Каркасный модуль здания

Авторы патента:

E04B1/32 - арочные строительные конструкции; сводчатые строительные конструкции; складные конструкции (сводчатые крыши E04B 7/08)

Владельцы патента RU 2604613:

Общество с ограниченной ответственностью ИЦ "Недра" (RU)

Изобретение относится к модульному объемно-каркасному строительству и может быть использовано в малоэтажном домостроении. Технический результат изобретения заключается в расширении возможности объемно-планировочных решений здания. Каркасный модуль здания выполнен из прямолинейных профилей-ребер, соединенных между собой крепежными узлами, расположенными в вершинах образованных треугольных граней оснований в виде верхнего и нижнего многоугольников. Верхний многоугольник вписан в нижний многоугольник, причем каждые два ребра, выходящих из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника, соединены с тремя прямолинейными профилями-ребрами посредством узлов двух вершин верхнего многоугольника. Каркасный модуль снабжен дополнительными вертикальными ребрами, выходящими из узлов вершин нижнего многоугольника, ребра, соединяющие верхний и нижний многоугольники оснований и выходящие из одного узла вершины нижнего многоугольника, соединены с дополнительными вертикальными ребрами и между собой прямыми вставками, а вершины дополнительных вертикальных ребер соединены с узлами верхнего многоугольника каркаса. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к модульному объемно-каркасному строительству и может быть использовано в малоэтажном домостроении для возведения жилых домов, общественных зданий и сооружений.

Известен каркасный модуль здания по Патенту РФ на полезную модель №86634, опубликованный 10.09.2009 г., МПК E04H 1/00, содержащий основание, каркас с внешними и внутренними обшивками и расположенным между ними утеплителем, потолок, пол и крышу и инженерные коммуникации, причем каркас модуля является несущим и выполнен из металлического профиля, образующего жесткую пространственно-замкнутую систему, при этом профиль является фиксирующим элементом для рамной конструкции из деревянного бруса, на которой закреплены внутренняя и внешняя обшивки потолка, стен и пола, при этом все элементы металлического каркаса расположены вне зоны холода и закрыты утеплителем.

Недостатком каркасного модуля здания является недостаточная эффективность объемно-планировочных показателей (отношение площади поверхности ограждающих конструкций к строительному объему модуля).

За прототип взят Патент РФ на полезную модель №127110, опубликованный 20.04.2013, МПК E04H 1/00. Каркасный модуль здания содержит основание, выполненное в виде верхнего и нижнего многоугольника, верхний многоугольник является вписанным в плане в нижний многоугольник и сдвинут на 0,5 стороны нижнего многоугольника, каркас модуля выполнен из прямолинейных металлических профилей-ребер, соединенных между собой крепежными узлами с образованием треугольных граней.

Недостатками прототипа являются недостаточно комфортная форма жилого объема и функциональность каркаса как модуля для создания более объемных конструкций.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание комфортной формы жилого объема и благоприятных условий для размещения жилых комнат путем увеличения вертикальной площади стен комнат, а также расширение возможности объемно-планировочных решений здания за счет создания конструкций, применение которых позволило бы, используя ограниченный набор элементов, расширять площади зданий за счет пристроенных многофункциональных модулей.

Заявляемый технический результат достигается тем, что каркасный модуль здания выполнен из прямолинейных профилей-ребер, соединенных между собой крепежными узлами, расположенными в вершинах образованных треугольных граней оснований, в виде верхнего и нижнего многоугольников, верхний многоугольник является вписанным в плане в нижний многоугольник, причем каждые два ребра, выходящих из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника, соединены с тремя прямолинейными профилями-ребрами посредством крепежных узлов двух вершин верхнего многоугольника, каркасный модуль снабжен дополнительными вертикальными ребрами, выходящими из крепежных узлов вершин нижнего многоугольника, ребра, соединяющие верхний и нижний многоугольники оснований и выходящие из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника, соединены с дополнительными вертикальными ребрами и между собой прямыми вставками, а вершины дополнительных вертикальных ребер соединены с крепежными узлами верхнего многоугольника каркаса.

Вершины дополнительных вертикальных ребер соединены между собой в плоскостях боковых граней вставками.

