СИСТЕМА ПАНЕЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ Российский патент 2012 года по МПК E04B5/16 

[0001] Настоящее изобретение в общем относится к системам панельного строительства и, в частности, к системам, использующим предварительно смонтированные каркасы и профильные секции для изготовления панелей половых или потолочных перекрытий для зданий или других сооружений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] При строительстве и проектировании имеют большое занчение минимизация затрат, обеспечение безопасной производственной среды и максимизация возможностей создания новых художественно-конструкторских решений. Развитие систем панельного строительства призвано обеспечить благоприятное сочетание всех этих зачастую противоречивых факторов. Настоящее изобретение интегрирует уникальные технологии строительства, обеспечивающие неизменное качество, повышенный уровень безопасности, снижение трудовых и материальных затрат и возможности создания новых художественно-конструкторских решений.

[0003] При строительстве любого здания и, в частности, при возведении высотных сооружений задачей первостепенной важности является обеспечение высокого уровня безопасности рабочих. Как правило, монтаж предварительно смонтированных модулей половых или потолочных перекрытий, в противоположность традиционному поэлементному монтажу, значительно повышает уровень безопасности на рабочей площадке. Сборка компонентов на нулевой отметке обеспечивает сокращение числа рабочих для выполнения монтажных операций на высотных отметках. Кроме того, после монтажа модулей рабочие всех специальностей получают платформу, на которой они могут выполнять свою работу.

[0004] Соответственно, существует потребность в системе панельного строительства, которая обеспечивает удобные и гибкие компоненты, которые могут быть легко предварительно смонтированы и установлены.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Ниже в упрощенном виде представлена сущность настоящего изобретения, помогающая понять некоторые из его основных аспектов. Это краткое описание служит предисловием к подробному описанию ключевых аспектов настоящего изобретения, которое будет представлено ниже.

[0006] Настоящее изобретение, согласно краткому изложению его основных аспектов, относится к системе панельного строительства, содержащей компонент пола или крыши (например, композитную панель), компонент каркаса, а также рандбалку, слой бетона или и то и другое. Эти компоненты или их комбинация скомбинированы для формирования панелей. Компонент каркаса содержит горизонтальные опорные балки с четырех сторон или в качестве альтернативы горизонтальные опорные балки с трех сторон и рандбалку с четвертой стороны. Две из горизонтальных опорных балок прикреплены к противоположно размещенным колоннам. Горизонтальные опорные балочные элементы не ограничены конкретной формой и могут быть выполнены в общем в виде швеллерных балок или широкополочных балок и могут содержать верхние полки, размеры которых заданы с возможностью обеспечения поддержки каждого конца элемента профнастила. Кроме того, элемент профнастила может быть поддержанным уголковой поперечной балкой, прикрепленной к вертикальной стенке горизонтальной опорной балки. Система рандбалки выполнена в виде горизонтального элемента конструкции, содержащего ряд отдельных элементов. Кроме того, как описано ниже, несколько панелей могут быть скомбинированы для формирования здания, имеющего различные площади и уровни.

[0007] Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления предварительно смонтированных половых или потолочных перекрытий или платформ или, иными словами, к способу панельного строительства. Способ состоит из следующих этапов: 1) посредством расположения колонн на расстоянии друг от друга задают периметры системы панельного строительства в строительной конструкции или любого конкретного участка внутри строительной конструкции, 2) берут горизонтальный каркас, 3) берут профнастил, 4) соединяют горизонтальный каркас и указанный профнастил для формирования панели, 5) поднимают указанную панель на заданный уровень между колоннами, и 6) соединяют указанную панель с колоннами. Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения вышеуказанный способ может включать этап сооружения системы рандбалки как части каркаса с размещением слоя бетона на панели или на обоих компонентах.

[0008] Отличительной особенностью настоящего изобретения является использование горизонтальных опорных балок, которые соединены с колоннами таким способом, при котором предусмотрено пространство для размещения и соединения механических / электрических / водопроводных компонентов инженерных систем. В типичных системах каркасных конструкций для обеспечения поддержки половых или потолочных перекрытий или платформ между колоннами и вдоль средней линии колонн используют широкополочные балки потолочн. При этом в указанных типичных системах каркасных конструкций не предусмотрено пространства для размещения и соединения компонентов инженерных систем. При традиционном подходе пространство для размещения и соединения компонентов инженерных систем должно быть сформировано или выполнено позже на отдельном этапе строительства здания. При использовании балок, которые соединены с противоположными сторонами четырехсторонних колонн, а не со средней линией колонн, у средней линии колонн и вдоль нее между балками образуются промежутки. Эти промежутки между балками и между колоннами обеспечивают высокую универсальность проекта, предусматривающую размещение и соединение компонентов инженерных систем, а также сокращение времени строительства и снижение затрат.

