RU2806002C1 - Prefabricated frame of modular building - Google Patents
Prefabricated frame of modular building Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806002C1 RU2806002C1 RU2022126796A RU2022126796A RU2806002C1 RU 2806002 C1 RU2806002 C1 RU 2806002C1 RU 2022126796 A RU2022126796 A RU 2022126796A RU 2022126796 A RU2022126796 A RU 2022126796A RU 2806002 C1 RU2806002 C1 RU 2806002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- prefabricated frame
- trusses
- modular building
- prefabricated
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к сфере малоэтажного строительства и может быть использовано для возведения жилых домов, общественных зданий и сооружений, не требующих капитального или временного фундамента, в зонах, ограниченных для стационарного строительства, таких как водоохранные территории, рекреационные зоны, природные заповедники.The invention relates to the field of low-rise construction and can be used for the construction of residential buildings, public buildings and structures that do not require a permanent or temporary foundation, in areas restricted for permanent construction, such as water protection areas, recreational areas, and nature reserves.
Из уровня техники широко известны сборно-разборные каркасы, предназначенные для возведения домов, зданий или сооружений.Prefabricated frames intended for the construction of houses, buildings or structures are widely known from the prior art.
Так, например, из уровня техники известен каркас модульного здания, описанный в источнике RU 86634 U1, МПК Е04Н 1/00, опубл. 10.09.2009, являющийся несущим и выполненный из металлического профиля - стандартного стального швеллера, 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.For example, the frame of a modular building is known from the prior art, described in the source RU 86634 U1, IPC E04N 1/00, publ. 09/10/2009, which is load-bearing and made of a metal profile - a standard steel channel, forming a rigid spatially closed system, while the profile is a fixing element for a frame structure made of wooden beams, on which the internal and external cladding of the ceiling, walls and floor are fixed, with In this case, all elements of the metal frame are located outside the cold zone and covered with insulation.
Недостатком каркасного модуля здания является отсутствие возможности сборки каркаса на месте строительства.The disadvantage of a frame building module is the inability to assemble the frame on site.
Наиболее близким решением, является каркас модульного здания, описанный в патенте RU 198716 U1, МПК E04H 1/12, E04H 14/00, E04B 1/343, опубл. 23.07.2020, выполненный из металлического профиля сборно-разборным или сварным, при этом каркас модульного здания имеет решетчатую конструкцию, выполнен с возможностью обшивки ограждающими элементами стен, кроме того каркас снабжен механизмом подъема, представляющим собой регулируемые опоры, выполненные в виде цилиндрических стержней.The closest solution is the frame of a modular building, described in patent RU 198716 U1, IPC E04H 1/12, E04H 14/00, E04B 1/343, publ. 07/23/2020, made of a metal profile, collapsible or welded, while the frame of the modular building has a lattice structure, is designed to be covered with enclosing wall elements, in addition, the frame is equipped with a lifting mechanism, which is an adjustable support made in the form of cylindrical rods.
Недостатком известного решения является то, что каркас доставляется на место установки в собранном виде, что требует привлечение дополнительного оборудования для его монтажа.The disadvantage of the known solution is that the frame is delivered to the installation site in assembled form, which requires the use of additional equipment for its installation.
Кроме того, заявленный механизм подъема каркаса не обеспечивает равномерного распределения нагрузки на грунт, что может приводить к различного рода деформациям постройки.In addition, the stated mechanism for lifting the frame does not ensure uniform distribution of the load on the ground, which can lead to various types of deformations of the building.
Таким образом, техническая проблема заключается в создании сборно-разборного каркаса модульного здания, выполненного с возможностью его установки в отсутствие фундамента, одновременно прочного, устойчивого и простого в монтаже.Thus, the technical problem is to create a prefabricated frame of a modular building, made with the possibility of its installation in the absence of a foundation, which is at the same time strong, stable and easy to install.
Техническим результатом является упрощение монтажа при одновременном повышении прочности и устойчивости сборно-разборного каркаса.The technical result is to simplify installation while increasing the strength and stability of the prefabricated frame.
Сборно-разборный каркас модульного здания состоит из ферм с параллельными поясами, а также из угловых элементов, соединенных друг с другом с помощью разъемного резьбового соединения с образованием двух контуров – внешнего и внутреннего, при этом внутренний контур сборно-разборного каркаса выполнен с возможностью обшивки пола, стен, потолка, а нижние пояса ферм, образующие нижнее основание внешнего контура сборно-разборного каркаса, снабжены дополнительными опорами.The prefabricated frame of a modular building consists of trusses with parallel chords, as well as corner elements connected to each other using a detachable threaded connection to form two contours - external and internal, while the internal contour of the prefabricated frame is designed to cover the floor , walls, ceiling, and the lower chords of the trusses, forming the lower base of the external contour of the prefabricated frame, are equipped with additional supports.
