КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНОЕ ЗДАНИЕ Российский патент 2010 года по МПК E04B1/00 

Техническое решение относится к строительству и может быть использовано при сооружении зданий до пяти этажей различного назначения с возможностью многократного использования элементов конструкции.

Известно быстровозводимое каркасно-панельное здание, включающее каркас, содержащий ригели и вертикальные стойки, панели перекрытия, стеновые панели, снабженные деревянным каркасом, обшивками из цементно-стружечных плит, закрепленными на каркасе, и утеплителем из ячеистых бетонов, при этом панели стеновые снабжены клиновидными шипами, установленными по углам верхних и нижних боковых граней панелей и зафиксированными в муфтах, причем муфты смежных стеновых панелей одного уровня попарно жестко связаны между собой и с ригелем посредством соединительного элемента.

(См. RU №17550 U1, МПК-7 Е04В 1/00)

Недостатком известной конструкции является большой вес стеновых панелей, обеспечивающих высокие теплозащитные свойства, что усложняет сборку и повышает стоимость работ.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является комплект каркасно-панельного здания, включающий усиленные деревянные детали каркаса в виде стоек из бруса, содержащего сердечник из металлической трубы прямоугольного сечения, деревянных балок, стропил и прогонов, выполненных с металлическими сердечниками в виде двутавра, конькового бруса, панелей ограждения, панелей перекрытия, панелей покрытия, состоящих из наружной и внутренней обшивок, закрепленных на деревянном каркасе, и теплоизоляционного материала, размещенного между обшивками, соединительные металлические элементы в виде кронштейнов, содержащих отверстия, соосные отверстиям нагелей соединяемых элементов деталей каркаса для пропуска крепежных элементов.

(См. п. RU №2233367, МПК-7 Е04В 1/00)

Недостатками известной конструкции являются: сложность конструктивного выполнения стоек, балок, содержащих металлический элемент, облицованный со всех сторон деревом, и элементов их соединения, возможность ослабления тех болтовых соединений, которые закреплены через деревянные прокладки, при усадке от изменения температуры и влажности деревянных элементов, что может привести к ослаблению конструкции в целом и образованию щелей после отделки поверхностей внутри помещения. Кроме того, использование одного вида теплоизоляционного материала в устройстве панелей требует увеличения их объема для достижения высоких теплотехнических свойств.

Задачей заявляемого технического решения является создание конструкции здания с высокими теплотехническими свойствами, легко и быстро собираемого из унифицированных элементов, изготовленных в заводских условиях, обеспечивающих при необходимости многократное их использование.

Техническим результатом является повышение прочности и теплотехнических свойств, упрощение и ускорение сборки здания за счет использования унифицированных элементов, упрощение конструкции элементов сборки с возможностью их многократного использования.

