ТРЕХМЕРНЫЙ ЛЕГКИЙ СТАЛЬНОЙ КАРКАС, ОБРАЗОВАННЫЙ ДВУСТОРОННИМИ НЕПРЕРЫВНЫМИ ДВОЙНЫМИ БАЛКАМИ Российский патент 2018 года по МПК E04B1/24 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на китайский патент № 201410035766.3, поданной 24 января 2014, которая этим упоминанием включена в текст данного описания во всей ее полноте.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к легкому стальному каркасу и, в частности, к трехмерному легкому стальному каркасу.

Уровень техники

Легкая стальная конструкция с легким стальным каркасом была быстро разработана и широко используется в промышленных зданиях. Несмотря на высокую стоимость изготовления легкой стальной конструкции, она все же обладает такими преимуществами, как небольшой период возведения, низкое потребление энергии и низкий выброс углерода, которые делают легкую стальную конструкцию более выгодной на рынке по сравнению с традиционной бетонной конструкцией. Поэтому легкая стальная конструкция становится все более и более популярной в жилых зданиях небольшой высоты.

Однако по-прежнему требуется устранить некоторые недостатки. Например, несущую балку и несущую колонну легкой стальной конструкции обычно соединяют друг с другом с получением стыкового соединения (например, неподвижного или шарнирного). Такое соединение усложняет процесс сборки легкой стальной конструкции и приводит к появлению серьезной накапливающейся ошибки во время сборки.

В заявке на китайский патент № 200920171128.9, поданной 20 августа 2009, предлагается легкий стальной каркас без половой плиты, крыши, усиленной легкой составной половой плиты и бруса поперечной жесткости. Поэтому общая конструкционная прочность легкого стального каркаса является недостаточной. Кроме того, поперечное сечение непрерывной двойной балки легкого стального каркаса нельзя изменить в соответствии с ситуацией, что не обеспечивает гибкость и является затратным по материалу. Более того, непрерывные двойные балки соединяют друг с другом при помощи соединения крест-накрест. Такое соединение занимает дополнительное пространство и приводит к неравномерному распределению нагрузки. Помимо этого, трудно соединить длинные непрерывные двойные балки с использованием такого соединения.

Колонну или раскос обычно прикрепляют на анкерном болте. Анкерный болт устанавливают и вставляют на месте, что усложняет процесс сборки. В заявке на китайский патент № 200920158989.3, поданной 30 июня 2009, для устранения указанных выше недостатков предлагается интегрируемый стальной каркас. Однако крепежный элемент для закрепления анкерного болта не может обеспечить вертикальность и легко может выпасть, так как он фиксируется только в одном месте на дне интегрируемого стального каркаса. Помимо этого, много времени занимает затвердевание бетона перед закреплением анкерного болта и сборкой легкого стального каркаса, что увеличивает период возведения.

Полая несущая секция (HSS) обычно образована закрытой стальной трубой квадратной формы или двумя сваренными друг с другом стальными элементами С-образной формы. При практическом применении соединительное отверстие на закрытой стальной трубе квадратной формы создают путем просверливания или газовой резки вместо пробивки, что увеличивает стоимость изготовления. Помимо этого, для соединения закрытой стальной трубы квадратной формы нельзя использовать крепежный элемент, имеющий высокую прочность, что уменьшает прочность соединения. Кроме того, чтобы предотвратить ржавление, после механической обработки требуется оцинковать закрытую стальную трубу квадратной формы, что также увеличивает стоимость изготовления. Если друг с другом свариваются два оцинкованных стальных элемента С-образной формы, слой цинкового покрытия может быть поврежден. В заявке на китайский патент № 201010216616.4, поданной 30 июня 2010, указанные выше недостатки устранены. Однако прочность на сжатие стальной трубы квадратной формы, заполненной бетоном/цементным раствором, значительно превышает несущую способность, определенную с учетом вытянутости этой трубы. Другими словами, бетон/цементный раствор является нецелесообразным. Кроме того, стальные трубы квадратной формы с бетоном/цементным раствором нельзя располагать близко во время транспортировки, что приводит к увеличению объема при транспортировке и высокой стоимости транспортировки.

В заявке на китайский патент № 201310044986.8, поданной 4 февраля 2013, чтобы снизить вес половой плиты и улучшить ее водонепроницаемость и огнестойкость, предлагается уменьшить толщину этой плиты для снижения ее веса. Однако при этом уменьшается стойкость половой плиты к поперечным силам, что снижает способность этой плиты к передаче горизонтальной силы.

В заявке на китайский патент № 200920147815.7, поданной 14 апреля 2009, и заявке на китайский патент № 201310664792.8, поданной 10 декабря 2013, нельзя прочно сцепить объемную ребристую сетку со стенкой балки, в результате чего снижается эффект несущей оболочки.

В заявке на китайский патент № 201110023291.2, поданной 20 января 2011, позиционирующий и опорный элемент не позволяет надежно зафиксировать стальную сетку и стеновой элемент, что приводит к легкому возникновению трещин в красочном слое в продольном направлении этого элемента.

Таким образом, существует потребность в разработке трехмерного легкого стального каркаса для устранения указанных выше недостатков.

Раскрытие изобретения

Основной задачей настоящего изобретения является предложить трехмерный легкий стальной каркас с увеличенной конструкционной прочностью, в результате чего совместно с этим каркасом можно использовать тяжелый материал, например кирпич, бетон или грунт.

Другой задачей настоящего изобретения является предложить трехмерный легкий стальной каркас с простой конструкцией, который отвечает требованиям безопасности и экологическим стандартам и облегчает работу на месте.

