[1]Полезная модель относится к области строительства быстровозводимых сборно-разборных ангаров.
[2]Ангар - многофункциональное быстровозводимое здание, которое может использоваться в качестве гаража, склада, производственного помещения и комбинированного сооружения с помещениями различного назначения. Широкое распространение и постоянно возрастающий объем строительства ангаров требует расширения арсенала средств, предназначенных для такого строительства.
[3]Известна конструкция ангара, представляющего собой сборно-разборный гараж, содержащий установленную на каркас из металлических рам, двухскатную крышу, распашные ворота, корпус из боковых и торцевых профильных панелей, причем торцевые панели выполнены с ребрами жесткости, причем профильные панели гаража выполнены из материала на основе тонколистовой стали, боковые профильные панели имеют выштампованные ребра жесткости и идентичны по форме и размерам торцевым панелям, причем все панели содержат отверстия, расположенные на одном уровне и имеющие функцию скрепления через них смежных панелей между собой посредством стяжки (RU 92445U, опубл.: 20.03.2010).
[4]Недостатком этого решения является большая материалоемкость, высокая трудоемкость изготовления и сборки.
[5]Известно решение - ангар двускатной треугольной фермы (https://www.postavshhiki.ru/katalog-tovarov/165-prochie-stroitelnye-konstruktsii-optom/221453-angar-kholodnyj , опубл.: 01.07.2022).
[6]Указанные фермы выполнены сварными из металлической трубы прямоугольного сечения с параллельными наружными и внутренними поясами, с раскосной решеткой и с торцевыми стойками на их торцах, при этом фермы опор выполнены с параллельными прямолинейными торцевыми стойками на торцах, а также с чередующимися по направлению наклона к их поясам наклонными раскосами, образующими между собой решетку из ячеек треугольной формы, и с возможностью установки на винтовые сваи, а ферма выполнена двускатной треугольной.
[7]Ферма сопряжена с верхними торцевыми стойками ферм опор, при этом все сопряжения выполнены сварными.
[8]Сварное соединение стоек и фермы несет невозможность быстрого разбора конструкции без резки металла. Аналогично сборка таких конструкций сложна и требует большого числа рабочего персонала, а также наличие сварщика.
[9]Даже ангары более меньшей ширины (см. https://cherepovets.best-stroy.ru/zakazat_metallicheskiy-bystrovozvodimyy-angar_735955) все равно крепят к верху торца опорной стойки, а не к верху опорной стойки, что увеличивает нагрузку на узел соединения фермы и стоек.
[10]На верх опорных стоек удается фиксировать только фермы трапециевидного типа (https://www.gentmetal.com/snimki/promo-1/promo4.JPG), которые, впрочем, также имеют все узлы соединения сварные.
[11]Наиболее близким аналогом является ангар металлический (RU 219678U, опубл.: 31.07.2023), содержащий стеновое ограждение, двухскатную крышу и распашные ворота, смонтированные на каркасе из нескольких последовательно установленных сквозных рам, образованных из выполненных в виде ферм и скрепленных соединительными узлами опор и ригелей, причем каждая рама по краям ее пролета имеет две вертикальные опоры, на которых смонтировано стеновое ограждение и два наклонных ригеля для двухскатного покрытия крыши, каждый из которых соединен одним концом с опорой, а другим соединен под углом с другим ригелем, отличающийся тем, что указанные фермы выполнены сварными из металлической трубы прямоугольного сечения с параллельными наружными и внутренними поясами, с раскосной решеткой и с торцевыми стойками на их торцах, при этом фермы опор выполнены с параллельными прямолинейными торцевыми стойками на торцах, а также с чередующимися по направлению наклона к их поясам наклонными раскосами, образующими между собой решетку из ячеек треугольной формы, и с возможностью установки на винтовые сваи, а фермы ригелей выполнены с прямолинейной наклонной торцевой стойкой на одном торце и с ломаной торцевой стойкой на другом торце, а также с чередующимися по направлению наклона к поясам наклонными раскосами, образующими между собой решетку из ячеек треугольной формы, причем крайняя ячейка, образованная ломаной торцевой стойкой каждого ригеля, выполнена неправильной многоугольной формы, фермы ригелей сопряжены своими прямолинейным наклонными торцевыми стойками - друг с другом, а ломаными торцевыми стойками - с верхними торцевыми стойками ферм опор, при этом один из участков ломаной торцевой стойки каждого ригеля установлен вдоль наружного пояса фермы опоры, а другой - на торцевую стойку этой фермы опоры.
