Номер патента: 156

Опубликовано: 29.10.1998

Авторы: Шмаузер Герхард, Массам Дин

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Каркас модульного здания, включающий строительные рамы и соединительные пластины, отличающийся тем, что указанные строительные рамы имеют открытую конструкцию с заранее заданной конфигурацией и соединены разъемным соединением с целью формирования каркаса здания, включая стены и крышу; где рамы стен соединены разъемным соединением с целью формирования стеновых конструкций, рамы крыши соединены разъемным соединением с рамами стен посредством первых соединительных пластин, а смежные рамы крыши, сходящиеся у конька, соединены разъемным соединением посредством вторых соединительных пластин с целью формирования конструкции крыши; соединение рам с рамами и рам с соединительными пластинами осуществляется разъемными фиксирующими средствами; указанный каркас модульного здания реализуется в многочисленных конфигурациях; и где структурная целостность каркаса здания обеспечивается соединяющимися рамами без необходимости обшивки или связей жесткости.

2. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что строительные рамы включают наружные элементы, обеспечивающие структурную целостность, и внутренние элементы, обеспечивающие поддержку обшивки.

3. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что конструкция крыши обеспечивается соединенными рамами без ферменных перекрытий или связей жесткости.

4. Каркас модyльного здания по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает потолочную конструкцию, полученную из соединенных рам.

5. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что строительные рамы собраны из имеющих высокую прочность на растяжение материалов, выбранных из списка, включающего металлические секции, балки из углеродного волокна, синтетические брусья и пластик.

6. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что рамы и соединительные пластины предварительно изготовлены заводским способом.

7. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что соединение рам стен с рамами крыши посредством первых соединительных пластин дает возможность формования карниза.

8. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает третьи соединительные пластины для разъемного присоединения одной или более строительных рам, имеющих заранее заданную конфигурацию, с целью получения комбинированных рам.

9. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что строительные рамы соединены с целью формирования внутренних стеновых конструкций, потолочных конструкций и конструкций перекрытий без дополнительных строительных компонентов.

10. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает фундамент, на котором устанавливаются рамы.

11. Способ строительства модульного здания, имеющего строительные рамы и соединительные пластины, отличающийся тем, что включает этапы: предварительного изготовления заводским способом множества строительных рам, включая рамы стен и рамы крыши, причем указанные рамы имеют открытую конструкцию и имеют заранее заданную конфигурацию; разъемного соединения смежных рам стен разъемными фиксирующими средствами с целью формирования стеновых конструкций; разъемного соединения рам крыши с указанными рамами стен посредством первых соединительных пластин и разъемных фиксирующих средств; разъемного соединения смежных рам крыши посредством разъемных фиксирующих средств и смежных рам крыши, сходящихся у конька, посредством вторых соединительных пластин и разъемных фиксирующих средств с целью формирования конструкции крыши, причем указанная конструкция крыши не требует ферменных элементов для обеспечения структурной целостности; и разъемного прикрепления обшивки к конструкции крыши и стеновым конструкциям с целью формирования модульного здания.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап разъемного соединения смежных рам крыши с целью формирования конструкции крыши включает этап разъемного соединения рам крыши, сходящихся у конька, посредством вторых соединительных пластина.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы разъемного присоединения дополнительных рам стен к стеновым конструкциям с целью формирования внутренних стеновых конструкций.

14. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы предварительного изготовления в заводских условиях рам перекрытий и разъемного соединения рам перекрытий с целью формирования конструкции внутренних перекрытии.

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы предварительного изготовления в заводских условиях потолочных рам и разъемного соединения потолочных рам с целью получения конструкции потолка, причем указанные потолочные рамы соединены разъемным соединением с рамами стен.

16. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этап разъемного соединения рам с рамами посредством третьих соединительных пластин с целью формирования конструкций большего размера.

17. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включающий этапы: снятия обшивки с каркаса модульного здания; отсоединения одной или более рам от смежных рам и одной или более соединительной пластины путем удаления разъёмных фиксирующих средств; присоединения дополнительных рам к существующим рамам и одной или более соединительной пластине с целью расширения или модификации каркаса модульного здания; повторного соединения отсоединенных рам и соединительных пластин посредством разъемных фиксирующих средств; и прикрепления обшивки для завершения возведения модульного здания с измененной конфигурацией.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

1 Это изобретение относится к строительным сооружениям и, в частности, к каркасу модульного здания, которое может быть быстро сооружено при минимальных усилиях и рабочей силе. Изобретение найдет применение в широком диапазоне строительных ситуаций, включая строительство жилья, промышленные ангары и сельскохозяйственные фермы. Предпринимались многочисленные попытки разработки систем модульного строительства. Основная проблема известных технических решений заключалась в дефектах, связанных со структурной целостностью сооружения, получаемого в результате. Другая трудность заключается в том, что известные системы не являются по настоящему модульными, так как их тяжело сооружать и очень трудно модифицировать уже сооруженное. Изобретателям известен патент США 4858398, который раскрывает изготовленную заводским способом строительную систему модульного здания, обращенную к проблеме структурной целостности за счет построения панелей из элементов каркаса в форме швеллеров, окружающих жесткий изолирующий заполнитель с защитными поверхностными слоями, нанесенными на обеих сторонах. С этим подходом связаны две основные проблемы. Вопервых, существуют трудности в обеспечении устойчивой к атмосферным воздействиям герметизации между панелями. Во-вторых, сооружение, получающееся в результате, требует внутренних ферменных перекрытий для поддержки конструкции крыши. Оба эти признака нежелательны. Изобретателям известен патент США 5072554, который адресован изготавливаемому заводским способом зданию склада, сооружаемому из многих панелей, которые соединяются с помощью фланцевой и швеллерной конструкции. Это изобретение испытывает проблемы,сходные с описанными выше, кроме того, особенно сложна сборка. Модульные каркасные системы, например,описанные в заявке на международный патентWО 29537/94, имеют целью дать экономию на обслуживании, хранении и транспортировке за счет выполнения большого числа строительных работ в производственном цехе и последующей транспортировки модулей, изготовленных заводским способом, на строительную площадку. Достигая, по крайней мере, частично поставленную цель, они не обеспечивают какого-то особого преимущества в смысле облегчения строительства или стоимости материалов. Другая известная изобретателям из известного уровня техники система описана в заявке на международный патент WO 95/02097 (PCT/AU 94/00335). Система Leftminster основана на транспортабельных изготовленных заводским способом стеновых панелях, панелях перекрытий и крыши. В системе Leftminster панели, тре 000156 2 буемые для конкретного сооружения, разрабатываются и строятся перед транспортировкой на строительную площадку. На площадке изготовленные заводским способом панели возводятся на опорах для поддержки перекрытий. СистемаLeftminster не является модульной, так как она не основана на стандартном комплекте панелей. Кроме того, она требует большого числа отдельных компонентов, включая связи жесткости(или форменные перекрытия) для поддержки крыши. Хотя заявка компании Leftminster описывает систему строительства заводским способом, имеющую некоторые усовершенствования в сравнении с известными конструкциями из металлических рам, она не дает преимущества вследствие сложности конструирования на площадке и дорогостоящего многообразия требуемых компонентов. Необходимость в ферменной конструкции крыши для обеспечения структурной целостности серьезно ограничивает гибкость и применимость системы. В общем, известные технологии строительства требуют сложного множества компонентов, включая штифты, пластины, зажимы,связи жесткости для стен и крыши, гайки и болты, фермы, обшивка и так далее. Большое число компонентов требует от