[0009] Другой отличительной особенностью настоящего изобретения является способ строительства половых или потолочных перекрытий с использованием системы панельного строительства, который менее затратен по времени и более безопасен по сравнению со способами, известными из уровня техники. Например, монтаж межэтажного перекрытия в соответствии с традиционными стройтехнологиями требует, чтобы упакованные связки элементов конструкции перекрытия были подняты на высоту отдельно установленных горизонтальных опорных балок. Затем указанные элементы конструкции перекрытия распаковывают, распределяют по балочным элементам и прикрепляют к балкам. По мере увеличения высоты здания указанный процесс становится все более сложным, занимает все больше времени и требует усовершенствования техники безопасности, что в целом увеличивает стоимость строительства многоэтажных зданий.

[0010] Однако в настоящем изобретении предложен способ сборки полной панельной системы (без слоя бетона) на земле с последующим подъемом панели, предварительно смонтированной на временных опорных элементах, прикрепленных к колоннам на заданных высотных отметках здания. Например, система панельного строительства согласно настоящему изобретению включает размещение панелей половых или потолочных перекрытий различных размеров, предварительно смонтированных "на высоте" непосредственно на месте в здании. Поскольку указанные панели содержат балки, проходящие вдоль сторон колонн, но не проходящие непосредственно между колоннами и вдоль средней линии колонн, эти панели могут быть установлены на временных опорных элементах до постоянного прикрепления к колоннам. Такой подход устраняет необходимость размещения, подвески или иной фиксации компонентов конструкции в их точном окончательном положении перед их постоянным прикреплением. Короче говоря, предложенный способ полностью исключает необходимость перемещения и монтажа "на высоте" панелей полового или потолочного перекрытий и компонентов каркаса.

[0011] Согласно настоящему изобретению горизонтальный каркас поддерживается временными опорными элементами, размещенными на сторонах колонн, что также способствует ускорению строительства многоэтажного здания. Например, при традиционном способе поэлементного высотного монтажа необходимо, чтобы подъемный кран удерживал конкретный компонент в заданном положении, пока указанный компонент прикрепляют к вертикальному и/или горизонтальному каркасу. Согласно настоящему изобретению панели полового или потолочного перекрытий просто опускают на временные опорные элементы посредством крана и оставляют. После этого подъемный кран освобождают для подъема второй панели, а первую панель прикрепляют к колоннам посредством постоянного крепления.

[0012] Настоящим изобретением предусмотрены некоторые аспекты, обеспечивающие повышенную безопасность на рабочей площадке. Во-первых, система панельного строительства согласно настоящему изобретению обеспечивает выполнение большей части монтажных работ на нулевой отметке, а не "на высоте". Естественно, при прочих равных условиях, выполнение работ на земле обеспечивает большую безопасность по сравнению с выполнением этих же работ на большой высоте. Кроме того, панели половых или потолочных перекрытий могут на земле быть оборудованы поручнями для обеспечения защиты рабочих от падения после поднятия и установки панели полового или потолочного перекрытия. Наконец, использование на панелях временных опорных элементов обеспечивает место для нахождения рабочих, когда панель размещают с противоположной стороны колонны. Эта возможность исключена, если компонент каркаса присоединен к вершине колонны или вдоль ее средней линии вместо присоединения к стороне колонны, как предложено в настоящем изобретении.

[0013] Другой особенностью настоящего изобретения, касающейся применения половых или потолочных перекрытий, является способ применения системы рандбалки, которая соответствует общей глубине компонента полового или потолочного перекрытия. В строительной конструкции балка, которая проходит от колонны к колонне вдоль границы или наружного края и обозначает уровень полового или потолочного перекрытия между этажами, обычно называется рандбалкой. Рандбалки сконструированы для поддержки вертикальных и поперечных нагрузок, создаваемых наружными панелями здания, которые также называются навесными стенами. Кроме того, рандбалки могут выдерживать нагрузки, создаваемые весом половых или потолочных перекрытий. Задача традиционного подхода состоит в использовании в рандбалке арматуры без увеличения толщины полового или потолочного перекрытия и в устранении засчет этого необходимости использования более глубокой секции балки с внешней стороны. Указанные более глубокие секции балки формируют перегородку, уменьшающую поле зрения и ограничивающую архитектурную и эстетическую гибкость. Верхняя и нижняя части системы рандбалки согласно настоящему изобретению могут быть вровень с верхней и нижней частями компонента полового или потолочного перекрытия. Соответственно, система рандбалки позволяет решить трудную задачу поддержки навесной стены и одновременного обеспечения непрерывного потолка без перегородки, примыкающей к навесной стене. Кроме того, система рандбалки согласно настоящему изобретению может быть использована в качестве подкоса, который является встроенной частью системы боковой поддержки в здании.

[0014] Другой особенностью настоящего изобретения является возможность размещения на панели компонентов инженерных систем и других компонентов здания, когда указанная панель находится на земле. Тем самым дополнительно обеспечивается минимизация работ на высоте.