Согласно заявляемому изобретению, трехмерный легкий стальной каркас включает балку, перекладину и/или стрингер, колонну, стеновой элемент, половую плиту и/или крышу, и брус поперечной жесткости и/или раскосы, работающие на растяжение. Балка представляет собой непрерывную двойную балку, включающую две одинаковых или различающихся непрерывных одиночных балки, прикрепленных с обеих сторон колонны. Непрерывная одиночная балка и колонна являются непрерывными и не прерываются в месте их перекрестного соединения. В результате уменьшаются накапливающиеся ошибки во время соединения балок и упрощается процесс соединения колонн и балок.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, колонна включает несущую основную колонну, небольшую колонну, усиливающую колонну в стеновом элементе, раскос и вертикальную стойку и/или раскос решетчатой балки. Балка включает горизонтальную балку, наклонную балку, балку верхнего пояса и/или балку нижнего пояса, и/или балку наземной обвязки. Непрерывная одиночная балка образована по меньшей мере одним из следующего: L-образным стальным элементом, U-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом, Z-образным стальным элементом, стальным элементом в форме пластины и составной связью. Перекладина или стрингер образованы по меньшей мере одним из следующего: U-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом, Z-образным стальным элементом и составной связью. Составная связь включает верхний пояс, нижний пояс и раскос, работающий на сдвиг. Верхний пояс или нижний пояс образованы L-образным стальным элементом, а раскос, работающий на сдвиг, образован L-образным стальным элементом, стальным элементом в форме пластины или круглым стальным элементом. Колонна образована по меньшей мере одним из следующего: С-образным стальным элементом, открытым стальным элементом квадратной формы, изогнутым стальным элементом квадратной формы и стальным элементом квадратной формы. Открытый стальной элемент квадратной формы заполнен бетоном и/или цементным раствором. Изогнутый стальной элемент квадратной формы получен холодной прокаткой стальной пластины. Два конца стальной пластины согнуты с получением двух краев, загнутых на 90 градусов, и эти два края скреплены вместе посредством заклепок, установленных с интервалом, непрерывная одиночная балка соединена с колонной при помощи болта, проходящего через соединительное отверстие колонны в колонне и соединительное отверстие балки в стенке непрерывной одиночной балки.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, L-образный стальной элемент, U-образный стальной элемент, С-образный стальной элемент, Z-образный стальной элемент и открытый стальной элемент квадратной формы снабжены загнутыми краями. Верхняя полка и нижняя полка U-образного стального элемента, верхняя полка и нижняя полка С-образного стального элемента, или верхняя полка и нижняя полка Z-образного стального элемента имеют одинаковую или различающуюся ширину. L-образный стальной элемент, U-образный стальной элемент, С-образный стальной элемент, Z-образный стальной элемент, открытый стальной элемент квадратной формы, изогнутый стальной элемент квадратной формы и стальной элемент в форме пластины созданы резкой и/или холодной прокаткой оцинкованной стальной полосы.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, непрерывная одиночная балка включает множество одиночных балок, соединенных посредством по меньшей мере одного соединения с наложением или по меньшей мере одного соединителя балок.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, половая плита представляет собой усиленную легкую составную половую плиту. Усиленная легкая составная половая плита включает легкую составную половую плиту. Легкая составная половая плита, перекладина, брус поперечной жесткости и/или потолок соединены за одно целое по меньшей мере одним половым соединительным элементом. Легкая составная половая плита установлена на перекладину, и брус поперечной жесткости и/или потолок установлены под перекладиной.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, легкая составная половая плита включает половой настил. Половой настил образован профилированным стальным листом. Профилированный стальной лист представляет собой гофрированный профилированный стальной лист или складчатый профилированный стальной лист. Профилированный стальной лист имеет толщину от 0,2 до 1,0 миллиметра и глубину канавки от 30 до 50 миллиметров. Профилированный стальной лист залит бетоном и/или цементным раствором. Бетон и/или цементный раствор армированы внутренней противооткольной сеткой и/или противооткольной тканью. Разница по высоте между бетоном и/или цементным раствором и гребнем профилированного стального листа составляет менее 50 миллиметров. Профилированный стальной лист соединен с перекладиной половым соединительным элементом. Половой соединительный элемент включает самонарезающий шуруп, гильзу и/или опорную шайбу. Самонарезающий шуруп установлен в гильзе с получением плотного соединения. Гильза выполнена из металла или пластика. По меньшей мере, одна сторона гильзы расширена с получением опорной шайбы. Перекладины расположены с интервалом менее 180 сантиметров. По меньшей мере, одна пара противоположных углов легкой составной половой плиты связана брусом поперечной жесткости. Брус поперечной жесткости выполнен из полосовой стали. Полосовая сталь соединена с перекладиной самонарезающим шурупом. Потолок включает первую объемную ребристую сетку. Первая объемная ребристая стальная сетка включает первое V-образное ребро и первую поверхность объемной сетки. Первая объемная ребристая стальная сетка соединена с перекладиной самонарезающим шурупом и/или гвоздем, установленным при помощи пневматического гвоздезабивателя. Потолок залит цементным раствором, и цементный раствор армирован внутренней противооткольной сеткой и/или противооткольной тканью.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, непрерывная одиночная балка представляет собой внедряемую непрерывную одиночную балку. Верхняя полка и нижняя полка внедряемой непрерывной одиночной балки, образованной L-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом или Z-образным стальным элементом, имеют соответствующий колонне вырез, в результате чего колонна вставлена во внедряемую непрерывную одиночную балку в области перекрестного соединения этих колонны и балки. Внедряемая непрерывная одиночная балка соединена с колонной при помощи болта, проходящего через соединительное отверстие колонны и соединительное отверстие балки в стенке этой балки.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, трехмерный легкий стальной каркас дополнительно включает усиливающая конструкция.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, балка нижнего пояса образована открытым стальным элементом квадратной формы, который открыт сверху. Часть открытого стального элемента квадратной формы, перекрывающаяся с колонной или раскосом, отрезана. Открытый стальной элемент квадратной формы соединен с колонной или раскосом при помощи болта, проходящего через соединительное отверстие балки в стенке этого элемента, и соединительное отверстие колонны в колонне или раскосе с образованием усиливающей конструкции.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой позиционирующее отверстие, созданное в месте пересечения осей балки и колонны, и это отверстие предназначено для вспомогательного скрепления балки и колонны при помощи болта или конического стального стержня.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, пространство между двумя непрерывными одиночными балками и/или полость между колоннами и/или полость открытого стального элемента квадратной формы в балке нижнего пояса заполнены бетоном и/или цементным раствором с образованием усиливающей конструкции.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой множество самонарезающих шурупов, расположенных по периферии болта и предназначенных для вспомогательного скрепления балки и колонны после их калибровки, и множество самонарезающих шурупов удаляют после заполнения полости между колоннами или полости открытого стального элемента квадратной формы в балке нижнего пояса бетоном и/или цементным раствором.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, в пространстве между двумя непрерывными одиночными балками, и/или в полости между колоннами или в полости открытого стального элемента квадратной формы, образующего балку нижнего пояса, там, где залит бетон и/или цементный раствор, установлен опорный стальной элемент с образованием усиливающей конструкции, и опорный стальной элемент представляет собой стальной стержень, хомут или предварительно напряженную стальную проволоку.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, хомут представляет собой квадратный хомут, круглый хомут, спиральный хомут или установленную по кругу стальную сетку, и предварительно напряженная стальная проволока снабжена гильзой.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, стальной стержень, гильза и предварительно напряженная стальная проволока проходят через колонну.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой утолщенную стальную пластину, окружающую соединительное отверстие балки, созданное на балке, или соединительное отверстие колонны в колонне, и утолщенная стальная пластина соединена с балкой или колонной при помощи заклепки и/или путем соединения с загибанием выходящего конца заклепки и/или при помощи сварки.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой гнездо пробивки, установленное с окружением соединительного отверстия балки. Гнездо пробивки вставлено в соединительное отверстие колонны в колонне, и диаметр соединительного отверстия колонны, созданного на колонне, больше ширины гнезда пробивки.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой дополнительный внешний элемент, прикрепленный с наружной стороны балки. Дополнительный внешний элемент образован L-образным стальным элементом, U-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом, стальным элементом в форме пластины, стальным элементом квадратной формы или деревянным элементом квадратной формы.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, между балкой и дополнительным внешним элементом установлена теплоизолирующая прокладка.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, колонна окружена стальной сеткой, сваренной точечной сваркой, плетеной стальной сеткой или объемной стальной сеткой и соединена со стеной цементным раствором с образованием усиливающей конструкции.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой интегрируемую стальную раму. Интегрируемая стальная рама включает угловой соединитель, прокладку усиления болта, рамный элемент, вставленный болт и противовытяжную гайку. Вставленный болт соединен с основанием колонны посредством углового соединителя. Рамный элемент образован С-образным стальным элементом, который открыт сверху, имеет внутреннее отверстие и загнутые края с открытой верхней стороны. Прокладка усиления установлена над внутренним отверстием и снабжена позиционирующим отверстием. С-образный стальной элемент заполняют бетоном после фиксации вставленного болта, и основание колонны устанавливают на интегрируемую стальную раму.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, противовытяжная гайка навинчена на вставленный болт ниже прокладки усиления болта или внутреннего отверстия С-образного стального элемента.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой усиливающий элемент, прикрепленный к внешней стороне несущей основной колонны. Усиливающий элемент включает стальные колонны и/или усиленные бетонные колонны, окружающие несущую основную колонну. Стальные колонны и/или усиленные бетонные колонны являются непрерывными или прерываются в области перекрестного соединения балки и колонны, и пространство между стальными колоннами и несущей основной колонной заполнено бетоном или цементным раствором.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой заранее отлитую бетонную стеновую плиту и/или заранее отлитую легкую бетонную стеновую плиту и/или заранее отлитую полую бетонную стеновую плиту, установленные между двумя непрерывными двойными балками.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой составной стеновой элемент, установленный между колоннами. Составной стеновой элемент включает составную стеновую поверхность. Составная стеновая поверхность содержит вторую объемную ребристую сетку, слой цементного раствора, крепежное средство и элемент несущей оболочки. Составная стеновая поверхность прикреплена по меньшей мере к одной стороне колонны, причем, если составная стеновая поверхность прикреплена только с одной стороны колонны, с другой стороны колонны установлен брус поперечной жесткости.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, вторая объемная ребристая сетка включает второе V-образное ребро и вторую поверхность объемной сетки. Вторая объемная ребристая сетка закреплена на колонне при помощи крепежного средства. Крепежное средство представляет собой самонарезающий шуруп или гвоздь, установленный при помощи пневматического гвоздезабивателя, и брус поперечной жесткости выполнен из полосовой стали.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, составной стеновой элемент дополнительно включает усиливающий элемент. Усиливающий элемент включает крепежную прокладку и противооткольный элемент. Крепежная прокладка закреплена в канавке второго V-образного ребра и служит посадочным местом для установки гвоздя при помощи пневматического гвоздезабивателя, крепежная прокладка выполнена из твердого пластика, а противооткольный элемент представляет собой сетку из стекловолокна или металлическую сетку, сваренную точечной сваркой, либо ткань в бетоне или цементном растворе.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой составной стеновой элемент, установленный между колоннами. Внутри составного стенового элемента заключены несущая основная колонна, небольшая колонна и/или усиливающая колонна (в стеновом элементе) и раскос, установленный между балкой и колонной. Составной стеновой элемент включает две вторых объемных ребристых сетки, по меньшей мере один связывающий элемент, изолирующий слой и опорный элемент. Две вторых объемных ребристых сетки прикреплены к обеим сторонам несущей основной колонны, небольшой колонны и усиливающей колонны при помощи по меньшей мере одного крепежного средства. Упомянутое по меньшей мере одно крепежное средство представляет собой самонарезающий шуруп или гвоздь, установленный при помощи пневматического гвоздезабивателя. Стеновой элемент расположен между вторыми объемными ребристыми сетками. Изолирующий слой установлен между вторыми объемными ребристыми сетками. Вторая объемная ребристая сетка включает второе V-образное ребро и вторую поверхность объемной сетки. Опорный элемент находится с внешней стороны второго V-образного ребра. Связывающий элемент представляет собой стальную проволоку или пластиковую проволоку. Связывающий элемент связан ко второму V-образному ребру второй объемной ребристой сетки и/или к опорному элементу, проходящему по вертикали по этим V-образным ребрам, и стеновой элемент заполнен строительными отходами, грунтом, соломой, бетоном или легким бетоном.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, усиливающая конструкция представляет собой брус поперечной жесткости, установленный на боковой стороне колонны. Брус поперечной жесткости изготовлен из полосовой стали. Верхний конец бруса поперечной жесткости снабжен соединительным отверстием бруса и соединен с колонной болтом, проходящим через это отверстие в брусе, и соединительное отверстие колонны в колонне, и нижний конец бруса поперечной жесткости снабжен отверстием натяжения и загнут на 90 градусов, таким образом, чтобы его можно было закрепить на боковой стороне колонны самонарезающими шурупами.