строителя проводить значительное время соединяя их вместе. Кроме того, известные модульные сооружения обычно ограничиваются особой обшивкой, которая существенна для добавления прочности здания. А также, будучи однажды воздвигнуты, сооружения с трудом поддаются расширению. Целью настоящего изобретения является предоставление каркаса модульного здания,который имеет минимальное число компонентов и образует сооружение, которое не требует использования обшивки или связей жесткости для обеспечения структурной целостности. Дополнительной целью изобретения является предоставление каркаса модульного здания, являющегося простым и который можно быстро собрать и разобрать по сравнению с известными ранее системами. Еще одной целью изобретения является предоставление каркаса модульного здания,который обеспечивает легкость структурной модификации. Дополнительные цели станут очевидными из следующего ниже рассмотрения. В одной форме, хотя она не является единственной и несомненно наиболее общей формой, изобретение заключается в каркасе модульного здания, включающем строительные рамы и соединительные пластины; причем указанные строительные рамы имеют открытую конструкцию с заранее заданной конфигурацией; указанные строительные рамы соединены разъемным соединением с целью формирования каркаса здания, включая стены и крышу; где рамы стен соединены разъемным соединением с 3 целью формирования стеновых конструкций,рамы крыши соединены разъемным соединением с рамами стен первыми соединительными пластинами, а смежные рамы крыши, сходящиеся у конька, соединены разъемным соединением с помощью вторых соединительных пластин с целью формирования конструкции крыши; соединение рам с рамами и рам с соединительными пластинами осуществляется разъемными фиксирующими средствами; и где структурная целостность каркаса здания обеспечивается соединенными рамами без необходимости обшивки или связей жесткости. Строительные рамы в предпочтительной реализации включают наружные элементы и внутренние элементы. Наружные элементы соответствующим образом выполняют конструктивную роль, а внутренние элементы обеспечивают поддержку обшивки. Конструкция крыши соответствующим образом обеспечена соединенными рамами без необходимости в ферменных перекрытиях или связях жесткости. Каркас модульного здания может дополнительно включать потолочную конструкцию,сформированную из соединенных рам. Структурная целостность каркаса здания может быть обеспечена соединенными рамами, образующими конструкции стен и конструкцию потолка. В предпочтительной реализации конструкция крыши не требуется для обеспечения структурной целостности каркаса здания тогда, когда он включает конструкцию потолка. В предпочтительной реализации строительные рамы собираются из материалов,имеющих высокую прочность на растяжение,например, металлических секций, балок из углеродного волокна, синтетических брусьев, пластиков или других современных конструкционных материалов. Рамы могут быть сконструированы для соответствующего ветрового индекса. Предпочтительней, чтобы каркас здания имел ветровой индекс до W70. Для изготовления строительных рам подходит большое число стандартных размеров и конфигураций. Рамы пригодны для заводского способа изготовления и хранения на складе с запасом изготовленных заранее соединительных пластин. Предпочтительней поставлять третью соединительную пластину, приспособленную для разъемного соединения стандартных рам с целью формирования комбинированных рам. В предпочтительной реализации строительные рамы соединяются, образуя конструкции внутренних стен, конструкции потолков и конструкции перекрытий без добавочных строительных компонентов. Получаемая в результате конструкция может быть пригодна для обшивки любым жела 000156 4 тельным материалом вне зависимости от строительных свойств обшивки. В предпочтительной реализации каркас модульного здания возводится на месте на болтах, вмурованных в бетонный фундамент с утолщенными ребрами или установленными опорами. В предпочтительной реализации вторая соединительная пластина включает в себя коньковую пластину с уклоном крыши между 15 и 50. В дополнительной форме изобретение заключается в способе строительства модульного здания, включающем этапы: конструирования множества рам, причем указанные рамы имеют открытую конструкцию и имеют заранее заданную конфигурацию; разъемного