[0015] Другой особенностью настоящего изобретения является возможность временного хранения на панели различных строительных материалов и оборудования до ее подъема и монтажа. После монтажа указанной панели временно хранимые материалы могут быть разгружены или иным способом распределены. Кроме того, установленная панель содержит безопасную платформу, на которой рабочие могут немедленно приступить к работе. Все эти особенности способствуют повышению уровня безопасности и более эффективному использованию строительной площадки.

[0016] Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны для специалистов после внимательного ознакомления с подробным описанием вариантов реализации, представленных ниже, с сопровождающими чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0017] На фиг.1 показан вид сверху нескольких наружных предварительно смонтированных панелей и внутреннюю смонтированную на площадке панель согласно одному варианту реализации.

[0018] На фиг.2 показан вид сверху нескольких внутренних предварительно смонтированных панелей согласно еще одному варианту реализации, скомбинированных с несколькими наружными панелями.

[0019] На фиг.3 показано поперечное сечение (взятое по линии 3-3, показанной на фиг.1) наружной предварительно смонтированной панели согласно одному варианту реализации.

[0020] На фиг.3А показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 3А, показанной на фиг.3) наружной композитной панели согласно одному варианту реализации.

[0021] На фиг.3В показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 3В, показанной на фиг.3) наружной композитной панели согласно одному варианту реализации.

[0022] На фиг.4 показано поперечное сечение (взятое по линии 4-4, показанной на фиг.1) наружных предварительно смонтированных композитных панелей согласно еще одному варианту реализации.

[0023] На фиг.4А показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 4А, показанной на фиг.4) наружной композитной панели согласно еще одному варианту реализации.

[0024] На фиг.4В показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 4В, показанной на фиг.4) наружной композитной панели согласно еще одному варианту реализации.

[0025] На фиг.5 показано поперечное сечение (взятое по линии 5-5, показанной на фиг.1) одной наружной композитной панели согласно одному варианту реализации, второй наружной композитной панели согласно еще одному варианту реализации и внутренней смонтированной на площадке панели.

[0026] На фиг.5А показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 5А, показанной на фиг.5) внутренней смонтированной на площадке панели согласно одному варианту реализации.

[0027] На фиг.5В показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 5В, показанной на фиг.5) внутренней смонтированной на площадке панели согласно еще одному варианту реализации.

[0028] На фиг.5С показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 5С, показанной на фиг.5) системы рандбалки, согласно одному варианту реализации.

[0029] На фиг.6 показан перспективный вид нескольких предварительно смонтированных профильных секций согласно одному варианту реализации.

[0030] На фиг.7 показан перспективный вид соединения каркаса и колонны с панелью полового или потолочного перекрытия согласно одному варианту реализации.

[0031] На фиг.8 показано поперечное сечение (взятое по линии 8-8, показанной на фиг.2) одной наружной композитной панели согласно одному варианту реализации, второй наружной композитной панели согласно еще одному варианту реализации и предварительно смонтированной внутренней разделяющей секции.

[0032] На фиг.8А показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 8А, показанной на фиг.8) соединения между предварительно смонтированной панелью внутренней перегородки и наружной панелью согласно одному варианту реализации.

[0033] На фиг.8В показано увеличенное поперечное сечение (взятое в области 8В, показанной на фиг.8) соединения между предварительно смонтированной внутренней панелью перегородки и наружной панелью согласно еще одному варианту реализации.

[0034] На фиг.9 показан увеличенный вид сверху соединения внешних и внутренних предварительно смонтированных каркасов и колонны, как показано на фиг.2, согласно еще одному варианту реализации.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

[0035] В настоящем изобретении предложены система и способ панельного строительства. Как показано на чертежах и, в частности, в варианте реализации, показанном на фиг.1, система 10 панельного строительства содержит наружные предварительно смонтированные панели 21, 22, 23 и 24 и смонтированную на площадке внутреннюю перегородку 18. Каждая из наружных половых или потолочных панелей 21, 22, 23 и 24 содержит компонент полового перекрытия, в частности профнастил 90, и каркас 30. Система 10 панельного строительства является идеальной для использования в различных строительных проектах, причем не только в отношении перекрытий, и обеспечивает легкое сопряжение с различными традиционными компонентами конструкции. В качестве примера, но не ограничиваясь этим примером, следует заметить, что система 10 панельного строительства может быть использована для строительства здания, имеющего несколько колонн 20, формирующих периметры четырех половых или потолочных панелей 21, 22, 23 и 24.

[0036] Как показано на фиг.1, расположенные рядом пары наружных панелей (21, 22 и 23, 24) прикреплены к обеим сторонам колонн 20, расположенных между соседними панелями. Следует также отметить, что первая и вторая панели 21 и 22 отделены от третьей и четвертой панелей 23 и 24 внутренней перегородкой 18, которая перекрывает периметр внутреннего пространства и служит, например, в качестве прохода. Внутренняя перегородка 18 может быть не предварительно смонтированной системой, но смонтированной непосредственно на площадке системой, которая содержит отдельные профильные секции, как показано на фиг.1, или, согласно другому варианту реализации, внутренняя перегородка 19 (фиг.2) может быть предварительно смонтирована способом, аналогичным системе предварительного монтажа наружных панелей, в которой используются предварительно смонтированные профильные секции. На фиг.2 на виде сверху более крупно показано сопряжение между четырьмя предварительно смонтированными наружными панелями 21, 22, 23 и 24 и внутренней предварительно смонтированной перегородкой 19.

