RU2725356C1 - Каркасный модуль здания - Google Patents

Каркасный модуль здания Download PDF

Info

Publication number
RU2725356C1
RU2725356C1 RU2019135643A RU2019135643A RU2725356C1 RU 2725356 C1 RU2725356 C1 RU 2725356C1 RU 2019135643 A RU2019135643 A RU 2019135643A RU 2019135643 A RU2019135643 A RU 2019135643A RU 2725356 C1 RU2725356 C1 RU 2725356C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polygon
fastening
truss
frame
nodes
Prior art date
Application number
RU2019135643A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Олегович Версилов
Юрий Иванович Разорёнов
Нина Александровна Бузало
Надежда Геннадьевна Царитова
Original Assignee
Сергей Олегович Версилов
Юрий Иванович Разорёнов
Нина Александровна Бузало
Надежда Геннадьевна Царитова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Олегович Версилов, Юрий Иванович Разорёнов, Нина Александровна Бузало, Надежда Геннадьевна Царитова filed Critical Сергей Олегович Версилов
Priority to RU2019135643A priority Critical patent/RU2725356C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2725356C1 publication Critical patent/RU2725356C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/32Arched structures; Vaulted structures; Folded structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области строительства, в частности к каркасному модуля здания. Технический результат изобретения – повышение жесткости конструкции. Каркасный модуль здания выполнен из прямолинейных профилей-ребер, соединенных между собой шарнирными узлами, расположенными в вершинах образованных треугольных граней оснований в виде верхнего и нижнего многоугольников. Каждый крепежный узел нижнего многоугольника соединен с двумя крепежными узлами верхнего многоугольника опорной фермой, состоящей из ребер каркаса, выходящих из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника и соединяющих ее с двумя крепежными узлами верхнего многоугольника. Крепежные узлы опорных ферм выполнены с возможностью поворота фермы вокруг оси стороны верхнего восьмиугольника, расположенной между крепежными узлами, а нижние части верхних вертикальных стержней ферм оборудованы крепежными узлами для установки балок второго этажа. 2 ил.

