакет секции 3 типа I, складывающиеся в пакет секции 4 типа II, складывающиеся в пакет секции 5 типа III, межсекционные складывающиеся в пакет перегородки 6 и торцовые складывающиеся в пакет ограждения 7.

Рядовая опорная плита 1 с торцовых сторон имеет наклонные отмостки 8, а на границе между горизонтальным полом и отмостковой частью 8 прикреплен на всю ширину опорной плиты швеллер 9 с эластичной прокладкой между полками и стенкой.

Торцовая опорная плита 2 имеет наклонные отмостки 10 с трех сторон и прикрепленные швеллерные балки 9 на границе пола с торцовыми отмостковыми частями.

Складывающаяся в пакет секции 3 состоит из лестничного блока 11 с лестничными площадками на уровне половины этажа, наружных боковых ограждений 12, междуэтажных перекрытий 13-15 соответственно верхнего, среднего, нижнего ярусов, подвесной перегородки 16 и тяг 17.

Лестничный блок 11 содержит две боковые стены 18 с инженерными коммуникациями внутри нее (водопровод, канализация, теплофикация, электроснабжение, газ, радиотелефикация и телефон) двускатную кровлю 19 с карнизными свесами 20. На коньковой части кровли 19 выполнены вытяжные трубы 21 с дефлекторами, сверху которых прикреплена грузовая скоба или рым-болт 22. Стены 18 скреплены между собой лестничными площадками, верхней 23, средней 24, нижней 25 и опорной траверсой 26, которые обеспечивают лестничному блоку 11 большую пространственную жесткость. К лестничным площадкам и стенам 18 прикреплены восходящие 27, нисходящие 28 полумарши с ограждениями и поручнями 29. С наружной стороны стен 18 выполнены на уровне перекрытия 13 ниши 30, на уровне перекрытия 14 ряд проушин 31, на уровне перекрытия 15 опорные столики 32 с фиксаторами. Между карнизными свесами 20 и нишами 30 выполнены вертикальные направляющие 33.

Наружные боковые ограждения 12 выполнены с оконными проемами, имеют в поперечном сечении форму скобы, состоят из трех прямолинейных участков, верхний участок в рабочем положении здания соответствует углу наклона кровли лестничного блока и должен обеспечивать транспортный габарит при сложенном, транспортном положении секции 3, средний участок - наклонный, нижний участок в пределах первого этажа - вертикальный. В перегибе между наклонным и вертикальными участками выполнен карниз 34.

Складывающаяся в пакет секция 4 состоит из лестничного блока 35 с лестничными площадками 36-38, расположенными на уровне междуэтажных перекрытий. На участках площадок в стенках 18 выполнены двери 39. Остальные признаки соответствуют признакам складывающейся в пакет секции 3.

Складывающаяся в пакет секция 5 отличается от секций 3 и 4 тем, что вместо лестничного блока установлен коридорный блок 40 с междуэтажными перекрытиями 41-43.

Межсекционная складывающаяся в пакет перегородка 6 выполнена из поэтажных элементов прямоугольной, равномерно уменьшающейся по длине равнобедренно трапецеидальной формы, шарнирно-сочлененные между собой двухшарнирными серьгами, позволяющими складываться в один транспортабельный пакет (не показан), потому что эта конструкция изложена во многих ранних заявках).

Торцовое складывающееся в пакет ограждение 7 состоит из поэтажных элементов, сочлененных между собой двухшарнирными серьгами, отличается от межсекционной перегородки толщиной теплоизоляционного слоя, наличием окон, балконных дверей и складывающимися балконами.

Монтаж, демонтаж складного здания производится в следующей последовательности.

На выравненной и уплотненной по нивелировочным отметкам площадке с помощью соответствующей грузоподъемности и вылета стрелы крана производят монтаж опорных плит 1 и 2. В зависимости от количества монтируемых секций здания и количества крановых средств монтаж здания производят с торца здания или с его середины. Если монтаж здания производят с середины, то монтаж здания при соответствующем количестве монтажников ускорится вдвое, так как монтаж будет производиться в две стороны одновременно к торцам. При монтаже опорных плит уделяется особое внимание стыковке, совмещению осей симметрии, стыковке швеллеров 9 в одну линию с уплотнительными прокладками, совмещению полов двух смежных опорных плит в одну горизонтальную плоскость.

После монтажа, например 6-ой, 15-ой опорных плит 1 из двадцати секций здания (длиной 3х20 = 60 м) приступают к монтажу складывающейся в пакет секции 5 с коридорными блоками 40, десятой или одиннадцатой секции с любого конца (торца) здания. Монтажные краны находятся при этом на оси симметрии смонтированных опорных плит 1 на деревянных щитовых подкладках с тем, чтобы одновременно произвести дополнительное уплотнение основания и синхронные деформации группы смежных опорных плит.

Складывающиеся в пакет секции 5, 4, 3 для технологичности монтажа располагаются с двух сторон перпендикулярно оси симметрии монтируемого здания на стеллажах с подкатными тележками и с монтажными петлями, обращенными к кранам, что позволит иметь пространство между секциями около 3 м, где будут расположены на стеллажах межсекционные перегородки 6. Последним за складывающейся секцией 4 с лестничным блоком 35 будут располагаться торцовые складывающиеся в пакет ограждения 7.

