КАРКАСНЫЙ БЛОК ДЛЯ МОДУЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЯ И СИСТЕМА ТАКИХ БЛОКОВ Российский патент 2017 года по МПК E04C1/00 E04C2/38 

Область применения

Изобретение касается каркасных блоков для модульного строительства несущих каркасов зданий и системы таких каркасных блоков.

Известный уровень техники

Известны различные типы модульных конструкций здания, например строительные сооружения, выполненные из сборных бетонных панелей; конструкции, выполненные из стали и обшитые металлическими листами или сэндвич-панелями; конструкции, выполненные из заказных готовых стеновых сборных панелей, состоящих из обшитого деревянного каркаса со штукатуркой по сетке и изоляцией и т.д. Недостатки таких конструкций заключаются главным образом в том, что у них недостаточная вариантность и вместе с тем не достаточно простая конструкция для быстрого монтажа; кроме того, недостатком является и тот факт, что из-за большого веса для выгрузки панелей и других строительных деталей с транспортного средства на строительной площадке необходимо наличие подъемного крана, и возможно он также потребуется для перемещения по строительной площадке, что делает строительство более дорогим и уменьшает возможность возведения дома своими руками; то есть без привлечения каких-либо строительных компаний и тяжелого оборудования.

Сущность изобретения

Вышеупомянутые недостатки в большой степени устраняются за счет использования каркасного блока при модульном строительстве зданий, который - в соответствии с изобретением - включает систему основных металлических профилей, которые сварены вместе встык, образуя наружный каркас в виде правильной прямоугольной призмы, края которой определяются основными металлическими профилями. Основные металлические профили предпочтительно представляют собой L-образные профили и/или U-образные профили.

Учитывая допустимую статическую нагрузку, предпочтительно, когда каркасный блок дополнительно включает металлические арматурные элементы, установленные внутри каркасного блока параллельно, как минимум, одной из сторон каркасного блока.

Предпочтительно, арматурными элементами являются арматурные профили, сваренные таким образом, что образуется прямоугольный арматурный каркас, который монтируется внутри каркасного блока параллельно наименьшей грани каркасного блока. Или в качестве арматурных элементов могут использоваться арматурные стержни, каждый из которых приваривается к внутренней стороне двух соседних параллельных металлических профилей и проходит по диагонали, как минимум, вдоль части грани каркасного блока.

Предпочтительно, как минимум, в некоторых основных металлических профилях были предварительно просверленные отверстия под болты для соединения каркасных блоков друг с другом и/или для крепления каркасных блоков к фундаменту.

Учитывая назначение каркасных блоков, предпочтительно изготавливать каркасный модуль, имеющий сторону 312 мм или 625 мм, или сторону с размером, кратным 625 мм, глубину каркасного блока 100-250 мм и высоту каркасного блока 2650 мм, чтобы насколько возможно упростить возведение здания.

Предпочтительно, основными металлическими профилями являются стальные профили, а каркасный блок имеет гальваническое покрытие.

Исключение недостатков известного уровня техники также достигается с помощью системы вышеупомянутых каркасных блоков, в которой для возведения несущей конструкции здания некоторые из каркасных блоков крепятся анкерами к основанию, образуя несущие стены здания; смежные каркасные блоки соединяются друг с другом с помощью соединительных болтов и гаек с шайбами, а другие каркасные блоки крепятся на анкерных каркасных блоках таким образом, чтобы сформировались оконные и дверные перемычки и потолки здания.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится детальное описание изобретения со ссылкой на пример осуществления изобретения, иллюстрируемый на рисунках, где на Фиг.1 представлен схематичный вид в плане примера осуществления каркасного блока в соответствии с изобретением; на Фиг.2 схематично демонстрируется вид сбоку каркасного блока, изображенного на Фиг.1; на Фиг.3 представлен схематичный вид в плане каркасного блока, изображенного на Фиг.1, а на Фиг.4 представлен вид в разрезе каркасного блока, изображенного на Фиг.1, разрез по линии А-А.

Осуществление изобретения

Каркасный блок 1, показанный на Фигурах 1-4, выполнен из двенадцати металлических L-образных профилей 10, например L-образных профилей, имеющих стороны длиной 45 мм и толщину 3 мм, профили 10 сварены друг с другом встык, образуя наружный каркас в форме куба. Высота, ширина и глубина каркасного блока 1 определяются длиной L-образных профилей 10 или обусловлены целью применения каркасного блока 1.

Согласно назначению и размеру конкретного модуля 1, каждый модуль 1 может быть дополнен арматурными элементами, например арматурными каркасами 11, которые выполняются путем сваривания вместе четырех L-образных профилей, которые затем свариваются или скрепляются винтами или с помощью других прилагаемых крепежных средств внутри каркасного блока параллельно двум меньшим граням кубоида, то есть каркасного блока 1. Вид в плане арматурного каркаса 11. наглядно представлен поперечным сечением А-А, проиллюстрированном на Фиг.4. Каркасный блок J может быть, например, снабжен четырьмя арматурными каркасами 11, которые расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и параллельно друг другу.

