UA141119U

UA141119U - TRANSFORMING STRUCTURE FOR FRAME BUILDING

Info

Publication number: UA141119U
Application number: UAU201908553U
Authority: UA
Inventors: Христина Андріївна Амброзяк; Віктор Дмитрович Дворський
Original assignee: Христина Андріївна Амброзяк; Віктор Дмитрович Дворський
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2020-03-25

Abstract

Трансформуюча конструкція для каркасного будівництва, основним елементом якої є планка, що утворює трансформуючий елемент за рахунок з'єднання з іншими планками та вузловими деталями. Стіна даної конструкції створюється за допомогою х-подібних елементів, планки яких з'єднуються у точках, зміщених відносно центра, що дозволяє створити круглу стіну, відстань між частинами паралельних блоків залежить від необхідної висоти стіни, а зміщення з'єднання х-подібних елементів залежить від бажаної площі конструкції (чим більше зміщення, тим менша площа), причому планки, які утворюють паралельний блок, кріпляться до країв х-подібних елементів та до місць з'єднання планок х-подібних елементів, кутники-шарніри у даній конструкції використано двох типів, перші з'єднують верхні частини стін і дах, а другий - це шарнір при вершині каркаса даху, який дозволяє елементам конструкції даху переміщуватись взаємопов'язано з іншими елементами конструкції.Transforming structure for frame construction, the main element of which is a bar that forms a transforming element due to the connection with other bars and nodes. The wall of this structure is created using x-shaped elements, the slats of which are connected at points offset from the center, which allows you to create a round wall, the distance between the parts of parallel blocks depends on the required wall height, and the displacement of the connection of x-shaped elements depends from the desired area of the structure (the greater the offset, the smaller the area), and the bars that form a parallel block are attached to the edges of the x-shaped elements and to the joints of the bars of the x-shaped elements, hinge angles in this structure used two types , the first connects the upper parts of the walls and the roof, and the second is a hinge at the top of the roof frame, which allows the elements of the roof structure to move interconnected with other structural elements.

Description

Корисна модель належить до будівельної промисловості і може бути використана для будівництва переважно одноповерхових будинків, споруд, наприклад на садових та дачних ділянках.The useful model belongs to the construction industry and can be used for the construction of mainly one-story buildings, structures, for example, on garden and country plots.

Корисна модель належить до будівництва будинків, споруд легкого типу на малопідготовленій території і не потребує зведення спеціальних глибоких фундаментів.The useful model belongs to the construction of houses, light-type structures on poorly prepared territory and does not require the construction of special deep foundations.

Корисна модель належить до будівництва споруд, які можуть бути побудовані і уведені в експлуатацію в короткий термін. Подібні споруди можуть зводитися як тимчасове житло, розраховане для розселення населення на територіях, де відбулися стихійні лиха.The useful model belongs to the construction of structures that can be built and put into operation in a short time. Such structures can be erected as temporary housing, designed for resettlement of the population in territories where natural disasters have occurred.

