МНОГОЭТАЖНЫЙ ДОМ И СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ТАКОГО ДОМА Российский патент 2000 года по МПК E04B1/16 

Изобретение относится к области строительства, а также к многоэтажному дому.

Обычно многоэтажные дома сооружаются в соответствии с одним из двух основных способов. При одном способе используется железобетон в виде плит. Стены и структуры пола корпуса дома могут быть либо отлиты в литейные формы, либо изготовлены на заводе. Сочетание арматуры и заливаемого материала между плитами в структурах пола и стенах создает требуемую прочность. Конструкция становится сравнительно пожаростойкой и звукопоглощающей, однако, с другой стороны, громоздкой, тяжелой и влажной. Другой способ состоит в сооружении стального каркаса в виде поперечен из балок и колонн. Нередко конструкция уплотняется посредством плит, например, в форме структурных плит пола. Прочность может также быть повышена посредством наружных или внутренних стен или с помощью диагональных подкосов. Например, из патента США 4338759, E 04 В 2/68, 13.07.82 известен многоэтажный дом, включающий по крайней мере одну конструкцию пола, которая разделяет два разных этажа, ряд первых стен, каждая из которых состоит из двух элементов типа плиты, разделенных первым внутренним пространством, и ряд вторых стен, проходящих перпендикулярно первым стенам, причем каждая вторая стена включает два элемента типа плиты, разделенные вторым внутренним пространством. Характерной чертой этого способа является то, что балки и колонны из стали используются для создания более или менее самонесущей каркасной структуры, которая затем покрывается плитами пола или стен. Конструкция становится тонкой, легкой и сухой, однако при этом еще и пожароопасной и звукопроницаемой. Теоретически эта каркасная структурная конструкция может быть сооружена из бетонных колонн и балок, но на практике она является очень редкой, поскольку допуски, обработка, соединения и т.п. приводят к проблемам, которые создают трудности для производителя работ.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков, описанных выше способов строительства многоэтажных домов, и создание многоэтажного дома, в котором соединяются легкость ранее известной структурной конструкции со стальным каркасом с хорошей звукоизоляцией и пожаростойкостью конструкции из бетонных плит, а также способа постройки такого многоэтажного дома, который делает возможным сооружение однородной строительной конструкции с минимальным расходом бетона и с теми же статическими характеристиками, как и конструкция со стальным каркасом.

Одна из поставленных задач решается благодаря тому, что в известном многоэтажном доме, включающем по крайней мере одну конструкцию пола, которая разделяет два разных этажа, ряд первых стен, каждая из которых состоит из двух элементов типа плиты, разделенных первым внутренним пространством, и ряд вторых стен, проходящих перпендикулярно первым стенам, причем каждая вторая стена включает два элемента типа плиты, разделенные вторым внутренним пространством в соответствии с изобретением предусматривают, что первая и вторая стены сходятся друг с другом в разграничивающем пространстве типа колонны, которое заполняется железобетоном для того, чтобы образовать опорную колонну, причем указанные элементы типа плиты оставляют после окончания заполнения, и они образуют части затвердевшей литейной формы, при этом каждая отдельная первая и вторая стена включает по крайней мере один блок стены, состоящий, с одной стороны, из разделенных внутренним пространством плит заводского изготовления, а, с другой стороны, из центральной части, высота которой меньше, чем высота плит, для того, чтобы образовать разграничивающее пространство типа балки между верхней стороной центральной части и верхними частями окружающих плит, которые выступают из указанной верхней стороны, причем это пространство заполнено железобетоном, который совместно с бетоном в колоннах образует монолитный каркас, включающий удлиненные части из бетона, образующие колонны и балки соответственно, которые проходят под существенно прямыми углами одни относительно других вдоль осей X, Y и Z воображаемой системы координат, и тем, что арматура колонн каждого нижележащего этажа находится под натяжением под действием соответствующей колонны нижележащего этажа.

Целесообразно выполнить центральную часть, состоящую из множества стоек, которые разделены внутренними промежутками с образованием при этом отдельных отсеков. Такие отсеки могут быть заполнены изоляционным материалом.

Возможен вариант, когда стойки поддерживают верхний блок, который образует поддон для заполнения верхней балки, и в котором имеются отверстия для заполнения нижней балки в отсеках. При этом стойки могут состоять из U-образных частей.