То, что сборно-разборный каркас модульного здания состоит из ферм с параллельными поясами, а также из угловых элементов, соединенных друг с другом с помощью разъемного резьбового соединения с образованием двух контуров – внешнего и внутреннего, при этом внутренний контур сборно-разборного каркаса выполнен с возможностью обшивки пола, стен, потолка соответственно, позволяет создать прочную сборно-разборную конструкцию, способную выдерживать нагрузку как в горизонтальном, так и вертикальном направлении, а также усилия на скручивание.The fact that the prefabricated frame of a modular building consists of trusses with parallel chords, as well as corner elements connected to each other using a detachable threaded connection to form two contours - external and internal, while the internal contour of the prefabricated frame is made with the possibility of covering the floor, walls, ceiling, respectively, allows you to create a durable prefabricated structure capable of withstanding loads in both horizontal and vertical directions, as well as torsional forces.
Снабжение нижних поясов ферм, образующих нижнее основание внешнего контура сборно-разборного каркаса, дополнительными регулируемыми опорами, размещенными в узлах ферм, позволяет более эффективно распределить нагрузку, что позволяет повысить прочностные характеристики каркаса в отсутствие фундамента, а также его устойчивость и позволяет установить сборно-разборный каркас на любую поверхность.Providing the lower chords of the trusses, which form the lower base of the external contour of the prefabricated frame, with additional adjustable supports located in the truss nodes, allows you to more effectively distribute the load, which allows you to increase the strength characteristics of the frame in the absence of a foundation, as well as its stability and allows you to install a prefabricated frame on any surface.
Соединение элементов конструкции - ферм с параллельными поясами, а также угловых элементов при помощи разъемного резьбового соединения позволяет значительно упростить процесс сборки и позволяет собрать конструкцию практически на любом рельефе местности в короткие сроки.Connecting structural elements - trusses with parallel chords, as well as corner elements using a detachable threaded connection can significantly simplify the assembly process and allows you to assemble the structure on almost any terrain in a short time.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами. The essence of the claimed invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображен общий вид сборно-разборного каркаса модульного здания.Figure 1 shows a general view of the prefabricated frame of a modular building.
На фиг.2 изображен угловой элемент сборно-разборного каркаса модульного здания.Figure 2 shows a corner element of a prefabricated frame of a modular building.
На фиг.3 изображен элемент сборно-разборного каркаса модульного здания – ферма с параллельными поясами.Figure 3 shows an element of a prefabricated frame of a modular building - a truss with parallel chords.
На фиг.4 изображен сборно-разборный каркас модульного здания с обшивкой его внутреннего контура (вид сбоку).Figure 4 shows a prefabricated frame of a modular building with cladding of its internal contour (side view).
На фиг.5 изображено перекрытие пола (вариант).Figure 5 shows the floor covering (option).
Сборно-разборный каркас (фиг.1) модульного здания состоит из элементов, изготавливаемых в производственных условиях и выполненных с возможностью соединения друг с другом с помощью разъемного резьбового соединения с образованием двух контуров – внешнего и внутреннего.The prefabricated frame (Fig. 1) of a modular building consists of elements manufactured in production conditions and made with the ability to connect to each other using a detachable threaded connection to form two circuits - external and internal.
Такими элементами являются угловой элемент 1 (фиг.2), а также ферма 2 (фиг.3) с параллельными поясами – нижним поясом 3 и верхним поясом 4, а также с раскосами 5 (фиг.1).Such elements are the corner element 1 (Fig. 2), as well as the truss 2 (Fig. 3) with parallel chords - the lower chord 3 and the upper chord 4, as well as with braces 5 (Fig. 1).