Технический результат достигается тем, что в каркасно-панельном здании, включающем фундамент, детали каркаса в виде стоек из металлической трубы прямоугольного сечения с соединительными элементами, жестко закрепленными на них, балок, стропил, коньковой балки, панели стеновые, панели перекрытий, панели покрытий, содержащие наружную и внутреннюю обшивки и теплоизоляционный слой, размещенный между ними, соединительные металлические элементы в виде кронштейнов с отверстиями под крепежные детали, уплотняющие элементы, соединительные элементы стоек выполнены в виде металлических концевых вставок прямоугольного сечения с открытыми прорезями на двух противолежащих боковых гранях и с отверстиями под крепежные элементы на двух других гранях, при этом на концевых вставках стоек жестко закреплены кронштейны узла соединения стойки с балкой, размещенной по периметру здания, выполненные в виде металлического профиля П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине балки, и отверстиями на полках, соосными отверстиям на балке под крепежные элементы, детали каркаса здания дополнительно содержат дополнительную стойку для крепления на ней стеновых панелей, выполненную из двух зеркально расположенных металлических профилей Z-образного сечения, состыкованных верхними полками и усиленных жестко соединенной с профилями доской, размещенной внутри профилей на всю их длину, причем на дополнительной стойке с одного края выполнен вырез по толщине и ширине балки; балки, расположенные по периметру здания, предназначенные для крепления балок перекрытия, выполнены из металлического профиля П-образного сечения или П-образного сечения с отгибом одной из полок под прямым углом ко второй полке, усиленного вставкой из доски, размещенной вдоль стенки профиля на всю его длину и жестко скрепленной с металлическим профилем или скрепленной с металлическим профилем с размещением отгиба его полки в пазу доски, а балки, расположенные по периметру здания, предназначенные для крепления на них панелей перекрытия или панелей покрытия, дополнительно снабжены опорной площадкой, жестко закрепленной в нижней части металлического профиля балки; балки каркаса дополнительно содержат горизонтальную промежуточную балку, соединяющую коньковую балку со стропилами, при этом коньковая балка, горизонтальная промежуточная балка, стропила выполнены из металлического профиля Z-образного сечения, усиленного вставкой из доски, размещенной вдоль стенки профиля на всю его длину и выступающей не менее чем на 10 мм за край наружной его полки, причем на коньковой балке выполнены вырезы под горизонтальные промежуточные балки, соединяющие ее со стропилами; панели стеновые, панели перекрытий, панели покрытий выполнены с арматурными элементами в виде вставок из металлического профиля П-образного сечения или из доски с закреплением обшивок на полках металлического профиля или на боковой поверхности доски, причем вставки размещены по торцам панели и далее равномерно по ее площади, с двух других сторон панели содержат перегородки из доски или металлические, одна из которых с пазом, а другая с выступом по размеру паза для соединения панелей «в замок», при этом теплоизоляционный слой внутри панели состоит из трех слоев, два из которых жестко закреплены на внутренных поверхностях обшивок и выполнены из негорючего вспененного полимера, а третий слой размещен между ними и выполнен из минерального материала, при этом панели стеновые, панели перекрытия и панели покрытия содержат кронштейны, выполненные в виде пластины с установочными отгибами по краям и в средней части и с отверстиями под крепежные элементы для закрепления их на торцовых вставках панелей и с отверстиями на выступающей за ширину панели части кронштейна под крепежные элементы для крепления панелей стеновых на дополнительных стойках, панелей перекрытия и панелей покрытия - на балках перекрытия; соединительные металлические элементы в виде кронштейнов выполнены с отверстиями под крепежные элементы, соосными отверстиям соединяемым деталей, при этом кронштейн в узле соединения дополнительных стоек нижнего и верхнего этажей с балкой, расположенной по периметру здания, и с балкой перекрытия состоит из двух металлических профилей П-образного сечения с расстояниями между полками, равными соответственно толщине дополнительной стойки и толщине балки перекрытия, размещенных стенками под прямым углом друг к другу и жестко соединенных между собой с отверстиями на полках, соосными отверстиям дополнительной стойки и балки перекрытия и одного металлического профиля П-образного сечения, расположенного зеркально к П-образному профилю для закрепления дополнительной стойки верхнего этажа со смещением его от стенки перпендикулярно расположенного П-образного профиля на толщину балки, расположенной по периметру здания; кронштейн в узле соединения дополнительной стойки вверху верхнего этажа с балкой, расположенной по периметру здания под крышей, выполнен в виде металлической пластины с отверстиями по краям для крепления его на балке и профиля П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине дополнительной стойки, закрепленного жестко по стенке в центре пластины с отверстиями на полках, соосными отверстиям дополнительной стойки; кронштейн в узле соединения дополнительной стойки внизу первого этажа с балкой перекрытия и балкой, расположенной по периметру здания, выполнен из двух металлических профилей П-образного сечения, расположенных стенками под прямым углом друг к другу и жестко соединенных между собой с расстоянием между полками, равным соответственно ширине дополнительной стойки и ширине балки перекрытия с отверстиями на полках, соосными отверстиям дополнительной стойки и балки перекрытия, и с отверстиями на вертикальной стенке, соосными отверстиям на балке, расположенной по периметру здания для закрепления кронштейна; кронштейн в узле соединения балки коньковой с горизонтальной промежуточной балкой выполнен в виде металлического профиля Г-образного сечения с отверстиями на полках под крепежные элементы; кронштейн в узле соединения стропила, балки перекрытия и балки, расположенной по периметру здания, выполнен из двух профилей П-образного сечения с расстоянием между полками, равным соответственно ширине стропила и ширине балки перекрытия, расположенных стенками под прямым углом друг к другу, жестко соединенных между собой по стенке и пластинами, размещенными вдоль полок профилей; кронштейн в узле соединения стропила и угловой стойки представляет собой металлический профиль П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине стропила, жестко закрепленный стенкой на торце концевой вставки стойки с отверстиями на полках под крепежные элементы; при этом фундамент выполнен из стеновых панелей с наружными и внутренними обшивками из цементно-древесных плит и внутренним теплоизоляционным слоем из тяжелого пенобетона или бетона, при этом панели жестко соединены между собой по торцовым арматурным вставкам и усилены арматурными стержнями, установленными в отверстия перфорации вставок.

Кроме того, панели стеновые могут включать внутреннюю обшивку, закрепленную на торцовых поверхностях арматурных вставок с теплоизоляционным слоем из вспененного полимера, жестко закрепленным на ее внутренней поверхности, и теплоизоляционный слой из треграна или керамзита, смешанного с известковым молоком, занимающий остальную часть объема панели.

Кроме того, кронштейн в узле соединения стойки с балкой, расположенной по периметру здания в виде металлического профиля П-образного сечения, выполнен с опорной полкой для размещения балки.

Кроме того, каркас широкой крыши дополнительно снабжен промежуточными коньковыми балками, расположенными параллельно коньковой балке с вырезами под стропила и с подпорками, закрепленными на балках перекрытия, причем промежуточные коньковые балки и подпорки выполнены из металлического профиля Z-образного сечения, усиленного вставкой из доски, жестко соединенной с ним, размещенной вдоль стенки профиля на всю его длину и выступающей не менее чем на 10 мм за край наружной его полки.

На фиг.1 изображен общий вид здания (в аксонометрии);

на фиг.2a - металлическая стойка в сборе с концевой вставкой и с кронштейнами для крепления балок;

на фиг.2б - деревянная стойка в сборе с концевой вставкой;

на фиг.2в - концевая вставка нижней стойки с фланцем для закрепления стойки на фундаменте;

на фиг.2г - концевая вставка стойки с тремя кронштейнами для крепления балок;

на фиг.2д - кронштейн для крепления балок с опорной площадкой;

на фиг.2е - концевая вставка стойки с двумя кронштейнами для крепления балок;

на фиг.3 - общий вид балки перекрытия

на фиг.4 - общий вид дополнительной стойки с вырезом под балку;

на фиг.5а, в - общий вид балок, расположенных по контуру здания, предназначенных для крепления балок перекрытия;

на фиг.5б - общий вид балок, расположенных по контуру здания, предназначенных для крепления панелей перекрытия и панелей покрытия;

на фиг.5г - общий вид коньковой балки, промежуточной балки, промежуточной коньковой балки, стропил;

на фиг.6 - узел крепления стропил между собой и на промежуточной балке;