Согласно варианту реализации настоящего изобретения, балка наземной обвязки включает две одинаковых непрерывных одиночных балки. Непрерывная одиночная балка образована составной связью. Составная связь включает верхний пояс, нижний пояс и раскос, работающий на сдвиг. Верхний пояс и/или нижний пояс образованы L-образным стальным элементом, а раскос, работающий на сдвиг, образован L-образным стальным элементом и/или стальным элементом в форме пластины и/или круглым стальным элементом.

Если подвести итог, трехмерный легкий стальной каркас имеет преимущества в виде простой конструкции и низкой стоимости изготовления. Трехмерный легкий стальной каркас может быть скреплен болтами, что позволяет использовать в период возведения непрофессиональных рабочих. Колонна расположена между двумя одиночными балками, в результате чего колонну и балку можно собирать одновременно, что обеспечивает гибкость при замене и сборке. Стальные элементы предпочтительно получают путем резания или прокатки оцинкованной полосовой стали, что облегчает автоматизированное производство. Во время производства и сборки на месте не требуется сварка, поэтому предотвращается повреждение слоя оцинковки. Повышенная прочность трехмерного легкого стального каркаса делает возможным использование вместе с ним традиционного стенового элемента на основе суспензий, изготовленного из тяжелых материалов, например, кирпича, бетона и грунта, а также переработанных материалов. Кроме того, за счет расположения двух непрерывных одиночных балок с обеих сторон колонны уменьшается накапливающаяся ошибка во время сборки.

Эти и другие цели настоящего изобретения, без сомнения, станут очевидными специалистам обычной квалификации в данной области техники после прочтения приведенного далее подробного описания предпочтительного варианта его реализации, который проиллюстрирован на различных чертежах.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично показан трехмерный легкий стальной каркас, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.2 приведены поперечные сечения балки и колонны, а также средств усиления балки и колонны, согласно вариантам реализации настоящего изобретения.

На фиг.3 показана непрерывная одиночная балка, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.4 показана усиленная легкая составная половая плита 31, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.5 показана внедряемая непрерывная одиночная балка и усиливающая конструкция в виде бруса поперечной жесткости, соответствующие варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.6 показана составная связь 15, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.7 показана решетчатая балка 13, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.8 показаны средства усиления в виде гнезда 71 пробивки и утолщенной стальной пластины 518, соответствующие варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.9 показаны средства усиления для трехмерного легкого стального каркаса, согласно варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.10 показана интегрируемая стальная рама 55, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.11 показан составной стеновой элемент 62 с двумя элементами несущей оболочки, согласно варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.12 показана крепежная прокладка 517 составного стенового элемента с двумя элементами несущей оболочки, согласно варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.13 показан составной стеновой элемент 64 с вторыми объемными ребристыми сетками, согласно варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.14 показан усиливающий элемент 24, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения.

Обозначения в описании и на чертежах используются в целях иллюстрации и никоим образом не накладывают ограничения. В вариантах реализации настоящего изобретения для указания составных частей используются следующие ссылочные обозначения:

1 - балка

11 - горизонтальная балка

12 - наклонная балка

13 - решетчатая балка

131 - балка верхнего пояса

132 - балка нижнего пояса

134 - раскос решетчатой балки

14 - балка наземной обвязки

15 - составная связь

151 - верхний пояс

152 - нижний пояс

153 - раскос, работающий на сдвиг

16 - перекладина/стрингер

1/L - L-образный стальной элемент

1/U - U-образный стальной элемент

1/C - C-образный стальной элемент

1/Z - Z-образный стальной элемент

1/P - P-образный стальной элемент

1/W - W-образный стальной элемент

2 - колонна

21 - основная колонна

22 - небольшая колонна

23 - усиливающая колонна

24 - усиливающий элемент

213 - вертикальная стойка

214 - стальная колонна

215 - бетонная колонна

2/U - U-образный стальной элемент

2/C - C-образный стальной элемент

2/RO - открытый стальной элемент квадратной формы

2/RС - изогнутый стальной элемент квадратной формы

3 - половая плита

31 - усиленная легкая составная половая плита

311 - легкая составная половая плита

32 - потолок

41 - раскос

42 - брус поперечной жесткости

501 - болт

502 - самонарезающий шуруп

503 - теплоизолирующая прокладка

505 - круглый стальной элемент

506 - хомут

507 - предварительно напряженная стальная проволока

508 - гильза

509 - болт натяжения

510 - заклепка

511 - дополнительный внешний элемент

512 - соединительный элемент

513 - гильза

5131 - расширенная гильза

514 - опорная шайба

515 - гвоздь, установленный при помощи пневматического гвоздезабивателя

516 - стальной стержень

517 - крепежная прокладка

518 - утолщенная стальная пластина

51 - половой соединительный элемент

52 - профилированный стальной лист

53 - стальная сетка

531 - противооткольная ткань

54 - первая объемная ребристая стальная сетка

541 - первое V-образное ребро

55 - интегрируемый стальной элемент

551 - рамный элемент

552 - прокладка усиления болта

553 - вставленный болт

554 - угловой соединитель

555 - противовытяжная гайка

60 - бетон

601 - бетон/цементный раствор

61 - слой цементного раствора

62 - составной стеновой элемент

621 - составные стеновые поверхности

63 - стеновой элемент

64 - составной стеновой элемент

65 - изолирующий слой

66 - заполненный стеновой элемент

67 - связывающий элемент

68 - заранее отлитая бетонная стеновая плита

70 - соединительное отверстие балки

71 - гнездо пробивки

72 - отверстие натяжения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Чтобы сделать более очевидными задачи, технические решения и преимущества настоящего изобретения, это изобретение далее будет описано более подробно с использованием чертежей и вариантов его реализации.

