Настоящее изобретение относится к полносборной системе с каркасной конструкцией, содержащей готовые легкие компоненты.
Как известно, для строительства сборных жилых сооружений используются различные системы, которые можно разделить на две категории: каркасные системы и системы с несущими плитами.
Каркасные системы посредством балок, опор и перекрытий формируют структурный каркас здания, которое затем должно быть окончательно достроено на стройплощадке с помощью заливки и отверждения ограждающих панелей, перегородок и соединительных перекрытий. В этом смысле каркасные системы не являются "завершенными", поскольку заводское изготовление приходится совмещать с завершающими работами на стройплощадке.
В конструкциях с несущими панелями внешние и внутренние стены поддерживают перекрытие и создают коробчатую структуру, формирующую комнатный модуль; недостатком такой конструкции является то, что невозможно изменить планировку одного этажа по отношению к другому, а следовательно, невозможно спроектировать первый этаж на колоннах и на подземном гараже, когда это требуется.
Кроме того, хотя можно осуществить полное заводское изготовление, бетонные несущие элементы делают конструкцию тяжелой и, следовательно, неэкономичной, особенно в странах, где стоимость материалов составляет существенную часть от конечной стоимости и значительно превышает затраты на рабочую силу.
Цель настоящего изобретения состоит в разработке полносборной системы с каркасной конструкцией, которая содержит готовые легкие компоненты и лишена вышеупомянутых недостатков.
Для достижения этой цели предлагается полносборная система с каркасной конструкцией, содержащая готовые легкие компоненты, включающие: внутренние перегородки, установленные на расстоянии друг от друга для поддержки перекрытий с формированием квартирных модулей; ограждающие панели; этажные и кровельные перекрытия для перекрывания пролетов между указанными перегородками с формированием жесткой поверхности, а также портальные опоры и элементы жесткости, при этом горизонтальные соединения указанной жесткой поверхности и непрерывность вертикальной арматуры достигается введением малоусадочного материала в углубления, предусмотренные в указанных легких компонентах, а также посредством соединительных устройств, причем в указанных ограждающих панелях имеется верхняя балка для формирования горизонтальных сейсмостойких соединений, при этом ограждающая панель, которая характеризуется наличием полых трубчатых вертикальных вентиляционных элементов и непрерывной изоляции, включает верхнюю балку, которая лежит на уровне вышеупомянутой перегородки на ее концевой опоре.
Указанная внутренняя перегородка может состоять из плоской рамы, образованной двумя концевыми опорами и верхней балкой, и стены с вертикальными уменьшающими массу каналами, сформированными посредством трубчатых опалубок, которые упруго сжимаются для их извлечения.
Указанные концевые опоры и стены с уменьшающими массу каналами предпочтительно имеют размеры, которые могут устанавливаться в соответствии со статическими требованиями, при этом концевые опоры содержат оболочку, которая, когда она инъецирована, обеспечивает непрерывность арматуры в вертикальном направлении.
Узел соединения между перегородкой и ограждающими панелями может быть сформирован путем вставки вертикального стержня, который входит в оболочку в указанной перегородке и образует соединение с петлями, выступающими из верхней балки.
Перекрытие может быть выполнено из предварительно напряженного элемента, с регулируемой шириной, при этом нижняя поверхность перекрытия образует жесткую поверхность, а верхняя поверхность перекрытия образует поверхность для хождения совместно с панелями заводского изготовления, которые лежат между двумя элементами, формирующими последовательность каналов, которые могут быть использованы для электропроводки и другого оборудования.
Перекрытия могут быть прикреплены к перегородке без дополнительной заливки, а посредством механических соединений и, на линии соединения двух элементов, посредством сварных соединений.
Предложенная система предпочтительно включает крышу, изготовленную из элементов, заранее выполненных водонепроницаемыми и снабженными изоляцией, и имеющую жесткую внутреннюю поверхность, образующую потолок верхнего этажа, при этом наружная поверхность крыши выполнена из водонепроницаемого бетона и имеет наклонное сечение в продольном направлении для создания воздушного пространства, а также снабжена вентиляционными отверстиями для впуска воздуха, имеющего температуру окружающей среды, и выпуска нагретого воздуха на коньке для обеспечения вентиляции, причем крыша выполнена из моноблочных элементов, смежных друг с другом или чередующихся с кровельными панелями, и способна противостоять торнадо и смерчам.