Description

Изобретение относится к модульным пространственно-стержневым каркасам зданий и может быть использовано для возведения жилых домов, сезонных и постоянных спортивных, выставочных, торговых сооружений.
Известен каркасный модуль здания по Патенту РФ на полезную модель №86634, опубликованный 10.09.2009 г., МПК Е04Н 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).
Известен каркасный модуль здания по Патенту РФ на полезную модель №127110, опубликованный 20.04.2013, МПК Е04Н 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 каркасного модуля здания, являются недостаточно комфортная форма жилого объема и функциональность каркаса как модуля для создания более объемных конструкций.
За прототип взят каркасный модуль здания по Патенту РФ на изобретение №2604613, опубликованный 10.12.2016, МПК Е04В 1/32.
Каркасный модуль 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, выходящие 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.
К недостаткам прототипа относится недостаточная жесткость каркаса и сложность монтажа модуля.
Техническим результатом изобретения является обеспечение повышенной жесткости конструкции каркаса при снижении трудоемкости сборки за счет использования принципа самовозведения, унификация узлов и элементов, повышение транспортабельности, за счет облегчения опорных конструкций.
Особое значение возведение каркасных модулей имеет при строительстве в условиях Крайнего Севера - высокие аэродинамические и конструктивные свойства, возможность использования современных теплоизоляционных материалов, скорость и простота монтажа, возможность доставки в отдаленные районы всех составляющих модуля в компактно упакованном виде, малая нагрузка на основание позволяют применять подобные конструкции с большой эффективностью.
Характерная черта предлагаемого модульного пространственно-стержневого каркаса здания - отсутствие несущих конструкций в виде колонн, балок, массивных плоских перекрытий.
Технический результат достигается за счет того, что каркасный модуль здания, выполненный из прямолинейных профилей-ребер, соединенных между собой шарнирными узлами, расположенными в вершинах образованных треугольных граней оснований, в виде верхнего и нижнего многоугольников, верхний многоугольник является вписанным в плане в нижний многоугольник, количество сторон верхнего многоугольника в два раза превышает количество сторон нижнего многоугольника, каждый крепежный узел нижнего многоугольника соединен с двумя крепежными узлами верхнего многоугольника опорной фермой, состоящей из ребер каркаса (стержней), выходящих из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника и соединяющих ее с двумя крепежными узлами верхнего многоугольника, причем каждая опорная ферма выполнена из двух групп параллельных вертикальных, горизонтальных и наклонных стержней, расположенных во взаимно-перпендикулярных плоскостях, при этом нижний вертикальный стержень фермы является вертикальным ребром, выходящим из вершины нижнего многоугольника, крепежные узлы опорных ферм выполнены с возможностью поворота фермы вокруг оси стороны верхнего восьмиугольника, расположенной между крепежными узлами, а нижние части верхних вертикальных стержней ферм оборудованы крепежными узлами для установки балок второго этажа.
На Фиг. 1 - представлен общий вид каркаса модуля. На Фиг. 2 - представлен общий вид каркаса модуля в процессе монтажа, где:
1 - прямолинейные профили - ребра
2 - треугольные грани
3 - верхний многоугольник основания
4 - нижний многоугольник основания
5 - крепежный узел верхнего многоугольника
6 - вертикальный стержень опорной фермы
7 - горизонтальный стержень опорной фермы
8 - наклонный стержень опорной фермы
9- крепежный узел нижнего многоугольника
10 - опорная ферма
11 - вершина купола каркасного модуля
12 - сторона верхнего многоугольника, являющаяся осью вращения опорной фермы
13 - свайная опора фундамента
14 - вертикальное ребро каркасного модуля
Каркасный модуль здания выполнен из прямолинейных стержней-ребер 1, соединенных между собой шарнирными 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. Каждая опорная ферма выполнена из двух групп параллельных вертикальных 6, горизонтальных 7 и наклонных стержней 8, расположенных во взаимно-перпендикулярных плоскостях, причем нижний вертикальный стержень фермы является вертикальным ребром 14, выходящим из вершины нижнего многоугольника 9, крепежные узлы 5 опорных ферм 10 выполнены с возможностью поворота фермы вокруг оси стороны 12 верхнего восьмиугольника, расположенной между крепежными узлами каждой фермы, а нижние части верхних вертикальных стержней ферм оборудованы крепежными узлами для установки балок второго этажа (на фиг. не показано).
Все связи стержневых конструктивных элементов осуществляются шарнирным соединением по концам. В силу того, что все стержневые элементы и шарниры, соединяющие их, выполняются унифицированными, снижается трудоемкость изготовления модуля.
Сборка каркаса осуществляется на болтах непосредственно на стройплощадке, изготовление элементов предлагаемой конструкции выполняется в заводских условиях с использованием высокоточного станочного оборудования.
Малотрудоемкий процесс монтажа модуля с использованием принципов самовозведения на стройплощадке происходит за счет поворотов стержней относительно оси, проходящей через центр соединения и лежащей в одной плоскости со стержнями (фиг. 2). В начале формируют нижний четырехугольник каркаса основания 1, который является фундаментом здания, основой которого являются свайные опоры 13. В дальнейшем, непосредственно на земной поверхности собирают верхнюю часть каркасного модуля, включающую верхний многоугольник 3 основания каркаса с треугольными гранями, сходящимися в вершине купола каркасного модуля 11, и все четыре опорные фермы, которые присоединяются узлами 5 к верхнему многоугольнику каркаса.
С помощью грузоподъемного механизма за вершину 11 купола каркасного модуля поднимают собранный верхний многоугольник 3 основания каркаса, вместе с опорными фермами на высоту, определяемую выбранной длиной элементов опорных ферм, до установки их на свайные опоры 13 и прикрепляют вертикальные ребра 14 ферм к свайным опорам 13 крепежными узлами 9. По окончании монтажных работ места болтовые соединения затягиваются.
В стержневом пространственном модуле функции несущего остова и ограждения дифференцируются. Рассмотренный модуль из стержней с шарнирами по концам, образует остов или пространственный каркас. Ограждение может быть выполнено из легких навесных панелей в форме треугольников с эффективными теплоизоляционными материалами или гибких рулонных материалов. Технологическая возможность осуществлять процесс архитектурного формообразования и конструирования жесткой системы одновременно, использование для получения различных форм одних и тех же унифицированных элементов, позволяет считать данную конструктивную схему функционально гибкой и высокоиндустриальной.

