Каркасно-панельная строительная система Российский патент 2019 года по МПК E04B1/02 

Изобретение относится к конструктивным системам и может быть использовано в строительстве для возведения общественных, административных и жилых зданий.

Известна система для возведения сборного здания, которая содержит несущие наружные и внутренние стеновые панели, панели перегородок, плиты перекрытий и покрытий, цоколь из фундаментных блоков, соединительные крепежные элементы и тепло- и звукоизоляцию. При этом, несущие наружные, внутренние стеновые панели и панели перегородок имеют одинаковую высоту и выполнены с ребрами, расположенными по контуру панелей, а плиты перекрытий и покрытий имеют одинаковую ширину и выполнены также с ребрами, расположенными по контуру плит, при этом цоколь сборного здания покрыт плитами перекрытий ребрами вверх, плиты перекрытия закреплены между собой соединительными крепежными элементами через соосные отверстия, выполненные в их ребрах, а по наружному периметру здания плиты перекрытия закреплены к фундаментным блокам цоколя посредством штырей, наружные стеновые панели закреплены по вертикальному ребру через соосные отверстия, выполненные в ребрах, соединительными крепежными элементами с укладкой между панелями герметика (патент РФ №107801, 26.04.2011).

Недостатками данной системы является крупногабаритность элементов конструкции, трудоемкость сборки здания.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение заключается в разработке каркасно-панельной строительной системы для быстрого возведения зданий с конструкцией помещений, обеспечивающих упрощение процесса внутренней отделки, позволяющей производить простую сборку зданий с возможностью последующей разборки и сборки на другой площадке.

Техническим результатом изобретения является ускорение процесса возведения зданий с формированием помещений, конструкция которых обеспечивает упрощение процесса внутренней отделки, а также упрощение процесса монтажа (сборки) и, соответственно, снижение трудоемкости в процессе монтажа, при повышении компактности системы, а также расширение арсенала технических средств для быстрого возведения зданий, повышение прочности здания, возможность формирования помещений здания без ограничений по планировке.

Указанный технический результат достигается в каркасно-панельной строительной системе, состоящей из

колонн,

панелей перекрытия и панелей основания, при этом, панели перекрытия и основания содержат стаканы для установки в них колонн с образованием узла стаканного типа,

балки, связывающие между собой панели перекрытия, а также связывающие между собой панели основания, и закрепленные между их торцами в одной с ними плоскости ближе к стаканным узлам с формированием между балочными элементами полости для размещения инженерных сетей, при этом, балочные элементы крепятся с расположением ниже относительно панелей перекрытия и панелей основания, с возможностью укладки на них сверху промежуточной панели перекрытия и основания,

направляющих профилей, установленных в пространстве между колоннами и закрепленных на панелях перекрытий и основания,

ограждающих стеновых конструкций для формирования фасада здания,

вертикальных связей, закрепленных перпендикулярно по отношению к колоннам,

фермы,

распорок,

прогонов,

при этом, колонны, панели основания и панели перекрытия, скреплены между собой разборным соединением, соседние стаканные узлы объединяются монтажными пластинами.

В системе используются наружные колонны (расположенные по периметру здания) и внутренние колонны (расположенные внутри здания).

Панели основания и перекрытия состоят из силового цельносварного металлического каркаса с наполнением из негорючего утеплителя, защищённого пароизоляцией.

В качестве разборных соединений для связи колонн, панелей основания и перекрытий между собой могут быть использованы болтовые соединения.

Несущие конструкции (колонны, вертикальные связи, металлический каркас панелей основания и перекрытий) могут быть выполнены из стальных профилей.

В панелях перекрытия по углам выполнены нижние и верхние металлические стаканы. В панелях основания по углам выполнены верхние стаканы.

Колонны в стаканах панелей перекрытия и основания закрепляются с использованием болтового вертикального соединения колонны и панели, при этом стержневая часть болта принадлежит конструкции колонны.

Соседние стаканные узлы объединяются монтажными пластинами, которые также устанавливаются непосредственно в пространство между нижними и верхними металлическими стаканами панелей.

Возможность соединения всех элементов системы разборным соединением, а также крепления колонн в стаканах панелей перекрытий и основания позволяет существенно упростить и ускорить процесс возведения зданий. Срок возведения здания сокращается в 3 раза. Например, здание 2 тыс.м.кв. изготавливается за 30 дней. Таким образом, за счет упрощения и ускорения процесса возведения зданий снижается и трудоемкость всего процесса монтажа здания.

Для монтажа панелей основания или перекрытия в одной плоскости между парой панелей (перпендикулярно торцам панелей) закрепляют по меньшей мере пару балочных элементов.

