ПАНЕЛЬНО-КАРКАСНОЕ ЗДАНИЕ Российский патент 2025 года по МПК E04B1/02 E04B5/02 

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям каркасно-панельных зданий, и касается конструктивного и объемно-планировочного выполнения здания.

Из области техники известно общежитие, включающее фундаменты, несущий металлический каркас, состоящий из колонн, ригельных балок, образующих ячейки каркаса, и вертикальных связей, расположенных в створе колонн, плиты перекрытий, наружные ограждающие конструкции, внутренние перегородки, кровлю и лестницы. Общежитие выполнено бесподвальным, в поперечном направлении представляет собой трехпролетную, несвободную раму с жестким соединением баз колонн, выполненных в виде плит, прикрепленных к колоннам, с фундаментами через подливку из цементного раствора, и шарнирным соединением колонн с ригельными балками, в створе колонн среднего ряда связи выполнены портальными, колонны и ригельные балки выполнены из двутавра, в местах их соединения в средней части рамы установлены анкерные уголки, вертикальные связи выполнены из гнутосварных замкнутых труб и равнополочных уголков, плиты перекрытий выполнены в виде многопустотных железобетонных плит с опиранием на нижнюю полку ригеля через прокладку из вспененного полиэтилена (RU 166109, МПК E04B 1/24, опубл. 20.11.2016). При этом плиты перекрытий выполнены в виде многопустотных железобетонных плит с опиранием на нижнюю полку ригеля через прокладку из вспененного полиэтилена. Данное решение принято за прототип.

Недостатком известного решения является следующее. В прототипе опирание каждой плиты перекрытия на нижнюю полку ригельной балки осуществляется через прокладку из вспененного полиэтилена без осуществления фиксации плиты перекрытия с нижней полкой ригельной балки, что приводит к ненадежности установки плит перекрытия и, поэтому приводит к снижению надежности полученной конструкции ригельных балок каркаса с опираемыми на них плитами перекрытия. Поэтому в прототипе существует большая вероятность того, что плиты перекрытия будут подвижны при их эксплуатации в панельно-каркасном здании, что может привести к разрушению здания, в результате чего снизится срок эксплуатации панельно-каркасного здания. Например, в районах с высокой сейсмической активностью, ненадежно установленные плиты перекрытия будут подвержены деформациям и разрушениям, что может привести к разрушению здания.

Кроме того многопустотные железобетонные плиты являются только плитами перекрытиями и не являются частью каркаса здания прототипа. Многопустотные железобетонные плиты в случае повреждения ригельных балок не могут принять на себя часть нагрузки, оказываемой на каркас здания, так как они не являются частью каркаса здания, что тоже снижает надежность конструкции ригельных балок каркаса с плитами перекрытия, опираемыми на ригельные балки. Поэтому здание может разрушиться. Соответственно уменьшится срок эксплуатации панельно-каркасного здания.

Техническая проблема, не решаемая при использовании известного технического решения, заключается в снижении надежности конструкции ригельных балок каркаса с плитами перекрытия, опираемыми на ригельные балки. Дополнительной технической проблемой является уменьшение срока эксплуатации панельно-каркасного здания.

Техническим результатом является повышение надежности конструкции продольных балок несущего силового каркаса с панелями перекрытия, опираемыми на продольные балки. Дополнительным техническим результатом является увеличение срока эксплуатации панельно-каркасного здания.

Указанный технический результат достигается тем, что панельно-каркасное здание включает фундамент, несущий силовой каркас, содержащий колонны, продольные балки, панели перекрытия, наружные ограждающие конструкции, кровлю, панели перекрытия содержат боковые балки, которые являются поперечными балками несущего силового каркаса, панели перекрытия содержат угловые опоры, установленные на торцевых частях боковых балок панелей перекрытия и зафиксированные на верхних полках продольных балок, угловая опора содержит опорную пластину, торцевую пластину, соединенную с опорной пластиной, и два ребра жесткости, которые соединены с опорной пластиной и с торцевой пластиной, при этом ширина торцевой пластины выполнена не менее ширины боковой балки панели перекрытия.

Опорная пластина угловой опоры может быть выполнена с отверстием.

Угловые опоры могут быть зафиксированы на верхних полках продольных балок при помощи разъемных соединений.

Ребро жесткости угловой опоры может быть выполнено с отверстием.

Продольные балки могут быть выполнены с двутавровым сечением.

Боковые балки панелей перекрытия могут быть выполнены с двутавровым сечением.

Конструкция поясняется изображениями, где на фиг. 1 представлен общий вид панельно-каркасного здания. На фиг. 2 представлен общий вид панели перекрытия. На фиг. 3 показаны две панели перекрытия, уложенные на продольные балки несущего силового каркаса. На фиг. 4 показан укрупнённый вид фиксации угловой опоры на верхней полке продольной балки несущего силового каркаса. На фиг. 5 показан укрупнённый вид фиксации угловых опор на верхних полках продольных балок несущего силового каркаса. На фиг. 6 и фиг. 7 показан укрупнённый вид угловой опоры, установленной на торцевой части боковой балки панели перекрытия. На фиг. 8 показан укрупнённый вид угловой опоры.