соединения смежных рам стен с целью формирования конструкции крыши; разъемного соединения рам крыши с указанными рамами стен первыми соединительными пластинами; разъемного соединения смежных рам крыши с целью формирования конструкции крыши; и разъемного прикрепления обшивки к рамам с целью формирования здания. В предпочтительной реализации этап разъемного соединения смежных рам крыши с целью формирования конструкции крыши включает этап разъемного соединения смежных рам крыши, сходящихся у конька, с помощью вторых соединительных пластин. В предпочтительной реализации способ дополнительно включает этапы разъемного присоединения дополнительных рам с целью формирования конструкций внутренних стен,конструкций перекрытий и конструкций потолков. Способ дополнительно может включать этап разъемного соединения рам с рамами с помощью третьих соединительных пластин с целью формирования конструкций большего размера. В еще одной дополнительной форме изобретение заключается в способе расширения модульного здания, включающем этапы: снятия обшивки с каркаса модульного здания; отсоединения одной или более рам от смежных рам и соединительных пластин; присоединения дополнительных рам к существующим рамам с целью расширения каркаса модульного здания; повторного соединения отсоединенных рам; и прикрепления обшивки для завершения возведения расширенного модульного здания. Для облегчения понимания изобретения,здесь будут описаны предпочтительные реализации со ссылкой на следующие рисунки, на которых: 5 на фиг. 1 изображена схема стандартной рамы стены; на фиг. 2 иллюстрация способа формирования рамы; на фиг. 3 - схема стандартной рамы стены,включающей проемы для двери и окна; на фиг. 4 - схема стандартной рамы крыши; на фиг. 5 - схематический вид конструкции ангара, включающей множество стандартных рам; на фиг. 6 - схема пластины карниза; на фиг. 7 - схема коньковой пластины; на фиг. 8 - схема пластины расширения; на фиг. 9 - вид в разрезе части собранной группы рам; на фиг. 10 - устройство типичного основания; на фиг. 11 - последовательность рисунков,демонстрирующих способ строительства ангара; на фиг. 12 - покомпонентное изображение каркаса для дома; на фиг. 13 - изометрическая проекция альтернативной конструкции ангара; на фиг. 14 - схема коньковой пластины для ангара, показанного на фиг. 13; на фиг. 15 - сводные данные о строительстве. На рисунках одинаковые числа относятся к одинаковым элементам. Для упрощения объяснения будем ссылаться на рамы, сконструированные из стальных швеллерных элементов,имеющих профиль С. Смежные элементы сварены с образованием рам. Хотя предпочтительная реализация относится к стальным швеллерным элементам определенных размеров,очевидно, что в зависимости от требуемой нагрузочной способности будут подходить и другие размеры, и другие материалы. Для сборки рамы сварка также может быть заменена эквивалентными средствами, например болтовым соединением или прессованием. Обратимся к фиг. 1, где показана типичная рама, включающая наружные элементы, составленные из секций 150 мм швеллера толщиной 1,9 мм, имеющие обозначение 1, и толщиной 1,0 мм, имеющие обозначение 2. Рамы сформированы из швеллерных секций, имеющих профиль С, обращенный вовнутрь. Внутренние элементы 3 являются секциями из 100 мм швеллера толщиной 1,5 мм. Швеллерные секции, как показано на фиг. 2 сварены стыковочными швами 4. Наружные элементы 1, 2 играют конструктивную роль за счет формирования портальной рамы и обеспечивают значительную несущую способность при установке на бетонной плите,опорах или столбах. Внутренние элементы обычно действуют как опорные элементы для обшивки наподобие стоек, поясов, прогонов,планок, ригелей, переплетов и порогов. Рамы стен на фиг. 1 имеют стандартный размер шириной 3000 мм и высотой 3000 мм. 6 Для обеспечения строительства разнообразных конструкций рамы изготавливают со стандартной шириной 600, 900, 1500, 2400, 2700 и 300 мм и стандартной высотой 2400, 2700 и 300 мм. Для специальной конструкции могут быть изготовлены рамы в 1/2 или 1/3 размера. Модульная природа каркаса здания позволяет предварительное изготовление запаса рам и соединительных пластин в заранее заданных конфигурациях. Требуемые для здания рамы и соединительные пластины затем, в противоположность системам, описанным в прототипах,поставляются непосредственно со склада. Эта