[0037] На фиг.3 показано поперечное сечение (взятое по линии 3-3, показанной на фиг.1) системы 10 панельного строительства. Области фиксации системы 10 детально показаны на фиг.3А и 3В. Как показано на чертежах, элементы каркаса 30 наружных панелей 21 и 22 присоединены к колоннам 20. В частности, элементы 30 каркаса, показанные на фиг.3, 3А и 3В, содержат горизонтальные швеллерные балки, которые прикреплены к противоположным сторонам колонн 20 посредством полки швеллера, проходящей во внешнем направлении от колонны 20.

[0038] В общем, каркас 30 имеет размер, подходящий для поддержки наружных панелей 21, 22, 23 или 24. Как показано на фиг.3А, 3В (а также на фиг.4А, 4В, 5А, 5В и 5С), компонент половых панелей 21, 22, 23, 24, поддержанный каркасом 30, представляет собой металлический профнастил 90. В частности, каркас 30 обычно содержит верхнюю полку 120, которая поддерживает концы 94 профнастила 90. В этом варианте реализации каркас 30 поддерживает профнастил 90 без промежуточных балок (поперечных или продольных) или других опор. Кроме того, как показано на фиг.3А и 3В, опорные детали каркаса 30 на противоположных сторонах колонн 20 образуют пространство 32 между деталями каркаса 30 вдоль средней линии 17 колонн 20 и между колоннами 20. Это пространство 32 может быть пригодным для использования в конструкции здания, как описано ниже.

[0039] Как описано выше, особенностью настоящего изобретения является использование каркаса 30, детали которого соединены со сторонами колонн 20. В системах известного уровня техники используют горизонтальные широкополочные балки, перекрывающие друг друга непосредственно между и вдоль средних линий колонн для обеспечения поддержки компонентам полового или потолочного перекрытия. Из-за формы широкополочных балок при прикреплении указанных балок между колоннами они занимают все пространство между колоннами. При использовании каркасов 30, которые соединены со сторонами колонн 20, вдоль средней линии и между колоннами 20 образуется пространство 32. Это пространство 32 обеспечивает гибкость при проектировании и монтаже инженерных коммуникаций и обеспечивает вертикальный канал для других инженерных систем здания, таких как санитарно-технические системы, энергоснабжение, водопровод, линии связи и т.д., через полы или потолки.

[0040] Как показано на фиг.3А и 3В в качестве неограничивающего примера следует отметить, что поверх профнастила 90 и в пределах каркаса 30 может быть размещен наливной непрерывный слой бетона 40 для дополнительного завершения конструкции половых или потолочных панелей 21, 22, 23 и 24 здания. Каркас 30 дополнительно содержит срезные стойки 42, проходящие в слой бетона 40 и усиливающие композитное взаимодействие бетона 40 с компонентами каркаса 30.

[0041] Поскольку каркасы 30 формируют открытое пространство 32 между противоположными колоннами 20, поддерживающими профнастил 90, пространственная оболочка 46 может быть соединена с противоположными каркасами 30. Там, где открытое пространство 32 не используют в качестве канала для вышеуказанных инженерных коммуникаций, требуется пространственная оболочка 46. Пространственная оболочка 46 может иметь любую геометрическую форму и может содержать по меньшей мере два элемента (таких как профиль настила и угловой профиль, как показано на фиг.3А и 3В), если она по существу перекрывает область между колоннами 20 и каркасом 30. Пространственная оболочка 46 расположена внутри пространства 32 между каркасом 30 и герметичной частью открытого пространства 32 между компонентами каркаса 30 во время заливки бетона 40 и препятствует протечке бетона 40 вниз и между компонентами каркаса 30. Для дополнительного армирования сплошного слоя бетона 40 может быть добавлена арматура 60 в виде арматурных стержней (показано на чертеже) или арматурной сетки. Для стабилизации каркаса 30 между противоположными элементами балки каркаса 30 может быть установлена распорка 44. В зависимости от формы и размера пространственной оболочки 46 распорка 44 также может поддерживать пространственную оболочку 46.

[0042] На фиг.4 показан еще один вариант реализации системы 10 панельного строительства в виде поперечного сечения, взятого по линии 4-4, показанной на фиг.1. Области прикрепления системы 10 детально показаны детально на фиг.4А и 4В. В дополнение к вышеописанным особенностям каркаса 30 другой вариант реализации, показанный на фиг.4, 4А и 4В, включает компонент полового или потолочного перекрытия в виде поперечной уголковой балки 140, которая соединена со стенкой 124 каркаса 30. Соответственно, этот вариант реализации не включает профнастил 90, который опирается на верхнюю полку 120 компонента каркаса 30, но включает профнастил 90, который опирается на уголковую поперечную балку 140 компонента полового или потолочного перекрытия. Такой подход уменьшает общую толщину структуры пола или потолка и обеспечивает гибкость при проектировании половых или потолочных перекрытий для увеличения высоты этажа в многоэтажных зданиях.