Трансформуюча конструкція для каркасного будівництва, яка складається із каркасів стін, даху і підлоги, причому складається конструкція із основних елементів-планок, які утворюють блоки стін у вигляді трансформуючого елемента х-подібної форми, які з'єднані в паралельний блок, а місце для заповнення утеплювачем між паралельними стінками регулюється різьбовими стержнями, на які надіті дистанційні трубки і встановлюється в межах від 100 мм до 300 мм, змінна кількість х-подібних елементів в каркасі, дає стіну необхідної довжини, конструкція даху складається із балок двох типів: балки, що складаються лише за рахунок обертання одна відносно одної, з наступною фіксацією при розкладанні, і балки, що складаються за рахунок обертання із зміщенням по направляючому пазу, підлога виконана із балок, що кріпляться до нижніх вузлів внутрішньої стіни, і після розкладання конструкції створюють жорсткий каркас нижньої частини трансформера, двері утворюються вирізанням нижньої частини вузла стіни і встановлення на його місці П-побідного каркаса, який частково демонтується при складанні, або вхідним-прохідним вузлом в одному з вертикальних кутів стіни, мін мальна ширина проходу 0,6 м (Патент України на корисну модель 10.12.2018 р. за Ме130392.A transforming structure for frame construction, which consists of wall, roof and floor frames, and the structure consists of the main elements - slats, which form wall blocks in the form of an x-shaped transforming element, which are connected in a parallel block, and the space for filling the insulation between parallel walls is regulated by threaded rods on which distance tubes are attached and is set in the range from 100 mm to 300 mm, a variable number of x-shaped elements in the frame gives a wall of the required length, the roof structure consists of two types of beams: folding beams only due to rotation relative to each other, with subsequent fixation during disassembly, and beams that are folded due to rotation with displacement along the guide groove, the floor is made of beams that are attached to the lower nodes of the inner wall, and after disassembly of the structure, they create a rigid frame of the lower part transformer, the door is formed by cutting out the lower part of the wall assembly and the stand installation in its place of a U-shaped frame, which is partially dismantled during assembly, or an entrance-passage node in one of the vertical corners of the wall, the minimum width of the passage is 0.6 m (Patent of Ukraine for a utility model dated 10.12.2018 under Me130392.

Спосіб може бути реалізований для одноповерхових і житлових будівель, оскільки передбачає утеплення, гідро- і шумоізоляцію, а також місця для проведення комунікацій.The method can be implemented for one-story and residential buildings, as it provides insulation, water and noise insulation, as well as places for communications.

Технічна задача - розробити та сконструювати моделі трансформуючих каркасних конструкцій та їх вузлів з круглими стінами, що швидко створювати основу під майбутнє каркасне житло. Розроблена конструкція каркаса повинна виготовлятись з доступних матеріалів, вартість яких невелика, вона повинна мати можливість трансформуватись для зберігання або транспортування у максимально малі розміри. Монтаж-демонтаж можнаThe technical task is to develop and construct models of transforming frame structures and their nodes with round walls, which will quickly create a basis for future frame housing. The developed structure of the frame should be made of available materials, the cost of which is low, it should be able to be transformed for storage or transportation into the smallest possible dimensions. Assembly-disassembly is possible

Зо проводити без використання важкої техніки. Різні варіанти покриття і утеплення стін даватимуть можливість формувати тимчасові або постійні будівлі.To be carried out without using heavy machinery. Various options for covering and insulating walls will make it possible to form temporary or permanent buildings.

Поставлена технічна задача вирішується за допомогою конструкцій-трансформерів для каркасного будівництва, які поєднують каркасну та кінетичну архітектуру, передбачають можливість зміни розмірів будівлі шляхом вставлення або видалення повторюваних елементів, дозволяють вибирати різні варіанти утеплення, покрівлі даху.The set technical task is solved with the help of transformer structures for frame construction, which combine frame and kinetic architecture, provide for the possibility of changing the size of the building by inserting or removing repeated elements, allow you to choose different options for insulation, roof covering.

Новизна роботи полягає в тому, що розроблено трансформуючу конструкцію з круглими стінами на основі кінетично-каркасної технології будівництва, передбачено можливість зміни розмірів будівлі шляхом вставлення або видалення повторюваних елементів, вибір різних варіантів утеплення та покрівлі даху.The novelty of the work is that a transformative structure with round walls has been developed based on the kinetic-frame construction technology, the possibility of changing the size of the building by inserting or removing repeated elements, the choice of various options for insulation and roof covering is provided.

Практичне значення роботи полягає в тому, що вона дозволяє використовувати швидкомонтажні, невисокої вартості каркаси для формування основи під будівлю.The practical significance of the work lies in the fact that it allows the use of quick-installation, low-cost frames to form the foundation for the building.