на фиг.7 - узел соединения балки коньковой с промежуточной балкой;

на фиг.8 - конструктивные элементы панелей стеновых, панелей перекрытия, панелей покрытия без внутреннего теплоизоляционного слоя;

на фиг.9 - фрагмент панели с торцовыми вставками из доски и внутренним теплоизоляционным слоем;

на фиг.10а - кронштейн для крепления панелей, вид слева;

на фиг.10б - кронштейн для крепления панелей, вид справа;

на фиг.11 - узлы крепления балок на стойках;

на фиг.12 - кронштейн крепления дополнительной стойки верхнего этажа, дополнительной стойки нижнего этажа и балки перекрытия;

на фиг.13 - кронштейн крепления дополнительной стойки нижнего этажа внизу и балки перекрытия;

на фиг.14 - узел крепления дополнительной стойки верхнего этажа, дополнительной стойки нижнего этажа и балки перекрытия; узел крепления дополнительной стойки нижнего этажа внизу и балки перекрытия;

на фиг.15 - кронштейн крепления коньковой балки и горизонтальной промежуточной балки;

на фиг.16 - кронштейн крепления балки, расположенной по периметру здания, балки перекрытия и стропила;

на фиг.17 - узел крепления балки, расположенной по периметру здания, балки перекрытия и стропила;

на фиг.18 - кронштейн закрепления стропила к угловой стойки, закрепленный на стойке;

на фиг.19 - узел крепления стропила к угловой стойке;

на фиг.20 - кронштейн крепления дополнительной стойки вверху под крышей к балке, расположенной по периметру здания;

на фиг.21a - узел крепления дополнительной стойки вверху под крышей к балке, расположенной по периметру здания в разрезе;

на фиг.21б - узел крепления дополнительной стойки вверху под крышей к балке, расположенной по периметру здания;

на фиг.22 - узел крепления дополнительных стоек к угловой стойки;

на фиг.23а - общий вид фундамента;

на фиг.23б - узел соединения фундамента продольной и поперечной стен здания;

на фиг.23в - фрагмент панели фундамента;

на фиг.24 - общий вид панели с внутренней обшивкой и теплоизоляционным слоем из треграна или керамзита, смешанного с известковым молочком, заполняющий весь остальной объем панели;

на фиг.25 - узел крепления стеновой панели на дополнительной стойке;

на фиг.26 - узел крепления стеновых панелей между собой «в замок»;

на фиг.27 - узел установки промежуточной коньковой балки с вырезами под стропила с упором на балки перекрытия через подпорки;

на фиг.28 - узел установки теплоизоляционного материала, устраняющего зазор в соединении стеновых панелей в районе балки, расположенной по периметру здания;

на фиг.29 - узел установки панелей перекрытия и пенелей покрытия.

Выполнение стеновых панелей, панелей перекрытия, панелей покрытия с арматурными вставками, равномерно расположенными по объему, и с перфорацией на вставках в середине панели с закреплением на них обшивок, а теплоизоляционного слоя состоящим из различного по свойствам теплоизоляционного материала, расположенного в три слоя, включая слой из минерального заполнителя в виде пенобетона, заполняющий среднюю часть панели и через отверстия перфорации соединяющий ее воедино, значительно повышает прочность и теплотехнические свойства панелей и здания в целом.

Выполнение балок каркаса с наружным металлическим профилем дает возможность при использовании крепежных элементов дополнительно закрепить элементы конструкции сваркой, повышая прочность конструкции.

Выполнение всех видов панелей одной конструкции с перегородками, содержащими паз и выступ для соединения панелей "в замок", балок перекрытия, дополнительных стоек, балок крыши также одного конструктивного выполнения значительно упрощает и ускоряет сборку. Использование соединительных элементов в виде кронштейнов, составленных из простых металлических профилей П-образного и Г-образного сечений, упрощает конструкцию и ускоряет сборку здания.

Каркасно-панельное здание содержит (см. фиг.1) стойки 1, дополнительные стойки 2, балки 3, стропила 4, промежуточную балку 5, коньковую балку 6, панели стеновые 7, панели перекрытия 8, панели покрытия 9, фундамент 10, соединительные металлические элементы и уплотнительные элементы (не показаны).

Стойки 1 (см. фиг.2) выполнены из металлической трубы 11 квадратного или прямоугольного сечений или из бруса 12 и снабжены металлическими концевыми вставками 13 соответствующего сечения для размещения концевой части одной стойки 1 внутри концевой вставки 13 другой стойки для соединения стоек при наращивании здания по высоте. На двух противолежащих боковых гранях концевой вставки 13 выполнены открытые прорези, а на двух других гранях выполнены отверстия под крепежные элементы. Дополнительные стойки 2, балки перекрытия 3 (см. фиг.3), используемые при установке и закреплении соответственно панелей стеновых 7, панелей перекрытия 8 и панелей покрытия 9, выполнены из двух металлических профилей Z-образного сечения 14, размещенных верхними полками друг к другу и усиленных доской 15, размещенной между ними и жестко закрепленной, например, саморезами на профилях 14, при этом ширина доски 15 не менее чем на 10 мм выступает за край наружных полок металлических профилей 14. Дополнительные стойки 2 для закрепления стеновых панелей выполнены с вырезом в верхней части (см. фиг.4) с размерами выреза, шириной и длиной равными толщине и ширине балки 3, размещенной по периметру здания.