Дополнительные вертикальные ребра сформированы углами фрагментов стен или самими стенами.

Количество сторон верхнего многоугольника в два раза превышает количество сторон нижнего многоугольника, а каждая вторая сторона верхнего многоугольника совмещена в плане со стороной нижнего многоугольника.

Заявляемый каркасный модуль здания поясняется следующими графическими материалами.

Фиг. 1 - общий вид каркаса модуля.

Фиг. 2 - вид каркасного модуля сверху.

Фиг. 3 - общий вид каркаса модуля в случае, когда количество сторон верхнего многоугольника в два раза превышает количество сторон нижнего многоугольника,

где:

1 - прямолинейные профили - ребра

2 - треугольные грани

3 - верхний многоугольник основания

4 - нижний многоугольник основания

5 - крепежный узел верхнего многоугольника

6 - ребра, соединяющие нижний и верхний многоугольники оснований

7 - крепежный узел нижнего многоугольника

8 - дополнительные вертикальные ребра

9, 10 - прямые вставки

11 - вершины дополнительных вертикальных ребер

12 - вставка, соединяющая вершины дополнительных ребер

13 - фрагмент стены

14 - стена

Каркасный модуль здания выполнен из прямолинейных профилей-ребер 1, соединенных между собой крепежными узлами, расположенными в вершинах (на фиг. поз. не обозначено) образованных треугольных граней 2 оснований. Основания выполнены в виде верхнего 3 и нижнего 4 многоугольников. Верхний многоугольник 3 является вписанным в плане в нижний многоугольник 4. Каждые два ребра 6, выходящих из одного крепежного узла 7 вершины (на фиг. поз. не обозначено) нижнего многоугольника 4 соединены с тремя прямолинейными профилями-ребрами 1 посредством крепежных узлов 5 двух вершин (на фиг. поз. не обозначено) верхнего многоугольника. Каркасный модуль снабжен дополнительными вертикальными ребрами 8, выходящими из крепежных узлов 7 вершин нижнего многоугольника. Ребра 6, соединяющие верхний 3 и нижний 4 многоугольники оснований и выходящие из одного крепежного узла 7 вершины нижнего многоугольника 4, соединены с дополнительными вертикальными ребрами 8 и между собой прямыми вставками соответственно 9 и 10, а вершины 11 дополнительных вертикальных ребер 8 соединены с крепежными узлами 5 верхнего многоугольника каркаса.

В случае изготовления щитовой конструкции стен (деревянная обрешетка с утеплителем), для придания дополнительной жесткости стенам здания, вершины дополнительных вертикальных ребер могут быть соединены между собой металлическими или деревянными вставками 12 в плоскостях боковых граней.

В случае изготовления монолитных стен, например, из легких бетонов с металлической арматурой, дополнительные вертикальные ребра 8 могут быть сформированы углами фрагментов таких стен 13 или самими стенами 14.

Для увеличения вертикальной площади стен количество сторон верхнего многоугольника может в два раза превышать количество сторон нижнего многоугольника. В этом случае каждая вторая сторона верхнего многоугольника 3 будет совмещена в плане со стороной нижнего многоугольника 4, а дополнительные ребра 8 с прямыми вставками 9, 10 и основные ребра каркаса 6, выходящие из одного крепежного узла 7 вершины нижнего многоугольника 4, составляют опорную ферму.

Все элементы предлагаемой конструкции модульного здания могут быть изготовлены непосредственно на стройплощадке.

Процесс сборки в цехе осуществляют следующим образом: формируют нижний четырехугольник каркаса основания 1, который является фундаментом здания. Для повышения надежности конструкции крепежные узлы 7 нижнего многоугольника 4 (например, четырехугольника), устанавливают на свайные опоры. В дальнейшем собирают верхний многоугольник 3 основания каркаса и все четыре опорные фермы. С помощью грузоподъемного механизма поднимают собранный верхний многоугольник 3 основания каркаса, вместе с опорными фермами на высоту, определяемую выбранной длиной элементов опорных ферм, и собирают крепежные узлы 7. По окончании монтажных работ места болтовых соединений можно усилить электросваркой.