Другими возможными армирующими элементами являются арматурные прутки 12. которые привариваются концами к внутренним сторонам двух L-образных профилей 10 так, что они проходят по диагонали вдоль части воображаемой стены каркасного блока 1. В соответствии с особенно предпочтительным примером осуществления изобретения, в каждой зоне каркасного блока 1, ограниченной двумя смежными арматурными каркасами 11 или ограниченной арматурным каркасом 11 и параллельной воображаемой боковой стеной каркасного блока 1, расположены четыре арматурных стержня 12 таким образом, что один арматурный стержень 12 располагается вдоль каждой стенной секции ограниченной зоны, оси арматурных стержней 12, проходящей вдоль двух параллельных граней каркасного блока 1 в ограниченной зоне, и наклонно относительно друг друга, в то время как ось арматурных стержней 12, проходящая в ограниченной зоне вдоль двух смежных граней каркасного блока 1, может пересекаться на ребре, образованном этими смежными гранями или рядом с ним.

Например, для возведения стен дома можно использовать каркасный блок 1, имеющий высоту 2650 мм, ширину 625 мм и глубину 240 мм. Такие каркасные блоки 1 должны монтироваться и крепиться на фундаменте и они должны соединяться друг с другом болтами и гайками с шайбами с использованием заранее просверленных отверстий 7. Подходящим болтом может быть, например, болт размером М10. Чтобы расширить вариантность использования каркасных блоков 1, то есть, главным образом, расширить вариантность поэтажных планов зданий, каркасные блоки 1 выполняются разной ширины, например с полушириной 312 мм, с двойной шириной 1250 мм и так далее. В зонах, где предполагается размещение окна, используются каркасные блоки 1 с меньшей высотой, другие каркасные блоки 1 с меньшей высотой используются для формирования оконных перемычек или дверных перемычек. Альтернативно, окно можно сформировать, оставляя свободное пространство по всей высоте, а затем сформировать оконную перемычку с помощью потолочных каркасных блоков 1, которые предпочтительно имеют размер 1680 мм × 580 мм × 350 мм; после установки высота каркасного блока 1, который формирует потолок здания, составляет 350 мм. Другие подходящие размеры каркасного блока 1, пригодные для потолка здания, составляют 5000 мм × 625 мм х 350 мм. Очевидно, что такие большие каркасные блоки 1 должны быть снабжены армирующими элементами, например семью арматурными каркасами 11 и шестнадцатью более короткими арматурными стержнями 12 и шестнадцатью более длинными арматурными стержнями 12, которые располагаются в соответствии с вышеприведенным описанием. Если каркасные блоки 1 для возведения стен здания выполняются из L-образных профилей, предпочтительно, чтобы каркасные блоки для возведения потолков, или, как минимум, их торцевые поверхности - то есть наименьшие стороны - каркасного блока 1 выполнялись из U-образных профилей. Каркасный блок 1, имеющий квадратное основание и ширину и глубину, равные глубине каркасных блоков 1, которые формируют смежные стены здания, предпочтительно используется в местах, где две внутренние или наружные стены здания пересекаются под прямым углом. Например, размеры углового каркасного блока 1 могут составлять 2650 мм × 240 мм × 240 мм. Кроме того, можно прикрепить следующие каркасные блоки 1 к потолочным каркасным блокам 1. для создания мансардного помещения.

Предпочтительно, каркасные блоки 1 снабжаются предварительно просверленными отверстиями 7 для соединительных болтов. Альтернативно, эти отверстия 7 при необходимости можно просверлить во время строительства.

Как упомянуто выше, предпочтительно, каркасные блоки 1 имеют ширину 625 мм или кратные числу 625 мм, что соответствует ширине стандартных гипсокартонных облицовочных листов или ОСП плит [ориентированная стружечная плита] и подобных выложенных плиткой панелей. Таким образом, при выкладывании плиткой сооружений, выполненных из каркасных блоков 1, не нужно регулировать ширину гипсокартонных облицовочных листов, что экономит время и материал. Глубина каркасных блоков 1 предпочтительно составляет 100 мм для внутренних стен и 250 мм для наружных стен здания. Конечно, при необходимости можно делать каркасные блоки 1 разных размеров; размеры, индивидуальные металлические профили и арматурные элементы могут быть заменены на другие размеры, поперечные сечения и арматурные элементы, в зависимости от нагрузки на компоненты системы и от выбранного материала.