Балки 3, расположенные по периметру здания (см. фиг.5а, в), предназначенные для крепления балок перекрытия, выполнены из металлического профиля П-образного сечения 16 или П-образного сечения с отгибом 17 одной из полок под прямым углом ко второй и усилены вставкой из доски 18, размещенной на всю длину металлического профиля П-образного сечения и скрепленной с ним с помощью саморезов. При использовании металлического профиля с отгибом 17 отгиб размещают в пазу доски 18. Балки, расположенные по периметру здания (см. фиг.5б), предназначенные для закрепления на них панелей перекрытия 8 и панелей покрытия 9, дополнительно снабжены опорной площадкой 17-а, выполненной в виде уголка, жестко закрепленного, например, сваркой на металлическом профиле балки. Коньковая балка 6, промежуточная балка 5, промежуточная коньковая балка 22 стропила 4 (см. фиг.6) выполнены из металлического профиля 19 Z-образного сечения, усиленного доской 20, жестко закрепленной на профиле с помощью саморезов, при этом доска 20 выступает за край наружной полки металлического профиля не менее чем на 10 мм. Коньковая балка 6 (см. фиг.6, 7) выполнена с вырезами 21 под промежуточные балки 5, а промежуточная коньковая балка 22 (см. фиг.6) выполнена с вырезами под стропила 4 и устанавливается дополнительно на широкой крыше, располагаясь параллельно коньковой балке 6, опирается на балки перекрытия через дополнительную опору 78 (см. фиг.27), выполненную в виде балки по конструкции аналогичной коньковой балки 6.

Панели стеновые 7 (см. фиг.8) состоят из наружной 23 и внутренней 24 обшивок, выполненных из ГВЛ, ДВЛ, фанеры и т.д., закрепленных на полках металлического профиля П-образного сечения арматурных вставок 25, расположенных по торцам панелей полками во внутрь и далее равномерно по ее площади. Вставки 25, расположенные в средней части, выполнены с перфорацией, через отверстия которой можно устанавливать арматурные стержни 26. Арматурные вставки 25 могут быть выполнены из доски 27 (см. фиг.9). Между обшивками панели размещен теплоизоляционный слой (см. фиг.9), состоящий из трех слоев, а именно: двух слоев 28 из негорючего влагонепроницаемого вспененного полимера, например пенопласта или пенополистирола, или стекловатного теплоизоляционного материала - изовера, жестко закрепленных, например, с помощью клея на внутренних поверхностях обшивок 23, 24, а третий теплоизоляционный слой 29 выполнен из минерального материала в виде облегченного пенобетона, треграна или керамзита, смешанного с известковым молочком, размещен между ними. Панели стеновые 7 содержат нижнюю перегородку 30, выполненную из доски 31 и бруска 32, закрепленного на доске 31 в средней ее части снаружи панели, и верхнюю перегородку 33, выполненную из доски с пазом для размещения в нем бруска 32 для соединения панелей между собой «в замок» при сборке здания.

Обшивки 23, 24 жестко закреплены на нижней перегородке 30, образуя герметичную полость внутри панели для заливки ее пенобетоном. Нижняя 30 и верхняя 33 перегородки панелей могут быть выполнены из металлического профиля с выступом и пазом для соединения панелей «в замок». Панели стеновые 7 (см. фиг.24) могут быть выполнены только с внутренней обшивкой 24, на которой жестко закреплен теплоизоляционный слой 28 из вспененного полимера, например пенопласта или пенополистирола, при этом обшивка 24 закреплена на арматурных вставках 25 и на нижней перегородке 31 панели с образованием полости, заполненной вровень с торцовой поверхностью арматурных вставок 25 теплоизоляционным материалом треграном или керамзитом, смешанным известковым молочком, размещенным между ними. Панели перекрытия 8, панели покрытия 9 выполнены такой же конструкции, как панели стеновые 7, имеющие наружную 23 и внутреннюю 24 обшивки. Панели стеновые 7 могут быть выполнены с дверными и/или оконными проемами.