[12]Для сборки соединительных узлов рам применяются оцинкованные болты и гайки нормальной точности.
[13]Решение по прототипу обладает возможностью быстрой сборки и разборки каркаса за счет болтового сочленения узлов фермы и опорных стоек.
[14]Также, прототип обеспечивает крепление концов ферм к верху опорной стойки, что снижает нагрузку на узел соединения фермы и стоек.
[15]Решение по прототипу может собираться минимальным количеством рабочего персонала и не требует сварки.
[16]Однако недостатком прототипа является не такая высокая надежность несущих конструкций ферм крыши, какую имеют треугольные двускатные фермы. Поэтому в решении по прототипу и используется не треугольная ферма, а с наклонными ригелями, поскольку в таких узлах соединения, которые используются в прототипе, уложить элементы треугольной фермы не представляется возможными быстро из-за сложности соединения частей ферм рамы между собой.
[17]Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа при сохранении его преимуществ.
[18]Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого технического решения, заключается в повышении надежности и устойчивости собранной рамы каркаса, а также в возможности ее быстрой сборки и разборки. Кроме того, заявленное устройство не требует сварки на месте сборки.
[19]Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена рама каркаса ангара металлического, образованная из скрепленных болтовым соединением через соединительные узлы элементов опор и ферм крыши, в конце пролета которых установлены две вертикальные опоры, также выполненные в виде ферм, при этом фермы опор выполнены с параллельными прямолинейными торцевыми стойками, а также с чередующимися по направлению наклона к их поясам наклонными раскосами, образующими между собой решетку из ячеек треугольной формы, и с возможностью установки на винтовые сваи, отличающаяся тем, что фермы крыши выполнены треугольными с чередующимися по направлению к поясам наклонными и вертикальными раскосами, образующими между собой решетку из ячеек треугольной формы, причем каждая треугольная ферма крыши образована сварным соединением стойки и примыкающих к ее концам, верхним и нижним поясами, где последние другими своими концами образуют друг с другом опорный узел в конце пролета фермы, при этом треугольные фермы крыши сопряжены торцами своих прямолинейных стоек друг с другом, а крайними опорными узлами через нижний пояс - с верхней частью ферм опор, при этом каждый узел сопряжения представляет собой приваренные по разные стороны от профиля уголки с соответствующими сквозными отверстиями на полках, где плоскость последних выполнена заподлицо плоскости профиля.
[20]Предпочтительно, узел сопряжения ферм опор выполнен в виде уголков, приваренных по разные стороны от профиля верхней части опоры, с продольной ориентацией соответственно раме.
[21]Предпочтительно, узел сопряжения прямолинейных торцевых стоек треугольных ферм выполнен в виде уголков, приваренных продольно по разные стороны от профиля каждой из стоек.
[22]Предпочтительно, на верхнем поясе с одинаковым шагом приварены уголки.
[23]Предпочтительно, на ферме опоры с наружной стороны с одинаковым шагом приварен П-образный профиль.
[24]Краткое описание чертежей
[25]На фиг.1 показана рама каркаса ангара металлического в сборе.
[26]На фиг.2 показана область А крупным планом с фиг.1.
[27]На фиг.3 показано сечение В-В с фиг.2.
[28]На фиг.4 показана область Б крупным планом с фиг.1.
[29]На фиг.5 показано сечение Г-Г с фиг.4.
[30]На фиг.6 показано устройство фермы крыши.
[31]На фиг.7 показана область А крупным планом с фиг.6.
[32]На фиг.8 показано сечение В-В с фиг.7.
[33]На фиг.9 показана область Д крупным планом с фиг.8, фиг.10.
[34]На фиг.10 показан вид Г крупным планом с фиг.11.
[35]На фиг.11 показана область Б (опорный узел фермы крыши) крупным планом с фиг.6.
[36]На фиг.12 показано устройство фермы опоры каркаса.
[37]На фиг.13 показана область Б крупным планом с фиг.12.