[0043] На фиг.5 показано поперечное сечение (взятое по линии 5-5, показанной на фиг.1) одной наружной комбинированной панели согласно одному варианту реализации, второй наружной комбинированной панели согласно другому варианту реализации и внутренней смонтированной на площадке панели. Как описано выше, для перекрытия внутреннего пространства, такого как проход в здании, может быть использована дополнительная внутренняя перегородка 18 (как показано на фиг.5А). Внутренняя балка 80 содержит верхнюю полку 81, которая служит для поддержки внутренней перегородки 18. Кроме того, к верхней полке 81 может быть прикреплена изогнутая пластина 82. Эта изогнутая пластина 82, которая может быть прикреплена посредством сварки или иным способом, служит для поддержки внутренней перегородки 18. Для соединения внутренней балки 80 и изогнутой пластины 82 могут быть использованы различные формы, комбинации и конфигурации.

[0044] Настоящее изобретение может содержать систему 15 рандбалки, используемую в соединении с каждой половой или потолочной панелью 21, 22, 23 и 24. На фиг.1 в качестве неограничивающего примера показан вид сверху системы 10 панельного строительства, включающей систему 15 рандбалки, в которой система 15 рандбалки установлена вдоль наружных краев половых или потолочных панелей 21, 22, 23 и 24. Особенности одного варианта реализации системы 15 рандбалки детально показаны на фиг.5С. Как показано на фиг.5С, система 15 рандбалки расположена рядом с профнастилом 90 и содержит арматуру 61 в виде непрерывных стальных арматурных стержней или натягиваемой на бетон напрягаемой арматуры, ограничитель 13 балки, ограничитель 85 непрерывной заливки, дополнительные срезные стойки 42 и слой бетона 40. Стальной арматурный стержень 61 обеспечивает сопротивление изгибу и срезу вдоль системы 15 рандбалки. Для поддержки вертикальных и горизонтальных расчетных нагрузок в комбинации с другим усилением системы 15 рандбалки могут использоваться стальные арматурные крюкообразные стержни 60.

[0045] Как показано на фиг.5С, дополнительная система 15 рандбалки может служить в качестве поддержки для навесной стены 150. Могут быть использованы другие формы и размеры, однако один вариант реализации системы 15 рандбалки содержит опорный уголок 35 для навесной стены, проходящий горизонтально вдоль навесной стены 150 и поддерживающий ее.

[0046] Особенность настоящего изобретения включает использование ограничителя 85 непрерывной заливки в комбинации с укреплением, включая непрерывный стальной арматурный стержень 61 и крюкообразный стальной арматурный стержень 60. Эта особенность обеспечивает сопротивление изгибу и срезу, а также поддержку вертикальных и поперечных нагрузок навесной стены 150.

[0047] Как показано на фиг.5С, ограничитель 85 заливки содержит первую полку 87 и вторую полку 86. Могут быть использованы различные формы, однако первая полка 87 ограничителя 85 заливки может быть примерно перпендикулярной второй полке 86. Первая полка 87 ограничителя 85 заливки примыкает к полке 39 опорного уголка 35 навесной стены. Кроме того, первая полка 87 ограничителя 85 заливки устанавливает границы слоя бетона 40. Первая полка 87 может быть использована в качестве поверхности фиксации для прикрепления стальных арматурных крюкообразных стержней 60 к ограничителю 85 заливки. Как показано на чертеже, вторая полка 86 ограничителя 85 заливки может содержать дополнительные срезные стойки 42, размещенные в один ряд (показано на чертеже) или в несколько рядов, проходящих в слое бетона 40. Срезные стойки 42 способствуют сцеплению слоя бетона 40 с ограничителем 85 заливки и таким образом увеличивают композитную прочность системы 15 рандбалки. Кроме показанной на чертеже уголковой балки для ограничителя 85 заливки может быть использован профиль других типов (например, швеллер), в зависимости от требований конкретной конструкции. Ограничитель 13 рандбалки, который может иметь любую форму, например предварительно отформованные или плоские полосы, лист или пластина, используют для обеспечения соединения между ограничителем 85 заливки и наиболее удаленным краем профнастила 90. Ограничитель рандбалки 13 перекрывает все зазоры, которые могут остаться между ограничителем 85 заливки и профнастилом 90, и препятствует протечке бетона 40 вниз и между ограничителем 85 заливки и на профнастил 90.