Другая задача изобретения решается тем, что в известном способе постройки многоэтажного дома того типа, который включает по крайней мере одну конструкцию пола, которая разделяет два разных этажа, ряд первых стен, каждая из которых состоит из двух элементов типа плиты, разделенных первым внутренним пространством и ряд вторых стен, проходящих перпендикулярно первым стенам, причем каждая вторая стена включает два элемента типа плиты, разделенных вторым внутренним пространством, обеспечивают, что первая и вторая стены сходятся друг с другом в разграничивающем пространстве типа колонны, которое заполняют железобетоном для того, чтобы образовать опорную колонну, причем указанные элементы типа плиты оставляют после окончания заполнения, и они образуют части затвердевшей литейной формы, при этом каждую отдельную первую и вторую стену составляют из по крайней мере одного блока стены, состоящего с одной стороны из разделенных внутренним промежутком плит заводского изготовления, и с другой стороны, из центральной части, высота которой меньше, чем высота плит, для того, чтобы образовать разграничивающее пространство типа балки между верхней стороной центральной части и верхними частями окружающих плит, которые выступают из указанной верхней стороны, причем это пространство заполняют железобетоном, который совместно с бетоном в колоннах образует монолитный каркас, включающий удлиненные части из бетона, образующие колонны и балки соответственно, которые проходят под прямыми углами одни относительно других вдоль осей X, Y, Z воображаемой системы координат, при этом арматура колонн каждого нижележащего этажа находится под натяжением под действием колонны вышележащего этажа.

Далее изобретение поясняется с помощью чертежей, на которых:
фиг. 1 - перспективное изображение, на котором показана первая, начальная стадия строительства дома с применением способа в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 2 - аналогичное перспективное изображение, на котором показана вторая стадия способа;
фиг. 3 - перспективное изображение, на котором показана третья стадия способа;
фиг. 4 - перспективное изображение, на котором показана четвертая стадия;
фиг. 5 - частичный горизонтальный разрез угла или места соединения двух сходящихся стен дома в соответствии с изобретением, на фигуре показана начальная стадия перед заполнением;
фиг. 6 - 8 - разрезы по вертикали A-A, B-B и C-C на фиг. 8;
фиг. 9 -12 - разрезы в соответствии с фиг. 5 - 8, на которых показан дом после заполнения;
фиг. 13 - вид сбоку, на котором показана стена в соответствии с альтернативным воплощением изобретения;
фиг. 14 - поперечное сечение стены в соответствии с фиг. 13;
фиг. 15 - 16 - виды сверху, на которых показана стена перед заполнением верхней бетонной балки и после заполнения, соответственно;
фиг. 17 - частичное перспективное изображение, на котором показана стена в соответствии с фиг. 13 - 16; и
фиг. 18 - аналогичное перспективное изображение, на котором показано альтернативное воплощение стены.

На фиг. 1 позиция 1 обозначает строящуюся первую стену, которая предназначена для того, чтобы образовать наружную стену, в то время как 2 обозначает вторую стену, которая проходит перпендикулярно первой стене 1 для того, чтобы образовать либо внутреннюю стену, либо наружную торцевую стену строящегося дома. На фиг. 2 3 обозначает устройство пола, которое построено из отдельных плит или плиток 4. Устройство пола 3 предназначено для того, чтобы разделить два разных этажа или квартиры, причем нижележащий этаж обозначен уровнем 5 в первом части фиг. 2, в то время, как вышележащий этаж обозначен уровнем 6.

Каждая первая стена 1 построена по крайней мере из двух плит или элементов типа плиты заводского изготовления 7, 7', которые разделены внутренним пространством или полостью 8. Практически плиты 7, 7' параллельны одна другой и имеют преимущественно приблизительно одинаковую толщину. Длина может различаться более значительно, однако, в противоположность этому, высота по существу соответствует заданной высоте этажей. Плита 7', предназначенная для образования фасадной поверхности в соответствии с фиг. 1, может преимущественно быть несколько выше, чем внутренняя плита 7. Обе плиты 7 и 7' заводского изготовления, причем наружная плита 7' изготовляется из материалов, устойчивых к атмосферным воздействиям и выветриванию, в то время, как внутренняя плита 7 изготавливается из материала, который удобно использовать без отделки, либо его можно окрашивать или оклеивать обоями, соответственно.