[38]На фиг.14 показано сечение А-А с фиг.12.
[39]На фиг.15 показано сечение В-В с фиг.13.
[40]На фиг.16-фиг.18 показаны примеры опытных образцов рам каркаса ангара металлического в сборе.
[41]На чертежах: 1 - ферма крыши, 2 - ферма опоры, 3 - наклонный раскос фермы опоры, 4 - верхняя перекладина фермы опоры, 5 - уголок крепежный, 6 - болт, 7 - гайка, 8 - сварной шов, 9 - нижний пояс фермы крыши, 10 - плоскость контакта узла сопряжения, 11 - верхний пояс фермы крыши, 12.1-12.5 - наклонный раскос фермы крыши, 13 - вертикальная стойка фермы крыши, 14.1-14.5 - вертикальный раскос фермы крыши, 15 - уголок балочный, 16 - П-образный профиль, 17 - прямолинейная торцевая стойка фермы опоры, 18 - нижняя перекладина фермы опоры.
[42]Осуществление полезной модели
[43]Ангар металлический содержит стеновое ограждение, двухскатную крышу 2 (кровлю), смонтированные на каркасе (каркас - пространственная конструкция из стального металлопроката) из нескольких последовательно установленных одинаковых сквозных рам.
[44]Указанная рама является заявленным предметом охраны настоящего решения.
[45]Подготовки площадки под ангар ведется по уровню. На готовой площадке производится разметка будущего сооружения, в местах установки ферм опор 2 (см. фиг.1) монтируются винтовые сваи, применение которых позволяет проводить монтаж ангара наиболее быстро и эффективно. Предварительная сборка рам каркаса из ферм опор 2 и ферм крыш 1 производится в горизонтальном положении. Как правило, на сваи монтируются предварительно собранные рамы (фиг.1), они поднимаются вручную или с помощью крана и фиксируются временными связями.
[46]Раму каркаса ангара металлического образуют из скрепленных болтовым соединением через соединительные узлы элементов опор 2 и ферм 1 крыши (см. фиг.1). В конце пролета ферм крыши 1 установлены две вертикальные опоры 2, также выполненные в виде ферм.
[47]Фермы опор 2 выполняют с параллельными прямолинейными торцевыми стойками 17 (см. фиг.12-15), а также с чередующимися по направлению наклона к поясам наклонными раскосами 3, образующими между собой решетку из ячеек треугольной формы, и с возможностью установки на винтовые сваи.
[48]Новым является то, что фермы крыши 1 выполнены треугольными с чередующимися по направлению к поясам наклонными 12.1-12.5 и вертикальными 14.1-14.5 раскосами, образующими между собой решетку из ячеек треугольной формы.
[49]Каждая треугольная ферма крыши 1 образована сварным соединением стойки 17 и примыкающих к ее концам, верхним 11 и нижним 9 поясами, где последние (9 и 11) другими своими концами образуют друг с другом опорный узел в конце пролета фермы.
[50]Треугольные фермы крыши 1 сопряжены торцами своих прямолинейных стоек 13 друг с другом, а крайними опорными узлами (фиг.11(Б)) через нижний пояс - с верхней частью стоек ферм опор 2.
[51]Каждый узел сопряжения представляет собой приваренные, например, сварными швами 8, по разные стороны от профиля уголки 5 с соответствующими сквозными отверстиями на полках, где плоскость последних выполнена заподлицо плоскости профиля. Сварные швы 8 выполняют по меньшей мере с двух сторон уголков (см. примеры на фиг.8, фиг.10, фиг.15). При этом сварные швы 8 выполняют так, чтобы они не выступали за плоскости контакта со смежными узлами и не создавали выпуклостей (см. пример на фиг.9).
[52]Так, на фиг.3 видно, что в заявленной конструкции профиля плоскость контакта 10 узла сопряжения охватывает плоскости двух пар уголков 5 и плоскости сопряженных профилей верхней перекладины 4 фермы опоры 2 и нижнего пояса 9 фермы крыши 1.
[53]Таким образом, площадь контакта каждого узла сопряжения существенно больше, нежели в прототипе, что позволяет эффективнее перераспределить нагрузку с крыши на фермы опор 2.