[0048] В качестве неограничивающего примера на фиг.6 показан профнастил 90, который может быть использован в качестве подходящего полового или потолочного компонента и компонента перегородки 18. Как показано на фиг.6, профнастил 90 может быть изделием DEEP-DEK ®, производимым компанией Consolidated Systems, Inc. Настоящим изобретением могут быть предусмотрены различные формы и размеры, однако профнастил 90 может иметь продольно проходящие швеллеры, которые могут быть сформированы параллельными поочередно расположенными полосами (нижними полочными элементами) 92 и выступами (верхними полочными элементами) 91, которые соединены боковыми стенками (вертикальными связывающими элементами) 93. В частности, профнастил 90 может быть выполнен из металла. В зависимости от длины и ширины, необходимой для полового или потолочного компонента, профнастил 90 может быть выполнен из непрерывной профильной секции, имеющей указанную необходимую ширину и длину, или, как показано на фиг.6, из нескольких профильных секций 97, скомбинированных с возможностью примыкания для формирования указанной необходимой ширины и длины. Согласно этому варианту реализации профильные секции 97 соединены вдоль их поднятого скрытого бокового сгиба 98 посредством инструмента HSL DEK LOK™ (патент США №7,353,584). Профнастил 90 предпочтительно содержит профильные секции 97, оснащенные закрытыми концами 94.

[0049] Как показано на фиг.3А, 3В, 4А и 4В, профнастил 90 прикреплен к каркасу 30 вдоль поочередно расположенных полос (нижних полочных элементов) 92 профнастила 90. Соответственно, как показано на фиг.5А, профнастил 90 предпочтительно соединен с верхней полкой 81 внутренней балки 80 вдоль крайних полос 95 крайней профильной секции 96 профнастила 90.

[0050] В качестве неограничивающего примера на фиг.5А и фиг.5В показаны два средства прикрепления компонента 18 или 19 перегородки к элементу 80 внутренней балки. Компонент 19 предварительно смонтированной перегородки или смонтированной на площадке перегородки 18, такой как VERSA-DEK®, производимой компанией Consolidated Systems, Inc, может быть соединен с элементом 80 внутренней балки посредством изогнутой пластины 82 (фиг.5А) или посредством верхней полки 81 (фиг.5В).

[0051] На фиг.7 показаны некоторые особенности крепления каркаса 30 к колоннам 20. Как показано на чертежах в качестве неограничивающего примера, горизонтальный каркас 30 выполнен из швеллерных балок и содержит верхнюю полку 120, нижнюю полку 122 и поверхность фиксации вертикальной стенки 124. Могут быть использованы различные крепежные средства для крепления каркаса 30 на колоннах 20, но в данном случае использована уголковая балка 126 с крепежными прорезями, имеющая в общем L-образную форму. Крепежная уголковая балка 126 содержит крепежную балочную полку 128, которая соединена с поверхностью фиксации вертикальной стенки 124 каркаса 30, и крепежную колонную полку 130, которая соединена с колонной 20. В зависимости от формы колонны 20 оснащенная крепежными прорезями уголковая балка 126 может быть использована на противоположных сторонах колонны 20, исходя из предполагаемого использования четырехсторонней колонны. Кроме того, прорези 132 выполнены как в крепежной балочной полке 128, так и в крепежной колонной полке 130 для обеспечения горизонтального выравнивания каркаса 30. Кроме того, нижняя полка 122 каркаса 30 может быть временно поддержана временным опорным элементом 123 во время сборки системы 10 перед тем, как каркасы 30 будут постоянно прикреплены к колоннам 20.

[0052] Показанный на фиг.2 и 8 вариант реализации соединения расположенных рядом половых или потолочных панелей 21, 22, 23 и 24 включает использование внутренней предварительно смонтированной перегородки 19. Как описано выше, внутренняя область между наружными панелями здания может быть использована в здании в качестве прохода. Подобно профнастилу 90 панелей 21, 22, 23 и 24, внутренняя предварительно смонтированная перегородка 19 поддерживается каркасами 30 при использовании системы 10 панельного строительства (как показано на фиг.2 и 8) или внутренними элементами 80 каркаса при использовании монтажа на площадке (как показано на фиг.1 и 5).

[0053] На фиг.8А и 8В, которые представляют собой детальные чертежи фиг.8, показано соединение между предварительно смонтированным внутренним компонентом внутренней перегородки 19 и предварительно смонтированными наружными панелями 22 и 24 соответственно. Относительно фиг.8А следует отметить, что профнастил 90 предварительно смонтированной наружной панели 22 прикреплен к поперечной уголковой балке 140, которая установлена внутри швеллера элемента 30 каркаса. Как показано на фиг.8В, профнастил 90 в этом варианте реализации предварительно смонтированной наружной панели 24 прикреплен к верхней части элемента 30 каркаса. Положение внутренней перегородки 19 относительно наружных панелей 22 и 24 может потребовать использования пространственных оболочек 46, сформированных различными способами, как показано на фиг.8А и 8В.