Обратимся к фиг.1. На фиг.1 схематично показан трехмерный легкий стальной каркас, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения. Трехмерный легкий стальной каркас включает наклонную балку 12 на крыше, горизонтальную балку 11, балку 14 наземной обвязки, составную связь 15, решетчатую балку 13, перекладину/стрингер 16, интегрируемый стальной элемент 55, несущую основную колонну 21, небольшую колонну 22, усиливающую колонну 23, усиливающий элемент 24, расположенный с внешней стороны несущей основной колонны 21, раскос 41, брус 42 поперечной жесткости, составной стеновой элемент 62 с элементом несущей оболочки, стеновой элемент 63 из блоков, другой составной стеновой элемент 64 с объемной стальной ребристой сеткой и усиленную легкую составную половую плиту 31. Каждый из следующих элементов: наклонная балка 12, горизонтальная балка 11 и балка 14 наземной обвязки, представляет собой непрерывную двойную балку, включающую две непрерывных одиночных балки 1. Каждый из следующих элементов: несущая основная колонна 21, небольшая колонна 22 и усиливающая колонна 23, представляет собой колонну 2. Усиливающая колонна 23 расположена в стеновом элементе 63 или составном теле 62, 64 стены.

На фиг.2 приведены поперечные сечения балки 1 и колонны 2, а также средств усиления балки 1 и колонны 2, согласно вариантам реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.2-1 - фиг.2-3. На фиг.2-1 приведены сечения непрерывной одиночной балки 1, соответствующей вариантам реализации настоящего изобретения. На фиг.2-2 приведены сечения колонны 2, соответствующей вариантам реализации настоящего изобретения. На фиг.2-3 показаны средства усиления балки 1 и колонны 2, согласно вариантам реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.2-1, балка 1 может быть образована L-образным стальным элементом 1/L, U-образным стальным элементом 1/U, С-образным стальным элементом 1/C, Z-образным стальным элементом 1/Z, стальным элементом 1/Р в форме пластины, деревянным элементом 1/W квадратной формы или составной связью 15. Кроме того, L-образный стальной элемент, U-образный стальной элемент, С-образный стальной элемент или Z-образный стальной элемент могут быть снабжены загнутыми краями. Верхняя полка и нижняя полка U-образного стального элемента 1/U, верхняя полка и нижняя полка С-образного стального элемента 1/С, или верхняя полка и нижняя полка Z-образного стального элемента 1/Z имеют одинаковую или различающуюся ширину. Как показано на фиг.2-2, колонна 2 может быть образована U-образным стальным элементом 2/U, С-образным стальным элементом 2/С, открытым стальным элементом 2/RO квадратной формы или изогнутым стальным элементом 2/RC квадратной формы. Изогнутый стальной элемент 2/RС квадратной формы имеет два загнутых края, скрепленных вместе при помощи заклепок 510, установленных с интервалом. Как показано на фиг.2-3, средства усиления непрерывной одиночной балки 1 и колонны 2 созданы путем заполнения бетоном/цементным раствором 601 колонны 2 и балки 1.

На фиг.3 показана непрерывная одиночная балка 1, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.3-1. На фиг.3-1 показаны две непрерывных одиночных балки 1, соединенные путем наложения, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.3-1, каждая непрерывная одиночная балка 1 снабжена соединительным отверстием 70 балки на ее конце. Две верхних полки и две нижних полки двух наложенных непрерывных одиночных балок 1 отрезают, в результате чего две непрерывных одиночных балки 1 соединяют с колонной при помощи болта 510, проходящего через два соединительных отверстия 70 балок и соединительное отверстие колонны. Обратимся к фиг.3-2. На фиг.3-2 показаны две составных связи, соединенных путем наложения, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.3-2, две составных связи 15 соединены с колонной 2. Верхний пояс 151 каждой составной связи 15 образован L-образным стальным элементом 1/L, и нижний пояс 152 каждой составной связи 15 образован L-образным стальным элементом 1/L. Конец каждой из двух составных связей 15 снабжен соединительным отверстием связи. Контактная поверхность колонны 2 снабжена соединительным отверстием колоны. Две составных связи 15 наложены и соединены с контактной поверхностью колонны 2 при помощи болта 501. Обратимся к фиг.3-3. На фиг.3-3 показаны две непрерывных одиночных балки 1, соединенных посредством соединителя, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.3-3, конец каждой непрерывной одиночной балки 1 снабжен соединительным отверстием 70 балки. Соединитель 512 снабжен множеством соединительных отверстий соединителя и соединен с двумя непрерывными одиночными балками 1 и колонной 2 при помощи болтов 501. Соединитель 512 образован U-образным стальным элементом 1/U, L-образным стальным элементом 1/L или стальным элементом 1/Р в форме пластины.

На фиг.4 показана усиленная легкая составная половая плита 31, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.4-1. На фиг.4-1 приведен общий вид усиленной легкой составной половой плиты 31, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.4-1, усиленная легкая составная половая плита 31 включает легкую составную половую плиту 311. Легкая составная половая плита 311, перекладина 16, брус 42 поперечной жесткости и/или потолок 32 соединены в единое целое по меньшей мере одним половым соединительным элементом 51. Обратимся к фиг.4-2 - фиг.4-5. На фиг.4-2 показана легкая составная половая плита 311, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.4-3 показан половой соединительный элемент 51, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.4-4 и фиг.4-5 показан профилированный стальной лист, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.4-2, легкая составная половая плита 311 включает половой настил. Половой настил образован профилированным стальным листом 52. Профилированный стальной лист 52 соединен с перекладиной 16 половым соединительным элементом 51 и залит бетоном и/или цементным раствором 601. Бетон и/или цементный раствор армированы внутренней противооткольной сеткой и/или противооткольной тканью 531. Как показано на фиг.4-3, половой соединительный элемент 51 включает самонарезающий шуруп 502, гильзу 513 и/или опорную шайбу 514, и самонарезающий шуруп 502 установлен в гильзе 513 с получением плотного соединения. Гильза 513 может представлять собой расширенную гильзу 5131. По меньшей мере, одна сторона расширенной гильзы 5131 расширена с получением опорной шайбы 514. Как показано на фиг.4-4 и фиг.4-5, профилированный стальной лист 52 может представлять собой гофрированный профилированный стальной лист, как показано на фиг.4-5, или складчатый профилированный стальной лист, как показано на фиг.4-4. Обратимся к фиг.4-6 и фиг.4-7. На фиг.4-6 показана первая объемная ребристая стальная сетка 54, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.4-7 приведено сечение первой объемной ребристой стальной сетки 54, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.4-6, потолок 32 включает первую объемную ребристую стальную сетку 54. Первая объемная ребристая стальная сетка 54 включает первое V-образное ребро 541 и поверхность объемной сетки. Обратимся к фиг.4-8 и фиг.4-9. На фиг.4-8 показана усиленная легкая составная половая плита 31 и брус 42 поперечной жесткости, соединенные с перекладиной 16, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.4-9 показана легкая составная половая плита 311 и потолок 32, соединенные с перекладиной 16, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.4-8 и фиг.4-9, брус 42 поперечной жесткости установлен снизу перекладины 16, а легкая составная половая плита 311 установлена сверху перекладины 16. Перекладина 16 соединена с брусом 42 поперечной жесткости самонарезающим шурупом 502 или гвоздем 515, установленным при помощи пневматического гвоздезабивателя. Легкая составная половая плита 311 установлена сверху перекладины 16. Потолок 32 залит цементным раствором 601, и цементный раствор 601 армирован внутренней противооткольной сеткой и/или противооткольной тканью 531. Перекладина 16 соединена с потолком 322 при помощи самонарезающего шурупа 502 или гвоздя 515, установленного при помощи пневматического гвоздезабивателя. Легкая составная половая плита 311 установлена сверху перекладины 16.