На смонтированный таким образом каркас приваривают металлическую арматурную сетку и формируют монолитные поверхности стен и крыши или монтируют деревянные рамы по аналогии с прототипом, которые являются основой для крепления внутренней и внешней обшивок каркаса для потолка, стен и пола модуля.

1. Каркасный модуль здания, выполненный из прямолинейных профилей-ребер, соединенных между собой крепежными узлами, расположенными в вершинах образованных треугольных граней оснований, в виде верхнего и нижнего многоугольников, верхний многоугольник является вписанным в плане в нижний многоугольник, причем каждые два ребра, выходящих из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника, соединены с тремя прямолинейными профилями-ребрами посредством крепежных узлов двух вершин верхнего многоугольника, отличающийся тем, что каркасный модуль снабжен дополнительными вертикальными ребрами, выходящими из крепежных узлов вершин нижнего многоугольника, ребра, соединяющие верхний и нижний многоугольники оснований и выходящие из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника, соединены с дополнительными вертикальными ребрами и между собой прямыми вставками, а вершины дополнительных вертикальных ребер соединены с крепежными узлами верхнего многоугольника каркаса.

2. Каркасный модуль здания по п. 1, отличающийся тем, что вершины дополнительных вертикальных ребер соединены между собой в плоскостях боковых граней вставками.

3. Каркасный модуль здания по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные вертикальные ребра сформированы углами фрагментов стен или самими стенами.

4. Каркасный модуль здания по п. 1, отличающийся тем, что количество сторон верхнего многоугольника в два раза превышает количество сторон нижнего многоугольника, а каждая вторая сторона верхнего многоугольника совмещена в плане со стороной нижнего многоугольника.

Изобретение относится к строительству и может использоваться для возведения несущих каркасов быстровозводимых зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в упрощении монтажа.

Защитное каркасно-тканевое сооружение // 2597013

Изобретение относится к области военного дела, а именно, к войсковым сооружениям для защиты личного состава, пунктов управления, медицинских пунктов и полевых госпиталей, возводимых при фортификационном оборудовании позиций и районов расположения войск.

Несущая конструкция многоэтажного большепролетного сооружения (варианты) и способ возведения многоэтажного большепролетного сооружения // 2596228

Изобретение относится к области строительства, в частности к несущей конструкции многоэтажного большепролетного сооружения. Технический результат изобретения заключается в увеличении свободного пространства сооружения.

Пространственное ячеистое купольное покрытие // 2583968

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении купольных покрытий зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости покрытия.

Гнутоклееная деревянная сетчатая оболочка, образованная перекрестными арочными конструкциями // 2578063

Изобретение относится к строительству, в частности к несущим клееным деревянным конструкциям. Сетчатая деревянная гнутоклееная конструкция образована перекрестными несущими арками и полуарками, имеющими верхний и нижний пояса, соединенные стойками.

Конструктор быстровозводимых сборно-разборных каркасов волнообразных оболочек переноса // 2573142

Изобретение относится к области строительства, в частности к сборно-разборным каркасам волнообразных оболочек. Технический результат изобретения заключается в снижении количества несущих элементов каркаса.

Конструктор быстровозводимых сборно-разборных сооружений в форме волнообразных оболочек вращения // 2573138

Изобретение относится к области строительства, в частности к сборно-разборным каркасам волнообразных оболочек вращения. Техническим результатом является снижение несущих элементов каркаса.

Узел соединения стержневых элементов пространственного каркаса (варианты) // 2570728

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлу соединения стержневых элементов. Технический результат изобретения заключается в монтаже стержней без перекосов.

Сооружение на базе пневматической опалубки // 2568461

Сооружение на базе пневматической опалубки может быть использовано для быстрого возведения сооружений типа оболочек. Сооружение на базе пневматической опалубки включает в себя герметично соединенные с основанием наружную и внутреннюю оболочки из эластичного материала.

Сборно-разборное арочное сооружение и узел крепления профилированного элемента к фундаменту, использованный в этом сооружении // 2566881

Изобретение относится к арочным конструкциям из тонколистовых холодногнутых профилей. Сборно-разборное арочное сооружение содержит покрытие из соединенных между собой внахлест продольными краями арок, каждая из которых выполнена составной по длине из нескольких профилированных элементов.

