НАРУЖНАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ СТЕНА ЗДАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК E04B2/40 E04B2/84 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в зданиях каркасного типа с самонесущими наружными стенами.

Известна конструкция стены, имеющей монолитное бетонное ядро и наружное и внутреннее покрытие, выполняющие роль оставляемой опалубки. Элементы наружного и внутреннего покрытий соединены друг с другом распорками типа анкерных связей [1]
Недостаток конструкции в том, что бетон стены обладает низкими теплотехническими свойствами, а наружное покрытие опалубка не обладает несущими конструктивными свойствами.

Известна также конструкция многослойной стены, выполненной из наружного и внутреннего слоев, образованных мелкоштучными блоками, объединяемыми друг с другом специальными шпонками, устанавливаемыми в пазы, имеющие форму "ласточкиного хвоста". Между собой слои установлены с зазором, величина которого определяется шпонками, аналогичными описанным выше. Зазор может быть заполнен монолитным теплоизолирующим бетоном [2]
Описанная конструкция предполагает использование мелкоштучных изделий специального профиля: трапецеидальных, угловых и узких типа "ласточкин хвост" и не дает решения по установке внутренней опалубки на проектном расстоянии.

В американском патенте [3] обе оставляемые опалубки внешняя и внутренняя собираются из блоков, соединяемых на специальных вертикальных шпонках, вставляемых в пазы, образованные на вертикальных ребрах блоков. Расстояние между блоками внешней и внутренней опалубок определяется также при помощи шпонок, аналогичных описанным выше.

Недостатком данном конструкции является ограничение выполнения ее внешнего слоя самонесущим в пределах этажа.

Наиболее близким конструктивным решением многослойной стены, принятой за прототип настоящему изобретению, является наружная многослойная стена здания, содержащая внешний самонесущий слой в полкирпича, снабженный вертикальными выступами, опертыми на перекрытие, и теплоизоляционный слой [4]
Недостатком этого решения является его применимость только в сочетании с штучной или плитной теплоизоляцией.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение связи между внешним мелкоштучным слоем стены и внутренним опалубочным слоем.

Эта задача достигается тем, что в многослойной стене, содержащей внешний самонесущий слой в пол-кирпича, снабженный вертикальными выступами, опертыми на перекрытие, и теплоизолирующий слой, вертикальные выступы выполнены в виде контрфорсов, расположенных между перекрытиями, с заделанными в них анкерами, причем, теплоизоляционный слой выполнен монолитным из легкобетонной смеси в опалубке, элементы которой навешаны на анкера, а длина по горизонтали каждого элемента опалубки кратна расстоянию между анкерами. Опалубка теплоизоляционного слоя может быть выполнена несъемной. Она может быть также образована из пазо-гребневых плит, соединенных на клеющем составе. Между монолитным слоем и опалубкой может быть установлен слой гидроизоляции. Между внутренней поверхностью опалубки и торцами контрфорсов может быть образован зазор. Контрфорсы могут выполняться по высоте дискретными и иметь форму опрокинутых ступеней, причем, горизонтальная проекция выступающих в сторону монолитного слоя стены кирпичей контрфорсов образует в сторону монолитного слоя стены кирпичей контрфорсов образует фигуру типа "ласточкин хвост". В теле внешнего самонесущего слоя стены часть кирпичей уложена дискретно поперек плоскости слоя, причем, выступающая часть этих кирпичей обращена в сторону монолитного слоя.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показывает, что предложенная конструкция отличается креплением опалубки монолитного теплоизоляционного слоя на анкерах, заделанных в контрфорсах внешнего слоя стены и выполнением элементов опалубки кратными по длине расстоянию между осями соседних контрфорсов. Отличие заключается также в том, что опалубка выполнена несъемной, в частности, из пазо-гребневых плит, между которыми и монолитным слоем установлена гидроизоляция. Кроме того, толщина монолитного слоя может регулироваться длиной анкеров, при которой между торцами контрфорсов и опалубкой остается зазор. Сами контрфорсы выполнены по высоте дискретными, а их проекции в плане образует фигуру типа "ласточкин хвост". Часть кирпичей внешнего слоя уложена поперек плоскости слоя, причем, выступающая часть этих кирпичей обращена в сторону монолитного слоя. Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в заявляемом изобретении.