На фиг.5 показаны внедряемая непрерывная одиночная балка 17 и усиливающая конструкция в виде бруса 42 поперечной жесткости, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.5-1. На фиг.5-1 показана внедряемая непрерывная одиночная балка 17, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.5-1, внедряемая непрерывная одиночная балка 17 может быть образована L-образным стальным элементом 1/L, С-образным стальным элементом 1/С или Z-образным стальным элементом 1/Z. Верхняя полка и нижняя полка внедряемой непрерывной одиночной балки 17 имеют соответствующий колонне вырез 2, в результате чего колонна 2 вставлена во внедряемую непрерывную одиночную балку 17 в месте их перекрестного соединения. Внедряемая непрерывная одиночная балка 17 снабжена соединительным отверстием 70 балки на своей стенке и соединена с колонной 2 при помощи болта 501. Обратимся к фиг.5-2. На фиг.5-2 показано усиливающая конструкция, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Усиливающая конструкция представляет собой брус 42 поперечной жесткости. Брус 42 поперечной жесткости на его верхнем конце снабжен соединительным отверстием бруса и соединен с колонной 2 при помощи болта 501 для натяжения этого бруса. В дополнение к этому, брус 42 поперечной жесткости на его нижнем конце снабжен отверстием 72 натяжения, предназначенным для натяжения этого бруса. После натяжения и позиционирования бруса 42 поперечной жесткости, он в качестве вспомогательного прикрепления прикрепляется к одной боковой стороне колонны 2 при помощи самонарезающего шурупа 502. В этом варианте брус 42 поперечной жесткости представляет собой загнутый брус, и нижний конец этого бруса загнут на 90 градусов, таким образом, чтобы его можно было прикрепить к боковой стороне колонны 2 самонарезающим шурупом 502.

На фиг.6 показана составная связь 15, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.6-1 - фиг.6-5. На фиг.6-1 показана составная связь 15, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.6-2 приведен вид сверху составной связи 15, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.6-3 приведено сечение составной связи 15, показанной на фиг.6-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.6-4 приведено сечение составной связи 15, показанной на фиг.6-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.6-5 приведен общий вид составной связи 15 по варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.6-1 - фиг.6-5, составная связь 15 включает верхний пояс 151, нижний пояс 152 и раскос 153, работающий на сдвиг. Верхний пояс 151 и/или нижний пояс 152 образованы L-образным стальным элементом 1/L, а раскос 153, работающий на сдвиг, образован L-образным стальным элементом 1/L и/или стальным элементом 1/Р в форме пластины и/или круглым стальным элементом. Составная связь 15 снабжена соединительными отверстиями 70 балки на поверхностях верхнего пояса 151 и нижнего пояса 152, контактирующих с колонной 2 и вертикальной стойкой 213. Составная связь 15 соединена с колонной 2 и вертикальной стойкой 213 при помощи болтов 510. Две составных связи 15 установлены с обеих сторон колонны 2 и соединены с ней в месте контакта болтами 501, одним болтом для обеих сторон. Как показано на фиг.6-3, две составных связи 15 соединены друг с другом путем наложения, чтобы получить непрерывную составную связь. Непрерывная составная связь пересекает две непрерывных одиночных балки 1. Как показано на фиг.6-4, верхний пояс 151 и нижний пояс 152 составной связи 15 соединены с вертикальной стойкой 213 при помощи болта 501.

На фиг.7 показана решетчатая балка 13, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.7-1 и фиг.7-2. На фиг.7-1 приведен общий вид решетчатой балки 13, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.7-2 показана решетчатая балка 13, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Решетчатая балка 13 включает балку 131 верхнего пояса, балку 132 нижнего пояса и раскос 134 решетчатой балки. Как балка 131 верхнего пояса, так и балка 132 нижнего пояса представляют собой непрерывную двойную балку. Непрерывная двойная балка может включать две одинаковых или две различающихся непрерывных одиночных балки 1. Непрерывные одиночные балки, входящие в состав балки 131 верхнего пояса и балки 132 нижнего пояса, установлены с обеих сторон колонны 2. Балка 131 верхнего пояса и балка 132 нижнего пояса соединены с колонной 2, вертикальной стойкой 213 и раскосом 134 решетчатой балки при помощи болтов 501. Обратимся к фиг.7-3. На фиг.7-3 приведено сечение решетчатой балки 13, показанной на фиг.7-2, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.7-3, пространство между двумя непрерывными одиночными балками 1 в балке 131 верхнего пояса, пространство между двумя непрерывными одиночными балками 1 в балке 132 нижнего пояса, полость вертикальной стойки 213 и полость раскоса 134 решетчатой балки заполнены бетоном/цементным раствором 601 с образованием усиливающей конструкции для решетчатой балки 13. Обратимся к фиг.7-4. На фиг.7-4 показаны средства усиления, соответствующие вариантам реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.7-4, в пространстве между двумя непрерывными одиночными балками 1 может быть установлен опорный стальной элемент, и пространство между двумя непрерывными одиночными балками 1 заполняется бетоном/цементным раствором 601 с образованием усиливающей конструкции. Опорный стальной элемент может представлять собой стальной стержень 501, хомут 506, предварительно напряженную стальную проволоку 507 или гильзу 508 для предварительно напряженной стальной проволоки 507.

На фиг.8 показаны средства усиления в виде гнезда 71 пробивки и утолщенной стальной пластины 518, соответствующие варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.8-1. На фиг.8-1 показаны два средства усиления, соответствующие варианту реализации настоящего изобретения. Одно из двух средств усиления это утолщенная стальная пластина 518, и другое - гнездо 71 пробивки. Утолщенная стальная пластина 518 и гнездо 71 пробивки могут быть установлены с окружением соединительного отверстия 70 балки в непрерывной одиночной балке 1 или соединительного отверстия колонны в колонне 2, т.е. утолщенная стальная пластина 518 и гнездо 71 пробивки находятся поблизости от места соединения непрерывной одиночной балки 1 и колонны 2. По периферии болта 501 расположено множество самонарезающих шурупов 502, которые предназначены для вспомогательного скрепления непрерывной одиночной балки 1 и колонны 2. Обратимся к фиг.8-2 и фиг.8-3. На фиг.8-2 приведено сечение гнезда 71 пробивки, показанного на фиг.8-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.8-3 в увеличенном масштабе изображена область, указанная на фиг.8-2, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Гнездо 71 пробивки непрерывной одиночной балки 1 вставлено в соединительное отверстие 73 колонны в колонне 2, что позволяет соединить непрерывную одиночную балку 1 и колонну 2 при помощи болта 501. Полость колонны 2 заполнена бетоном/цементным раствором 601. Диаметр соединительного отверстия 73 колонны больше ширины гнезда 71 пробивки. Обратимся к фиг.8-4. На фиг.8-4 приведено сечение утолщенной стальной пластины 518, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.8-5 приведен вид спереди утолщенной стальной пластины 518, показанной на фиг.8-4, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.8-4 и фиг.8-5, утолщенная стальная пластина 518 представляет собой дополнительный стальной элемент, соединенный с непрерывной одиночной балкой 1 или колонной 2 при помощи заклепки и/или путем соединения с загибанием выходящего конца заклепки и/или при помощи сварки.