Конструктор быстровозводимых сборно-разборных сооружений в форме сферических оболочек // 2617657

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструктору быстровозводимых сборно-разборных каркасов сферических оболочек. Техническим результатом изобретения является упрощение монтажа/демонтажа конструктора. Конструктор содержит несущие элементы (ребра) и соединительные узлы (коннекторы), с помощью которых собираются унифицированные модули каркаса в виде смежных пространственных равнобедренных прямоугольных треугольников, гипотенузами и катетами которых являются однотипные дугообразные ребра. Соединительные узлы ребер каркаса выполнены из элементов двух типов: центрального (ортогонального) коннектора для соединения однотипных катетов между собой и сферического коннектора для соединения гипотенуз с катетами. 12 ил., 1 табл.

Способ создания монолитной строительной конструкции // 2620105

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу создания монолитной строительной конструкции при возведении купольных сводов. Техническим результатом изобретения является повышение прочности конструкции. Способ создания монолитной конструкции включает установку элементов каркаса, которые жестко связывают между собой. При этом укладывают и закрепляют на элементах каркаса фрагменты мембраны, выполненной из эластичных материалов, и затягивают ею свободное пространство, формируя несъемную опалубку. Затем на сформированное таким образом основание конструкции наносят самоотверждающийся жидкий вспененный состав методом его напыления и выдерживают созданную конструкцию до отверждения состава и достижения необходимой ее прочности. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Многофункциональное сооружение "узел спорта на открытом воздухе" // 2625843

Изобретение относится к строительству многофункциональных сооружений с трансформируемыми покрытиями. Многофункциональное сооружение включает зону для занятий зимними видами спорта и зону для занятий летними видами спорта. Зона для занятия зимними видами спорта представляет собой ледовое покрытие, расположенное на бетонном основании подвально-цокольного этажа сооружения 1, выполненного в виде открытого ледового катка без обогрева и боковых стенок. Потолочная плита перекрытия упомянутого подвально-цокольного этажа является основанием зоны для занятий летними видами спорта 2, выполненного в виде песчаного покрытия для пляжных видов спорта. Сооружение снабжено параллельно расположенными друг к другу рамами жесткости 3, выполненными в виде арок, которые размещены на железобетонных фундаментах, расположенных по углам бетонного основания подвально-цокольного этажа, обеспечивая единое целое железобетонных фундаментов и бетонного основания подвально-цокольного этажа. На арочных рамах жесткости установлена светопрозрачная сборно-разборная сезонная навес-крыша 4, выполненная в форме независимых между собой «лепестков». Навес-крыша расположена на вантах с возможностью свободно передвигаться по упомянутым вантам. Рамы жесткости перекрывают полностью все рабочее пространство многофункционального сооружения на отметке выше уровня земли. Для занятий летними видами спорта может быть использована зона для занятий летними видами спорта в зимнее время в качестве открытого лыжедрома при удалении светопрозрачной сборно-разборной сезонной навес-крыши 4. Многофункциональное сооружение снабжено гоночной трассой многоцелевого назначения. В его составе используют инфраструктурный городок из контейнерных модулей. Изобретение позволяет обеспечить возможность трансформации открытого полуплоскостного сооружения (стадион) в крытое сооружение (стадион) капитального типа и достичь полного эффекта открытого пространства в зимнее и летнее время и полузакрытого пространства в летне-осенний период. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Купол // 2627800

Изобретение относится к области строительства, в частности к купольным сооружениям. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности купола. Купол состоит из деревянного каркаса, включающего составные меридиональные арочные ребра, выполненные из состыкованных торцами под углом друг к другу элементов, и скрепленные верхними концами с центральным опорным элементом, а нижними - с опорным элементом основания, горизонтальных прогонов, соединенных с меридиональными ребрами. Состыкованные элементы арочных ребер соединены внахлест по вырезанным торцам и скреплены нагелями, на свободные концы которых надеты концы горизонтальных прогонов, центральный опорный элемент выполнен в виде диска, а нижний ярус горизонтальных прогонов надет на нагели, установленные в отверстия нижних элементов меридиональных арочных ребер. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Универсальное здание // 2631285