подготовка также имеет преимущества, заключающиеся в достижении вертикальности и параллельности каркаса модульного здания вследствие того, что оно строится из заранее изготовленного запаса заранее заданной конфигурации с заводскими допусками. Изобретатели обнаружили, что требуются только три базовых типа рам, а именно:a) рамы С 10015, включающие наружные элементы в виде 100 мм швеллера с сечением С и толщиной 1,5 мм и внутренние элементы в виде 100 мм швеллера с сечением С и толщиной 1,5 мм;b) рамы С 15015, включающие наружные элементы в виде 150 мм швеллера с сечением С и толщиной 1,5 мм и внутренние элементы в виде 150 мм швеллера с сечением С и толщиной 1,5 мм; и с) рамы С 15019, включающие наружные элементы в виде 150 мм швеллера с сечением С и толщиной 1,9 мм и внутренние элементы в виде 150 мм швеллера с сечением С и толщиной 1,5 мм. Рама шириной 3000 мм и высотой 3000 мм с проемом для двери и проемом для окна показана на фиг. 3. Так же, как в случае с рамой для сплошной стены, представленном на фиг. 1, наружные элементы 5 рамы являются секциями 150 мм швеллера толщиной 1,5 мм (или 1,9 мм для более высоких ветровых индексов) с остальными элементами меньшего калибра. Рамы крыши формируют аналогично рамам стен. Рама крыши, изображенная на фиг. 4,изготовлена с размерами 3000 мм на 3000 мм. Рама получена из секций 150 мм швеллера с профилем С и толщиной 1,5 мм (или 1,9 мм). Здание 6, полученное из большого числа стандартных рам, показано на фиг. 5. Здание изготовлено из двух идентичных рам 7, разработанных с проемом для гаражной двери. Рама с дверью 8 и рама с окном 9 образуют одну сторону здания. Остальные стороны (не видны) идентичны стандартной раме на фиг.1. Четыре идентичных рамы крыши 10 образуют крышу. Рама фронтона 11 завершает каркас модульного здания. Рамы стен с помощью разъемного соединения соединены с прилегающими рамами крыши пластинами карниза 12 так, как показано 7 схематично на фиг. 6. Для рам, описанных выше, пластины карниза с каждым плечом 13,имеющим длину 700 мм, изготовлены из 5 мм сплава. Направляющий выступ 14 помогает устанавливать пластину при сборке. Ряд отверстий под болты, например 15, предварительно высверлены в пластине карниза для облегчения фиксации. Рамы крыши с целью их стыковки у конька соединены разъемным соединением с помощью коньковой пластины 16, показанной на фиг. 7. Коньковая пластина также изготовлена из 5 мм сплава и имеет ряд отверстий под болты, например 17. Для каркаса модульного здания, показанного на фиг. 5, коньковая пластина имеет плечи 18 длиной 400 мм и центральную область 19 длиной 688 мм. Коньковая пластина отформована с ужесточающей пластиной 20. Для конструкций большего размера пластина расширения 21, как показано на фиг 8,облегчает соединение прилегающих рам с целью образования большой крыши или высокого здания. Собранная группа, состоящая из рам стен,рам крыши, пластин карниза, пластин расширения и пластин крыши, показана на фиг. 9. Коньковая пластина 22 показана соединяющей рамы крыши 23 и 24, сходящиеся в коньке. Присоединяются прилегающие рамы крыши, например 25. В показанном примере каждая сторона крыши имеет длину в две рамы, поэтому требуется использовать пластину расширения 26 для присоединения рам крыши 27, 28, 29 и 30. Рамы крыши 28 и 27, образуя карниз, простираются за пределы рам стены 31 и 32. Рамы 27, 28, 31 и 32 соединены пластиной карниза 33 (рама крыши 27 показана коротко обрезанной для того, чтобы показать пластину карниза 33). Хотя соединительные пластины из сплава обеспечивают конструкцию с высокой прочностью, они не являются необходимыми в каждой ситуации. Соединительные пластины могут быть из мягкой стали, если приемлемы более низкие ветровые индексы. Рама потолка 34 может быть просто добавлена к каркасу модульного здания путем скрепления болтами, например, верхней части рамы стены 31 и пластины карниза 33. Все рамы крыши, рамы стен и соединительные пластины скрепляются вместе болтами М 12 8.8/S UNO. Собранная группа, изображенная на фиг. 9, может быть легко разобрана путем удаления болтов. В некоторых ситуациях могут быть удобны другие фиксирующие средства, например самонарезающие винты и сварные швы. Каркас модульного здания удобно возводить на бетонной плите 35, имеющей как, например, показано на фиг. 10, вмурованные в нее болты M12 (позиция 35 а). Рамы стен 31 