Каркас быстровозводимого здания

Полезная модель относится к области строительства и используется при возведении каркасов быстровозводимых зданий из легких стальных тонкостенных конструкций. Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности работы узла сопряжения балок перекрытия с колоннами, и всего здания в целом. Технический результат достигается совместной работой элементов усиления из древесины с металлическим стойками. При этом деревянная стойка прикреплена к колонне через саморезы с заданным шагом. Внутренняя и наружная обшивки закрывают металлодеревянную колонну с двух сторон. Предложенная полезная модель обеспечивает более надежную работу каркаса здания за счет того, что нагрузка от веса перекрытия передается через деревянную стойку на фундамент.

Полезная модель относится к области строительства быстровозводимых зданий из стальных холодногнутых оцинкованных профилей.

Известны конструкции из холодногнутых оцинкованных профилей, соединения между элементами в которых осуществляется только на самонарезающих винтах. Узлы таких конструкций малонадежны, из-за малой несущей способности самонарезающих винтов на срез и на выдергивание. При этом, увеличение количества самонарезающих винтов в узле не всегда приводит к увеличению надежности данного узла и конструкции в целом (Пат. 97145 Российская Федерация, МПК E04B 1/24. Каркас здания из швеллеров / Хисамов Р.И.; заявитель и патентообладатель Хисамов Р.И. - 2010103058/03; заявл. 29.01.2010; опубл. 27.08.2010, - 5 с.: ил.) [1]. Недостатком таких узлов является их ненадежная работа на динамическую нагрузку.

Известна конструкция быстровозводимых зданий с металлическим каркасом, где элементы каркаса выполнены из квадратных или круглых труб и соединены между собой сваркой. В качестве ограждающих конструкций применяются трехслойные панели, расположенные в одной плоскости с каркасом (Пат. 2412308 Российская Федерация, МПК E04B 2/00. Ограждающая конструкция с металлическим каркасом / Грынь А.С.; заявитель и патентообладатель Грынь А.С. - 2009121490/03; заявл. 08.06.2009; опубл. 20.02.2011, - 7 с.: ил.)[2]. Недостатками данной конструкции является значительная трудоемкость и продолжительность монтажа элементов каркаса на сварке, а также большая материалоемкость.

Наиболее близким устройством по совокупности признаков является конструкция каркаса здания, выполненная из деревометаллических элементов. (Hybrid Wood and Steel Details - Builder's Guide. - Внед. 2003-01-07. - MD: NAHB Research Center Upper Marlboro, 2003. - 107 с.: ил., http://www.huduser.org/portal/publications/Hybrid_Steelguide.pdf)[3].

Недостатком данной конструкции является то, что стойка каркаса выполняется разрезной в зоне стыка стены и перекрытия. Таким образом, двухэтажное здание состоит из двух отдельных зданий-этажей, соединенных между собой на податливых связях: на саморезах, на болтах. При нагрузке, действующей в горизонтальном направлении, существует вероятность разрушения здания в узле сопряжения перекрытия и стены. Подобную конструкцию каркаса нерационально использовать в двухэтажных зданиях. Деревянные элементы усиления в каркасе подобного вида устанавливаются около оконных и дверных проемов, но не во всех стойках несущих наружных стен.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности узла соединения перекрытий со стенами и конструкции здания в целом.

Технический результат полезной модели достигается тем, что в известном каркасе быстровозводимого здания, включающем металлические стойки, балки перекрытия и вспомогательные балки из холодногнутых С-профилей, элементы усиления из древесины и саморезы, особенностью является то, что элементы усиления из древесины прикреплены к металлическим стойкам при помощи саморезов по всей высоте с шагом не более 200 мм, при этом вспомогательные балки перекрытия удерживаются элементами усиления из древесины, проходя насквозь через пропилы в них, а балки перекрытия опираются на верхнюю полку вспомогательной балки.

Перечень фигур и графических изображений. На фиг.1 - схема фрагмента каркаса здания в зоне стыка стены и перекрытия, где приняты следующие обозначения: 1 - металлическая стойка, 2 - элемент усиления из древесины, 3 - вспомогательная балка, 4 - балка перекрытия, 6 - саморезы.

На фиг.2 - разрез стены двухэтажного здания, где приняты следующие обозначения: 1 - металлическая стойка, 2 - элемент усиления из древесины, 3 - вспомогательная балка, 4 - балка перекрытия, 5 - фундамент.

На фиг.3 - разрез стены трехэтажного здания с мансардой, где приняты следующие обозначения: 1 - металлическая стойка, 2 - элемент усиления из древесины, 3 - вспомогательная балка, 4 - балка перекрытия, 5 - фундамент.

На фиг.4 - разделка элемента усиления из древесины.

Под вспомогательные балки 3 перекрытия в местах расположения колонн подводятся элементы усиления из древесины 2 из бруса сечением 75×50, при этом полки вспомогательной балки 3 входят в пропилы элемента усиления из древесины 2. Нагрузка от веса перекрытия передается на элемент усиления из древесины 2, плотно соединенную с металлической стойкой 1 саморезами 6 по всей высоте стены. Через элемент усиления из древесины 2 усилие от веса перекрытия передается в фундамент 5. В расчете каркаса здания учитывается работа элемента усиления из древесины 2 на нагрузку от перекрытия, работа металлической стойки 1 - на нагрузку от веса кровли и другие нагрузки. Преимущество данной конструкции состоит в том, что вертикальная нагрузка от веса перекрытия на фундамент 5 передается через элементы усиления из древесины 2, а не через саморезы 6 и металлическую стойку 1. При этом, за счет элемента усиления из древесины уменьшается ширина металлической стойки. Таким образом, вспомогательная балка 3 перекрытия расположена внутри стены. Балки перекрытия 4 опираются на вспомогательную балку 3 сверху и крепятся к ней саморезами 6. Внешняя и внутренняя обшивки стены устанавливаются по краям металлодеревянной колонны на металлическую часть и деревянную часть соответственно.

Источники информации

1. Пат. 97145 Российская Федерация, МПК E04B 1/24. Каркас здания из швеллеров / Хисамов Р.И.; заявитель и патентообладатель Хисамов Р.И. - 2010103058/03; заявл. 29.01.2010; опубл. 27.08.2010, - 5 с.: ил.

2. Пат. 2412308 Российская Федерация, МПК E04B 2/00. Ограждающая конструкция с металлическим каркасом / Грынь А.С.; заявитель и патентообладатель Грынь А.С. - 2009121490/03; заявл. 08.06.2009; опубл. 20.02.2011, - 7 с.: ил.

3. Hybrid Wood and Steel Details - Builder's Guide. - Внед. 2003-01-07. - MD: NAHB Research Center Upper Marlboro, 2003. - 107 с.: ил.

Каркас быстровозводимого здания, включающий металлические стойки, балки перекрытия и вспомогательные балки из холодногнутых С-профилей, элементы усиления из древесины и саморезы, отличающийся тем, что элементы усиления из древесины прикреплены к металлическим стойкам при помощи саморезов по всей высоте с шагом не более 200 мм, при этом вспомогательные балки перекрытия удерживаются элементами усиления из древесины, проходят насквозь через пропилы в них, а балки перекрытия опираются на верхнюю полку вспомогательной балки.