КАРКАС ЗДАНИЯ, ЗДАНИЕ И СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК E04B1/18 E04B5/43 

Изобретения относятся к строительству и может быть использовано при возведении промышленных и жилых зданий и общественных сооружений, возводимых в безригельном каркасе.

Наиболее близким из известных является каркас и здание, сооружение, содержащее четыре колонны с надколонными и расположенными между ними двумя межколонными плитами перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит и по крайней мере один распорный элемент, размещенный между надколонными или межколонными плитами [1]
Известен также способ возведения здания, сооружения, включающий сооружение фундамента, установку четырех колонн, установку на них надколонных плит перекрытия и установку между ними двух межколонных плит перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит, монтаж, по крайней мере одного распорного элемента между надколонными или межколонными плитами и устройство кровли [2]
Недостатками известных решений являются значительные трудозатраты и сроки возведения сооружений, повышенная материалоемкость, невозможность получения оптимальных планировочных решений.

Изобретения позволяют значительно снизить трудозатраты и сроки возведения сооружений, снизить материалоемкость как самих сооружений, так и составляющих их элементов, обеспечив при этом оптимальные условия для планировки внутренних помещений и широкий выбор вариантности застройки при одной и той же элементной базе.

Достигается это тем, что в каркасе здания, сооружения, содержащем четыре колонны с надколонными и расположенными между ними двумя межколонными плитами перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит, и по крайней мере один распорный элемент, размещенный между надколонными или межколонными плитами, ширина каждой из надколонных и межколонных плит равна 1,2 м, а надколонные плиты выполнены длиной 3,3 м, причем колонны установлены с расстоянием между ними в плане по ширине каркаса 6,3 м и по длине 6,0 м. При этом, каркас здания снабжен дополнительными колоннами, расположенными в плане по длине и/или по ширине каркаса с шагом по длине 6,0 м, а по ширине 6,3 м. Распорный элемент выполнен в виде плиты перекрытия длинной 4,8 м и шириной 1,2 м, или в виде, по крайней мере, пары ригелей, или в виде балки крестообразного поперечного сечения, расположенной горизонтально и/или наклонно к колоннам каркаса или к плитам перекрытия. При этом, основные и дополнительные колонны и ригели имеют крестообразное поперечное сечение. Ригели расположены между колоннами параллельно одной из осей каркаса или под углом к ней. А, каркас снабжен строительными балками, каждая из которых оперта на колонну каркаса, и/или на надколонную или межколонную плиту, или на ригель. Кроме того, каркас снабжен стойками крестообразного поперечного сечения, расположенным в плане с фасадной или торцевой стороны каркаса или на надколонной плите.

В здании, сооружении это достигается тем, что в здании, сооружении, содержащем фундамент, четыре колонны с установленными на них надколонными плитами и расположенными между ними межколонными плитами перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит по крайней мере один распорный элемент, размещенный между надколонными или межколонными плитами, стеновые конструкции ограждения, косоуры, стропила и кровлю, ширина каждой из надколонных и межколонных плит равна 1,2 м, надколонные плиты выполнены длиной 3,3 м, причем колонны установлены с расстоянием между ними в плане здания по ширине 6,3 м и по длине 6,0 м. При этом здание снабжено дополнительными колоннами, расположенными в плане по длине и/или по ширине здания с шагом по длине 6,0 м, а по ширине 6,3 м, причем между распорный элемент выполнен в виде плиты длиной 4,8 м и шириной 1,2 м или в виде ригеля и расположен между надколонными или межколонными плитами. Распорный элемент выполнен в виде балки крестообразного поперечного сечения, расположенной горизонтально и/или наклонно к колоннам или к плитам перекрытия. А основные и дополнительные колонны имеют крестообразное поперечное сечение. Здание снабжено стойками крестообразного поперечного сечения, установленными с фасадной или с торцевой стороны здания на расстоянии, меньшем или равном шагу колонн, соответственно, по длине или по ширине здания в плане с образованием соединяющими их стеновыми конструкциями ограждения многоугольного в плане контура. Причем стеновые конструкции ограждения многоугольного в плане контура. Причем стеновые конструкции ограждения выполнены ребристыми шириной 1,2 м с оконными или дверными проемами или без них, или из мелкоштучных элементов кирпича, пазогребневых блоков с облицовкой или защитным и декоративным покрытиям, а также в виде монолитных конструкций из ячеистого бетона с облицовкой кирпичом или цементнопесчанными плитами несъемной опалубки. Косоуры выполнены L, Z или Г-образной формы с тупыми углами между полками и стенками и оперты на колонны или на колонны и надколонные плиты или на колонны и межколонные плиты или одними концами на колонны или плиты, а другими контактируют между собой с образованием стропил крыши.