и 32,которые сходятся в углу, прикрепляются болта 000156 8 ми к бетонной плите и друг к другу так, как показано на фиг.9. Способ сборки модульного строительного каркаса для ангара изображен на фиг. 11. Бетонная плита отлита с вмурованными в нее болтами. Вначале рамы прилегающих к углам стен,скреплены болтами друг с другом и с бетонным фундаментом так, как показано на фиг. 11(а). Оставшиеся рамы прикреплены болтами к бетонному фундаменту так, как показано на фиг. 11(b). На этой стадии пластины карниза могут быть удобно прикреплены болтами на свое место. Первая рама крыши устанавливается на место и ее верхняя точка, как показано на фиг. 11(с), может удерживаться подставками или заделкой фронтона (показанной как позиция 11 на фиг. 5). Рама крыши прикрепляется болтами к пластинам карниза. Устанавливается и прикрепляется болтами к пластинам карниза рама крыши, соответствующая первой. На стадии,показанной на фиг. 11(d), коньковая пластина прикрепляется болтами в положении, позволяющем соединить две рамы крыши. Оставшиеся рамы крыши с помощью болтов закрепляются на месте для завершения рамы модульного здания. Вышеизложенное описывает один способ строительства ангара. Для других конструкций способ строительства будет отличаться. Например, потолок может быть возведен на собранных стенах перед установкой рам крыши. Кроме того, крыша может быть собрана отдельно и установлена на место с помощью крана. Ангар мог бы быть построен прямо на земле без первоочередной заливки плиты. Благодаря малому весу каждой рамы этапы возведения рамы модульного здания, изображенные на фиг. 11, могут выполнить два человека, хотя задача в некоторой степени облегчается при участии трех и более человек. Изобретение не ограничено рамками простых конструкций, показанных на фиг. 5 и 11. Возможна постройка жилого здания, как например, показанная на фиг. 12. На фиг. 12 ясно показано множество различных рам для стен, например 36 и 37. Также показаны рамы потолка 38, установленные так, что они образуют потолок. Обрешетка потолка не требуется. Рамы крыши 39 показаны установленными так, что они образуют крышу дома. Не требуются фермы поддержки крыши и обрешетка крыши. Изобретатели установили, что конструкция крыши не является необходимой для обеспечения структурной целостности каркаса здания. Рамы потолка имеют настолько достаточные конструктивные свойства, что конструкция, образованная рамами стен и рамами потолка, отвечает требованиям соответствующих строительных стандартов. Это обеспечивает гибкость при строительстве и облегчает возведение многоэтажных конструкций. Кроме того, крыша может иметь почти любую форму без наруше 9 ния прочности или ветровой устойчивости оставшейся части конструкции. Следует оценить то, что любая желаемая форма обшивки 40 может быть использована для покрытия каркаса здания и завершения сооружения дома. Распространенной обшивкой крыши была бы Custom Orb 0.42 ВМТ. Распространенной обшивкой стен были бы древесина,волокнистый лист или кирпичная облицовка. Следует оценить то, что конструкция, изображенная на фиг. 12, может быть легко разобрана и расширена или перенесена. Каркас потолка имеет достаточную нагрузочную способность для формирования пола следующего этажа. Для создания дополнительного этажа необходимо лишь отвинтить и удалить пластины карниза. На место крепятся болтами пластины расширения, крыша поднимается или удаляется,а дополнительные рамы стен прикрепляются на место болтами. Затем, для соединения рам крыши и рам новых стен, на место прикрепляются болтами пластины карниза. Аналогично этому конструкция может быть расширена в горизонтальном направлении. Стена или секция стены удаляется, а дополнительные рамы стены собираются так, чтобы увеличить конструкцию в размере. Рамы потолка и рамы крыши собираются так, как описано выше. Изобретение обладает особым преимуществом, заключающимся в возможности образования конструкций необычной формы. Восьмиугольный ангар 41 на фиг. 13 в обычных условиях был бы построен с центральной опорой. При использовании каркаса модульного здания,описанного здесь, ангар может быть построен без центральной опоры. Как показано на фиг. 13, изготовленная по специальному заказу коньковая пластина 42 соединяет восемь рам крыши 43. Рамы крыши 43 соединены с рамами стен таким же образом, как описано выше. Фиг. 15 сводит в таблицу многие