[54]А из фиг.4 видно, что аналогичные уголки 5 в узлах сопряжения треугольных ферм крыши 1, закрепленные на прямолинейных стойках 13, также образуют большую площадь контакта между торцевыми стойками 13, нежели в прототипе, что позволяет легко закрепить треугольные фермы друг с другом без потребности их сварки просто болтовым соединением, например, с помощью болтов 6 и гаек 7 (см. фиг.5).
[55]Без приваренных по разные стороны к стойкам 13 уголков 5 такую возможность быстрого болтового соединения без сварки обеспечить было бы невозможно.
[56]Благодаря чему вместо угольной фермы как в прототипе удается использовать треугольную ферму крыши 1.
[57]Узел сопряжения прямолинейных торцевых стоек 13 треугольных ферм крыш 1 может быть выполнен, например, в виде уголков 5, приваренных продольно по разные стороны от профиля каждой из стоек.
[58]Ферма крыши (фиг.6-11) выполняется состоящей из верхнего 11 и нижнего 9 поясов, соединенных между собой в опорном узле (фиг.11(Б)) на одних концах поясов и с концами прямолинейной стойки 13 на других их концах. Чередующиеся наклонные 12.1-12.5 и вертикальные 14.1-14.5 раскосы образуют между собой решетку из ячеек треугольной формы и перераспределяют нагрузку с верхнего пояса 11 ферм крыши 1 на нижний пояс 9.
[59]Таким образом, коньковая область крыши ангара, созданного на основе рам каркаса согласно настоящего решения, не несет максимальную нагрузку, в отличие от прототипа. Это обстоятельство обеспечивает повышенную надежность крыши из ферм треугольной формы, и, соответственно, повышенную устойчивость собранной рамы каркаса в целом.
[60]За счет того, что уголки 5 во всех узлах сопряжения (треугольных ферм крыши 1 друг с другом, опорных узлов (фиг.11(Б)) с фермами опор 2) обеспечивают большую площадь контакта между элементами узлов сопряжения, нежели в прототипе, также обеспечивается повышенная надежность и устойчивость собранной болтовым соединением рамы каркаса, и при этом также обеспечивается возможность ее быстрой сборки и разборки как в прототипе без потребности сварки на месте сборки.
[61]Узел сопряжения ферм опор 2 (см. фиг.12-15) может быть выполнен в виде уголков 5, приваренных по разные стороны от профиля верхней части опоры, с продольной ориентацией соответственно раме.
[62]Фермы опор 2 выполняются с параллельными прямолинейными торцевыми стойками 17, между которыми сварным соединением закреплены чередующиеся по направлению наклона к поясам наклонные раскосы 3, образующие между собой решетку из ячеек треугольной формы. Возможность установки на винтовые сваи обеспечивается, например, за счет наличия в нижней части фермы опоры 2 нижней перекладины 18, которая сварным соединением соединяет края стоек 17.
[63]При этом верхняя перекладина 4 соединяет края стоек 17 на других концах. Именно к верхней перекладине 4 приваривают сварными швами 8 уголки 5.
[64]Для целей удобного соединения рам друг с другом ферме опоры 2 с наружной стороны с одинаковым шагом приваривают П-образный профиль 16. Благодаря чему укладкой профилей продольно будущему ангару, которые помещают в пазы П-образных профилей, обеспечивают связку рам каркаса ангара с последующим закреплением стен ангара. Примеры такой обвязки рам согласно заявленного решения показаны на фиг.16-18.
[65]Аналогично для целей удобной связки рам каркасов в зоне ферм крыш 1 предпочтительно, чтобы на верхнем поясе 11 с одинаковым шагом были приварены балочные уголки 15, на которые укладывают обрешетку.
[66]Заключительным этапом создания каркаса является протяжка конькового прогона между рамами, который может быть закреплен также болтовым соединением к узлу сопряжения уголков 5 в коньковой зоне (см. фиг.4 в месте примыкания уголков 5 к стыку верхних поясов 11). В качестве элементов конькового прогона могут использоваться, например, тавровые балки с отверстиями на концах. При этом для связки уголков 5 с тавровыми балками используют болт большей длины.
[67]После формирования каркаса, устанавливают стены и крышу ангара.