Сравнение данной конструкции с другими аналогами показывает, что установка анкеров крепления опалубки в контрфорсах позволяет надежно крепить опалубку при бетонировании теплоизоляционного монолитного слоя любой толщины, определяемой расчетом, а кратность длины опалубки расстоянию между осями контрфорсов позволяет унифицировать элементы опалубки, в частном случае применять гипсовые пазо-гребневые перегородочные плиты, для защиты которых от воздействия влаги бетонного раствора устанавливать гидроизоляцию. Кроме того, выполнение контрфорсов дискретными позволяет экономить кирпич, а их расположение в виде "ласточкиного хвоста" и установка дискретных кирпичей, выступающих в сторону монолитного слоя, позволяет увеличить площадь сцепления монолитного слоя с внешним кирпичным слоем и обеспечить более равномерную передачу части нагрузки от внешнего кирпичного слоя на перекрытие. При этом все перечисленные эффекты могут быть получены известными в технике приемами. Это сравнение позволяет сделать вывод о превышении заявленным изобретением известного технического уровня.

На фиг.1 показан общий вид стены с щитовой съемной опалубкой; на фиг.2 - то же с оставляемой опалубкой из пазо-гребневых плит; на фиг.3 вертикальное сечение стены по А-А; на фиг.4 горизонтальное сечение стены; на фиг.5 - общий вид стены с дискретными контрфорсами.

Наружная стена здания выполнена в виде внешнего самонесущего слоя 1, образованного мелкоштучными камнями 2, например, облицовочными кирпичами, уложенными в "пол-кирпича". Этот слой имеет контрфорсы 3, выступающие внутрь здания, расположенные между перекрытиями 4 и опирающиеся на ниже лежащее перекрытие. В кладку контрфорсов заделаны анкерующие элементы 5, выступающие за пределы контрфорсов на расстояние, необходимое для установки и раскрепления на них опалубки 6. Расстояние "в" между осями 7 соседних контрфорсов кратно длине по горизонтали "а" каждого элемента опалубки. Пространство между соседними контрфорсами, внешним слоем и опалубкой заполнено теплоизоляцией 8, выполненной из монолитного легкого бетона. Опалубка теплоизоляционного слоя может быть выполнена несъемной, в частности, из пазо-гребневых гипсовых перегородочных плит 9, собираемых на клею 10. При этом остается в силе требование кратности длины пазо-гребневых плит и расстояние "в" между осями контрфорсов, однако вертикальные стыки 11 плит 9 совпадают с осями 7 контрфорсов не в каждом ряду плит, что обеспечивает их перевязку друг с другом. При применении в качестве опалубки гипсовых плит их внутренняя поверхность, контактирующая с монолитным теплоизоляционным слоем 8, может быть покрыта гидроизоляционным слоем 12, например, из пергамина. Если согласно расчету толщина теплоизоляционного слоя превышает величину "с" выступа контрфорса, то опалубка 6 может монтироваться на анкерных элементах 5 на расстоянии от торцевой поверхности 13 контрфорса. При необходимости опалубка может изнутри помещения поддерживаться временными инвентарными стойками 14. Контрфорсы могут быть выполнены по высоте не сплошными, а дискретными, в этом случае они имеют консольную ступенчатую форму 15 и для лучшей анкеровки в теле монолитного слоя кирпичи, образующие консоли, могут быть повернуты относительно перпендикуляра к поверхности стены таким образом, что их горизонтальная проекция образует фигуру типа "ласточкин хвост" 16. Для лучшего сцепления внешнего слоя со слоем теплоизоляции в теле внешнего самонесущего слоя часть кирпичей уложена дискретно поперек плоскости слоя таким образом, что выступающая часть кирпичей 17 обращена в сторону монолитного слоя.