На фиг.9 показаны средства усиления для трехмерного легкого стального каркаса, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.9-1. На фиг.9-1 показаны четыре средства усиления, соответствующие вариантам реализации настоящего изобретения. Одно из четырех средств усиления получают путем заполнения пространства между двумя непрерывными одиночными балками 1 бетоном/цементным раствором 601. Другое из четырех средств усиления представляет собой заранее отлитую бетонную стеновую плиту 68, установленную между двумя непрерывными одиночными балками 1. Следующее из четырех средств усиления образовано колонной 2, окруженной стальной сеткой 54 и соединенной со стеновым элементом 63 из блоков при помощи цементного раствора 601. Еще одно из четырех средств усиления представляет собой дополнительный внешний элемент 511, установленный снаружи одиночной балки 1. Обратимся к фиг.9-2. На фиг.9-2 приведено сечение двух непрерывных одиночных балок 1, показанных на фиг.9-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.9-2, пространство между непрерывными одиночными балками 1 заполнено бетоном/цементным раствором 601. Обратимся к фиг.9-3 и фиг.9-4. На фиг.9-3 приведено сечение дополнительного внешнего элемента 511, показанного фиг.9-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.9-4 приведено сечение дополнительного внешнего элемента 511, показанного фиг.9-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.9-1, фиг.9-3 и фиг.9-4, дополнительный внешний элемент 511 установлен с наружной стороны непрерывной одиночной балки 1. Дополнительный внешний элемент 511 установлен снаружи балки 1, и между этим элементом 511 и одиночной балкой 1 установлена теплоизолирующая прокладка 503. Обратимся к фиг.9-5. На фиг.9-5 приведено сечение колонны 2, показанной на фиг.9-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.9-5, колонна 2 окружена стальной сеткой 53, плетеной сеткой из стальной проволоки или объемной сеткой из стальной проволоки. Колонна 2 соединена со стеновым элементом 63 из блоков при помощи слоя 61 цементного раствора. Обратимся к фиг.9-6. На фиг.9-6 приведено сечение заранее отлитой бетонной стеновой плиты 68, показанной на фиг.9-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Заранее отлитая бетонная стеновая плита 68 установлена между двумя непрерывными одиночными балками 1. В других вариантах заранее отлитая бетонная стеновая плита 68 может быть заменена заранее отлитой легкой бетонной стеновой плитой или заранее отлитой полой бетонной стеновой плитой.

На фиг.10 показана интегрируемая стальная рама 55, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.10-1 и фиг.10-2. На фиг.10-1 показана интегрируемая стальная рама 55, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.10-2 приведен общий вид с пространственным разделением деталей для интегрируемой стальной рамы 55, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.10-1 и фиг.10-2, интегрируемая стальная рама 55 включает угловой соединитель 554, прокладку 552 усиления болта, рамный элемент 551, вставленный болт 553 и противовытяжную гайку 555. Рамный элемент 551 образован С-образным стальным элементом 1/С. Колонна 2 соединена с угловым соединителем 554 при помощи болтов 501. Угловой соединитель 554 соединен со вставленным болтом 553, и прокладка 552 усиления болта зафиксирована на теле 551 рамы при помощи вставленного болта 553. Обратимся к фиг.10-3 - фиг.10-5. На фиг.10-3 приведено сечение тела 551 рамы, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.10-4 приведено сечение прокладки 552 усиления болта, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.10-5 приведено сечение противовытяжной гайки 555, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Рамный элемент 551 снабжен внутренним отверстием 72. Прокладка 552 усиления болта снабжена позиционирующим отверстием 74. Прокладка 552 усиления болта установлена на теле 551 рамы, и противовытяжная гайка 555 установлена ниже этой прокладки 552 или ниже тела 551 рамы.

На фиг.11 показан составной стеновой элемент 62 с двумя элементами несущей оболочки, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.11-1 - фиг.11-3. На фиг.11-1 показан составной стеновой элемент 62 с двумя элементами несущей оболочки, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.11-2 в увеличенном масштабе изображена область, указанная на фиг.11-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.11-3 в увеличенном масштабе изображена область, указанная на фиг.11-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Составной стеновой элемент 62 включает заполненный стеновой элемент 66 и две составных стеновых поверхности 621, установленных с двух сторон несущей основной колонны 21, небольшой колонны 22 и усиливающей колонны 23. Несущая основная колонна 21, небольшая колонна 22 и усиливающая колонна 23 заключены внутри составного стенового элемента 62. Каждая из составных стеновых поверхностей 621 включает элемент несущей оболочки. Составная стеновая поверхность 621 дополнительно включает вторую объемную ребристую стальную сетку 56, слой 61 цементного раствора, противооткольную сетку и/или противооткольную ткань 531, самонарезающий шуруп 502 и/или гвоздь 515, установленный при помощи пневматического гвоздезабивателя. Обратимся к фиг.11-4 - фиг.11-6. На фиг.11-4 показан составной стеновой элемент 62 с одним элементом несущей оболочки, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.11-5 в увеличенном масштабе изображена область, указанная на фиг.11-4, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.11-6 в увеличенном масштабе изображена область, указанная на фиг.11-4, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Составной стеновой элемент 62 включает заполненный стеновой элемент 66, изолирующий слой 65 и одну составную стеновую поверхность 621, установленную с одной стороны несущей основной колонны 21, небольшой колонны 22 и усиливающей колонны 23. С другой стороны несущей основной колонны 21, небольшой колонны 22 и усиливающей колонны 23 установлен брус 42 поперечной жесткости.

На фиг.12 показана крепежная прокладка 517 составного стенового элемента 62 с двумя элементами несущей оболочки, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.12-1 и фиг.12-2. На фиг.12-1 показан составной стеновой элемент 62 с двумя элементами несущей оболочки, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.12-2 в увеличенном масштабе изображена область, указанная на фиг.12-1, согласно варианту реализации настоящего изобретения. В этом варианте составной стеновой элемент 62 дополнительно включает крепежную прокладку 517. Крепежная прокладка 517 закреплена в канавке второго V-образного ребра 541 и служит посадочным местом для установки гвоздя 515 при помощи пневматического гвоздезабивателя, эта крепежная прокладка 517 выполнена из твердого пластика.

На фиг.13 показан составной стеновой элемент 64 со вторыми объемными ребристыми сетками 56, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.13-1 - фиг.13-3. На фиг.13-1 показан составной стеновой элемент 64 со вторыми объемными ребристыми стальными сетками 56, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.13-2 приведен общий вид составного стенового элемента 64 со вторыми объемными ребристыми сетками 56, согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.13-3 приведено сечение составного стенового элемента 64 со вторыми объемными ребристыми сетками 56, согласно варианту реализации настоящего изобретения. Внутри составного стенового элемента 64 заключены несущая основная колонна 21, небольшая колонна 22 и/или усиливающая колонна 23. Составной стеновой элемент 64 включает две вторых объемных ребристых сетки 56, по меньшей мере один связывающий элемент 67, слой 61 цементного раствора и заполненное стеновой элемент 66.