В способе возведения здания, сооружения, поставленная цель достигается тем, что осуществляют сооружение фундамента, установку четырех колонн, размещение на них надколонных плит перекрытия и установку между ними двух межколонных плит перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит, монтаж по крайней мере одного распорного элемента между надколонными или межколонными плитами и устройство кровли, а после устройства фундаментов колонны устанавливают с расстоянием между ними в плане по ширине 6,3 м и по длине 6,0 м, затем устанавливают надколонные, длиной 3,3 м, и межколонные плиты шириной каждой из них равной 1,2 м, а перед устройством кровли монтируют стропила. После монтажа основных фундаментов и колонн устраивают дополнительные колонны с расположением их в плане по длине и/или по ширине каркаса с шагом по длине 6,0 м, а по ширине 6,3 м. После монтажа межколонных плит между ними или между надколонными плитами устанавливают распорные элементы в виде, по крайней мере одной плиты перекрытия длиной 4,8 м и шириной 1,2 м. После монтажа межколонных плит между ними или между надколонными плитами устанавливают распорные элементы в виде, по крайней мере, пары ригелей. После монтажа межколонных плит устанавливают распорные элементы в виде балок крестообразного поперечного сечения горизонтально и/или наклонно к колоннам каркаса или к плитам перекрытия. После возведения фундамента устанавливают основные и дополнительные колонны, имеющие крестообразное поперечное сечение. После монтажа надколонных плит устанавливают стойки крестообразного поперечного сечения с фасадной или торцевой стороны здания или на надколонных плитах. После монтажа колонн между ними устанавливают дополнительные ригели крестообразного поперечного сечения параллельно одной из осей здания или под углом к ней. А при монтаже стропил устанавливают дополнительные стропила крестообразного поперечного сечения с опиранием каждого из них на колонну и/или на надколонную или межколонную плиту или на ригель.

Изобретения поясняются чертежами, где:
на фиг. 1 представлен схематично каркас здания в плане с надколонными и межколонными плитами.

на фиг.2 то же, со смещением колонн по длине или ширине здания;
на фиг.3 каркас здания с одной плитой перекрытия; на фиг.4 каркас здания с парой ригелей; на фиг.5 поперечное сечение крестообразной балки; на фиг.6 каркас здания с крестообразными в поперечном сечении колоннами; на фиг.7 каркас здания с крестообразным в сечении ригелями, расположенными между межколонными и надколонными плитами; на фиг.8 каркас здания с крестообразным в сечении ригелями, расположенными параллельно одной из осей здания и под углом к ней; на фиг.9 здание со стропильными балками; на фиг.10 поперечное сечение одного из вариантов стеновой панели; на фиг.11 элемент косоура и стропил Z-образноррго профиля; на фиг.12 изображен элемент косоура и стропил L- и Г-образного профиля; на фиг.13 каркас здания с расположением элементов стропил по фиг. 11 и 12; на фиг.14-27 варианты планов зданий, сооружений, спроектированные с использованием описанного выше каркаса ГВАМПОМ и входящих в него элементов.