Здание, выполняемое из каркасных блоков 1 в соответствии с настоящим изобретением, может быть возведено на любой подходящей плоской поверхности, например на выровненной поверхности земли, щебеночной насыпи с фундаментными опорами или на бетонированном сплошном фундаменте. На таком фундаменте размещаются и крепятся анкерные элементы, а каркасные блоки помещаются в них в соответствии с необходимой планировкой здания. Затем на стенах, выполненных из каркасных блоков 1, крепятся потолочные каркасные блоки 1 в пределах всей планировки здания, а деревянные рейки и кровля могут устанавливаться позже после этого. Наружная обшивка здания выполняется из панелей ОСП или из любых древесноволокнистых или цементно-волокнистых панелей, цементно-стружечных плит или наружных гипсокартонных листов, которые крепятся к каркасным блокам 1, например винтами. С наружной стороны к ОСП панелям может крепиться теплоизоляционная плита из полистирена, которую можно затем покрыть клеевым и силиконовым фасадом. Внутреннее пространство каркасных блоков 1 предпочтительно заполняется теплоизоляцией, и преимущественно это внутреннее пространство каркасных блоков 1 используется для установки инженерного оборудования зданий, как, например, водопроводно-канализационные трубы, электропроводка и т.д. Это возможно вследствие того, что каркасный блок 1 образует внешний скелет призмы и с каждой стороны каркасный блок 1 закрыт частями профилей 10 на участке длиной меньше половины, предпочтительно меньше одной трети всей зоны соответствующей стороны каркасного блока 1, тогда как остальная часть стены остается свободной. С внутренней стороны здания каркасные блоки 1 покрыты паронепроницаемой пленкой и закрыты огнестойкими гипсокартонными облицовочными листами. Каркасные блоки 1, образующие внутренние стены, покрываются с обеих сторон паронепроницаемой пленкой, а затем закрываются огнестойкими гипсокартонными облицовочными листами, которые крепятся с помощью винтов. Конструкция пола аналогична конструкции пола в других зданиях; она включает, например, минеральную вату или полистирен, панели ОСП, на которые можно положить покрытие для пола необходимого типа (ковер, паркет, ПВХ, плавающий пол, плитки, и т.д.). При формировании конструкции потолка или крыши каркасные блоки 1 также покрываются с внутренней стороны здания, то есть потолочная зона, паронепроницаемой пленкой и огнестойкими гипсокартонными облицовочными листами.

Возведение зданий с использованием каркасных блоков 1 экономично с точки зрения времени и стоимости, имеется широкая вариантность изменения планировки, не требуется привлечение специализированных служб, а также в отличие от других модульных структур не требуется использование подъемного крана для доставки материалов на строительную площадку, так же как и во время самого возведения здания, потому что строитель один или с помощником может легко управляться с каждым каркасным блоком 1, а также с облицовочным листом или панелью. Строитель может проектировать здание в соответствии со своими собственными требованиями и потребностями, и он может построить его один, а профессиональные рабочие потребуются только для выполнения электропроводки и водопроводно-канализационной системы. Кроме того, при необходимости здание можно дополнительно расширить, изменить планировку или переместить внутренние стены.

Изобретение относится к каркасным блокам для модульного строительства несущих каркасов зданий и системе таких блоков. Технический результат: упрощение конструкции с целью ускорения монтажа блоков. Каркасный блок для модульной конструкции здания содержит систему основных металлических профилей, которые свариваются вместе встык, образуя наружный каркас в виде прямоугольной призмы, края которой ограничены основными металлическими профилями. Внутри каркасного блока параллельно наименьшей грани каркасного блока установлены арматурные элементы, представляющие собой арматурные профили, сваренные с образованием прямоугольного арматурного каркаса. Также описана система таких блоков. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Каркасный блок (1) для модульной конструкции здания, содержащий систему основных металлических профилей (10), которые свариваются вместе встык, образуя наружный каркас в виде прямоугольной призмы, края которой ограничены основными металлическими профилями (10), отличающийся тем, что внутри каркасного блока (1) параллельно наименьшей грани каркасного блока (1) установлены арматурные элементы, представляющие собой арматурные профили, сваренные с образованием прямоугольного арматурного каркаса (11).

2. Каркасный блок по п. 1, отличающийся тем, что основные металлические профили (10) представляют собой L-образные профили и/или U-образные профили.

3. Каркасный блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит арматурные элементы, представляющие собой арматурные стержни (12), каждый из которых приваривается к внутренней стороне двух соседних параллельных металлических профилей (10) и проходит по диагонали вдоль как минимум части грани каркасного блока (1).

4. Каркасный блок по п. 1, отличающийся тем, что как минимум некоторые основные металлические профили (10) снабжены отверстиями (7) под болты для соединения каркасных блоков (1) друг с другом и/или для крепления каркасных блоков (1) к фундаменту.

5. Каркасный блок по п. 1, отличающийся тем, что ширина каркасного блока (1) составляет 312 мм или 625 мм или кратна числу 625 мм.

6. Каркасный блок по п. 1, отличающийся тем, что его глубина составляет 100-250 мм, а высота составляет 2650 мм.

7. Каркасный блок по п. 1, отличающийся тем, что основные металлические профили (10) представляют собой стальные профили, а каркасный блок (1) имеет гальваническое покрытие.

8. Система каркасных блоков для возведения несущей конструкции здания, содержащая каркасные блоки, выполненные в соответствии с одним из пп. 1-7, отличающаяся тем, что некоторые из каркасных блоков (1) выполнены с возможностью крепления анкерами к основанию для образования несущих стен здания,

смежные каркасные блоки (1) выполнены с возможностью взаимного соединения с помощью соединительных болтов и гаек и шайб,

а другие каркасные блоки (1) выполнены с возможностью закрепления на анкерных каркасных блоках (1) для формирования оконных и дверных перемычек и потолков здания.