Для монтажа панелей используют кронштейны 34 (см. фиг.10), жестко закрепленные, например, самонарезными винтами по бетону по два с каждого торца панели (см. фиг.8). Кронштейн 34 (см. фиг.10) выполнен в виде пластины с установочными отгибами 35, 36, 37 по краям и в средней части для размещения крайнего 35, среднего 36 отгибов в пазах 38 (см. фиг.8) торцовых арматурных вставок 25 при закреплении их на панели. На выступающей за ширину панели части кронштейна 34 выполнены отверстия 39 для крепления стеновых панелей 7, панелей перекрытия 8, панелей покрытия 9 с помощью самонарезных винтов соответственно на дополнительных стойках 2, балках перекрытия 3 и на опорной площадке 17-а балок, расположенных по периметру здания. Для соединения панелей стеновых 7 между собой (см. фиг.26) брус 32 нижней перегородки 30 верхней стеновой панели размещают в пазу верхней перегородки 33 нижней стеновой панели 7, соединяя их «в замок». Для крепления стеновых панелей 7 на дополнительной стойке 2 (см. фиг.25) используют кронштейны 34, при этом отгибы 37 кронштейнов 34 располагают на наружной полке металлического профиля 14 стойки 2 и с помощью самонарезных винтов, установленных в отверстия 39 кронштейна 34, панели закрепляют на дополнительной стойке 2. Аналогично панели перекрытия 8 и панели покрытия 9 закрепляют на балках перекрытия. Стойки 1 каркаса здания закреплены на фундаменте посредством анкерных болтов, пропущенных через отверстия 40 во фланцах концевых вставок 13 стоек (см. фиг.2в). Для соединения стойки 1 и балки, размещенной по периметру здания, используют кронштейн 41 (см. фиг.2а, в, г, е) в виде металлического профиля П-образного сечения с расстоянием между полками, равным ширине балки с отверстиями 42 на полках, соосными отверстиям на балке под крепежные изделия - болты. Кронштейн 41 может быть выполнен с опорной площадкой (см. фиг.2д), образованной гибкой полок кронштейна для размещения на нем балки. Кронштейн 41 жестко закреплен, например, сваркой по стенке на концевой металлической вставке 13 (см. фиг.2а, в, г, е), при этом на вставке 13 угловой стойки закреплено два кронштейна для закрепления балок, расположенных по периметру здания продольной и поперечной стен (см. фиг.2а). На вставке 13 промежуточной стойки 1 закреплено три кронштейна 41 (см. фиг.2г) для крепления двух балок поперечной или продольной стен по периметру здания и балки перекрытия, расположенной перпендикулярно к ним. Узел крепления балки 3, расположенной по периметру здания, к стойке 1 с помощью кронштейна 41 показан на фиг.11, при этом балка установлена между полками П-образного профиля и закреплена посредством трех болтов, установленных в отверстия кронштейна 41 и отверстия балки. Для соединения дополнительных стоек 2 верхнего и нижнего этажей балки перекрытия и балки, расположенной по периметру здания, используют кронштейн 43 (см. фиг.12), содержащий три жестко соединенных между собой металлических профиля 44, 45, 46 П-образного сечения, два из которых 44, 45 размещены стенками под прямым углом друг к другу, а третий профиль 46 расположен зеркально к профилю 44 и жестко соединен с ним по стенке на расстоянии от стенки профиля 45, равном толщине балки, расположенной по периметру здания. На полках металлических профилей 44, 45, 46 выполнены отверстия 47, 48, 49, соосные отверстиям соответственно дополнительной стойки 2 верхнего этажа, балки перекрытия 3, дополнительной стойки 2 нижнего этажа. На стенке П-образного профиля 45 выполнены отверстия 50, соосные отверстиям на балке, расположенной по периметру здания под крепежные изделия - болты. Для соединения дополнительных стоек 2 внизу первого этажа, балки перекрытия и балки, расположенной по периметру здания, используют кронштейн 51 (см. фиг.13), содержащий два металлических профиля П-образного сечения 44, 45 кронштейна 43 и третий металлический профиль 52 Г-образного сечения, жестко закрепленный по стенке профиля 44, при этом на его полке выполнены отверстия 53 для крепления кронштейна 51 на балке, расположенной по периметру здания.

Узел соединения дополнительных стоек 2 верхнего и нижнего этажей с балкой, расположенной по периметру здания, и с балкой перекрытия показан на фиг.14. Кронштейн 43 размещают на балке, расположенной по периметру здания, и закрепляют посредством двух болтов, установленных в отверстия 50 П-образного профиля 45 и отверстия балки, при этом дополнительную стойку 2 верхнего этажа устанавливают между полками металлического П-образного профиля 44 и закрепляют посредством двух болтов, установленных в отверстия 47 профиля 44 и отверстия дополнительной стойки верхнего этажа, дополнительную стойку 2 нижнего этажа устанавливают вырезом к балке, размещают между полками металлического профиля 46 и закрепляют посредством болтов, установленных в отверстия 49 профиля и отверстия дополнительной стойки нижнего этажа. Балку перекрытия устанавливают между полками металлического профиля 45 и закрепляют посредством трех болтов, установленных в отверстия 48 профиля 45 и отверстия балки перекрытия.

Узел соединения дополнительной стойки 2 внизу первого этажа, балки перекрытия и балки, расположенной по периметру здания, показан на фиг.14. Кронштейн 51 размещают на балке, расположенной по периметру здания, и закрепляют посредством двух болтов, установленных в отверстия 53, при этом дополнительную стойку 2 размещают между полками металлического профиля 44 и закрепляют двумя болтами, установленными в отверстия 47 профиля и отверстия дополнительной стойки 2, балку перекрытия устанавливают между полками П-образного профиля 45 и закрепляют посредством трех болтов, установленных в отверстия 48 профиля 45 и отверстия балки перекрытия.

Кронштейн 55 узла соединения балки коньковой 6, расположенной ниже высшей точки крыши, с промежуточной балкой 5 (см. фиг.15) представляет собой металлический профиль Г-образного сечения с отверстиями на полках под крепежные изделия.

Узел соединения балки коньковой 6 с промежуточной балкой 5 показан на фиг.7. Кронштейн 55 устанавливают на коньковую балку 6 со стороны доски и закрепляют на коньковой балке 6 и промежуточной балке 5 болтами, установленными в отверстия кронштейна 55 и балок 5, 6.

Кронштейн 56 узла соединения стропила 4, балки, расположенной по периметру здания, и балки перекрытия (см. фиг.16) выполнен из двух металлических профилей 57, 58 П-образного сечения, стенки которых расположены под прямым углом друг к другу; при этом для жесткости профили 57, 58 соединены между собой пластиной 59, жестко закрепленной сваркой на боковой поверхности полок профилей 57, 58. На полках металлических профилей 57, 58 выполнены отверстия соответственно 60, 61 под крепежные элементы для крепления соответственно стропил 4 и балок перекрытия 3, а на стенке профиля 58 выполнены отверстия 62 для закрепления кронштейна 56 на балке, расположенной по периметру здания.