Каркас здания, сооружения и здание включают следующие элементы: колонны 1, установленные на фундаментах (на фигурах условно не показаны) с размещенными на них надколонными 2 плитами, объединенными по ширине здания межколонными 3 плитами. Такое объединение может быть произведено с образованием дополнительных пролетов как по ширине здания, так и по его длине. В пролетах между надколонными 2 и межколонными 3 плитами размещены распорные элементы 4, которые могут быть выполнены в виде рядовых (межпролетных) плит 5, либо ригелей 6, либо балок 7 крестообразного сечения (фиг.5). Колонны 1, ригели 6 и стропильные ноги 8 (фиг.9) могут иметь крестообразное поперечное сечение. Стеновые конструкции ограждения 9 могут быть выполнены в виде ребристых плит 10 шириной 1,2 м (фиг.10) с оконными или дверными проемами или без них и выполнять функции элементов ядра жесткости в многоэтажных зданиях. Основные 1 и дополнительные 11 колонны установлены с шагом по ширине 6,3 м и по длине здания 6,0 м, что позволяет при выбранных размерах надколонных плит 3,3 м, рядовых 4,8 и межколонных 3 плит оптимально использовать полученные площади с рациональным распределением действующих нагрузок. Лестничные косоуры 12 выполнены из балок прямоугольного или крестообразного сечения (фиг.5, 9) и имеют при этом L, Z или Г-образную форму (фиг.11, 12) с тупыми углами между полками и стенками. Эти элементы оперты на колонны 1,11 или на колонны 1,11 и надколонные 2 плиты или на колонны 1,11 и межколонные 3 плиты или одними концами на колонны 1,11 или плиты, или на ригели 6, а другими контактируют между собой с образованием стропил крыши 13 (фиг.13). Каркас может быть снабжен стойками 14 крестообразного поперечного сечения, которые установлены с фасадной или торцевой стороны здания и образуют соединяющими их стеновыми конструкциями ограждения 9 многоугольный в плане контур здания (фиг.14-27).

Монтаж зданий, сооружений на основе каркаса ГВАМПОМ, осуществляют следующим образом:
На предварительно смонтированные и выверенные фундаменты с помощью одиночных или групповых кондукторов монтируют вертикально по разбивочным осям здания колонны 1,11 первого этажа. После выверки колонн 1,11 их заливают бетоном в стаканах фундаментов. Не снимая кондукторы на штыри колонн 1,11 одевают надколонные плиты 2. После монтажа надколонных плит 2 перекрытий первой ячейки (6,0х6,3 м) на них укладывают на цементном растворе межколонные плиты 3 и на консоли надколонных 2 и межколонных 3 плит укладывают рядовые плиты 4 или ригели 6 (в зависимости от выбранного проекта). Затем кондукторы переставляют на следующую ячейку и повторяют описанные выше операции. До начала монтажа конструкций второго этажа необходимо произвести монтаж стеновых панелей 10, как наружных, так и внутренних стен, а также лестничных маршей с использованием косоуров 12 описанных выше форм. Стеновые панели 10 устанавливают нижней гранью на верх фундаментов или фундаментных балок, а верхнюю грань соединяют с плитами перекрытий сваркой. Лестничные косоуры 12 вверху крепят к плитам перекрытий. Порядок монтажа второго этажа аналогичен монтажу первого этажа за исключением монтажа колонн 1,11, т.к. нижний конец верхней колонны 1,11 приваривают через закладную деталь к закладной надколонной плиты перекрытия.

Элементы крыши монтируют в следующем порядке:
с применением кондукторов монтируют колонны;
производят монтаж основных прямоугольных ригелей, которые крепят через закладные детали к колоннам на сварке;
монтируют плиты крыши или крестообразные балки стропил, которые крепят к основным балкам или колоннам на сварке через закладные детали.

Особенности монтажа надземной части пятиэтажных домов заключаются в том, что он начинается со средней ячейки, где располагается ядро жесткости, выполняемое из спаренных между собой элементов стеновых конструкций шириной 1,2 м (фиг.10, 26 и 27). Стеновые панели ядра жесткости соединяются в этом случае между собой в горизонтальной и вертикальной плоскостях стальными накладками или арматурными стержнями на сварке. Монтаж конструкций последующего этажа также начинают с ядра жесткости.

Значительные экономический эффект от внедрения данных изобретений подтвержден расчетами и сравнением технико-экономических показателей, внедренных в строительстве в ряде регионов России и широко известных каркасных систем 1.020-1, 1.420А, УМК (КСМ), КУБ 2.5. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8 ЫЫЫ10 ЫЫЫ12 ЫЫЫ14 ЫЫЫ16 ЫЫЫ18 ЫЫЫ20 ЫЫЫ22 ЫЫЫ24 ЫЫЫ26