При этом пояса 3 ферм 2 при соединении друг с другом, а также с угловыми элементами 1 образуют нижнее основание ABCD (фиг.1), верхнее основание EFGH, а также боковые стороны ABFE и CDHG внешнего контура сборно-разборного каркаса, пояса 4 ферм 2 при соединении друг с другом, а также с угловыми элементами 1 образуют нижнее основание A1B1C1D1, верхнее основание E1F1G1H1, а также боковые стороны A1B1F1E1 и C1D1H1G1 внутреннего контура сборно-разборного каркаса, соответственно.In this case, the belts 3 of the trusses 2, when connected to each other, as well as with the corner elements 1, form the lower base ABCD (Fig. 1), the upper base EFGH, as well as the sides ABFE and CDHG of the external contour of the prefabricated frame, the belts 4 of the trusses 2 when connected to each other, as well as to the corner elements 1, they form the lower base A 1 B 1 C 1 D 1 , the upper base E 1 F 1 G 1 H 1 , as well as the sides A 1 B 1 F 1 E 1 and C 1 D 1 H 1 G 1 of the internal contour of the prefabricated frame, respectively.
С целью подтверждения прочностных характеристик конструкции были выполнены расчёты с помощью программного комплекса SCAD++ версия 21.1.1.1 согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», СП «22.13330.2016 Основания зданий и сооружений, актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*», СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции».In order to confirm the strength characteristics of the structure, calculations were performed using the SCAD++ software version 21.1.1.1 in accordance with SP 20.13330.2016 “Loads and Impacts”, SP “22.13330.2016 Foundations of buildings and structures, updated edition of SNiP 2.02.01-83*”, SP 16.13330.2017 “Steel structures”.
Данный прочностной расчет, в виду отсутствия точного места строительства, выполнен для районов с максимальными нагрузками в соответствии с техническим заданием на следующие виды нагрузок: постоянные нагрузки, длительные нагрузки, кратковременные и сейсмические нагрузки. При этом к постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкции; вес сэндвич-панелей стен, пола и кровли; вес напольных конструкций (фанера, керамическая плитка), вес кровельной мембраны и вес стеклопакетов. Длительные нагрузки состоят из веса внутренних временных перегородок, мебели и веса всего инженерного оборудования. Кратковременные нагрузки состоят из полезной временной нагрузки (люди, животные, багаж и т.д.), ветровые и снеговые нагрузки.This strength calculation, due to the lack of an exact construction location, was performed for areas with maximum loads in accordance with the technical specifications for the following types of loads: permanent loads, long-term loads, short-term and seismic loads. In this case, constant loads include the dead weight of the structure; weight of sandwich panels of walls, floors and roofs; the weight of floor structures (plywood, ceramic tiles), the weight of the roofing membrane and the weight of double-glazed windows. Long-term loads consist of the weight of internal temporary partitions, furniture and the weight of all engineering equipment. Short-term loads consist of useful temporary loads (people, animals, luggage, etc.), wind and snow loads.
По результатам выполненного расчёта установлено, что сборно-разборный каркас, собранный из элементов, выполненных из стального профиля прямоугольного сечения, например, размером 100×100, 60×60 мм, 80×40 мм, соответствует требованиям прочности для заданных нагрузок при том условии, что объем внутреннего контура сборно-разборного каркаса меньше объема внешнего контура.Based on the results of the calculations performed, it was established that a prefabricated frame assembled from elements made of a rectangular steel profile, for example, with dimensions of 100×100, 60×60 mm, 80×40 mm, meets the strength requirements for given loads, provided that that the volume of the internal contour of the prefabricated frame is less than the volume of the external contour.
Критический коэффициент использования для данных сечений составляет менее 0,9, что дает 10% запаса прочности для сборно-разборного каркаса.The critical utilization factor for these sections is less than 0.9, which gives a 10% safety margin for a prefabricated frame.
Внутренний контур A1B1C1D1E1F1G1H1 сборно-разборного каркаса выполнен с возможностью обшивки пола, стен, потолка.The internal contour A 1 B 1 C 1 D 1 E 1 F 1 G 1 H 1 of the prefabricated frame is designed to cover the floor, walls, and ceiling.
Нижние пояса 3 ферм 2, образующие нижнее основание ABCD внешнего контура сборно-разборного каркаса снабжены опорами 6, регулируемыми по высоте и размещенными как в узлах угловых элементов 1, так и дополнительно в узлах 7 ферм 2, образованных раскосами 5, по периметру нижнего основания внешнего контура сборно-разборного каркаса. The lower chords 3 of the trusses 2, forming the lower base ABCD of the outer contour of the prefabricated frame, are equipped with supports 6, adjustable in height and placed both in the nodes of the corner elements 1, and additionally in the nodes 7 of the trusses 2, formed by braces 5, along the perimeter of the lower base of the outer contour of the collapsible frame.