Указанный портал предпочтительно состоит из пилонов переменного размера, образующих "ножевые" опоры, которые непосредственно воспринимают нагрузку от верхних перекрытий и которые, с помощью верхнего выступа, поддерживают соединительную балку с перевернутым Т-образным сечением, несущую перекрытие.
Указанный элемент жесткости может быть выполнен из перегородок, которые формируют лестничные колодцы или шахты для лифтов и в которых по меньшей мере часть каналов выполнены сквозными для размещения вертикального арматурного каркаса, который идет непрерывно от перекрытия к перекрытию, а перегородки соединены между собой путем вставки стержня в петли.
Система также может включать модуль ванной комнаты, содержащий полностью оснащенную ванную комнату, оборудованный и отделанный и выполненный из бетонного элемента, полностью закрытого с шести сторон и самонесущего, с отделением для хранения вещей между его верхней поверхностью и нижней поверхностью потолка.
Система также может включать лестницу, статически независимую от конструкции здания и содержащую трубчатую конструкцию, снабженную выступающими из нее ступенями, внутри которой можно установить лифт, также и на более позднем этапе, при этом три межэтажных элемента установлены один на другом и объединены посредством ввода арматуры в оболочку.
Указанные соединительные устройства в предложенной системе могут быть сформированы без выполнения отверстий в опалубке, а путем размещения в каком-либо месте извлекаемых магнитных элементов, которые удерживают свернутую внутри них петлю и после извлечения вытягивают указанные петли из стены.
По существу, во-первых, следует отметить, что в системе согласно изобретению используются стены, которые определяют квартирный модуль, а не комнатный модуль; стены являются готовыми и включают каркасную структуру и легкую внутреннюю область с целью максимально возможного снижения веса, с каналами, которые также могут использоваться. В дополнение к тому, что перекрытия являются чрезвычайно легкими, внутри они могут иметь каналы для проводки и другого оборудования, связанные с вертикальными каналами в стенах. Все компоненты являются готовыми, и во время сборки не требуется никаких заливочных работ на стройплощадке, а необходимы лишь инъекции строительного раствора. Система является полносборной в том смысле, что здание на 100% строится из готовых легких компонентов заводского изготовления, сохраняя основные преимущества каркасных конструкций и законченность конструкций из несущих панелей, но без недостатков этих двух конструкций; поэтому система является легкой, экономичной, универсальной и конкурентоспособной, как для стандартных домов на одну семью, так и для зданий, имеющих более 20 этажей.
Дополнительные преимущества настоящего изобретения будут понятны из последующего описания и сопровождающих чертежей, приведенных в качестве примера, не ограничивающего изобретение, где:
- на фиг.1 показана аксонометрическая проекция с частичным сечением для полносборной системы с готовыми легкими компонентами, выполненной согласно настоящему изобретению;
- на фиг.2 показана несущая перекрытие стена, называемая перегородкой, в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.3 показана ограждающая панель в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.4 показано перекрытие в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.5 показано кровельное перекрытие в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.6, 6А, 7, 7А показана модификация кровельного перекрытия в системе согласно настоящему изобретению посредством плоской фронтальной панели, которая скрывает наклон крыши;
- на фиг.8 и 9 показаны элементы балок и опор, формирующие портальную раму в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.10 показан элемент жесткости в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.11 показан модуль ванной комнаты в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.12 показана лестница в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.13-15 показано устройство, используемое для создания элементов жесткости путем соединения нескольких перегородок и для создания сейсмостойких соединений в системе согласно настоящему изобретению;
- на фиг.16 показано сечение лестницы в системе согласно настоящему изобретению; и
- на фиг.17 показана аксонометрическая проекция с разнесением деталей для строительной конструкции, изготовленной с использованием системы согласно настоящему изобретению.
В соответствии с чертежами полносборная система с каркасной конструкцией, содержащая готовые легкие компоненты, согласно изобретению включает, во-первых, компонент 11, называемый перегородкой.