Особистий внесок авторів полягає в опрацюванні та аналізі літературних джерел, розробці технології трансформації та варіантів її використання.The personal contribution of the authors consists in the processing and analysis of literary sources, the development of transformation technology and options for its use.

Конструктивні елементи та їх характеристика. Елементи трансформуючої конструкції.Structural elements and their characteristics. Elements of a transformative design.

Основним елементом конструкції є планка, що утворює трансформуючий елемент за рахунок з'єднання з іншими планками та вузловими деталями. Стіна даної конструкції створюється за допомогою х-подібних елементів, планки яких з'єднуються у точках, зміщених відносно центра (фіг. 1, 7), що дозволяє створити круглу стіну. Відстань між частинами паралельних блоків (фіг. 2, 7) залежить від необхідної висоту стіни, а зміщення з'єднання х- подібних елементів залежить від бажаної площі конструкції (чим більше зміщення, тим менша площа). Планки (фіг. 2, 7), які утворюють паралельний блок, кріпляться до країв х-подібних елементів (фіг. 3, 7) та до місць з'єднання планок х-подібних елементів (фіг. 4, 7). Кутники - шарніри у даній конструкції бувають двох типів. Перші це ті, що з'єднують верхні частини стін і дах (фіг. 5, 7). Другим є шарнір при вершині каркаса даху (фіг. 6, 7). Він дозволяє елементам конструкції даху переміщуватись взаємопов'язано з іншими елементами конструкції.The main element of the design is a bar that forms a transforming element due to the connection with other bars and node parts. The wall of this structure is created with the help of x-shaped elements, the slats of which are connected at points shifted relative to the center (fig. 1, 7), which allows you to create a round wall. The distance between the parts of the parallel blocks (Fig. 2, 7) depends on the required height of the wall, and the displacement of the connection of x-like elements depends on the desired area of the structure (the greater the displacement, the smaller the area). The slats (fig. 2, 7), which form a parallel block, are attached to the edges of the x-shaped elements (fig. 3, 7) and to the places where the slats of the x-shaped elements are joined (fig. 4, 7). Angles - hinges in this design are of two types. The first are those that connect the upper parts of the walls and the roof (Fig. 5, 7). The second is the hinge at the top of the roof frame (Fig. 6, 7). It allows the elements of the roof structure to move interrelated with other elements of the structure.

Конструкція даху реалізована за допомогою складуваних балок, які кріпляться до стін в розкладеному вигляді.The roof structure is realized with the help of collapsible beams, which are attached to the walls in an unfolded form.

Вхідна група реалізована як вхідний-прохідний вузол в одній частині.The input group is implemented as an input-through node in one part.

Покриття стін та даху конструкцій. Утеплювачі.Covering the walls and roof of structures. Insulation.

Було розроблено два варіанти покриття стін: плівкове і плитове. У ньому передбачаються місця для світлопрозорих конструкцій.Two wall covering options were developed: film and slab. It provides places for translucent structures.

Оскільки розкладений каркас жорсткий, то він може бути несучим елементом для плівкового покриття. Його перевагою є можливість складатись-розкладатись разом з каркасом, великій вибір плівкових матеріалів, а також їх легка заміна і ремонт у випадку пошкодження.Since the unfolded frame is rigid, it can be a supporting element for the film coating. Its advantage is the ability to fold and unfold together with the frame, a large selection of film materials, as well as their easy replacement and repair in case of damage.

Іншим покриттям стін можуть бути плити фанери, ОСП, дерева, сайдинг. Дане покриття більш довговічне і тому приміщення можна використовувати для довготривалого проживання.Other wall coverings can be plywood boards, OSP, wood, siding. This coating is more durable and therefore the premises can be used for long-term residence.

Плити збільшують жорсткість конструкції, на них можна навішувати меблі.Plates increase the rigidity of the structure, you can hang furniture on them.