из конструкций ангаров, которые могут быть построены с помощью трех базовых рам, описанных ранее. Таблица показывает комбинации материалов,требуемых для достижения требуемой прочности (в кНм), и примеры размеров ангаров. Столбец 44 относится к рамам С 15019 Р/2 (два примыкающих наружных элемента) и 5 мм соединительным элементам из сплава Bisalloy 360. Столбец 45 относится к рамам С 15019 Р и 5 мм соединительным элементам из сплава Bisalloy 360. Столбец 46 относится к рамам С 15015 и 5 мм соединительным элементам из сплава Bisalloy 360. Столбец 47 относится к рамам С 15015 и 5 мм соединительным элементам из мягкой стали. Например, ангар шириной 6 м и высотой 3 м, построенный для ветрового индекса W55C,требует применения рам С 15015 и 5 мм соединительных элементов из сплава Bisalloy 360(столбец 46) или еще лучшего качества. Анало 000156 10 гичные таблицы могут быть подготовлены для других конструкций, например жилищного строительства. В общем, рамы С 10015 используются для стен, рамы 10015 или С 15015 используются для потолков и рамы С 15015 или С 15019 используются для крыши. Специалистам в области строительства зданий очевидно, что каркас модульного здания,описанный здесь, предлагает ряд преимуществ. Конструкция с жестким открытым каркасом делает возможным использование широкого диапазона облицовочных материалов, которые ранее были невозможны. Обшивка может быть установлена на каркас обычными средствами. Вследствие того, что стандартный ряд рам предварительно изготавливается заводским способом, существуют значительные преимущества вследствие улучшенных допусков измерения и повышенной гарантии качества. Конструкции с ветровой классификацией от нижнего индекса W28N (N1) до наивысшего индекса W70NC (С 4) могут быть построены при использовании той же самой модульной системы. Вследствие минимального числа компонентов и малого веса рам непрофессионал или профессиональный строитель легко может возвести здание в минимальные сроки. На практике обнаружено, что модульная система по настоящему изобретению делает возможным снижение времени возведения каркаса, по крайней мере,на 50%. Это минимизирует влияние проблем,связанных с погодой, и уменьшает время окончания работ и завершения всего проекта. Кроме того, высота здания может быть увеличена позже путем простого отвинчивания и удаления панелей крыши и пластин карниза,прикрепления дополнительных стеновых панелей и соединительных пластин в верхней части существующих стеновых панелей и установки обратно на место пластин карниза и панелей крыши. Система также применима при разработке и строительстве зданий, имеющих разнообразные формы, например шести- и восьмиугольных, и в этих случаях панели каркаса крыши будут, в общем, иметь треугольную или другую конфигурацию. Целью всего описания было раскрыть предпочтительные реализации изобретения, не ограничивая изобретение какой-либо одной реализацией или определенным набором признаков. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Каркас модульного здания, включающий строительные рамы и соединительные пластины, отличающийся тем, что указанные строительные рамы имеют открытую конструкцию с заранее заданной конфигурацией и соединены разъемным соединением с целью фор 11 мирования каркаса здания, включая стены и крышу; где рамы стен соединены разъемным соединением с целью формирования стеновых конструкций, рамы крыши соединены разъемным соединением с рамами стен посредством первых соединительных пластин, а смежные рамы крыши, сходящиеся у конька, соединены разъемным соединением посредством вторых соединительных пластин с целью формирования конструкции крыши; соединение рам с рамами и рам с соединительными пластинами осуществляется разъемными фиксирующими средствами; указанный каркас модульного здания реализуется в многочисленных конфигурациях; и где структурная целостность каркаса здания обеспечивается соединяющимися рамами без необходимости обшивки или связей жесткости. 2. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что строительные рамы включают наружные элементы, обеспечивающие структурную целостность, и внутренние элементы, обеспечивающие поддержку обшивки. 3. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что конструкция крыши обеспечивается соединенными рамами без ферменных перекрытий или связей жесткости. 