Внутренние перегородки 11, устанавливаемые для поддержки перекрытия с интервалами, соответствующими квартирным модулям, отливают в вертикальных опалубках с формированием двух законченных наружных поверхностей; перегородка состоит из плоского каркаса, образованного двумя концевыми опорами 12 и верхней балкой 13, а также легкой стены с вертикальными каналами 14, полученными посредством специальных трубчатых опалубок, которые при извлечении упруго сжимаются.
Плоские колонны или опоры 12 имеют размеры, соответствующие требуемым статическим нагрузкам, и содержат оболочку (трубу из листового металла) 15, которая инъецирована. Инъецирование обеспечивает распределение нагрузки от перекрытия к перекрытию и вертикальную непрерывность арматурных стержней, вставляемых один над другим. Трубы, образующие каналы 14, уменьшающие массу, могут быть размещены в требуемых местах и имеют фиксированные и унифицированные размеры. Они могут также использоваться для формирования непрерывных вертикальных каналов для электропроводки, вентиляции и отвода дыма и для обеспечения структурной непрерывности в вертикальном направлении с непрерывной арматурой.
Перегородки позволяют создавать стены с различной полной толщиной для различных нагрузок, обусловленных различным количеством этажей (просто для примера: 15, 20, 25 см для каналов 10×55 см).
Другим компонентом системы согласно настоящему изобретению является ограждающая панель 16, изображенная на фиг.3.
Она выполнена с непрерывной (сплошной) теплоизоляцией, с использованием одной фиксированной и одной подвижной опоры, с соединителями из нержавеющей стали, которые освобождают наружную стену, поддерживаемую внутренней несущей стеной, с полыми внутренними вентиляционными трубами, которые в зимнее время предотвращают конденсацию влаги внутри помещения, а летом предупреждают повышение температуры внутри помещения вследствие солнечного излучения.
Панель имеет верхнюю балку 17, которая находится на уровне перегородки 11 и опирается на ее концевую опору 12.
Верхняя балка 17 выполняет функции:
- сейсмостойкой соединительной балки;
- балки, поддерживающей внешнюю лицевую стену, которая может быть сплошной, иметь окна или отсутствовать;
- сборочного шаблона для вышележащей перегородки;
- закрепления перегородки непосредственно на этапе сборки;
- придания жесткости ограждающей панели, которая может перекрывать пролеты до 10 м, при минимальной толщине бетона.
Узел соединения перегородка - ограждающая панель формируется путем вставки вертикального стержня 18, который входит в оболочку 15 перегородки 11 и проходит сквозь петлю 19 из нержавеющей стали, поэтому отпадает необходимость в выполнении отверстий в опалубках, при этом тросы, образующие петлю, выходят из верхней балки 17.
Дальнейшее инъецирование:
- обеспечивает сейсмостойкое соединение, которое передает нагрузку от соединения на элемент жесткости;
- в то же самое время обеспечивает непрерывность арматуры в вертикальном направлении;
- гарантирует распределение вертикальных нагрузок при обеспечении уплотнения, позволяющего инъецированному строительному раствору достичь опорной поверхности.
Другим компонентом системы согласно изобретению является элемент 20 перекрытия, показанный на фиг.4.
Это перекрытие, перекрывающее большой пролет (до 10 м), выполнено из предварительно напряженного материала, с регулируемой шириной и длиной. Окончательно оно формируется на стройплощадке с помощью панелей 21, которые устанавливают между двумя элементами 22, формируя таким образом последовательность каналов 23, которые можно использовать для электропроводки, а также другого оборудования. Поскольку статика перекрытия не зависит от панелей 21, их можно устанавливать после завершения строительства, а также можно затем удалять.
Горизонтальный канал в перекрытии можно выполнить не только с использованием блоков из полистирола, но и, аналогично стенным каналам, посредством специальной трубчатой опалубки, которая упруго сжимается для ее извлечения, как и в перегородках.
Горизонтальные каналы в перекрытии связаны с вертикальными каналами в перегородках, что позволяет осуществить прокладку электропроводки и другого оборудования как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.