Застропив первым краном за монтажную петлю, принимают складывающуюся в пакет секцию 5 в вертикальное положение. При этом все элементы секции еще находятся в сложенном положении. На весу, не более 5-10 см от пола опорной плиты 1, например десятой секции, ориентируют и с помощью монтажников оттягивают в стороны наружные боковые ограждения, и при достижении 3-5 град от вертикали опускают крюк крана до соприкосновения роликов внизу наружных боковых ограждений с полом опорной плиты 1. При дальнейшем опускании крюка крана за счет горизонтальной составляющей массы самой складывающейся в пакет секции все ее элементы, постепенно раскладываясь, автоматически займут свое рабочее положение. Стыки между опорной плитой 1 и складывающейся в пакет секцией 5 автоматически самоуплотняются в швеллерах 9.

После установки первой складывающейся в пакет секции 5 одновременно двумя кранами производится монтаж межсекционных перегородок 6, совмещая монтажные отверстия с несъемными болтами, равномерно расположенными по всей линии примыкания элементов складывающейся в пакет секции 5 и закрепляют перегородку так, чтобы она надежно держалась временно. После проверки соответствия примыкания проекту оба крана монтируют складывающуюся в пакет секцию 5 на девятую и одиннадцатую секции здания и добиваются совмещения несъемными плавающими болтами отверстий на межсекционных перегородках. Равномерно расставив максимальное количество рабочих по всей линии крепления, стягивают стык болтами до полной его герметизации. Вслед за этим производится монтаж двух последующих межсекционных перегородок 6, а за ними одновременно двух складывающихся в пакет секций 5 и так, чередуясь до второй и девятнадцатой секции, пока здание не станет длиной 48 м. За складывающейся в пакет секций 4 и межсекционной перегородкой 6 монтируют складывающуюся в пакет секцию 3 с лестничными блоками, при этом оформляется лестничная клетка с площадками, маршами и ограждениями. После монтажа трех первых складывающихся в пакет секций 5 в процессе уплотнения межсекционных стыков производят стыковку разъемов водопроводных, теплофикационных, канализационных и газораспределительных труб, а также электрических, радиотелевизионных, телефонных разъемов. В санузлах подключаются приборы. Последними монтируют торцовые складывающиеся в пакет ограждения 7 с балконами.

Если в пределах 50, даже 100 м от здания расположены инженерные коммуникации (водопровод, канализация, газ, электроэнергия), подключение должно производиться в день окончания монтажа здания.

Демонтаж складного здания производится в последовательности, обратной монтажу, с погрузкой на транспортное средство, или здание складывается на стеллажи и укрывается от атмосферных воздействий специальным тентом.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения заключаются в упрощении конструкции здания; увеличивается пространственная жесткость, что позволяет использовать в самых активных сейсмических регионах страны; улучшается сообщение между этажами, пожарная безопасность людей, увеличивается эксплуатационная надежность и полезная площадь.

Формула изобретения

1. СКЛАДНОЕ ЗДАНИЕ ШАТРОВОГО ТИПА, включающее установленные на фундаментах складные транспортабельные секции, каждая из которых состоит из наклонных ограждающих панелей с окнами, шарнирно сочлененных с панелями междуэтажных перекрытий, вертикального силового элемента, к которому с противоположных сторон прикреплены панели междуэтажных перекрытий, монтажные петли, торцевые панели, отличающееся тем, что каждый вертикальный силовой элемент выполнен в виде объемного блока, образованного двускатной кровлей с карнизами, вытяжной трубой с дефлектором и закрепленной на них сверху монтажной петлей, имеющими двери боковыми стенами, жестко соединенными с двускатной кровлей, и траверсой, объединяющей стены понизу, при этом объемные блоки секций выполнены трех типов, два из них снабжены лестничными полумаршами с ограждением и лестничными площадками, образующими лестничную клетку при соединении, а третий тип блока имеет дополнительные панели междуэтажных перекрытий, жестко соединенные с боковыми стенками, причем наклонные ограждающие панели выполнены ломаной формы с верхним наклонным участком, соответствующим уклону кровли объемного блока, и нижним вертикальным участком со свесом, являющимся продолжением средней части наклонных ограждающих панелей, при этом каждый объемный блок снабжен направляющими из швеллеров для перемещения верха наклонных участков, а на уровне низа направляющих выполнены прямоугольные ниши с опорной нижней гранью.

2. Здание по п.1, отличающееся тем, что фундаменты выполнены в виде опорных плит с отмостковыми частями, расположенными для торцевых плит с трех сторон, а для рядовых - с двух.

3. Здание по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено межсекционными перегородками с проемами и дверями.

4. Здание по п.1, отличающееся тем, что торцевые панели выполнены складывающимися и имеют окна и складные балконы.

5. Здание по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено подвесными к перекрытиям перегородками с дверями.

6. Здание по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено козырьками для окон.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15