Изобретение относится к куполообразному или шарообразному универсальному зданию, представляющему собой быстровозводимую сборно-разборную конструкцию, и может быть использовано при возведении зданий различного функционального назначения, различной этажности, как теплых, так и холодных, в том числе жилых зданий, коттеджей, промышленных, административных зданий, спортивных, сельскохозяйственных, складских, временных переносных, арочных сооружений, атриума-крыши, атриума-помещения, размещенного над верхним этажом здания. Универсальное здание куполообразной формы содержит несущий каркас, выполненный с основанием и вершиной в виде многоугольников разного периметра, крышу в вершине несущего каркаса и облицовочный материал. При этом несущий каркас выполнен в виде по крайней мере трех пирамидообразных объемных ферм, расположенных симметрично относительно центра основания и жестко соединенных между собой в верхней части по крайней мере одной горизонтальной балкой с образованием пространства между крайними стойками объемной фермы, равноудаленного по всей высоте от основания и до верхней части ферм. Причем крыша обшита облицовочным материалом. Изобретение позволяет снизить материалоемкость и срок монтажа здания, повысить его прочность и устойчивость, в том числе в условиях несимметричных и динамических нагрузок, повысить энергоэффективность и светопрозрачность здания. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Купольное сооружение // 2638682

Изобретение относится к строительству купольных сооружений. Технический результат - повышение надежности сооружения при землетрясениях. Купольное сооружение включает крупноразмерные железобетонные плиты, продольные ребра которых направлены по меридианам, в нижней части жестко соединенные с опорным кольцом, в него дополнительно включены кольцо из пенобетона и железобетонное кольцо основания. Кольцо из пенобетона жестко соединено с опорным кольцом и железобетонным кольцом основания, при этом все кольца заглублены в грунт. 1 ил.

Арочное сооружение // 2639004

Изобретение относится к строительству арочных сооружений. Технический результат - повышение надежности сооружения при землетрясениях. Арочное сооружение включает фундаментные блоки, на которые опираются составные своды арки в виде криволинейных железобетонных элементов, соединенных вверху. Каждый криволинейный элемент содержит по всей длине сооружения вставку из пенобетона, а в месте их соединения по всей длине сооружения выполнена еще вставка из пенобетона. Криволинейные элементы имеют покрытие из высокопрочной листовой стали с наружной и внутренней сторон до вставок, причем боковые вставки из пенобетона закрыты с обеих сторон металлическими накладками, одной стороной жестко соединенной с покрытием, а верхняя вставка из пенобетона закрыта металлическими накладками, нижняя из которых жестко соединена с покрытием, а верхняя накладка с помощью тяжа притянута к нижней накладке. 3 ил.

Купольное сооружение // 2639230

Изобретение относится к строительству купольных сооружений. Технический результат - повышение надежности сооружения при землетрясениях. Купольное сооружение включает крупноразмерные железобетонные плиты, продольные ребра которых направлены по меридианам, в нижней части жестко соединенные с опорным кольцом, каждая железобетонная плита содержит по две вставки из пенобетона и покрытие из высокопрочной листовой стали с наружной и внутренней сторон до вставок, причем вставки из пенобетона закрыты с обеих сторон металлическими накладками, одной стороной, жестко соединенной с покрытием. 2 ил.

Способ изготовления покрытия // 2642733

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления покрытия. Технический результат изобретения заключается в снижении трудозатрат при монтаже покрытия. Покрытие содержит первый слой, выполненный из гибкого материала, второй и третий слои, выполненные предпочтительно из жесткого материала и присоединенные с противоположных сторон к первому слою. Второй и третий слои соответственно имеют V-образные канавки, ограничивающие соответствующие смежные жесткие конструкционные части. Каждая жесткая часть может быть ориентирована относительно смежной жесткой части путем сгибания первого слоя с обеспечением моделирования покрытия в соответствии с трехмерными конфигурациями и/или простой или двойной кривизной. 13 з.п. ф-лы, 10 ил.