Вертикальные связи в системе могут быть закреплены перпендикулярно по отношению к колоннам. Вертикальные связи также предусмотрены в конструкции кровельной стропильной системы.

Система направляющих профилей смонтирована в пространстве между колоннами для монтажа утеплителей из негорючих материалов.

Материалы чистовой отделки (например, гипсокартон под покраску, панели випрок, панели деомат, МДФ и т.д.) могут быть закреплены на колоннах и направляющих профилях.

В качестве наружных ограждающих стеновых конструкций (формирующих фасад здания) могут использоваться стеновые сэндвич-панели.

Стеновые сэндвич-панели закреплены на каркасах панелей перекрытий и основания.

Кроме того, на панелях перекрытия могут быть закреплены направляющие для дальнейшей установки конструкции подвесного потолка (например, АРМСТРОНГ и реечный потолок) или выполняется дальнейшая чистовая отделка (гипсокартон под покраску и т.д.).

Конструктив панели основания предусматривает черновой пол (ЦСП, профлист, OSB и т.д.).

В системе могут использоваться панели межэтажного чердачного перекрытия.

Фермы, распорки, вертикальные связи формируют кровельную стропильную систему.

В качестве прогонов может использоваться шляпный тонколистовой оцинкованный профиль.

Монтаж балочных элементов, между торцами панелей перекрытия и между торцами панелей основания ниже их уровня позволяет осуществлять монтаж всех плит перекрытия и основания в одной плоскости путем размещения на балочных элементах, между парами панелей перекрытия и парами панелей основания промежуточных панелей перекрытия и основания.

Кроме того, формирование между балочными элементами полости при монтаже балочных элементов между торцами панелей перекрытия позволяет размещать в ней инженерные сети, что обеспечивает повышение удобства прокладки сетей в запотолочном пространстве, и позволяет формировать помещение с конструкцией, обеспечивающей упрощение и, как следствие, снижение трудоемкости процесса внутренней отделки ввиду отсутствия необходимости проведения дополнительных работ, например, выполнения дополнительных полостей в панелях перекрытия для размещения в них проводки.

Возможность монтажа панелей перекрытия, балок в одной плоскости позволяет добиться уменьшения высоты колонн, так как при наличии балок перекрытия ниже панелей перекрытия, высота запотолочного пространства, необходимая для прокладки инженерных сетей, измеряется от низа балок. В результате достигается повышение компактности системы. Таким образом, при монтаже всех элементов перекрытия в одной плоскости уменьшается общая высота здания при сохранении высоты потолка, что экономит материалы внутренней и наружной отделки.

Повышение прочности здания обеспечивается за счет объединения соседних стаканных узлов монтажными пластинами, которые устанавливаются непосредственно в пространство между нижними и верхними металлическими стаканами панелей перекрытия, таким образом, данное соединение принимает участие в формировании горизонтальной диафрагмы жесткости здания.

Легкий монтаж внутренних перегородок позволяет оптимально использовать внутреннее пространство и легко его реорганизовывать.

Кроме того, ввод вертикальных связей в конструкцию настоящей системы позволяет решить проблему ограниченности планировочных решений относительно известных систем, которые предполагают расположение вертикальных диафрагм жесткости каркаса во всех внутренних стеновых ограждениях и диктующих установку данных диафрагм по строго ограниченной сетке и не позволяют расширить спектр планировочных решений. Таким образом, использование настоящей строительной системы позволяет формировать помещения зданий без ограничений по планировке.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1-4, на которых изображено здание, возведенное с использованием каркасно-панельной строительной системы (фиг. 1, 2), узел стаканного типа, обеспечивающий соединение колонн и панелей перекрытия (фиг. 3), а также вид, иллюстрирующий реализованный в системе способ крепления промежуточных панелей за счет монтажа балочных элементов (фиг. 4) .

На фигурах позициями 1-17 обозначены:

1 – панель основания;

2 – колонны;

3 – вертикальные связи;

4 – панель перекрытия;

5 – стакан;

6 – узел стаканного типа;

7 –панель чердачного перекрытия;

8 – ферма;

9 - полость между балочными элементами;

10 - горизонтальная пластина на монтажной сварке;

11 – металлочерепица;

12 - сэндвич-панель;

13- монтажная пластина;

14- болтовое соединение;

15 - балки,

16 - крепежный элемент для закрепления балочного элемента,

17 – место расположения промежуточной панели основания.