Узел соединения стропила, балки, расположенной по периметру здания, и балки перекрытия показан на фиг.17, при этом кронштейн 56 закрепляют на балке, расположенной по периметру здания с помощью двух болтов, установленных в отверстия 62 профиля 58, балку перекрытия устанавливает между полками профиля 58 и закрепляют с помощью трех болтов, установленных в отверстия 61 на полках профиля и отверстия на балке. Между полками П-образного профиля 57 кронштейна 56 размещают стропило 4 и закрепляют тремя болтами, установленными в отверстия 60 профиля 57 и отверстия стропил. Кронштейн 63 узла соединения стропила 4 и угловой стойки 1 (см. фиг.18) выполнен в виде металлического профиля П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине стропила 4 с отверстиями 64 на полках под крепежные элементы. Кронштейн 63 жестко закреплен сваркой по стенке на торце концевой вставки 13 угловой стойки 1.

Узел крепления стропила 4 к угловой стойке 1 здания показан на фиг.19, при этом стропило располагают между полками кронштейна 63 и закрепляют с помощью трех болтов, установленных в отверстия 64 на его полках и отверстия стропил.

Кронштейн 65 узла соединения дополнительной стойки 2 верхнего этажа с балкой, расположенной по периметру здания под крышей (см. фиг.20), выполнен из металлической пластины с отверстиями 66 по краям и металлического профиля 67 П-образного сечения, жестко закрепленного по стенке, например, сваркой в центре пластины с отверстиями 68 на его полках.

Узел соединения дополнительной стойки 2 верхнего этажа с балкой, расположенной по периметру здания под крышей, показан на фиг.21, при этом кронштейн 65 закрепляют на балке болтами, установленными в отверстия 66 и отверстия балки, дополнительную стойку 2 размещают между полками профиля 67 и закрепляют болтами, установленными в отверстия 68 профиля и отверстия дополнительной стойки 2.

Узел соединения дополнительных стоек 2 и угловой стойки 1 показан на фиг.22, при этом размещенные с двух сторон от угловой стойки дополнительные стойки 2 закрепляют с помощью саморезов на металлических уголках 69, жестко закрепленных сваркой на стойке 1, и с другой стороны дополнительные стойки 2 крепят непосредственно к угловой стойке 1 с помощью самонарезных винтов.

Фундамент здания изготовлен из стеновых панелей (см. фиг.23а, б, в), выполненных с наружной и внутренней обшивками из цементно-древесных плит 70, на внутренних поверхностях которых жестко закреплены теплоизоляционные слои 72, например, из негорючего пенополистирола или базалита и внутреннего теплоизоляционного слоя 73 их тяжелого пенобетона или бетона, например, марки М400, жестко соединенных между собой с помощью самонарезных болтов по торцовым арматурным вставкам 25, усиленных арматурными стержнями 71, установленными в отверстия перфорации вставок.

Строительство каркасно-панельного здания осуществляют следующим образом. Изготавливают фундамент, используя стеновые панели с наружной и внутренней обшивками 70 из цементно-древесных плит (см. фиг.23а, б), закрепленных на металлических арматурных вставках 25, при этом на внутренних поверхностях обшивок жестко закреплены теплоизоляционные слои из негорючего пенополистирола или базалита. Панели устанавливают на армированное бетонное основание 77, сооруженное обычным способом в зависимости от этажности здания. В отверстия перфорации вставок 25 панелей устанавливают арматурные стержни 71. По углам фундамента на металлические арматурные вставки 25 панелей жестко закрепляют три уголка 74, один из которых соединяет панели фундамента продольной и поперечной стен, а на два других, закрепленных на наружных краях вставок 25, крепят угловые вставки, включающие обшивки 70, скрепленные уголком 75 с закрепленными на них теплоизоляционными слоями 76 из негорючего пенополистирола или базалита. Затем среднюю часть панелей заливают тяжелым пенобетоном или бетоном М400. На фундаменте закрепляют стойки 1 обычным способом с помощью анкерных болтов, пропуская их через отверстия 40 во фланцах стоек 1. Балки, расположенные по периметру здания, размещают между полками кронштейнов 41 и закрепляют их болтами, установленными в отверстия полок кронштейна и отверстия балок. Стойки 1 наращивают по высоте, размещая концевую верхней стойки в концевой вставке 13 нижней стойки и скрепляют их болтами. На панели стеновые 7, панели перекрытия 8, панели покрытия 9 устанавливают кронштейны 34 и закрепляют их на панелях самонарезными винтами по бетону, установленными в отверстия кронштейнов.

Осуществляют монтаж элементов крыши. Устанавливают стропила 4, попарно располагая их под необходимым наклоном на коньке крыши и скрепляя болтами, установленными в отверстия накладной пластины 54 (см. фиг.6). Скрепленные стропила закрепляют на промежуточной балке 5 болтами, установленными в отверстия стропил и промежуточной балки 5. В вырезы 21 балки коньковой 6 устанавливают промежуточные балки 5, собранные со стропилами 4. Для соединения балки коньковой 6 с промежуточными балками 5 используют кронштейн 55, устанавливая его со стороны доски на балках 5, 6 и закрепляя саморезами, установленными в отверстия кронштейна 55. При строительстве здания с широкой крышей стропила дополнительно закрепляют на промежуточных коньковых балках 22 (см. фиг.6), опирающихся на балки перекрытия через дополнительную опору 78 (см. фиг.27). Для соединения стропил 4 с балками, расположенными по периметру здания, и с балками перекрытия используют кронштейн 56, закрепляя его на балке, расположенной по периметру здания, с помощью болтов, установленных в его отверстия 62 и в отверстия на балке. Для соединения стропил 4 с угловыми стойками 1 используют кронштейн 63, закрепляя стропило болтами, установленными в отверстия 64 на полках кронштейна 63 и в отверстия стропил. Затем устанавливают и закрепляют на стропилах 4 прогоны 79 и полностью покрывают крышу шифером или любым другим материалом. Устанавливают дополнительные стойки 2. Для соединения дополнительных стоек 2 нижнего и верхнего этажей с балками, расположенными по периметру здания, и с балками перекрытия используют кронштейны 43, закрепляя их на балке, расположенной по периметру здания болтами, установленными в отверстия 50 кронштейна и отверстия балки. Для соединения дополнительной стойки 2, балки перекрытия, балки, расположенной по периметру здания внизу на первом этаже, используют кронштейн 51, закрепляя его на балке, расположенной по периметру здания, болтами, установленными в отверстия 62 кронштейна и отверстия балки. Для соединения дополнительной стойки 2 верхнего этажа с балкой, расположенной по периметру под крышей, используют кронштейн 65, закрепляя его на балке болтами, установленными в отверстия 66 кронштейна и балки.