Claims (1)

  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, количество сторон верхнего многоугольника в два раза превышает количество сторон нижнего многоугольника, каждый крепежный узел нижнего многоугольника соединен с двумя крепежными узлами верхнего многоугольника опорной фермой, состоящей из ребер каркаса, выходящих из одного крепежного узла вершины нижнего многоугольника и соединяющих ее с двумя крепежными узлами верхнего многоугольника, отличающийся тем, что каждая опорная ферма выполнена из двух групп параллельных вертикальных, горизонтальных и наклонных стержней, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем нижний вертикальный стержень фермы является вертикальным ребром, выходящим из вершины нижнего многоугольника, крепежные узлы опорных ферм выполнены с возможностью поворота фермы вокруг оси стороны верхнего восьмиугольника, расположенной между крепежными узлами, а нижние части верхних вертикальных стержней ферм оборудованы крепежными узлами для установки балок второго этажа.
RU2019135643A 2019-11-05 2019-11-05 Каркасный модуль здания RU2725356C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135643A RU2725356C1 (ru) 2019-11-05 2019-11-05 Каркасный модуль здания

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135643A RU2725356C1 (ru) 2019-11-05 2019-11-05 Каркасный модуль здания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725356C1 true RU2725356C1 (ru) 2020-07-02

Family

ID=71510254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019135643A RU2725356C1 (ru) 2019-11-05 2019-11-05 Каркасный модуль здания

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725356C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1183636A1 (ru) * 1984-08-16 1985-10-07 Московский научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования Пространственное покрытие зданий и сооружений
US20080244992A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-09 Michael Regan Hypershelter
RU127110U1 (ru) * 2012-10-23 2013-04-20 Общество с ограниченной ответственностью ИЦ "Недра" Каркасный модуль здания
RU2604613C1 (ru) * 2015-11-03 2016-12-10 Общество с ограниченной ответственностью ИЦ "Недра" Каркасный модуль здания

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1183636A1 (ru) * 1984-08-16 1985-10-07 Московский научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования Пространственное покрытие зданий и сооружений
US20080244992A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-09 Michael Regan Hypershelter
RU127110U1 (ru) * 2012-10-23 2013-04-20 Общество с ограниченной ответственностью ИЦ "Недра" Каркасный модуль здания
RU2604613C1 (ru) * 2015-11-03 2016-12-10 Общество с ограниченной ответственностью ИЦ "Недра" Каркасный модуль здания

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2596228C1 (ru) Несущая конструкция многоэтажного большепролетного сооружения (варианты) и способ возведения многоэтажного большепролетного сооружения
RU2631125C1 (ru) Строительный модуль для строительства зданий
EP0485317B1 (en) Prefabricated modular construction
RU2604613C1 (ru) Каркасный модуль здания
RU2725356C1 (ru) Каркасный модуль здания
JPH09137610A (ja) 木造建築物の補強構造
RU2010093C1 (ru) Здание и рама каркаса здания
Chilton Polygonal living: some environment-friendly buildings with reciprocal frame roofs
Irfan et al. Assessment of behavior of steel space frames with two-way orthogonal latticed grids and orthogonal square pyramid space grids
RU2755174C9 (ru) Ребристый купол из клеедеревянных арочных ферм
RU2755174C1 (ru) Ребристый купол из клеедеревянных арочных ферм
JPH03293447A (ja) 長大スパン架構の架設工法
RU2806002C1 (ru) Сборно-разборный каркас модульного здания
RU38346U1 (ru) Сферическая оболочка
JP2004036288A (ja) テンショントラス構造体およびカーテンウォール
RU8010U1 (ru) Строительная объемная конструкция
JPH04357279A (ja) 巨大建造物
EP0014775A1 (en) Building comprising a plurality of similar basic building elements interconnected on the building site, and method of erecting a building such as this
RU2018607C1 (ru) Каркас сейсмостойкого здания
RU2194126C1 (ru) Мобильное сборно-разборное модульное сооружение
Topbas et al. Exploring Folded Plate Design in Realized Works of Varied Scale and Materials
JP2004238800A (ja) 木造軸組系ユニットハウス
JP3444272B2 (ja) 移動式建物
RU29736U1 (ru) Строительная объемная конструкция
SU727773A1 (ru) Многоэтажное здание