В процессе возведения стены сначала укладывается внешний кирпичный слой 1 с контрфорсами 3, в швы которых заделываются анкера 5. Затем на анкера устанавливается опалубка 6. Если опалубка выполнена из пазо-гребневых плит 9, то вначале устанавливается гидроизоляция, а затем на клею 10 собираются сами плиты. В зазор между внешним слоем 1 и опалубкой 6 подается легкобетонный теплоизолирующий раствор 8. После твердения теплоизоляционного слоя съемная опалубка удаляется, а оставшиеся головки анкеров срезаются. В случае выполнения опалубки несъемной головки анкеров 5 также срезаются, но заподлицо с поверхностью опалубки.

Конструкция внешнего кирпичного слоя такова, что он возводится "в пол-кирпича" на всю высоту здания, а для придания ему вертикальной устойчивости контрфорсы 3 заходят на край перекрытия 4 и опираются на него. Применение монолитного теплоизоляционного слоя 8 позволяет выполнить контрфорсы дискретными, т. к. в этом случае анкеровка внешнего слоя происходит не только за счет опирания контрфорса на перекрытие, но и за счет защемления выступающих из плоскости внешнего слоя стены кирпичей в монолитном теплоизоляционном слое. Этот эффект усиливается, когда кирпичи дискретных контрфорсов образуют в плане "ласточкин хвост", и когда часть кирпичей внешнего слоя уложена поперек плоскости слоя, выступая внутрь монолитного слоя. Еще большой эффект может быть получен от применения щелевого кирпича (на чертежах не показано).

Назначение: для многослойных стен жилых, социально-бытовых и производственных зданий. Сущность: стена здания содержит внешний слой толщиной "в пол-кирпича", снабженный контрфорсами, опирающимися на перекрытия, и монолитный теплоизоляционный слой. Опалубка монолитного слоя закреплена на анкерах, заделанных в контрфорсы. Шаг опалубки кратен расстоянию между осями соседних контрфорсов. Опалубка может быть составляемой, например, из пазогребневых перегородочных плит, защищенных изнутри слоем гидроизоляции. Контрфорсы могут быть выполнены по высоте дискретными ступенчатыми, образующими в плане фигуру типа "ласточкин хвост". В теле внешнего слоя часть кирпичей уложена поперек плоскости слоя выступами в сторону монолитного слоя. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Наружная многослойная стена здания, содержащая внешний самонесущий слой в полкирпича, снабженный вертикальными выступами, опертыми на перекрытие, и теплоизоляционный слой, отличающаяся тем, что вертикальные выступы выполнены в виде контрфорсов, расположенных между перекрытиями, с заделанными в них анкерами, причем теплоизоляционный слой выполнен монолитным из легкобетонной смеси в опалубке, элементы которой навешены на анкера, а длина по горизонтали каждого элемента опалубки кратна расстоянию между осями соседних контрфорсов. 2. Стена по п.1, отличающаяся тем, что опалубка теплоизоляционного слоя выполнена несъемной. 3. Стена по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что опалубка теплоизоляционного слоя выполнена из пазогребневых плит, соединенных на клеящем составе. 4. Стена по пп.1 3, отличающаяся тем, что между монолитным слоем и опалубкой установлен слой гидроизоляции. 5. Стена по пп.1 4, отличающаяся тем, что между внутренней поверхностью опалубки и торцами контрфорсов образован зазор. 6. Стена по п.1, отличающаяся тем, что контрфорсы выполнены по высоте дискретными и имеют форму опрокинутых ступеней. 7. Стена по пп. 1 и 6, отличающаяся тем, что горизонтальная проекция выступающих в сторону монолитного слоя стены кирпичей контрфорсов образует фигуру типа ласточкина хвоста. 8. Стена по п.1, отличающаяся тем, что в теле внешнего самонесущего слоя часть кирпичей уложена дискретно поперек плоскости слоя, причем выступающая часть этих кирпичей обращена в сторону монолитного слоя.