[0054] На фиг.9, который представляет собой детальные чертежи фиг.2, показан увеличенный вид прикрепления каркасов 30 к колоннам 20 с использованием ряда оснащенных крепежными прорезями уголковых балок 126 и конструкционных соединительных элементов 127. В зависимости от формы и размера внутреннего пространства могут быть использованы различные внутренние перегородки 19. В варианте реализации, показанном на фиг.2, изображены две расположенные рядом внутренние перегородки 19. Оснащенные крепежными прорезями уголковые балки 126 и конструкционные соединительные элементы 127 могут иметь различные формы и размеры, включая L-образную и Т-образную формы соответственно. Кроме того, внутренние балки 31 могут иметь различные формы и размеры.

[0055] Как показано на фиг.5А и 5В, под внутренней перегородкой 18 может быть образована горизонтальная механическая пазуха 62. Особенности системы 10 панельного строительства обеспечивают и такое преимущество, как возможность размещения отверстий доступа между средними линиями колонн 20. Пример размещения указанных механических отверстий 70 показан на фиг.1, 2, 5 и 8.

[0056] Настоящим изобретением предложен способ выполнения половых или потолочных перекрытий с использованием системы 10 панельного строительства. Согласно предложенному способу: 1) берут колонны 20, которые расположены на некотором расстоянии друг от друга, для задания периметров строительной конструкции или области внутри строительной конструкции, 2) берут описанный выше каркас 30, 3) берут панель полового или потолочного перекрытия, включая профнастил 90, и 4) соединяют каркас 30 и профнастил 90 с панелями 21, 22, 23 и 24 для формирования перекрытия. Другие варианты реализации способа могут включать по меньшей мере один из следующих этапов, на которых: используют систему 15 рандбалки вместо балки 30 по меньшей мере на одной стороне панели, предварительно крепят по меньшей мере часть усиливающей бетон стальной арматуры 60 или 61 к указанной панели, размещают на панели по меньшей мере часть усиливающей бетон стальной арматуры 60 или 61 для распределения после установки панели, размещают на панели другие конструкционные материалы для распределения после установки панели, поднимают и размещают панели 21, 22, 23 и 24, и размещают панели 21, 22, 23 и 24 между колоннами 20, прикрепляют панели 21, 22, 23 и 24 к колоннам 20 постоянным соединением, распределяют и затем крепят усиливающую бетон стальную арматуру 60 или 61, вставляют распорки 44, если необходимо, между элементами каркаса расположенных рядом панелей, закрывают пространство между элементами каркаса расположенных рядом панелей ограничителями 46 балки (ошибка в оригинале; ограничитель балки на фиг.5С обозначен позиционным номером 13), и заливают слой бетона 40 поверх и вокруг профнастила 90.

[0057] Для специалиста в области систем панельного строительства очевидно, что любой из вышеописанных предпочтительных вариантов реализации может подлежать различным модификациям без отступления от концепции и сущности настоящего изобретения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к системам, использующим предварительно смонтированные каркасы и профильные секции для изготовления половых или потолочных перекрытий. Технический результат изобретения заключается в повышении уровня безопасности при возведении каркасных сооружений. В частности, компонент полового или потолочного перекрытия содержит элемент профнастила, который может быть выполнен из профильных секций, профилей или панелей. Например, элемент профнастила может быть выполнен из непрерывных панелей, которые имеют предпочтительную ширину и длину компонента полового или потолочного перекрытия без промежуточных балок между опорными элементами. В другом варианте реализации элементы профнастила могут быть выполнены из отдельных или предварительно смонтированных секций, которые скомбинированы с возможностью примыкания для формирования нужной ширины и длины. Компонент каркаса содержит противоположные горизонтальные опорные швеллеры, которые прикреплены соответственно к противоположным колоннам. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Система панельного строительства для использования при строительстве зданий, содержащая:
два каркаса, расположенных рядом, каждый из которых содержит четыре балки, задающие область монтажа;
шесть колонн для поддержки указанных каркасов, причем два указанных каркаса выполнены с возможностью опоры на две колонны из указанных шести колонн, один каркас из указанных двух каркасов выполнен с возможностью опоры на четыре колонны, указанные две колонны имеют первую сторону и противоположную ей вторую сторону, одна балка первого каркаса из указанных двух каркасов соединена с указанной первой стороной указанных двух колонн, одна балка второго каркаса из указанных двух каркасов соединена с указанной второй стороной указанных двух колонн с формированием таким образом пространства между указанными двумя каркасами и между указанными двумя колоннами; а система дополнительно содержит два профнастила, размещенные на указанных первом и втором каркасах и соединенные с ними с формированием двух панелей.

2. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что указанные две панели дополнительно содержат слой бетона.

3. Система панельного строительства по п.2, отличающаяся тем, что указанная одна балка первого каркаса и указанная одна балка второго каркаса являются швеллерными балками с полками, проходящими во внешнем направлении от указанных двух колонн.

4. Система панельного строительства по п.2, отличающаяся тем, что указанная одна балка первого каркаса и указанная одна балка второго каркаса являются широкополочными балками.

5. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что указанная одна балка первого каркаса и указанная одна балка второго каркаса содержат каждая верхнюю полку, причем профнастил выполнен с возможностью опоры на эту полку без промежуточных балок.

6. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что указанная одна балка первого каркаса и указанная одна балка второго каркаса содержат каждая верхнюю полку, на которую опираются срезные стойки и профнастил, содержащий слой бетона, причем посредством указанных срезных стоек оказывается сформированной композитная панель с указанными балками, профнастилом и слоем бетона.

7. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что указанная одна балка первого каркаса и указанная одна балка второго каркаса содержат каждая верхнюю полку, на которую опираются срезные стойки, при этом указанная одна балка первого каркаса и указанная одна балка второго каркаса представляют собой каждая поперечную уголковую балку, профнастил выполнен с возможностью опоры на указанную поперечную уголковую балку и содержит слой бетона, а посредством срезных стоек оказывается сформированной композитная панель с указанными балками, профнастилом и слоем бетона.

8. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит:
пространственную оболочку в указанном пространстве; и
ограничитель, поддерживающий указанную пространственную оболочку и соединенный с указанной одной балкой первого каркаса и указанной одной балкой второго каркаса.

9. Система панельного строительства для использования в строительной конструкции, отличающаяся тем, что она содержит:
два каркаса, расположенные рядом, каждый из которых содержит три балки и систему рандбалки, ограничивающие область монтажа;
шесть колонн для поддержки указанных двух каркасов, причем указанные два каркаса выполнены с возможностью опоры на две колонны из указанных шести колонн, один каркас из указанных двух каркасов выполнен с возможностью опоры на четыре колонны, указанные две колонны имеют первую сторону и противоположную ей вторую сторону, одна балка первого каркаса из указанных двух каркасов соединена с указанной первой стороной указанных двух колонн, одна балка второго каркаса из указанных двух каркасов соединена с указанной второй стороной указанных двух колонн с формированием таким образом пространства между указанными двумя каркасами и между указанными двумя колоннами; а система дополнительно содержит два профнастила, размещенные на первом и втором каркасах, и соединенные с ними с формированием двух панелей.

10. Система панельного строительства по п.9, отличающаяся тем, что указанная система рандбалки содержит:
ограничитель заливки;
ограничитель рандбалки, предусмотренный для соединения указанного профнастила с указанным ограничителем заливки;
слой бетона, в который заделаны указанные профнастил, ограничитель заливки и ограничитель рандбалки; и арматуру в указанном слое бетона.

11. Система панельного строительства по п.10, отличающаяся тем, что арматура содержит предварительно напряженный стержень и предварительно напряженный крюкообразный стержень, соединенный с ограничителем заливки.

12. Система панельного строительства по п.10, отличающаяся тем, что ограничитель заливки содержит первую полку и вторую полку, которая, по существу, перпендикулярна первой, причем опора указанной навесной стены прикреплена к первой полке.

13. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что указанные два профнастила содержат объединенные профильные секции.

14. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит две дополнительные панели и внутреннюю перегородку, которая соединена с указанными панелями и указанными двумя дополнительными панелями и расположена между ними.

15. Система панельного строительства по п.10, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит крепежные уголковые балки, которые соединены с указанной первой стороной и указанной второй стороной указанных двух колонн и к которым прикреплены указанная одна балка первого каркаса и указанная одна балка второго каркаса.

16. Система панельного строительства по п.15, отличающаяся тем, что крепежные уголковые балки представляют собой уголковые балки, оснащенные крепежными прорезями.

17. Система панельного строительства по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит временные опорные элементы, которые соединены с указанными двумя колоннами и на которые опираются указанные два каркаса.

18. Способ выполнения полового или потолочного перекрытия, согласно которому:
для задания периметров здания устанавливают на некотором расстоянии друг от друга колонны, каждая из которых имеет стороны, первую крепежную уголковую балку и первый временный опорный элемент,
берут первый каркас,
берут первый профнастил,
соединяют указанный первый каркас и указанный первый профнастил для формирования первой панели,
размещают указанную первую панель на указанных первых временных опорных элементах,
соединяют указанную первую панель с указанной первой крепежной уголковой балкой указанной первой колонны, и
размещают слой бетона на указанном первом перекрытии.

19. Способ по п.18, согласно которому указанный первый каркас содержит балки и по меньшей мере одну систему рандбалки, причем согласно указанному способу дополнительно соединяют вместе указанные балки, указанную систему рандбалки и указанный профнастил для формирования первой панели.

20. Способ по п.18, согласно которому указанные колонны содержат вторую крепежную уголковую балку и вторые временные опорные элементы, причем согласно указанному способу дополнительно:
берут второй каркас, берут второй профнастил,
соединяют указанный второй каркас и указанный второй профнастил для формирования второй панели,
поднимают указанную вторую панель на высоту, подходящую для пола или потолка указанного здания,
размещают указанную вторую панель рядом с указанными колоннами на указанных вторых временных опорных элементах,
соединяют указанную вторую панель с указанной второй крепежной уголковой балкой указанных колонн так, чтобы между указанной первой и указанной второй панелями было сформировано пространство, и
размещают слой бетона на указанной первой панели и указанной второй панели.