Изобретения относятся к области строительства и может быть использовано при возведении промышленных и жилых зданий и общественных сооружений, возводимых в безригельном каркасе. Изобретения позволяют значительно снизить затраты и сроки возведения сооружений, снизить материалоемкость как самих сооружений, так и составляющих их элементов, обеспечив при этом оптимальные условия для планировки внутри помещений и широкий выбор вариантности застройки при одной и той же элементной базе. Достигается это тем, что при способе возведения здания в каркасе здания, сооружения, содержащем четыре колонны с надколонными и расположенными между ними двумя межколонными плитами перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит, ширина каждой из надколонных и межколонных плит равна 1,2 м, надколонные плиты выполнены длиной 3,3 м, а колонны установлены с расстоянием между ними в плане по ширине 6,3 м и по длине 6,0 м. При этом каркас здания, сооружения может быть снабжен дополнительными колоннами, расположенными в плане по длине и/или по ширине каркаса с шагом по длине 6,0 м, а по ширине <196> 6,3 м. Кроме того, каркас может быть снабжен по крайней мере одной рядовой плитой перекрытия длиной 4,8 м и шириной 1,2 м, расположенной между межколонными плитами или между надколонными плитами. Каркас может быть снабжен по крайней мере парой ригелей, расположенных между межколонными и надколонными плитами. Также каркас здания снабжен крестообразными в поперечном сечении балками, расположенными вертикально и/или горизонтально и/или наклонно к колоннам каркаса или к плитам перекрытия. В случае выполнения балки крестообразного сечения она может быть выполнена в виде колонны, расположенной в плане с фасадной или с торцевой стороны каркаса или на надколонной плите. Либо балка может быть выполнена в виде ригеля, расположенного между надколонными или межколонными плитами. Либо балка может быть выполнена в виде ригеля и расположена между колоннами в плане параллельно одной из осей каркаса или под углом к ней. Каркас при таком выполнении может быть снабжен дополнительными балками, каждая из которых выполнена в виде стропильной ноги и оперта на колонну каркаса и/или на надколонную или межколонную плиту или на ригель. 3 с. и 22 з.п.ф-лы, 27 ил.