Аналогичным образом, вторая стена 2 также состоит из двух разделенных внутренним промежутком по существу параллельных плит 9, 9', которые разделены внутренней полостью или внутренним пространством 10. Когда плиты 9 и 9' предназначены для образования внутренней стены, целесообразно, чтобы они имели одну и ту же высоту, как ясно показано на фиг. 1.

В том месте, где сходятся друг с другом две стены 1, 2, имеется разграничивающее пространство типа колонны, как обозначено позицией 11 на фиг. 2 где показана стадия строительства, на которой стена 1 сопряжена с дополняющими стеновыми плитами 7A и 7A', составляющими продолжение плит 7 и 7'. В этой связи необходимо кратко отметить, что наружные плиты 7' располагаются преимущественно в продольном направлении в виде ступеней или внахлест по отношению к внутренним плитам и являются длиннее последних.

Теперь обратимся к фиг. 3 и 4, на которых показано, как часть конструкции, показанная на фиг. 2, завершена дополнительной стеной 1', и второй плитой пола 4'. На вышележащем этаже в разграничивающее пространство типа колонны 11 в углах или местах пересечения каждой первой и второй стены вставлена колонна из арматуры 12', высота которой несколько больше, чем высота стены, в результате этого вышележащие части арматуры будут несколько выступать поверх плоскости пола.

На фиг. от 5 до 8 показано, каким образом большая часть внутренней полости между плитами заполнена вставкой или центральной частью 15¹ или 15² соответственно. На практике эта часть может образовать центральную часть многослойного элемента, который сначала производится на заводе, причем две наружные плиты этого элемента непосредственно соединены постоянным соединением с центральной частью. Центральная часть 15¹, 15² может быть изготовлена из значительно более легкого материала, чем прочный бетон, который образует опорную конструкцию дома. Центральная часть многослойных элементов заводского изготовления может состоять, например, из легкого бетона, ячеистого пластика или другого подходящего материала, плотность которого составляет меньше плотности бетона. Из фиг. 6 и 7 можно увидеть, что центральная часть 15¹, 15² каждого многослойного элемента может иметь меньшую высоту, чем высота окружающих ее плит 7, 7' и 9, 9' соответственно. Таким образом, на верхних кромках элементов соответственно образуются разграничивающие пространства в виде балок 8' и 10'. Из фиг. 5 можно видеть, что плиты наружных стен 7' в стене 1 имеют большую длину, чем вспомогательная центральная часть 15¹. Таким образом, когда элементы стены собираются вместе, торец к торцу, являясь один продолжением другого, разграничивающее пространство в виде колонны 11 между концами центральных частей будет сохраняться, причем это пространство, как показано на фиг. 8, проходит по всей высоте стены или этажа. Из фиг. 5 также можно увидеть, что центральная часть 15² в каждой поперечной стене 2 может быть несколько короче, чем окружающие плиты 9, 9', посредством чего разграничивающее пространство в виде колонны 11 принимает по существу Т-образную форму, когда элементы стены собраны. Необходимо также отметить, что армирование 13 балки монтируется в разграничивающих пространствах 8', 10', когда они не заполнены, что показано на фиг. от 5 до 8. Аналогичным образом армирование 12 колонн монтируется в разграничивающем пространстве 11.

На первой стадии заполнения бетон или эквивалентный материал 14', имеющий возможность заполнять пространство и отвердевать в нем, заполняет пространство типа колонны 11. На фиг. от 9 до 12 показано, каким образом бетон заполняет также ранее упомянутые пространства 8', 10', более точно бетон обозначен 14''. Должен быть очевидным, что получаемый таким образом корпус каркаса, который образует несущую конструкцию строящегося дома, имеет существенно удлиненные участки типа колонн и балок, соответственно изготовленные из бетона 14' и 14'', причем эти участки проходят перпендикулярно один другому вдоль оси X, Y, Z воображаемой системы координат. Благодаря тому факту, что арматура 12 колонны, выполнена таким образом, что она несколько выступает из плоскости пола, и получается существенно монолитная конструкция каркаса при заполнении опорной конструкции бетонного каркаса в плоскости вышележащего пола независимо от того факта, что заполнение бетоном имеет место на различных стадиях, разделенных во времени.

