Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание на основе 20 и 40 футовых контейнеров

Полезная модель относится к области строительства и направлена на обеспечение проектирования и изготовления полностью сборно/разборного сейсмозащищенного (9 баллов) здания до 7 этажей, увеличение скорости производства, возведения здания и круглогодичный ввод его в эксплуатацию, возможности ввода здания в эксплуатацию без строительства стационарных неразборных элементов (монолитные фундаменты, коридоры, входные зоны и пр.). Указанный технический результат достигается в сборно-разборном сейсмоустойчивом здании, выполненном на базе контейнеров, каждый несущий каркас которых имеет вертикальные и горизонтальные элементы из стальных прямоугольных и/или квадратных труб и содержащих перекрытия и стенки, изготовленные из гофрированного металла, при этом каждый контейнер содержит угловые фитинги с гнездами для размещения болтов, проходящих сквозь отверстия в соединительных деталях, выполненных с центровочными элементами и расположенных между контейнерами. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Полезная модель относится к области строительства, в частности к базовым строительным зданиям/модулям, представляющим из себя конструкцию (например, блок-контейнер) с габаритными размерами 20 и 40 футового контейнера: (6058×2438×2896 и 12192×2438×2896), и предназначена для реализации в транспортабельных строительных конструкциях, которые могут быть использованы в качестве жилых блоков различного типа, хозяйственных построек, общественных зданий и сооружений.

Из уровня техники известен средства для проживания, в которых используют морские контейнеры от 6 до 12 м. По крайней мере, два известных судоходных контейнеров укладываются друг на друга, завинчены вместе, дальнейшие контейнеры укладываются рядом или сформированы в жилые блоки. У каждого такого жилого блока есть, по крайней мере, два прохода, которые содержат лестницу и позволяют горизонтальный и вертикальный доступы ко всем жилым контейнерам. Створки дверей предоставлены на торцевой стенке контейнера, обеспечены распорными деталями и служат поддержками балкону (DE 3208302, 23.09.1982).

Однако конструкции контейнера дополнительно не усиливаются, крепление контейнеров между собой не сейсмостойкое (возможны вертикальные перемещения опорных узлов относительно друг друга).

Известно малоэтажное здание сборно-разборного типа, содержащее центральный несущий каркас, установленный на фундаменте, и объемные модули, соединенные с ним. Каждый объемный модуль, имеющий силовой пояс и состоящий из панелей, которые выполняют функции стен, пола, потолка, прикреплен по внешнему периметру к стенам каркаса одной стороной, а другими сторонами укреплен на трубостойках (RU 62623, 27.04.2007).

Известна модульная контейнерная система здания, состоящая из модульных блоков контейнеров, при этом каждый блок имеет определенную функцию условий строительства, так что, когда блоки вертикально установлены с возможностью поддержки и горизонтально связаны, формируется полное здания (US 4599829, 15.07.1986).

В данной конструкции образование единых помещений из нескольких модулей не предполагается, очень сложная система креплений контейнеров между собой.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является модульное здание, где использован обычный грузовой контейнер в качестве строительного модуля. Включает в себя множество модулей, каждый модуль имеет наружную форму обычно прямоугольного параллелепипеда с боковыми сторонами, днищем, верхнюю и нижнюю грани и изготовлены из металла. Каждый модуль является полым и образует пространство размером, подходящим для занятия человеком, модули имеют совмещенные отверстия в смежных стенках соседних модулей, чтобы позволить человеку перейти из одного модуля в другой, каждый модуль имеет элементы крепления для крепления с соседними модулями (GB 2438806, 05.12.2007).

От типового морского контейнера отличаются наличием дополнительных опорных элементов - «пяток» смонтированных по длинным сторонам в промежутке между основными угловыми опорными элементами, что обеспечивает возможность стыковки контейнеров между собой, когда к длинной стороне одного контейнера пристыковывается короткая сторона другого (других). Между собой контейнеры соединяются посредством фиксирующихся болтами двух уникальных (отличающихся друг от друга) деталей, что усложняет конструкцию здания в целом и монтаж/демонтаж здания, также конструкция каркаса не является сейсмостойкой.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании сборно-разборного сейсмоустойчивого здания, которое исключало бы указанные выше недостатки, позволяло строительство практически в любой климатической зоне за счет применения различных материалов для отделки и утепления стен и потолка и в любом месте за счет применения как стандартных фундаментов, так и винтовых свай, обеспечивало возможность перевозки модуля практически всеми видами транспорта (соответствие габаритов модулей и применение стандартных креплений нормам транспортных компаний (жд, речной, морской, авто, авиа транспорт)), и возможность увеличения/уменьшения полезной площади здания в зависимости от необходимости за счет увеличения (сокращения) количества модулей.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в обеспечении проектирования и изготовления полностью сборно/разборного сейсмозащищенного (9 баллов) здания до 7 этажей, увеличении скорости производства, возведения здания и круглогодичный ввод его в эксплуатацию, возможности ввода здания в эксплуатацию без строительства стационарных неразборных элементов (монолитные фундаменты, коридоры, входные зоны и пр.).