Наиболее эффективно применение каркасно-панельной строительной системы при строительстве 2-3 этажных зданий, так как плита перекрытия выполняет функцию потолка нижнего этажа и пола следующего этажа.

Каркасно-панельная строительная система монтируется следующим образом.

Монтаж здания начинается с расстановки панелей основания 1 в проектное положение. Далее производиться монтаж связевых блоков первого этажа. Связевый блок включает в себя колонны 2, перпендикулярно расположенные относительно колонн вертикальные связи 3 и панель перекрытия 4. Колонны 2 устанавливаются в стаканы 5 панелей основания 1 и панелей перекрытия 4 с образованием узла стаканного типа 6. Соседние стаканные узлы объединяются монтажными пластинами 13. Колонны в стаканах, объединенные монтажными пластинами, фиксируются болтовым соединением 14. После монтажа в проектное положение и выполнения соединения стаканного типа 6 с закреплением колонн в стаканы 5, они соединяются горизонтальными пластинами на монтажной сварке 10. Вертикальные связи фиксируются на колоннах болтовыми соединениями.

В плоскости панелей перекрытий и плоскости панелей оснований монтируются балочные элементы 15. При этом, два балочных элемента 15 размещают между парой панелей перекрытия и парой панелей основания, на их торцах, близко к узлам стаканного типа 6 и закрепляют крепежными элементами 16. При этом, балочные элементы располагают ниже уровня панелей, после чего сверху на балочные элементы устанавливают промежуточные панели основания или перекрытия (на фигуре 4 позицией 17 обозначено место расположения промежуточной панели основания). В результате, монтаж всех плит перекрытий и панелей основания осуществляется в одной плоскости. Между балочными элементами, связывающими между собой панели перекрытия, а также связывающие между собой панели основания формируется полость 9 в которой могут быть размещены инженерные сети. Кроме того, в результате монтажа всех плит перекрытий и панелей основания в одной плоскости высота запотолочного пространства, необходимая для прокладки инженерных сетей, измеряется от низа балок, что обеспечивает возможность более удобной прокладки сетей в запотолочном пространстве. Таким образом, достигается снижение трудоемкости процесса внутренней отделки.

Затем монтируются оставшиеся колонны и панели межэтажного 4 и чердачного перекрытия 7. После завершения монтажа панели чердачного перекрытия 7 монтируются конструкции кровельной стропильной системы: фермы 8, распорки (на рис. не показаны), вертикальные связи 3. В качестве прогонов (на рис. не показаны) используется шляпный тонколистовой оцинкованный профиль. По нему укладываются материалы покрытия кровли: профилированный лист или металлочерепица 11. После сборки основного конструктива навешиваются ограждающие стеновые конструкции из сэндвич-панелей 12, устанавливаются окна и двери по внешнему периметру здания. Параллельно с монтажом фасада здания производиться чистовая отделка помещений и монтаж технологических и инженерных сетей.

Каркасно-панельная строительная система может являться сборочной единицей.

Изобретение относится к области строительства, а именно к каркасно-панельной строительной системе. Техническим результатом изобретения является снижение трудозатрат при монтаже. Каркасно-панельная система содержит колонны, панели перекрытия и панели основания, при этом панели перекрытия и основания содержат стаканы для установки в них колонн с образованием узла стаканного типа. Балочные элементы, связывающие между собой панели перекрытия и панели основания, закреплены между их торцами в одной с ними плоскости ближе к стаканным узлам с формированием между балочными элементами полости для размещения инженерных сетей с последующей укладкой промежуточных панелей, перекрывающих эти полости. Система содержит ограждающие стеновые конструкции, вертикальные связи, ферму, распорки, прогоны. 4 ил.

Каркасно-панельная строительная система, характеризующаяся тем, что содержит колонны, панели перекрытия и панели основания, при этом панели перекрытия и основания содержат стаканы для установки в них колонн с образованием узла стаканного типа, балочные элементы связывающие между собой панели перекрытия, а также связывающие между собой панели основания, и закрепленные между их торцами в одной с ними плоскости ближе к стаканным узлам с формированием между балочными элементами полости для размещения инженерных сетей, при этом балочные элементы крепятся с расположением ниже относительно панелей перекрытия и панелей основания, с возможностью укладки на них сверху промежуточной панели перекрытия и основания, ограждающие стеновые конструкции для формирования фасада здания, направляющие профили, установленные в пространстве между колоннами, вертикальные связи, закрепленные перпендикулярно по отношению к колоннам, ферму, распорки, прогоны, при этом колонны, панели основания и панели перекрытия скреплены между собой разборным соединением, соседние стаканные узлы объединяются монтажными пластинами.