Позициями в изобретении обозначены:

1 - панельно-каркасное здание;

2 - фундамент;

3 - несущий силовой каркас;

4 - колонна;

5 - продольная балка несущего силового каркаса 3;

6 - панель перекрытия;

7 - боковая балка панели перекрытия 6;

8 - угловая опора;

9 - торцевая часть боковой балки 7 панели перекрытия 6;

10 - верхняя полка продольной балки 5 несущего силового каркаса 3;

11 - торцевая пластина угловой опоры 8;

12 - опорная пластина угловой опоры 8;

13 - ребро жесткости угловой опоры 8;

14 - ребро жесткости угловой опоры 8;

15 - каркас панели перекрытия;

16 - утеплитель;

17 - мембранная пленка;

18 - плитный материал чернового пола;

19 - плитный материал чернового пола;

20 - отверстие, выполненное в опорной пластине 12 угловой опоры 8;

21 - отверстие, выполненное в ребрах жесткости 13 или 14 угловой опоры 8;

22 - ось;

23 - плитный материал чернового потолка.

Панельно-каркасное здание 1 включает фундамент 2, несущий силовой каркас 3, содержащий колонны 4, продольные балки 5, панели перекрытия 6, наружные ограждающие конструкции, кровлю. Несущий силовой каркас 3 жестко закреплен к фундаменту 2, на продольные балки 5 уложены панели перекрытия 6, являющиеся изделиями высокой степени заводской готовности и изготавливаемые массово при помощи сборочной оснастки в заводских условиях.

Несущий силовой каркас 3 подбирается, исходя из расчета всей конструкции, и зависит от этажности и типа здания 1.

Несущий силовой каркас 3 собирают с применением стандартных серийных узлов для металокаркасных зданий, и он может быть рассчитан в специализированной строительной программе «САПР» или вручную. Несущий силовой каркас 3 представляет конструкцию заводской готовности, в который могут быть интегрированы элементы крепления. Поверх панелей перекрытия 6 может быть смонтирован чистовой пол, нижняя часть панелей перекрытия 6 подшита листовым материалом, который выполняет функцию также чистового потолка, а также может обеспечивать огнезащиту несущего силового каркаса 3.

Панели перекрытия 6 содержат боковые балки 7, которые являются поперечными балками несущего силового каркаса 3. В продольном направлении жесткость здания 1 обеспечена продольными балками 5 и связями по колоннам 4, в поперечном направлении жесткость здания 1 обеспечена наличием панелей перекрытия 6, в которых боковые балки 7 являются поперечными балками несущего силового каркаса 3.

Панели перекрытия 6 содержат угловые опоры 8, установленные на торцевых частях 9 боковых балок 7 панелей перекрытия 6 и зафиксированные на верхних полках 10 продольных балок 5. Угловая опора 8 содержит опорную пластину 12, торцевую пластину 11, соединенную с опорной пластиной 12, и два ребра жесткости 13 и 14, которые соединены с опорной пластиной 12 и с торцевой пластиной 11. При этом ширина торцевой пластины 11 угловой опоры 8 выполнена не менее ширины боковой балки 7 панели перекрытия 6.

Панель перекрытия 6 может состоять, например, из: каркаса 15, утеплителя 16, закрытого с обеих сторон мембранными пленками 17 (используют, например, паро- или гидроизоляционные пленки в зависимости от места установки панели перекрытия 6 в здании 1), плитного материала чернового пола уложенного в один слой 18 или несколько слоев 18 и 19 (например, ЦСП или фанера, или OSB, или ДСП, или их комбинация) плитного материала чернового потолка 23, уложенного в один или несколько слоев (например, ГВЛВ или ГВЛ, или ЛДСП, или профлист, или СМЛ).

Опорная пластина 12 угловой опоры 8 может быть выполнена с отверстием 20, что позволяет, зафиксировать угловую опору 8 на верхней полке 10 продольной балки 5 при помощи, например разъемного соединения, в том числе, при помощи болтового соединения.

Ребро жесткости 13 угловой опоры 8 может быть выполнено с отверстием 21 и ребро жесткости 14 угловой опоры 8 может быть выполнено с отверстием 21, что позволяет установить в оба отверстия ось 22. Зацепляя за ось 22, например, крюк, можно перемещать угловую опору 8 с площадки, предназначенной для хранения угловой опоры 8, к месту ее установки.

Продольные балки 5 могут быть выполнены с двутавровым сечением.

Боковые балки 7 панелей перекрытия 6 могут быть выполнены с двутавровым сечением.

Панели перекрытия содержат боковые балки, которые являются поперечными балками несущего силового каркаса, поэтому деформация продольных балок не приведет к разрушению здания, так как наличие панелей перекрытия с боковыми балками усиливает несущий силовой каркас здания. Тем самым обеспечивается увеличение надежности полученной конструкции продольных балок несущего силового каркаса с опираемыми на них панелями перекрытия.