Элементы сборно-разборного каркаса - угловой элемент 1, а также ферма 2 выполнены с возможностью соединения между собой известными способами, например, с помощью разъемного резьбового соединения, в частности, с помощью болтового или винтового соединения.The elements of the prefabricated frame - the corner element 1, as well as the truss 2 - are designed to be connected to each other by known methods, for example, using a detachable threaded connection, in particular, using a bolted or screw connection.
Площадь модульного дома, построенного с использованием элементов сборно-разборного каркаса, может составлять от 24 м2 до 94 м2 и более. Это достигается как за счет увеличения количества ферм 2, задействованных при сборке одного каркаса, так и за счет возможности соединения нескольких каркасов в единую конструкцию, в том числе за счет возведения двухэтажной постройки.The area of a modular house built using prefabricated frame elements can range from 24 m2 to 94 m2 or more. This is achieved both by increasing the number of trusses 2 involved in the assembly of one frame, and by the possibility of connecting several frames into a single structure, including through the construction of a two-story building.
Осуществляют монтаж сборно-разборного каркаса, а также модульного здания следующим образом.Installation of a prefabricated frame, as well as a modular building, is carried out as follows.
Изготовленные в заводских условиях с использованием высокоточного станочного оборудования элементы конструкции – угловые элементы 1, а также фермы 2 могут быть доставлены до места непосредственной сборки на любом транспорте или перенесены вручную. Непосредственная сборка сборно-разборного каркаса может осуществляться ручным трудом без применения каких-либо вспомогательных подъемных механизмов, поскольку все элементы конструкции выполнены с возможностью соединения между собой при помощи разъемного резьбового соединения, что значительно упрощает процесс сборки и позволяет собрать конструкцию практически на любом рельефе местности в короткие сроки. Structural elements manufactured in a factory using high-precision machine equipment - corner elements 1, as well as trusses 2 - can be delivered to the place of direct assembly on any transport or carried manually. Direct assembly of a prefabricated frame can be carried out by manual labor without the use of any auxiliary lifting mechanisms, since all structural elements are designed to be interconnected using a detachable threaded connection, which greatly simplifies the assembly process and allows the structure to be assembled on almost any terrain in short time.
Соединяют необходимое количество ферм 2 с целью монтажа сборно-разборного каркаса заданного размера при помощи разъемного резьбового соединения, в частности, болтового соединения. Устанавливают фундаментные опоры 6 в узлах 7 нижних поясов 3 ферм 2, образующих нижнее основание внешнего контура сборно-разборного каркаса. Далее устанавливают угловые элементы 1, соединяя их с фермами 2 при помощи болтового соединения.The required number of trusses 2 are connected for the purpose of installing a prefabricated frame of a given size using a detachable threaded connection, in particular a bolted connection. The foundation supports 6 are installed in the nodes 7 of the lower chords 3 of the trusses 2, forming the lower base of the outer contour of the prefabricated frame. Next, install corner elements 1, connecting them to trusses 2 using a bolted connection.
После того, как монтаж сборно-разборного каркаса окончен, осуществляют монтаж перекрытия пола (фиг.5). Для этого фермы 8, опорные стойки или прогоны (не показано на фигурах) устанавливают параллельно друг другу, а также параллельно боковым или продольным сторонам каркаса с заданным шагом и соединяют их с верхними и нижними поясами 3, 4 ферм 2, образующих нижние основания внутреннего и внешнего контуров каркаса; перпендикулярно фермам 8, опорным стойкам или прогонам с заданным шагом устанавливают прогоны 9, соединяя их с помощью болтового соединения с верхними поясами ферм 2, образующих нижнее основание внутреннего контура сборно-разборного каркаса.After the installation of the prefabricated frame is completed, the floor covering is installed (Fig. 5). To do this, trusses 8, support posts or girders (not shown in the figures) are installed parallel to each other, as well as parallel to the lateral or longitudinal sides of the frame with a given pitch and connect them to the upper and lower chords 3, 4 of trusses 2, forming the lower bases of the internal and external contours of the frame; purlins 9 are installed perpendicular to the trusses 8, support posts or purlins with a given pitch, connecting them using a bolted connection with the upper chords of the trusses 2, forming the lower base of the internal contour of the prefabricated frame.