Перекрытия прикрепляют к перегородке не путем обычной заливки цемента на стройплощадке, а посредством механического соединения 40 (фиг.1), хотя на линии соединения двух элементов перекрытия можно выполнить одно, два или три сварных соединения 24, в результате чего нижняя поверхность перекрытия образует жесткую горизонтальную поверхность.
Панель 21, которая является независимой от статики перекрытия, может быть установлена в конце сборки, а впоследствии может быть поднята, подобно люку, предоставляя доступ к электропроводке и другому оборудованию, или может быть полностью удалена с формированием, например, контейнера с землей на уровне пола.
Перекрытие и панели могут иметь готовую поверхность, которая после установки перекрытия образует готовый пол дома, или перекрытие может использоваться в качестве основания для укладки самовыравнивающегося материала, на который затем накладывают звукоизоляционный слой, а затем приклеивают плитку, ковер, линолеум и т.п. для формирования сухого настила.
На фиг.5 показано кровельное перекрытие 25, используемое в сборной системе согласно изобретению.
Этот элемент имеет плоскую нижнюю поверхность, образующую потолок последнего этажа, в то время как его наружная поверхность образована покрывающей плитой с продольным и поперечным наклоном 15%, что обеспечивает:
- воздушное пространство между внутренней плитой и кровельной плитой, обеспечивающее тепловую инерцию;
- хорошо изолированную крышу, где слой изоляции уложен фабричным способом на потолочную панель и завернут поверх плиточных ребер, чтобы устранить тепловые мостики;
- крышу со скатами, которая выполнена из бетона с высокой водостойкостью, который не требует использования никакого дополнительного водонепроницаемого слоя;
- крышу с возможностью установки подвесного потолка со стороны внутренней поверхности крыши между плитками, которые можно поднять для доступа и осмотра воздушного пространства;
- крышу, стойкую к торнадо и смерчам, поскольку она не содержит облегченных элементов;
- крышу с вентиляцией, подобно стенам, путем использования наклона 15%.
Вентиляция обеспечивается посредством двух воздухозаборных вентиляционных отверстий с решетками на уровне гидроизоляции стыков и двух вентиляционных отверстий с решетками для выпуска воздуха на коньке крыши.
- И, наконец, крышу, которая является готовой и может быть установлена за короткое время, что обеспечивает максимальную скорость строительства.
Кроме того, может быть предусмотрен концевой элемент 41, имеющий плоскую переднюю панель, которая скрывает за собой наклонную вентилируемую крышу, как показано на фиг.7.
На фиг.8-9 показаны частичные виды портальной каркасной конструкции 26, используемой в системе согласно настоящему изобретению.
Она состоит из пилонов 51 с выступами, поддерживающими соединительную балку 50 перевернутого Т-образного сечения, благодаря чему формируется портал, где балка поддерживает перекрытие, а пилоны непосредственно воспринимают нагрузку, передаваемую плоскими опорами перегородок верхних этажей.
Пилон с выступом характеризуется одним фиксированным и одним переменным размером, что позволяет получить также "ножевые" пилоны с размерами, например, от минимального сечения 25×40 см до сечения 40×60 см или 25×200 см.
Это очень удобно, когда первый этаж должен быть расположен на колоннах, или под зданием расположен гараж, или первый этаж имеет такую высоту, которая делает невозможной транспортировку перегородок и ограждающих панелей.
На фиг.10 показан элемент 27 жесткости, состоящий из перегородок, которые формируют лестничный колодец или шахту для лифта.
Некоторые из каналов в перегородках могут быть сквозными для размещения вертикального арматурного каркаса 28, который идет непрерывно от этажа к этажу.
Перегородки связаны между собой путем введения стержней 18 в выступающие петли 19 из стального проволочного троса, с последующим инъецированием строительного раствора, как и для верхней балки панелей.
На фиг.11 показан модуль 29 ванной комнаты в системе согласно настоящему изобретению.
Модуль 29 ванной комнаты содержит полностью оснащенную оборудованием ванную комнату, для обеспечения полного заводского изготовления компонентов системы. Модуль выполнен из бетонного элемента, полностью закрытого с шести сторон и самонесущего, но способного играть роль элемента жесткости для одноэтажных конструкций в процессе их сборки. То, что он имеет меньшую высоту, означает, что в верхней части, между модулем и потолком, можно устроить отделение для хранения вещей.