Указанный технический результат достигается в сборно-разборном сейсмоустойчивом здании, выполненном на базе контейнеров, каждый несущий каркас которых имеет вертикальные и горизонтальные элементы из стальных прямоугольных и/или квадратных труб и содержащих перекрытия и стенки, изготовленные из гофрированного металла, при этом каждый контейнер содержит угловые фитинги с гнездами для размещения болтов, проходящих сквозь отверстия в соединительных деталях, выполненных с центровочными элементами и расположенных между контейнерами.

Контейнеры выполнены с возможностью крепления с фундаментом или кровельной системой и представляют собой 20 и/или 40 футовые морские контейнеры.

Стеки и перекрытия выполнены с внутренними каналами под прокладку скрытой коммуникации, представляющие собой трубы водоснабжения, и/или канализации, и/или газификации, и/или отопления, и/или воздуховоды, и/или кабели, и/или провода.

Стеки выполнены с технологическими отверстиями под двери, и/или окна, и/или проемы.

Контейнеры выполнены с внутренней отделкой для обеспечения климатической комфортности здания.

Соединительная деталь представляет собой металлическую пластину с вваренными в нее центровочными элементами, форма которых повторяет контур отверстия в гнездах угловых фитингов.

Отверстия соединительной детали выполнены овальной формы.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид сборно-разборного сейсмоустойчивого здания; на фиг. 2 - частичный вид корпуса; на фиг. 3 - два контейнера, расположенных друг на друге.

Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание выполнено на базе 20 и/или 40 футовых морских контейнеров 1.

Контейнер 1 содержит несущий каркас 5, состоящий из вертикальных 7 и горизонтальных 6 элементов из стальных прямоугольных и/или квадратных труб, перекрытия 9 и стенки 8, изготовленные из гофрированного металла. Сечение вертикальных 7 и горизонтальных 6 элементов подбирается по расчету (в стандартном контейнере вертикальных элементы из стального профиля не замкнутого сечения). Места установки дополнительных вертикальных элементов (помимо расположенных по углам модуля) определяются в соответствии с архитектурным проектом и подтверждаются расчетом. Для обеспечения требуемой жесткости узлы соединения профилей между собой усиливаются стальными листами.

Стенки 8 и перекрытия 9 выполнены с внутренними каналами под прокладку скрытой коммуникации: трубы водоснабжения, и/или канализации, и/или газификации, и/или отопления, и/или воздуховоды, и/или кабели, и/или провода. Стеки 8 выполнены с технологическими отверстиями 2 под двери, и/или окна, и/или проемы. Контейнеры 1 выполнены с возможностью крепления с фундаментом или кровельной системой.

Контейнер 1, в местах пересечения вертикальных 7 и горизонтальных 6 элементов, имеет угловые фитинги 3 (стандартные опорные части (пятки), применяющиеся в морских контейнерах) с гнездами для размещения болтов.

Для соединения отдельных контейнеров 1 между собой по вертикали и по горизонтали применяется соединительная деталь 4 - металлическая пластина с вваренными в нее центровочными элементами (по форме повторяют контур отверстия в угловых фитингах 3 контейнера 1). Центровочные элементы помимо выполнения функции центровки отдельных контейнеров 1 относительно друг друга и обеспечения точности монтажа, также обеспечивают прочность соединения на сдвиг при горизонтальном сейсмическом воздействии.

Контейнеры 1 выполнены с внутренней отделкой для обеспечения климатической комфортности здания.