Панели стеновые 7 устанавливают и соединяют их « в замок», размещая выступ 32 нижней перегородки одной панели в пазу верхней перегородки 33 другой панели. Для закрепления панелей стеновых 7 на дополнительных стойках 2 используют кронштейны 34, закрепленные на панели. Размещают отогнутую часть 37 кронштейна на наружной полке дополнительной стойки 2 (см. фиг.25) и закрепляют панель стеновую на дополнительной стойке 2 самонарезными винтами, установленными в отверстия 39 кронштейна. Образующийся зазор между стеновыми панелями (см. фиг.28) в районе балки, расположенной по периметру здания, закрывают теплоизоляционным материалом 80, например базалитом. Аналогично устанавливают панели перекрытия 8 и панели покрытия 9 (см. фиг.29), соединяя их « в замок», и закрепляют самонарезными винтами на балках перекрытия. Зазоры, образующиеся по периметру панели, убирают монтажной пеной. Стеновые панели 7 снаружи покрывают теплоизоляционным материалом 81, например базалитом, который закрывают любым облицовочным материалом, например японскими панелями, сайдингом, древесно-стружечными плитами и т.д. (условно не показаны).

Каркасно-панельное здание облегченной и ускоренной сборки из унифицированных элементов с высокими теплотехническими свойствами и прочной конструкции найдет применение в строительстве.

Изобретение относится к области строительства, в частности к каркасно-панельному зданию. Техническим результатом изобретения является повышение прочности и теплотехнических свойств, упрощение и ускорение сборки здания за счет использования унифицированных элементов, упрощение конструкции элементов сборки с возможностью их многократного использования. Технический результат достигается тем, что в каркасно-панельном здании, включающем фундамент, детали каркаса, панели стеновые, панели перекрытий и покрытий, соединительные металлические элементы в виде кронштейнов с отверстиями под крепежные детали, уплотняющие элементы, соединительные элементы стоек выполнены в виде металлических концевых вставок прямоугольного сечения с открытыми прорезями на двух противолежащих боковых гранях и с отверстиями под крепежные элементы на двух других гранях, при этом кронштейны узла соединения стойки с балкой, размещенной по периметру здания, выполнены в виде металлического профиля П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине балки, и отверстиями на полках, соосными отверстиям на балке под крепежные элементы, дополнительная стойка для крепления на ней стеновых панелей выполнена из двух зеркально расположенных металлических профилей Z-образного сечения, состыкованных верхними полками и усиленных жестко соединеной с профилями доской, размещенной внутри профилей, при этом коньковая балка, горизонтальная промежуточная балка, стропила выполнены из металлического профиля Z-образного сечения, усиленного вставкой из доски, размещенной вдоль стенки профиля на всю его длину и выступающей не менее чем на 10 мм за край наружной его полки. 3 з.п. ф-лы, 29 ил.