На фиг. от 13 до 17 показано воплощение изобретения, по которому центральная часть между двумя плитами 16, 16' включает множество стоек 17, которые вместе служат опорой для верхнего блока 18. Стойки, которые преимущественно могут состоять из тонких U-образных секций, разделенных внутренними промежутками, при этом образуются отдельные отсеки между соседними стойками. Верхний блок 18 состоит из удлиненного плоского корпуса, например, из ячеистого пластика, который образует поддон для верхней балки 23, и в котором выполнены отверстия 20, а более конкретно одно отверстие для каждого отсека 19. Возле нижнего края образованного элемента стены показана бетонная балка 21, которая армирована уложенной арматурой 22. В эту нижнюю балку 21 залит бетон, который подается через отверстия 20 в верхнем блоке. Видно, как концы арматуры 22 выступают из концов бетонной балки, а более конкретно в указанное выше разделительное пространство в виде колонны 11. Аналогичным образом, верхняя балка 23 заполняется арматурой 24, уложенной в пространство над верхним блоком 18, где показанная стена соединяется по крайней мере с одной расположенной под углом стеной, причем части арматуры 24, которые выступают из корпуса балки непосредственно, соединяются с каждой из одновременно заполняемых бетонных колонн. Здесь необходимо отметить, что готовая верхняя балка 23 может быть выполнена в виде стадии. Следовательно, нижняя относительно тонкая часть балки может быть заполнена на заводе, после чего следующий слой бетона наносится поверх части бетонной балки, изготовленной на заводе, при одновременном заполнении на строительном участке колонны дома, о котором идет речь.

На фиг. 18 показано альтернативное воплощение данного изобретения, в соответствии с которым участки между стойками 17 заполнены звуко и/или теплоизоляционным материалом, таким, как легкий пористый бетон, например, пенобетон. Такое заполнение стен изоляционным материалом может быть с успехом произведено на строительном участке; это обозначает, что транспортировка отдельных элементов стен с завода на строительный участок в значительной степени упрощается. Верхняя сторона заполняемых форм образует поддон для заполнения верхней балки 23, входящей в состав конструкции бетонного каркаса здания.

Преимущества изобретения очевидны. Путем применения процесса заполнения бетоном на строительном участке могут быть построены многоэтажные дома с очень тонким опорным каркасом или структурой конструкции остова, и в то же время применяемые соединения в уже построенных домах имеют хорошие противопожарные и звукоизоляционные свойства. Расход бетона на месте становится минимальным, так как стены, так же, как и полы, до значительной степени состоят из элементов заводского изготовления, причем ряд элементов, в частности, стеновые элементы, а также полы могут быть изготовлены из легких материалов, простых и экономичных при транспортировке и обработке. При помощи способа в соответствии с изобретением могут быть также построены комплексные многоэтажные дома путем использования элементов заводского изготовления, которые служат частями формы, в которую заливают части конструкции бетонного каркаса, при этом полностью исключается потребность в специальных формах.

Возможные модификации изобретения
Очевидно, что изобретение не ограничено исключительно теми воплощениями, которые описаны и показаны на чертежах. Так, хотя предпочтительно изготовлять центральный тонкий слой как составляющую единое целое часть многослойного элемента заводского изготовления, в целях экономии возможно вставлять этот слой на строительном участке в тот элемент стены, о котором идет речь.