4. Каркас модyльного здания по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает потолочную конструкцию, полученную из соединенных рам. 5. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что строительные рамы собраны из имеющих высокую прочность на растяжение материалов, выбранных из списка, включающего металлические секции, балки из углеродного волокна, синтетические брусья и пластик. 6. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что рамы и соединительные пластины предварительно изготовлены заводским способом. 7. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что соединение рам стен с рамами крыши посредством первых соединительных пластин дает возможность формования карниза. 8. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает третьи соединительные пластины для разъемного присоединения одной или более строительных рам, имеющих заранее заданную конфигурацию, с целью получения комбинированных рам. 9. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что строительные рамы соединены с целью формирования внутренних стеновых конструкций, потолочных конструкций и конструкций перекрытий без дополнительных строительных компонентов. 10. Каркас модульного здания по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает фундамент, на котором устанавливаются рамы. 11. Способ строительства модульного здания, имеющего строительные рамы и соедини 000156 12 тельные пластины, отличающийся тем, что включает этапы: предварительного изготовления заводским способом множества строительных рам, включая рамы стен и рамы крыши,причем указанные рамы имеют открытую конструкцию и имеют заранее заданную конфигурацию; разъемного соединения смежных рам стен разъемными фиксирующими средствами с целью формирования стеновых конструкций; разъемного соединения рам крыши с указанными рамами стен посредством первых соединительных пластин и разъемных фиксирующих средств; разъемного соединения смежных рам крыши посредством разъемных фиксирующих средств и смежных рам крыши, сходящихся у конька, посредством вторых соединительных пластин и разъемных фиксирующих средств с целью формирования конструкции крыши, причем указанная конструкция крыши не требует ферменных элементов для обеспечения структурной целостности; и разъемного прикрепления обшивки к конструкции крыши и стеновым конструкциям с целью формирования модульного здания. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап разъемного соединения смежных рам крыши с целью формирования конструкции крыши включает этап разъемного соединения рам крыши, сходящихся у конька, посредством вторых соединительных пластина. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы разъемного присоединения дополнительных рам стен к стеновым конструкциям с целью формирования внутренних стеновых конструкций. 14. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы предварительного изготовления в заводских условиях рам перекрытий и разъемного соединения рам перекрытий с целью формирования конструкции внутренних перекрытии. 15. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы предварительного изготовления в заводских условиях потолочных рам и разъемного соединения потолочных рам с целью получения конструкции потолка, причем указанные потолочные рамы соединены разъемным соединением с рамами стен. 16. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает этап разъемного соединения рам с рамами посредством третьих соединительных пластин с целью формирования конструкций большего размера. 17. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включающий этапы: снятия обшивки с каркаса модульного здания; отсоединения одной или более рам от смежных рам и одной или более соединительной пластины путем удаления разъмных фиксирующих средств; присоединения дополнительных рам к существующим рамам и одной или более соединительной пластине с целью расширения или модифи 13 кации каркаса модульного здания; повторного соединения отсоединенных рам и соединительных пластин посредством разъемных фиксирующих средств; и прикрепления обшивки для завершения возведения модульного здания с измененной конфигурацией.

МПК / Метки

МПК: E04B 1/343, E04H 1/00

Метки: здания, модульного, каркас

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-156-karkas-modulnogo-zdaniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Каркас модульного здания</a>

Похожие патенты