Закрепление контейнеров 1 между собой происходит с помощью болтов. Сечение болтов подбирается по расчету. В зонах несущего каркаса 5, примыкающих к угловым фитингам 3, предусмотрены гнезда для размещения болтов. Отверстия в соединительной детали 4 для пропуска болтов, предусмотрены овальной формы. Овальная форма отверстий необходима для дополнительной компенсации возможных отклонений геометрических размеров отдельных модулей, обеспечения точности монтажа и надежного закрепления их между собой.

Применение болтов при сборке здания и отсутствие сварных соединений делает возможным разборку и повторную сборку здания.

Порядок сборки здания, состоящего из контейнеров:

1 - Установка фундамента или винтовых свай.

2 - Установка на фундамент или винтовые сваи контейнеров первого этажа.

3 - Соединение контейнеров между собой.

4 - Установка контейнеров второго и последующих этажей, соединение их между собой.

5 - Подключение коммуникаций к зданию и в контейнерах.

6 - Установка межмодульных соединений внутри контейнеров.

7 - Монтаж кровельной системы и крыши.

8 - Внутренняя и внешняя отделка контейнеров. Установка оборудования и пр.

Заявленная полезная модель имеет следующие преимущества:

1 - Возможность строительства практически в любой климатической зоне за счет применения различных материалов для отделки и утепления стен и потолка.

2 - Возможность строительства практически в любом месте за счет применения как стандартных фундаментов, так и винтовых свай.

3 - Возможность перевозки модуля практически всеми видами транспорта (соответствие габаритов модулей и применение стандартных креплений нормам транспортных компаний (жд, речной, морской, авто, авиа транспорт)).

4 - Модульная система конструкции позволяет проектировать и строить малоэтажные здания до 7 этажей любой площади.

5 - Сейсмостойкость здания- 9 баллов.

6 - Высокая скорость сборки/разборки зданий и сооружений.

7 - Возможность строительства и ввода здания в эксплуатацию в любое время года.

8 - Проектирование и создание на базе модулей помещений любого технологического назначения.

9 - Возможность увеличения/уменьшения полезной площади здания в зависимости от необходимости за счет увеличения(сокращения) количества модулей.

Заявленная полезная модель отличается от известных решений и ее уникальность заключается в следующем:

1 - Конструкция модуля позволяет проектировать и изготавливать полностью сборно/разборные сейсмозащищенные (9 баллов) здания до 7 этажей.

2 - Высокая скорость производства, возведения здания и круглогодичный ввод его в эксплуатацию.

3 - Возможность ввода здания в эксплуатацию без строительства стационарных неразборных элементов (монолитные фундаменты, коридоры, входные зоны и пр.).

4 - Внутри модулей заложены каналы для прокладки коммуникаций, которые связаны между собой и позволяют решить любой вопрос с их подключением.

5 - Узлы соединения модулей между собой позволяют собирать/разбирать модули между собой и обеспечивают сейсмостойкость здания в целом.

1. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание, характеризующееся тем, что выполнено на базе контейнеров, каждый несущий каркас которых имеет вертикальные и горизонтальные элементы из стальных прямоугольных и/или квадратных труб и содержащих перекрытия и стенки, изготовленные из гофрированного металла, при этом каждый контейнер содержит угловые фитинги с гнездами для размещения болтов, проходящих сквозь отверстия в соединительных деталях, выполненных с центровочными элементами и расположенных между контейнерами.

2. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 1, характеризующееся тем, что контейнеры выполнены с возможностью крепления с фундаментом или кровельной системой.

3. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 2, характеризующееся тем, что контейнеры представляют собой 20 и/или 40 футовые морские контейнеры.

4. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 1, характеризующееся тем, что стенки и перекрытия выполнены с внутренними каналами под прокладку скрытой коммуникации.

5. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 4, характеризующееся тем, что скрытые коммуникации представляют собой трубы водоснабжения, и/или канализации, и/или газификации, и/или отопления, и/или воздуховоды, и/или кабели, и/или провода.

6. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 4, характеризующееся тем, что стенки выполнены с технологическими отверстиями под двери, и/или окна, и/или проемы.

7. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 3, характеризующееся тем, что контейнеры выполнены с внутренней отделкой для обеспечения климатической комфортности здания.

8. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 1, характеризующееся тем, что соединительная деталь представляет собой металлическую пластину с вваренными в нее центровочными элементами, форма которых повторяет контур отверстия в гнездах угловых фитингов.

9. Сборно-разборное сейсмоустойчивое здание по п. 1, характеризующееся тем, что отверстия соединительной детали выполнены овальной формы.

РИСУНКИ