Щоб використати переваги обох видів покриттів, можна використовувати комбіноване покриття. Внутрішня сторона плити, а зовнішня плівка. Така комбінація дозволить зробити будівлю дешевшою, але і дає можливість використовувати її для довготривалого проживання.To use the advantages of both types of coatings, you can use a combined coating. The inner side of the plate, and the outer film. Such a combination will make the building cheaper, but also makes it possible to use it for long-term residence.

Покрівля даху також може бути різноманітною: плівка, металочерепиця, профнастил, ондулін, шифер, фальцева покрівля, гнучка і інші види черепиці, рулонна покрівля.The roof covering can also be diverse: film, metal tiles, corrugated board, ondulin, slate, folded roofing, flexible and other types of tiles, roll roofing.

Оскільки будинки будуть експлуатуватись в різних кліматичних умовах, їх потрібно утеплювати.Since the houses will be operated in different climatic conditions, they need to be insulated.

Утеплювачем в стіні може бути повітряний прошарок. У цьому випадку доцільно зробити горизонтальні перегородки між внутрішньою і зовнішньою стіною для зменшення конвективних потоків, а також використати фольгове покриття для мінімізації втрат за рахунок випромінювання.The insulation in the wall can be an air layer. In this case, it is advisable to make horizontal partitions between the inner and outer walls to reduce convective flows, as well as use a foil coating to minimize losses due to radiation.

Іншими типами утеплювачів може бути ватний матеріал (мінеральний, базальтовий, еко- вата), який встановлюють після монтажу конструкції, або заповнення стіни пінним утеплювачем.Other types of insulation can be cotton wool (mineral, basalt, eco-wool), which is installed after the installation of the structure, or filling the wall with foam insulation.

Технологія розкладання-складання конструкційTechnology of disassembly and assembly of structures

Розгортання даної конструкції здійснюється за даними етапами: 1. Розгортання стіни каркаса. 2. Фіксація стін каркаса. 3. Кріплення даху до стін каркаса.The deployment of this structure is carried out according to the following stages: 1. Deployment of the frame wall. 2. Fixing the frame walls. 3. Fixing the roof to the frame walls.

Складання здійснюється у зворотному порядку, тобто: 1. Від'єднання даху від стін каркаса. 2. Від'єднання фіксуючих елементів стін.Assembly is carried out in the reverse order, i.e.: 1. Disconnecting the roof from the walls of the frame. 2. Disconnecting the fixing elements of the walls.

Зо 3. Згортання стін каркаса.From 3. Collapse of the walls of the frame.

Техніко-економічні розрахункиTechnical and economic calculations

Розміри планок х-подібних елементів: 2х0,1х0,06 м.The dimensions of the slats of x-shaped elements: 2x0.1x0.06 m.

Кількість планок х-подібних елементів: 40 штук.Number of slats of x-shaped elements: 40 pieces.

Загальний об'єм планок х-подібних елементів: М-2 мх0,1 мх0,06 мх40-0,48 м3The total volume of slats of x-shaped elements: M-2 mx0.1 mx0.06 mx40-0.48 m3

Розміри планок, які з'єднують х-подібні елементи: 2х0,08х 0,08 м.The dimensions of the bars that connect the x-shaped elements: 2x0.08x0.08 m.

Кількість планок, які з'єднують х-подібні елементи: 28 штук.The number of bars that connect x-shaped elements: 28 pieces.

Загальний об'єм планок, які з'єднують х-подібні елементи:The total volume of bars that connect x-shaped elements:

М-2 мх0,08 мх0,08 мх28-0,3584 мM-2 mх0.08 mх0.08 mх28-0.3584 m

Розміри планок даху: 3,5х0,12х0,05 м.Dimensions of the roof slats: 3.5x0.12x0.05 m.

Кількість планок даху: 10 штук.Number of roof slats: 10 pieces.

Загальний об'єм планок даху: М-3,5 мх0,12 мх0,05 мх10-0,21 м3The total volume of the roof slats: M-3.5 mx0.12 mx0.05 mx10-0.21 m3

Загальний об'єм усіх планок: 1,0484 м3.The total volume of all bars: 1.0484 m3.