Наличие установленных угловых опор на торцевых частях боковых балок панелей перекрытия позволяет зафиксировать панель перекрытия на верхних полках продольных балок несущего силового каркаса. В результате чего исключается подвижность панелей перекрытия и обеспечивается надежность их установки, соответственно обеспечивается увеличение надежности полученной конструкции продольных балок несущего силового каркаса с опираемыми на них панелями перекрытия.

Также наличие угловых опор позволяет усилить также боковые балки панелей перекрытия угловых опор, так как конструктивно угловые опоры являются продолжением боковых балок. При этом выполнение ширины торцевой пластины угловой опоры не менее ширины боковой балки панели перекрытия несущего силового каркаса позволяет перераспределить нагрузку, прикладываемую на боковую балку панели перекрытия, на большую площадь, уменьшая тем самым усталостное напряжение на единицу площади конструкции. В результате чего увеличивается надежность конструкции продольных балок несущего силового каркаса с панелями перекрытия, опираемыми на продольные балки несущего силового каркаса. В результате чего уменьшается деформация панелей перекрытия, несущего силового каркаса и увеличивается срок эксплуатации панельно-каркасного здания.

Кроме того, опытным путем подтверждено, что выполнение угловой опоры, содержащей опорную пластину, торцевую пластину, соединенную с опорной пластиной, и два ребра жесткости, которые соединены с опорной пластиной и торцевой пластиной, позволяет увеличить надежность конструкции угловой опоры и плиты перекрытия. В результате чего увеличивается надежность конструкции продольных балок несущего силового каркаса с панелями перекрытия, опираемыми на продольные балки несущего силового каркаса. Соответственно угловая опора, панель перекрытия, несущий силовой каркас не деформируются в процессе своей эксплуатации, тем самым увеличивается срок эксплуатации панельно-каркасного здания.

Пример использования

Панельно-каркасное здание включает фундамент, несущий силовой каркас, содержащий колонны, продольные балки, выполненные с двутавровым сечением, панели перекрытия, наружные ограждающие конструкции, кровлю. Панели перекрытия содержат боковые балки, которые являются поперечными балками несущего силового каркаса, панели перекрытия содержат угловые опоры, установленные на торцевых частях боковых балок панелей перекрытия и зафиксированные на верхних полках продольных балок. Угловая опора содержит опорную пластину, торцевую пластину, соединенную с опорной пластиной, и два ребра жесткости, которые соединены с опорной пластиной и с торцевой пластиной, при этом ширина торцевой пластины выполнена не менее ширины боковой балки панели перекрытия. Опорная пластина угловой опоры выполнена с отверстием. Угловые опоры зафиксированы на верхних полках продольных балок несущего силового каркаса при помощи разъемных соединений. Боковые балки панелей перекрытия выполнены с двутавровым сечением.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям каркасно-панельных зданий, и касается конструктивного и объемно-планировочного выполнения здания. Техническим результатом является повышение надежности конструкции продольных балок несущего силового каркаса с панелями перекрытия, опираемыми на продольные балки. Дополнительным техническим результатом является увеличение срока эксплуатации панельно-каркасного здания. Панельно-каркасное здание включает фундамент, несущий силовой каркас, содержащий колонны, продольные балки, панели перекрытия, наружные ограждающие конструкции, кровлю. Панели перекрытия содержат боковые балки, которые являются поперечными балками несущего силового каркаса. Панели перекрытия содержат угловые опоры, установленные на торцевых частях боковых балок панелей перекрытия и зафиксированные на верхних полках продольных балок. Каждая угловая опора содержит опорную пластину, торцевую пластину, соединенную с опорной пластиной, и два ребра жесткости, которые соединены с опорной пластиной и с торцевой пластиной, при этом ширина торцевой пластины выполнена не менее ширины боковой балки панели перекрытия. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Панельно-каркасное здание, включающее фундамент, несущий силовой каркас, содержащий колонны, продольные балки, панели перекрытия, наружные ограждающие конструкции, кровлю, отличающееся тем, что панели перекрытия содержат боковые балки, которые являются поперечными балками несущего силового каркаса, панели перекрытия содержат угловые опоры, установленные на торцевых частях боковых балок панелей перекрытия и зафиксированные на верхних полках продольных балок, каждая угловая опора содержит опорную пластину, торцевую пластину, соединенную с опорной пластиной, и два ребра жесткости, которые соединены с опорной пластиной и с торцевой пластиной, при этом ширина торцевой пластины выполнена не менее ширины боковой балки панели перекрытия.

2. Панельно-каркасное здание по п. 1, отличающееся тем, что опорная пластина каждой угловой опоры выполнена с отверстием.

3. Панельно-каркасное здание по п. 2, отличающееся тем, что угловые опоры зафиксированы на верхних полках продольных балок при помощи разъемных соединений.

4. Панельно-каркасное здание по п. 1, отличающееся тем, что ребро жесткости каждой угловой опоры выполнено с отверстием.

5. Панельно-каркасное здание по п. 1, отличающееся тем, что продольные балки выполнены с двутавровым сечением.

6. Панельно-каркасное здание по п. 1, отличающееся тем, что боковые балки панелей перекрытия выполнены с двутавровым сечением.