1. Каркасно-панельное здание, включающее фундамент, детали каркаса в виде стоек из металлической трубы прямоугольного сечения с соединительными элементами, жестко закрепленными на них, балок, стропил, коньковой балки, панели стеновые, панели перекрытий, панели покрытий, содержащие наружную и внутреннюю обшивки и теплоизоляционный слой, размещенный между ними, соединительные металлические элементы в виде кронштейнов с отверстиями под крепежные детали, уплотняющие элементы, отличающееся тем, что соединительные элементы стоек выполнены в виде металлических концевых вставок прямоугольного сечения с открытыми прорезями на двух противолежащих боковых гранях и с отверстиями под крепежные элементы на двух других гранях, при этом на концевых вставках стоек жестко закреплены кронштейны узла соединения стойки с балкой, размещенной по периметру здания, выполненные в виде металлического профиля П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине балки, и отверстиями на полках, соосными отверстиям на балке, под крепежные элементы, детали каркаса здания дополнительно содержат дополнительную стойку для крепления на ней стеновых панелей, выполненную из двух зеркально расположенных металлических профилей Z-образного сечения, состыкованных верхними полками и усиленных жестко соединеной с профилями доской, размещенной внутри профилей на всю их длину и выступающей на менее чем на 10 мм за край их наружных полок, причем на дополнительной стойке выполнены вырезы по толщине и ширине балки; балки, расположенные по периметру здания, предназначенные для крепления балок перекрытия, выполнены из металлического профиля П-образного сечения или П-образного сечения с отгибом одной из полок под прямым углом ко второй полке, усиленного вставкой из доски, размещенной вдоль стенки профиля на всю его длину и жестко скрепленной с металлическим профилем или скрепленной с металличеким профилем с размещением отгиба его полки в пазу доски, а балки, расположенные по периметру здания, предназначенные для крепления на них панелей перекрытия или панелей покрытия, дополнительно снабжены опорной площадкой, жестко закрепленной в нижней части металлического профиля балки; балки каркаса дополнительно содержат горизонтальную промежуточную балку, соединяющую коньковую балку со стропилами, при этом коньковая балка, горизонтальная промежуточная балка, стропила выполнены из металлического профиля Z-образного сечения, усиленного вставкой из доски, размещенной вдоль стенки профиля на всю его длину и выступающей не менее чем на 10 мм за край наружной его полки, причем на коньковой балке выполнены вырезы под горизонтальные промежуточные балки, соединяющие ее со стропилами; панели стеновые, панели перекрытий, панели покрытий выполнены с арматурными элементами в виде вставок из металлического профиля П-образного сечения или из доски с закреплением обшивок на полках металлического профиля или на боковой поверхности доски, причем вставки размещены по торцам панели и далее равномерно по ее объему и в середине панели выполнены с перфорацией, с двух других сторон панели содержат перегородки из доски или металлические, одна из которых с пазом, а другая с выступом по размеру паза для соединения панелей «в замок», при этом теплоизоляционный слой внутри панели состоит из трех слоев, два из которых жестко закреплены на внутренних поверхностях обшивок и выполнены из негорючего вспененного полимера, а третий слой размещен между ними и выполнен из минерального материала, при этом панели стеновые, панели перекрытия и панели покрытия содержат кронштейны, выполненные в виде пластины с установочными отгибами по краям и в средней части и с отверстиями под крепежные элементы для закрепления их на торцовых вставках панелей и с отверстиями на выступающей за ширину панели части кронштейна под крепежные элементы для крепления панелей стеновых на дополнительных стойках, панелей перекрытия и панелей покрытия на балках перекрытия; соединительные металлические элементы в виде кронштейнов выполнены с отверстиями под крепежные элементы, соосными отверстиям соединяемых деталей, при этом кронштейн в узле соединения дополнительных стоек нижнего и верхнего этажей с балкой, расположенной по периметру здания, и с балкой перекрытия состоит из двух металлических профилей П-образного сечения с расстояниями между полками, равными соответственно толщине дополнительной стойки и толщине балки перекрытия, размещенных стенками под прямым углом друг к другу и жестко соединенных между собой с отверстиями на полках, соосными отверстиям дополнительной стойки и балки перекрытия и одного металлического профиля П-образного сечения, расположенного зеркально к П-образному профилю, для закрепления дополнительной стойки верхнего этажа со смещением его от стенки перпендикулярно расположенного П-образного профиля на толщину балки, расположенной по периметру здания; кронштейн в узле соединения дополнительной стойки вверху верхнего этажа с балкой, расположенной по периметру здания под крышей, выполнен в виде металлической пластины с отверстиями по краям для крепления его на балке и профиля П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине дополнительной стойки, закрепленного жестко по стенке в центре пластины с отверстиями на полках, соосными отверстиям дополнительной стойки; кронштейн в узле соединения дополнительной стойки внизу первого этажа с балкой перекрытия и балкой, расположенной по периметру здания, выполнен из двух металлических профилей П-образного сечения, расположенных стенками под прямым углом друг к другу и жестко соединенных между собой с расстоянием между полками, равными соответственно ширине дополнительной стойки и ширине балки перекрытия с отверстиями на полках, соосными отверстиям дополнительной стойки и балки перекрытия, и с отверстиями на вертикальной стенке, соосными отверстиям на балке, расположенной по периметру здания для закрепления кронштейна; кронштейн в узле соединения балки коньковой с горизонтальной промежуточной балкой выполнен в виде металлического профиля Г-образного сечения с отверстиями на полках под крепежные элементы; кронштейн в узле соединения стропила, балки перекрытия и балки, расположенной по периметру здания, выполнен из двух профилей П-образного сечения с расстоянием между полками, равным соответственно ширине стропила и ширине балки перекрытия, расположенных стенками под прямым углом друг к другу, жестко соединенных между собой по стенке и пластинами, размещенными вдоль полок профилей; кронштейн в узле соединения стропила и угловой стойки представляет собой металлический профиль П-образного сечения с расстоянием между полками, равным толщине стропила, жестко закрепленный стенкой на торце концевой вставки стойки с отверстиями на полках под крепежные элементы; при этом фундамент выполнен из стеновых панелей с наружными и внутренними обшивками из цементно-древесных плит и внутренним теплоизоляционным слоем из тяжелого пенобетона или бетона, при этом панели жестко соединены между собой по торцовым арматурным вставкам и усилены арматурными стержнями, установленными в отверстия перфорации вставок.

2. Каркасно-панельное здание по п.1, отличающееся тем, что панели стеновые включают внутреннюю обшивку, закрепленную на торцовых поверхностях арматурных вставок с теплоизоляционным слоем из вспененного полимера, жестко закрепленным на ее внутренней поверхности, и теплоизоляционный слой из треграна, занимающий остальную часть объема панели.

3. Каркасно-панельное здание по любому из пунктов, отличающееся тем, что кронштейн в узле соединения стойки с балкой, расположенной по периметру здания, в виде металлического профиля П-образного сечения выполнен с опорной полкой для размещения на ней балки.

4. Каркасно-панельное здание по п.1, отличающееся тем, что каркас широкой крыши дополнительно снабжен промежуточными коньковыми балками, расположенными параллельно коньковой балке с вырезами под стропила и с подпорками, закрепленными на балках перекрытия, причем промежуточные коньковые балки и подпорки выполнены из металлического профиля Z-образного сечения, усиленного вставкой из доски, жестко соединенной с ним, размещенной вдоль стенки профиля на всю его длину и выступающей не менее чем на 10 мм за край наружной его полки.