На фиг.12 показана лестница 30, делающая систему полностью сборной.
Лестница 30 содержит три установленных друг на друге готовых элемента, состоящих из трубчатой конструкции с выступающими из нее ступенями, которая образует опорный элемент лестницы и внутри которой также можно установить лифт, при удалении плиты перекрытия.
Три межэтажных элемента установлены один на другом и объединены путем ввода арматуры, имеющей оболочку, как и для перегородок.
Таким образом сформирован блок 30 лестничной клетки с лестничными площадками, который можно установить с внутренней или внешней стороны здания и который полностью независим с точки зрения статики.
Лестницы могут быть выполнены с готовыми подступенками и ступенями, так что после установки компонента не потребуется никакой дополнительной работы.
В сейсмостойкой каркасной конструкции согласно изобретению горизонтальные соединения жесткого перекрытия, непрерывность вертикальной арматуры и элементы жесткости сформированы без дополнительных заливок цемента на стройплощадке, а просто путем инъецирования раствора в заданных точках и посредством соединительных устройств 31, образованных петлями из нержавеющей стали.
Указанные соединительные устройства изготовлены путем вставки в опалубку извлекаемых магнитных элементов, которые вытягивают из стены, через необходимые интервалы, петлю 19, выполненную из троса из нержавеющей стали, что не требует проделывания отверстий в боковой стороне и, вследствие гибкости петли, позволяет при сборке легко установить две соседние стены.
В процессе производства магнитный элемент, который удерживает петлю, находится в полукруглом углублении, что позволяет после вставки на стройплощадке арматурного стержня 18 произвести инъецирование малоусадочного строительного раствора сверху в углубление 32.
В то время как вертикальная арматура, непрерывно продолжаясь, обеспечивает непрерывность в вертикальном направлении, выступающие петли обеспечивают как изолированное соединение стен, которые образуют сейсмостойкую структуру, так и соединения в верхней балке ограждающих панелей.
Для обеспечения быстрой сборки независимо от погодных условий каркас с сейсмостойкими соединениями формируют путем простых инъекций строительного раствора и, следовательно, без необходимости заливок цементной смеси на стройплощадке, обеспечивая возведение законченного здания.
Наконец, на фиг.17 показана аксонометрическая проекция с разнесением деталей для конструкции, обозначенной в целом позицией 100 и изготовленной с помощью системы согласно настоящему изобретению.
Из приведенного описания понятны как характеристики полносборной системы, выполненной согласно настоящему изобретению и содержащей готовые легкие компоненты, так и ее преимущества.
Кроме того, понятно, что возможны многочисленные изменения в этой полносборной системе с каркасной конструкцией, содержащей готовые легкие компоненты, в рамках настоящего изобретения.
При практическом использовании настоящего изобретения материалы, форма и размеры иллюстрированных деталей могут быть любыми, в зависимости от конкретных требований, кроме того, эти детали могут быть заменены их техническими эквивалентами.
Объем изобретения определен прилагаемой формулой изобретения.
Изобретение относится к строительству сборных жилых сооружений. Полносборная система с каркасной конструкцией, содержащая готовые легкие компоненты, включает: внутренние перегородки, установленные на расстоянии друг от друга с формированием квартирных модулей для поддержки перекрытий, ограждающие панели с верхней балкой для формирования сейсмостойких горизонтальных соединений, этажные и кровельные перекрытия для перекрывания пролетов между указанными перегородками с формированием жесткой поверхности, а также портальные опоры и элементы жесткости. Горизонтальные соединения жесткой поверхности, непрерывность вертикальной арматуры и сейсмостойкость элементов жесткости обеспечиваются введением малоусадочного материала в предусмотренные для этого углубления, а также с помощью соединительных устройств. Изобретение обеспечивает повышение экономичности полносборной системы с каркасной конструкцией. 11 з.п. ф-лы, 19 ил.
| US 3710527 А, 16.01.1971 | |||
| US 3803788 А, 16.04.1974 | |||
| Здание | 1989 |
|
SU1678992A1 |
| Пороговый датчик активного тока | 1987 |
|
SU1451611A1 |