Изобретение относится к строительству. Многоэтажный дом включает конструкцию пола (3), которая разделяет два этажа, и первую и вторую расположенные под углом стены (1,2), состоящие из отдельных элементов типа плиты. Стены сходятся в разграничивающем пространстве типа колонны, которое заполнено железобетоном. Элементы стен типа плиты остаются после заполнения для того, чтобы образовать части затвердевшей формы. Каждая стенка (1,2) состоит, с одной стороны, из разделенных внутренним пространством плит заводского изготовления, а, с другой стороны, - из центральной части, высота которой меньше, чем высота плит, для того, чтобы образовать разграничивающее пространство типа балки между верхней стороной центральной части и верхними частями окружающих плит, которые выступают над указанной верхней стороной, причем это пространство заполняется железобетоном, в который вместе с бетоном в колонне образует монолитный каркас, включающий удлиненные части из бетона, образующие колонны и балки соответственно, которые проходят под существенно прямыми углами одни относительно других вдоль осей X, У, Z воображаемой системы координат. Техническим результатом изобретения является способ, который делает возможным сооружение однородной строительной конструкции с минимальным расходом бетона и с теми же статическими характеристиками, что и конструкция со стальным каркасом. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Многоэтажный дом, включающий, по крайней мере, одну конструкцию пола (3), которая разделяет два разных этажа (5, 6), ряд первых стен (1), каждая из которых состоит из двух элементов типа плиты (7, 7'), разделенных первым внутренним пространством (8), и ряд вторых стен (2), проходящих перпендикулярно первым стенам, причем каждая вторая стена включает два элемента типа плиты (9, 9'), разделенных вторым внутренним пространством (10), отличающийся тем, что первая и вторая стены сходятся друг с другом в разграничивающем пространстве типа колонны (11), которое заполняется железобетоном для того, чтобы образовать опорную колонну, причем указанные элементы типа плиты оставляют после окончания заполнения, они образуют части затвердевшей литейной формы, при этом каждая отдельная первая и вторая стена (1, 2) включает, по крайней мере, один блок стены, состоящий, с одной стороны, из разделенных внутренним пространством плит заводского изготовления (7, 7'; 9, 9'), а, с другой стороны, - из центральной части (15; 17, 18), высота которой меньше, чем высота плит, для того, чтобы образовать разграничивающее пространство типа балки между верхней стороной центральной части и верхними частями окружающих плит, которые выступают из указанной верхней стороны, причем это пространство заполнено железобетоном, который совместно с бетоном в колоннах образует монолитный каркас, включающий удлиненные части из бетона, образующие колонны и балки соответственно, которые проходят под существенно прямыми углами одни относительно других вдоль осей X, Y и Z воображаемой системы координат, и тем что арматура (12') колонн каждого нижележащего этажа находится под натяжением под действием соответствующей колонны нижележащего этажа. 2. Многоэтажный дом по п.1, отличающийся тем, что центральная часть состоит из множества стоек, которые разделены внутренними промежутками, при этом образуются отдельные отсеки (19). 3. Многоэтажный дом по п.2, отличающийся тем, что отсеки (19) заполнены изоляционным материалом (25). 4. Многоэтажный дом по п.2, отличающийся тем, что стойки (17) поддерживают верхний блок (18), который образует поддон для заполнения верхней балки (23) и в котором имеются отверстия (20) для заполнения нижней балки (21) в отсеках. 5. Многоэтажный дом по любому из пп.2 - 4, отличающийся тем, что стойки состоят из U-образных частей (17). 6. Способ постройки многоэтажного дома того типа, который включает, по крайней мере, одну конструкцию пола, которая разделяет два разных этажа (5, 6), ряд первых стен (1), каждая из которых состоит из двух элементов типа плиты, разделенных первым внутренним пространством, и ряд вторых стен, проходящих перпендикулярно первым стенам, причем каждая вторая стена включает два элемента типа плиты, разделенных вторым внутренним пространством, отличающийся тем, что первая и вторая стены сходятся друг с другом в разграничивающем пространстве типа колонны, которое заполняется железобетоном для того, чтобы образовать опорную колонну, причем указанные элементы типа плиты оставляют после окончания заполнения и они образуют части затвердевшей литейной формы, при этом каждую отдельную первую и вторую стену составляют из, по крайней мере, одного блока стены, состоящего, с одной стороны, из разделенных внутренним промежутком плит заводского изготовления, и, с другой стороны, - из центральной части, высота которой меньше, чем высота плит, для того, чтобы образовать разграничивающее пространство типа балки между верхней стороной центральной части и верхними частями окружающих плит, которые выступают из указанной верхней стороны, причем это пространство заполняют железобетоном, который совместно с бетоном в колоннах образует монолитный каркас, включающий удлиненные части из бетона, образующие колонны и балки соответственно, которые проходят под прямыми углами одни относительно других вдоль осей X, Y, Z воображаемой системы координат, и тем, что арматура колонн каждого нижележащего этажа находится под натяжением под действием соответствующей колонны вышележащего этажа.