Загальукй об'єм ранок, враховуючи 30 95 втрат у результаті обробки:The total volume of mornings, taking into account 30 95 losses as a result of processing:

УЗ- - -- Є Є Є Є Є Я -14977142МмМ 7090UZ- - -- Yes Yes Yes Yes Yes I -14977142МмМ 7090

З грн 149771429мМ7 х 4600--- - 68894857ЗгрнFrom UAH 149771429мМ7 x 4600--- - 68894857 UAH

Вартість сухого пиломатеріалу: М 1497714294и3 х2700722 - 404382858грнThe cost of dry lumber: M 1497714294y3 x2700722 - UAH 404382858

Вартість сирого пиломатеріалу: МCost of raw lumber: M

Загальна маса дерева: 763,834288 кгTotal weight of the tree: 763.834288 kg

Маса дерева, що використовується на виготовлення елементів даху: 153 кгThe weight of the wood used to make the roof elements: 153 kg

Маса дерева, що використовується на виготовлення стін: 610,834288 кгThe weight of the wood used to make the walls: 610.834288 kg

Поєднання конструкцій у блокиCombining structures into blocks

Поєднання окремих конструкцій в блоки дозволяє створювати багатокімнатні будівлі. При створенні каркаса трансформуючих конструкцій було передбачено можливість здійснювати таке блокування із суміщенням прохідних вузлів. 1 - прохідний вузол 2 - вхідний вузолCombining separate structures into blocks allows you to create multi-room buildings. When creating the framework of transforming structures, it was possible to implement such blocking with the combination of passing nodes. 1 - passing node 2 - input node

1. Розроблено трансформуючу конструкцію каркаса швидкомонтованого приміщення з круглими стінами з недорогих доступних матеріалів. | і та просторової конструкції, що дозволяє проводити дослідження по використанню. та вдосконаленню. Модель можна застосовувати як розвиваючий конструктор, яким є один з 7 "З, Возтянуті варіанти різних покриттів та утеплювачів стін, що збільшує варіативність1. A transformative design of the frame of a quickly assembled room with round walls made of inexpensive available materials has been developed. | and that of the spatial structure, which allows conducting research on the use. and improvement. The model can be used as a developing constructor, which is one of the 7 "Z, Voztyanyu options of various coatings and wall insulation, which increases variability

У Запропонована технологія може використовуватись Для будівництва приміщень в соиструкії без застосування воно техні Гаї складові можуть бути виготовлені в умовах 5. Конструкція розроблена з дотримання основних вимог ДСТУ та ДБНThe proposed technology can be used for the construction of premises in a co-construction without the use of technical equipment. The components can be manufactured under the conditions of 5. The structure is developed in compliance with the basic requirements of the DSTU and DBN

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

7 1. A transforming structure for frame construction, the main element of which is a bar that forms a transforming element due to the connection with other bars and node parts, which is distinguished by the fact that the wall of this structure is created with the help of x-like elements, the bars of which are are connected at points offset relative to the center, which allows you to create a round wall, the distance between the parts of parallel blocks depends on the required height of the wall, and the offset of the connection of x-shaped elements depends on the desired area of the structure (the greater the offset, the smaller the area), and the slats that form a parallel block are attached to the edges of the x-shaped elements and to the places where the slats of the x-shaped elements are joined, two types of corner hinges are used in this design, the first connects the upper parts of the walls and the roof, and the second - it is a hinge at the top of the roof frame that allows the elements of the roof structure to move in relation to other elements of the structure.

2. Transforming structure for frame construction according to claim 1, which is characterized by the fact that the roof structure is realized with the help of collapsible beams that are attached to the walls in an unfolded form.

3. Transforming construction for frame construction according to claim 1, which is characterized by the fact that the input group is implemented as an input-through node in one part.

Fig. 1 ooo - whatever

Fig. 2

Fig. WITH