1. Каркас здания, сооружения, содержащий четыре колонны с надколонными и расположенными между ними двумя межколонными плитами перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит, и, по крайней мере, один распорный элемент, размещенный между надколонными или межколонными плитами, отличающийся тем, что ширина каждой из надколонных и межколонных плит равна 1,2 м, а надколонные плиты выполнены длиной 3,3 м, причем колонны установлены с расстоянием между ними в плане по ширине каркаса 6,3 м и по длине 6,0 м. 2. Каркас здания, сооружения по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными колоннами, расположенными в плане по длине и/или по ширине каркаса с шагом по длине 6,0 м, а по ширине 6,3 м. 3. Каркас здания, сооружения по пп.1 и 2, отличающийся тем, что распорный элемент выполнен в виде плиты перекрытия длиной 4,8 м и шириной 1,2 м. 4. Каркас здания, сооружения по пп.1 и 2, отличающийся тем, что распорный элемент выполнен в виде, по крайней мере, пары ригелей. 5. Каркас здания, сооружения по пп.1 и 2, отличающийся тем, что распорный элемент выполнен в виде балки крестообразного поперечного сечения, расположенной горизонтально и/или наклонно к колоннам каркаса или к плитам перекрытия. 6. Каркас здания, сооружения по пп.1,2,4, отличающийся тем, что основные и дополнительные колонны и ригели имеют крестообразное поперечное сечение. 7. Каркас здания, сооружения по пп.4,6, отличающийся тем, что ригели расположены между колоннами параллельно одной из осей каркаса или под углом к ней. 8. Каркас здания, сооружения по пп.1-7, отличающийся тем, что он снабжен стропильными балками, каждая из которых оперта на колонну каркаса, и/или на надколонную или межколонную плиту, или на ригель. 9. Каркас здания, сооружения по пп.1-8, отличающийся тем, что он снабжен стойками крестообразного поперечного сечения, расположенными в плане с фасадной или торцевой стороны каркаса или на надколонной плите. 10. Здание, сооружение, содержащее фундамент, по крайней мере четыре колонны с установленными на них надколонными плитами и расположенными между ними межколонными плитами перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит, по крайней мере, один распорный элемент, размещенный между надколонными или межколонными плитами, стеновые конструкции ограждения, косоуры, стропила и кровлю, отличающееся тем, что ширина каждой из надколонных и межколонных плит равна 1,2 м, надколонные плиты выполнены длиной 3,3 м, причем колонны установлены с расстоянием между ними в плане здания по ширине 6,3 м и по длине 6,0 м. 11. Здание, сооружение по п.10, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными колоннами, расположенными в плане по длине и/или по ширине здания с шагом по длине 6,0 м, а по ширине 6,3 м, причем распорный элемент выполнен в виде плиты длиной 4,8 м и шириной 1,2 м или в виде ригеля и расположен между надколонными или межколонными плитами. 12. Здание, сооружение по пп.10 и 11, отличающееся тем, что распорный элемент выполнен в виде балки крестообразного поперечного сечения, расположенной горизонтально и/или наклонно к колоннам или к плитам перекрытия. 13. Здание, сооружение по пп.10 и 11, отличающееся тем, что основные и дополнительные колонны имеют крестообразное поперечное сечение. 14. Здание, сооружение по пп.10-13, отличающееся тем, что оно снабжено стойками крестообразного поперечного сечения, установленными с фасадной или с торцевой стороны здания на расстоянии, меньшем или равном шагу колонн, соответственно, по длине или по ширине здания в плане с образованием соединяющими их стеновыми конструкциями ограждения многоугольного в плане контура. 15. Здание, сооружение по п.10, отличающееся тем, что стеновые конструкции ограждения выполнены ребристыми шириной 1,2 м с оконными или дверными проемами или без них, или из мелкоштучных элементов кирпича, пазогребневых блоков с облицовкой или защитным и декоративным покрытиями, а также в виде монолитных конструкций из ячеистого бетона с облицовкой кирпичом или цементнопесчаными плитами несъемной опалубки. 16. Здание, сооружение по п.10, отличающееся тем, что косоуры выполнены L-, Z-или Г-образной формы с тупыми углами между полками и стенками и оперты на колонны, или на колонны и надколонные плиты, или на колонны и межколонные плиты, или одними концами на колонны или плиты, а другими контактируют между собой с образованием стропил крыши. 17. Способ возведения здания, сооружения, включающий сооружение фундамента, установку четырех колонн, размещение на них надколонных плит перекрытия и установку между ними двух межколонных плит перекрытия, ширина которых равна ширине надколонных плит, монтаж, по крайней мере, одного распорного элемента между надколонными или межколонными плитами и устройство кровли, отличающийся тем, что после устройства фундаментов колонны устанавливают с расстоянием между ними в плане по ширине 6,3 м и по длине 6,0 м, затем устанавливают надколонные, длиной 3,3 м, и межколонные плиты шириной каждой из них равной 1,2 м, а перед устройством кровли монтируют стропила. 18. Способ возведения здания, сооружения по п.17, отличающийся тем, что после монтажа основных фундаментов и колонн устраивают дополнительные колонны с расположением их в плане по длине и/или по ширине каркаса с шагом по длине 6,0 м, а по ширине 6,3 м. 19. Способ возведения здания, сооружения по пп.17 и 18, отличающийся тем, что после монтажа межколонных плит между ними или между надколонными плитами устанавливают распорные элементы в виде, по крайней мере, одной плиты перекрытия длиной 4,8 м и шириной 1,2 м. 20. Способ возведения здания, сооружения по пп.17 и 18, отличающийся тем, что после монтажа межколонных плит между ними или между надколонными плитами устанавливают распорные элементы в виде, по крайней мере, пары ригелей. 21. Способ возведения здания, сооружения по пп.17 и 18, отличающийся тем, что после монтажа межколонных плит устанавливают распорные элементы в виде балок крестообразного поперечного сечения горизонтально и/или наклонно к колоннам каркаса или к плитам перекрытия. 22. Способ возведения здания, сооружения по пп.17 и 18, отличающийся тем, что после возведения фундамента устанавливают основные и дополнительные колонны, имеющие крестообразное поперечное сечение. 23. Способ возведения здания, сооружения по пп.17 и 22, отличающийся тем, что после монтажа надколонных плит устанавливают стойки крестообразного поперечного сечения с фасадной или торцевой стороны здания или на надколонных плитах. 24. Способ возведения здания, сооружения по п.20, отличающийся тем, что после монтажа колонн между ними устанавливают дополнительные ригели крестообразного поперечного сечения параллельно одной из осей здания или под углом к ней. 25. Способ возведения здания, сооружения по п.17, отличающийся тем, что при монтаже стропил устанавливают дополнительные стропила крестообразного поперечного сечения с опиранием каждого из них на колонну и/или на надколонную или межколонную плиту или на ригель.