На фиг.14 показан усиливающий элемент 24, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения. Обратимся к фиг.14-1. На фиг.14-1 показана усиливающая конструкция, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения. Усиливающая конструкция 24 представляет собой усиливающий элемент 24, установленный с наружной стороны несущей основной колонны 21. С наружной стороны несущей основной колонны 21 установлены непрерывные одиночные балки 1. Обратимся к фиг.14-2. На фиг.14-2 показан усиливающий элемент 24, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения. Усиливающий элемент 24 может включать усиленную бетонную колонну 215. Усиленная бетонная колонна 215 включает стальной стержень 516, хомут 506 и бетон 60. Обратимся к фиг.14-3. На фиг.14-3 показан усиливающий элемент 24, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения. В этом варианте усиливающий элемент 24 может включать стальную колонну 214. Пространство между стальной колонной 214 и несущей основной колонной 21 заполнено бетоном или цементным раствором 601.

Специалистам в данной области техники следует понимать, что могут быть сделаны многочисленные модификации и внесены многочисленные изменения в данные устройство и способ, не нарушающие принципов изобретения. Соответственно, приведенное выше описание должно восприниматься как ограниченное только пунктами приложенной формулы изобретения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к трехмерному легкому стальному каркасу. Технический результат заключается в повышении прочности каркаса. Каркас содержит балку, перекладину и/или стрингер, колонну, стеновой элемент, половую плиту и/или крышу, и брус поперечной жесткости и/или раскосы, работающие на растяжение. Балка представляет собой непрерывную двойную балку, содержащую две одинаковых или различающихся непрерывных одиночных балки, прикрепленных с обеих сторон колонны; непрерывная одиночная балка и колонна являются непрерывными и не прерываются в месте их перекрестного соединения. 27 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Трехмерный легкий стальной каркас, содержащий балку, перекладину и/или стрингер, колонну, стеновой элемент, половую плиту и/или крышу, и брус поперечной жесткости и/или раскосы, работающие на растяжение, причем балка представляет собой непрерывную двойную балку, содержащую две одинаковых или различающихся непрерывных одиночных балки, прикрепленных с обеих сторон колонны, непрерывная одиночная балка и колонна являются непрерывными и не прерываются в месте их перекрестного соединения,

причем трехмерный легкий стальной каркас дополнительно содержит усиливающую конструкцию, которая представляет собой интегрируемую стальную раму, которая содержит угловой соединитель, прокладку усиления болта, рамный элемент, вставленный болт и противовытяжную гайку; вставленный болт соединен с основанием колонны посредством углового соединителя; рамный элемент образован С-образным стальным элементом, который открыт сверху, имеет внутреннее отверстие и загнутые края с открытой верхней стороны; прокладка усиления установлена над внутренним отверстием и снабжена позиционирующим отверстием, причем С-образный стальной элемент заполняют бетоном после фиксации вставленного болта, и основание колонны устанавливают на интегрируемую стальную раму.

2. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором колонна представляет собой одно из несущей основной колонны, небольшой колонны, усиливающей колонны в стеновом элементе, раскоса и вертикальной стойки или раскоса решетчатой балки; причем балка представляет собой одно из горизонтальной балки, наклонной балки, балки верхнего пояса и балки нижнего пояса, или балки наземной обвязки; при этом непрерывная одиночная балка образована по меньшей мере одним из следующего: L-образным стальным элементом, U-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом, Z-образным стальным элементом, стальным элементом в форме пластины и составной связью; перекладина или стрингер образованы по меньшей мере одним из следующего: U-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом, Z-образным стальным элементом и составной связью; причем составная связь содержит верхний пояс, нижний пояс и раскос, работающий на сдвиг; верхний пояс или нижний пояс образованы L-образным стальным элементом, а раскос, работающий на сдвиг, образован L-образным стальным элементом, стальным элементом в форме пластины или круглым стальным элементом; колонна образована по меньшей мере одним из следующего: С-образным стальным элементом, открытым стальным элементом квадратной формы, изогнутым стальным элементом квадратной формы и стальным элементом квадратной формы; открытый стальной элемент квадратной формы заполнен бетоном и/или цементным раствором; изогнутый стальной элемент квадратной формы получен холодной прокаткой стальной пластины; два конца стальной пластины согнуты с получением двух краев, загнутых на 90 градусов, которые скреплены вместе посредством заклепок, установленных с интервалом; и непрерывная одиночная балка соединена с колонной при помощи болта, проходящего через соединительное отверстие колонны в колонне и соединительное отверстие балки в стенке непрерывной одиночной балки.

3. Трехмерный легкий стальной каркас по п.2, в котором L-образный стальной элемент, U-образный стальной элемент, С-образный стальной элемент, Z-образный стальной элемент и открытый стальной элемент квадратной формы снабжены загнутыми краями; верхняя полка и нижняя полка U-образного стального элемента, верхняя полка и нижняя полка С-образного стального элемента, или верхняя полка и нижняя полка Z-образного стального элемента имеют одинаковую или различающуюся ширину; и L-образный стальной элемент, U-образный стальной элемент, С-образный стальной элемент, Z-образный стальной элемент, открытый стальной элемент квадратной формы, изогнутый стальной элемент квадратной формы и стальной элемент в форме пластины созданы резкой и/или холодной прокаткой оцинкованной стальной полосы.

4. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором непрерывная одиночная балка содержит множество одиночных балок, соединенных посредством по меньшей мере одного соединения с наложением или по меньшей мере одного соединителя балок.

5. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором половая плита представляет собой усиленную легкую составную половую плиту; усиленная легкая составная половая плита содержит легкую составную половую плиту; легкая составная половая плита, перекладина, брус поперечной жесткости и/или потолок соединены за одно целое по меньшей мере одним половым соединительным элементом; причем легкая составная половая плита установлена на перекладину, и брус поперечной жесткости и/или потолок установлены под перекладиной.

6. Трехмерный легкий стальной каркас по п.5, в котором легкая составная половая плита содержит половой настил; половой настил образован профилированным стальным листом, который представляет собой гофрированный профилированный стальной лист или складчатый профилированный стальной лист; причем профилированный стальной лист имеет толщину от 0,2 до 1,0 миллиметра и глубину канавки от 30 до 50 миллиметров; профилированный стальной лист залит бетоном и/или цементным раствором; бетон и/или цементный раствор армированы внутренней противооткольной сеткой и/или противооткольной тканью; при этом разница по высоте между бетоном и/или цементным раствором и гребнем профилированного стального листа составляет менее 50 миллиметров; профилированный стальной лист соединен с перекладиной половым соединительным элементом; половой соединительный элемент представляет собой самонарезающий шуруп, гильзу и/или опорную шайбу; самонарезающий шуруп установлен в гильзе с получением плотного соединения; гильза выполнена из металла или пластика; по меньшей мере, одна сторона гильзы расширена с получением опорной шайбы; перекладины расположены с интервалом менее 180 сантиметров; по меньшей мере, одна пара противоположных углов легкой составной половой плиты связана брусом поперечной жесткости; причем брус поперечной жесткости выполнен из полосовой стали; полосовая сталь соединена с перекладиной самонарезающим шурупом; потолок содержит первую объемную ребристую сетку, которая содержит первое V-образное ребро и первую поверхность объемной сетки; причем первая объемная ребристая стальная сетка соединена с перекладиной самонарезающим шурупом и/или гвоздем, установленным при помощи пневматического гвоздезабивателя; потолок залит цементным раствором, и цементный раствор армирован внутренней противооткольной сеткой и/или противооткольной тканью.

7. Трехмерный легкий стальной каркас по любому из пп.1-6, в котором непрерывная одиночная балка представляет собой внедряемую непрерывную одиночную балку; верхняя полка и нижняя полка внедряемой непрерывной одиночной балки, образованной L-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом или Z-образным стальным элементом, имеют соответствующий колонне вырез, в результате чего колонна вставлена во внедряемую непрерывную одиночную балку в области перекрестного соединения этих колонны и балки; и внедряемая непрерывная одиночная балка соединена с колонной при помощи болта, проходящего через соединительное отверстие колонны и соединительное отверстие балки в стенке этой балки.

8. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором балка нижнего пояса образована открытым стальным элементом квадратной формы, который открыт сверху; причем часть открытого стального элемента квадратной формы, перекрывающаяся с колонной или раскосом, вырезана; и открытый стальной элемент квадратной формы соединен с колонной или раскосом при помощи болта, проходящего через соединительное отверстие балки в стенке этого элемента и соединительное отверстие колонны в колонне или раскосе с образованием усиливающей конструкции.

9. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором позиционирующее отверстие создано в месте пересечения осей балки и колонны и предназначено для вспомогательного скрепления балки и колонны при помощи болта или конического стального стержня.

10. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором пространство между двумя непрерывными одиночными балками и/или полость между колоннами и/или полость открытого стального элемента квадратной формы в балке нижнего пояса заполнены бетоном и/или цементным раствором с образованием усиливающей конструкции.

11. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит множество самонарезающих шурупов, расположенных по периферии болта и предназначенных для вспомогательного скрепления балки и колонны после их калибровки, и множество самонарезающих шурупов удаляют после заполнения полости между колоннами или полости открытого стального элемента квадратной формы в блоке нижнего пояса бетоном и/или цементным раствором.

12. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором в пространстве между двумя непрерывными одиночными балками, и/или в полости между колоннами или в полости открытого стального элемента квадратной формы, образующего балку нижнего пояса, там, где залит бетон и/или цементный раствор, установлен опорный стальной элемент с образованием усиливающей конструкции, причем опорный стальной элемент представляет собой стальной стержень, хомут или предварительно напряженную стальную проволоку.

13. Трехмерный легкий стальной каркас по п.12, в котором хомут представляет собой квадратный хомут, круглый хомут, спиральный хомут или установленную по кругу стальную сетку, причем предварительно напряженная стальная проволока снабжена гильзой.

14. Трехмерный легкий стальной каркас по п.12 или 13, в котором стальной стержень, гильза и предварительно напряженная стальная проволока проходят через колонну.

15. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит утолщенную стальную пластину, окружающую соединительное отверстие балки, созданное на балке, или соединительное отверстие колонны в колонне, и утолщенная стальная пластина соединена с балкой или колонной при помощи заклепки и/или путем соединения с загибанием выходящего конца заклепки и/или при помощи сварки.

16. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит гнездо пробивки, установленное с окружением соединительного отверстия балки; причем гнездо пробивки вставлено в соединительное отверстие колонны в колонне, и диаметр соединительного отверстия колонны, созданного на колонне, больше ширины гнезда пробивки.

17. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит дополнительный внешний элемент, прикрепленный с наружной стороны балки; дополнительный внешний элемент образован L-образным стальным элементом, U-образным стальным элементом, С-образным стальным элементом, стальным элементом в форме пластины, стальным элементом квадратной формы или деревянным элементом квадратной формы.

18. Трехмерный легкий стальной каркас по п.17, в котором между балкой и дополнительным внешним элементом установлена теплоизолирующая прокладка.

19. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором колонна окружена стальной сеткой, сваренной точечной сваркой, плетеной стальной сеткой или объемной стальной сеткой и соединена со стеной цементным раствором с образованием усиливающей конструкции.

20. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором противовытяжная гайка навинчена на вставленный болт ниже прокладки усиления болта или внутреннего отверстия С-образного стального элемента.

21. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит усиливающий элемент, прикрепленный к внешней стороне несущей основной колонны; усиливающий элемент содержит стальные колонны и/или усиленные бетонные колонны, окружающие несущую основную колонну; стальные колонны и/или усиленные бетонные колонны являются непрерывными или прерываются в области перекрестного соединения балки и колонны, и пространство между стальными колоннами и несущей основной колонной заполнено бетоном или цементным раствором.

22. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит заранее отлитую бетонную стеновую плиту и/или заранее отлитую легкую бетонную стеновую плиту и/или заранее отлитую полую бетонную стеновую плиту, установленные между двумя непрерывными двойными балками.

23. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит составной стеновой элемент, установленный между колоннами, который содержит составную стеновую поверхность; причем составная стеновая поверхность содержит вторую объемную ребристую сетку, слой цементного раствора, крепежное средство и элемент несущей оболочки; и составная стеновая поверхность прикреплена по меньшей мере к одной стороне колонны, причем, если составная стеновая поверхность прикреплена только с одной стороны колонны, с другой стороны колонны установлен брус поперечной жесткости.

24. Трехмерный легкий стальной каркас по п.23, в котором вторая объемная ребристая сетка содержит второе V-образное ребро и вторую поверхность объемной сетки; вторая объемная ребристая сетка закреплена на колонне при помощи крепежного средства; крепежное средство представляет собой самонарезающий шуруп или гвоздь, установленный при помощи пневматического гвоздезабивателя, и брус поперечной жесткости выполнен из полосовой стали.

25. Трехмерный легкий стальной каркас по п.24, в котором составной стеновой элемент дополнительно содержит усиливающий элемент, который содержит крепежную прокладку и противооткольный элемент; причем крепежная прокладка закреплена в канавке второго V-образного ребра и служит посадочным местом для установки гвоздя при помощи пневматического гвоздезабивателя, крепежная прокладка выполнена из твердого пластика, а противооткольный элемент представляет собой сетку из стекловолокна или металлическую сетку, сваренную точечной сваркой, либо ткань в бетоне или цементном растворе.

26. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит составной стеновой элемент, установленный между колоннами; внутри составного стенового элемента заключены несущая основная колонна, небольшая колонна и/или усиливающая колонна в стеновом элементе и раскос, установленный между балкой и колонной; составной стеновой элемент содержит две вторых объемных ребристых сетки по меньшей мере один связывающий элемент, изолирующий слой и опорный элемент; две вторых объемных ребристых сетки прикреплены к обеим сторонам несущей основной колонны, небольшой колонны и усиливающей колонны при помощи по меньшей мере одного крепежного средства; при этом по меньшей мере одно крепежное средство представляет собой самонарезающий шуруп или гвоздь, установленный при помощи пневматического гвоздезабивателя; стеновой элемент расположен между вторыми объемными ребристыми сетками; изолирующий слой установлен между вторыми объемными ребристыми сетками; вторая объемная ребристая сетка содержит второе V-образное ребро и вторую поверхность объемной сетки; опорный элемент находится с внешней стороны второго V-образного ребра; связывающий элемент представляет собой стальную проволоку или пластиковую проволоку, который привязан ко второму V-образному ребру второй объемной ребристой сетки и/или к опорному элементу, проходящему по вертикали по этим V-образным ребрам, и стеновой элемент заполнен строительными отходами, грунтом, соломой, бетоном или легким бетоном.

27. Трехмерный легкий стальной каркас по п.1, в котором усиливающая конструкция содержит брус поперечной жесткости, установленный на боковой стороне колонны; брус поперечной жесткости изготовлен из полосовой стали; верхний конец бруса поперечной жесткости снабжен соединительным отверстием бруса и соединен с колонной болтом, проходящим через это отверстие в брусе и соединительное отверстие колонны в колонне; и нижний конец бруса поперечной жесткости снабжен отверстием натяжения и загнут на 90 градусов таким образом, чтобы его можно было закрепить на боковой стороне колонны самонарезающими шурупами.

28. Трехмерный легкий стальной каркас по любому из пп.1-6, в котором балка наземной обвязки содержит две одинаковых непрерывных одиночных балки; непрерывная одиночная балка образована составной связью, которая содержит верхний пояс, нижний пояс и раскос, работающий на сдвиг; причем верхний пояс и/или нижний пояс образованы L-образным стальным элементом, а раскос, работающий на сдвиг, образован L-образным стальным элементом и/или стальным элементом в форме пластины и/или круглым стальным элементом.