Далее осуществляют обшивку стен 10, потолка и пола внутреннего контура сборно-разборного каркаса, снабжают его оконными и дверными конструкциями, в том числе с раздвижными окнами и дверями, а также инженерными системами. В результате собранный модульный дом, в основе которого лежит предложенный сборно-разборный каркас модульного здания, может быть представлен с следующем виде (фиг.4).Next, the walls 10, ceiling and floor of the internal contour of the prefabricated frame are sheathed, and it is equipped with window and door structures, including sliding windows and doors, as well as engineering systems. As a result, the assembled modular house, which is based on the proposed prefabricated frame of a modular building, can be presented in the following form (Fig. 4).
Таким образом, заявленный сборно-разборный каркас позволяет упростить монтаж при одновременном повышении его прочности и устойчивости.Thus, the claimed collapsible frame makes it possible to simplify installation while simultaneously increasing its strength and stability.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2806002C1 true RU2806002C1 (en) | 2023-10-25 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5483780A (en) * | 1993-03-19 | 1996-01-16 | Mero-Raumstruktur Gmbh & Co. Wurzburg | Planar or three-dimensional ceiling latticework consisting of bars and joint-fittings, in particular a walk-on ceiling lattice |
| RU2296201C1 (en) * | 2005-07-25 | 2007-03-27 | Александр Иванович Лысенко | Method for mobile developing house erection |
| WO2010116136A1 (en) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | The Beattie Passive Build System Ltd | Building and method of constructing a building |
| RU121831U1 (en) * | 2012-06-25 | 2012-11-10 | Александр Витальевич Постоев | BUILDING FRAME (OPTIONS) |
| RU2663857C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-08-10 | Михаил Михайлович Захаров | Set of building profiles for construction of frame structure of building or structure and frame structure of building or structure using a set of building profiles |
| RU198716U1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕМП" | MOBILE MULTI-FUNCTIONAL MODULE |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5483780A (en) * | 1993-03-19 | 1996-01-16 | Mero-Raumstruktur Gmbh & Co. Wurzburg | Planar or three-dimensional ceiling latticework consisting of bars and joint-fittings, in particular a walk-on ceiling lattice |
| RU2296201C1 (en) * | 2005-07-25 | 2007-03-27 | Александр Иванович Лысенко | Method for mobile developing house erection |
| WO2010116136A1 (en) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | The Beattie Passive Build System Ltd | Building and method of constructing a building |
| RU121831U1 (en) * | 2012-06-25 | 2012-11-10 | Александр Витальевич Постоев | BUILDING FRAME (OPTIONS) |
| RU2663857C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-08-10 | Михаил Михайлович Захаров | Set of building profiles for construction of frame structure of building or structure and frame structure of building or structure using a set of building profiles |
| RU198716U1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕМП" | MOBILE MULTI-FUNCTIONAL MODULE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4644708A (en) | Prefabricated modular building element and a building comprising such elements | |
| US4759160A (en) | Prefabricated concrete buildings with monolithic roof, wall, and floor members | |
| US20130232887A1 (en) | Assembly of prefabricated elements to form a prefabricated building with at least two floors and related building and installation process | |
| HU221798B1 (en) | Prefabricated building systems | |
| US4656792A (en) | Truss building system | |
| AU2019277269A1 (en) | Connection system | |
| US20230014744A1 (en) | Method of Construction | |
| US7665251B1 (en) | Structural steel framed houses with gable end frames, intermediate frames, and wall and roof panels having perimeters of C-shaped steel channels | |
| RU2631125C1 (en) | Structural module for building construction | |
| RU101058U1 (en) | HOUSING FRAME OR OTHER STRUCTURE BASED ON PROFILE GLUED BEAM | |
| US20220145632A1 (en) | A building truss, system, and construction method | |
| US3744197A (en) | Building structure | |
| US20070175138A1 (en) | Low cost integrated dwelling structure and method of making same | |
| SK5482000A3 (en) | Prefabricated house/building realised according to a metallic-structure modular construction method | |
| RU2806002C1 (en) | Prefabricated frame of modular building | |
| US11053681B2 (en) | Ground beam and t-shaped or x-shaped member for a modular constructed building and a building incorporating same | |
| WO1998048124A1 (en) | Building system and components of this system for modular do-it yourself houses | |
| AU2010100356A4 (en) | A modular building | |
| CN112696087A (en) | Novel fourth generation building house structure system | |
| US3466828A (en) | Modular wall construction | |
| RU68025U1 (en) | MULTI-LAYERED WALL | |
| WO2002010529A1 (en) | Prefabricated building | |
| IT8224337A1 (en) | Building construction method and device | |
| RU2822836C1 (en) | Method of making prefabricated buildings | |
| US20240183146A1 (en) | Load bearing system for a residential structure |