Объемный блок Советский патент 1980 года по МПК E04B1/348 

Изобретение относится к строительству, предназначено для использования при возведении зданий различной этажности из объемных блоков повышенной заводской готовности и может найти преимущественное использование при строительстве объемноблочных зданий в труднодоступных районах Крайнего Севера и Дального Востока. .В настоящее время в строительстве широко используются объемные блоки размеров на комнату полной заводской готовности. Необходимая несущая способность и звукоизоляция обес печиваются выполнением- ограждений блока из тяжелого бетона или устройством достаточно массивных конструкций ограждений блока ll. Бетонные объемные блоки имеют большую массу, что приводит в итоге к неоправданному увеличению массы зд ния в целом, а это также затрудняет использование таких конструкций в труднодоступных районах страны вслед ствие больших затрат на транспортирование. Более предпочтительны с этой точ ки зрения объемные блоки, изготавливаемые из тонкостенных металлических профилей и листовых материалов. ЗвУ коизоляция от воздушного шума перекрытий и перегородок, образованных стенками таких блоков, обеспечивается увеличением воздушного промежутка между блоками или же размещением на стенках блоков специальных звукоизоляционных диафрагм 2. Однако эти мероприятия зачастую : недостаточно эффективны для обеспечения необходимой звукоизоляции и ухудшают технико-экономические показатели объемноблочных зданий вследствие увеличения массы здания, транспортных расходов и объема здания., Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является объемный блок, содержащий несущий каркас из трубчатых металлических тонкостенных полых стоек, расположенных по углам блока, к которым крепятся панели стен, пола и потолка, выполненные из профилированного металлического лис та с трапецеидальными гофрами. На.правление гофров в смежных панелях Одинаковое. Блок образуется путем жесткого соединения элементовтрубчатого каркаса с гофрированными панелями стен, перекрытия и пола-пОЬред- ством болтовых соединений. При этом элементы блока связаны между сдобой балками U -образного сечения, на которые опираются плоские элементы стен Несущая способность здания .обеспечивается вертикальныMij полыми элементами трубчатого сеченШ с поэтажной горизонтальной обвязкой в виде ферм с параллельными поясами з .

Недостатком данного блока является то, что для обеспечения звукоизоляции необходимо утолщать стены лйже размещать в воздушном промежутке звукопоглощающие материалы и специальные диафрагмы в связи с тем, что ограждения в системе зДания образуются идентичными панелями стен, пола и потолка с одинаковой частотой волнового совпадения.

Цель изобретения - повышение несущей способности и звукоизоляционных свойств объемного блока.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом объемном блоке, включающем несущий каркас из металличе ских тсэНкостенных полых стоек, расположенных по углам блока,, к которым прикрепленыпанели стен, пола и потолка, выполненные из профилированного металлического листа с изоляционным слоем, расположенные по четырем углам стойки каркаса объединены в две П -образные рамы, .соединенные между собой понизу продольными и поперечными полыми ригелями, например, прямоугольного сечения, па.нели стен, пола и потолка, выполненные из профилированного металлического листа с изоляционным слоем, крепятся к каркасу блока, причем гофры панелей пола и потолка распрлржены во взаимно перпе ндикулярных направлениях. Крепление панелей стен к полым стойкам прямоугольного незамкнутого профиля осуществляется посредством дискретно расположенных по высоте стойки связей, которые являются упругоподатливыми.

Панель пола свободно оперта на продольный ригель в средней части по высоте последнего.

Как вариант изобретения возможно заполнение гофров панелей стен порйстым материалом с объёмной весом 100-400 кг/м

Для обеспечения пространственной жесткости блока в с1ТсТёме здания, а также уменьшения расхода металла, нижйяйГОр.йзОнтальная стенка продольного ригеля расположена ниже опорной

4acTji стойки. , ,. ;,.„,..;. -. -,-..

та:йом 1 онс труктивном решении объемного блока представляется возможным образование пространственной системы здания с по этажными

дисками, состоящими из панелей пола и потолка. Гофры панелей пола и по- толка расположены во взаимно перпеникулярных направлениях, отсюда изгчбная жесткость этих панелей в проольном и поперечном направлениях существенно разнится. Следовательно, граничные частоты волнового совпадения этих панелей не будут одинаковыми. При устройстве по панели пола дополнительной стяжки и покрытия истого пола будет также обеспечено различие в поверхностной массе единицы поверхности панелей пола и потолка. Это позволяет повысить звукоизолирующую способность междуэтажного перекрытия, образованного панелью пола и панелью потолка нижеежаицего блока как за счет рассогласования частот совпадения, так и за счет увеличения диссипативных потерь в слоях, а поскольку соотношения жесткостей и толщин панелей стен и элементов каркаса объемного блока различны, то коэффициент передачи на примыкающие конструкции достаточно мал.

На фиг.1 изображен объемный блок, бщий видена фиг.2-несущий каркас на иг.З - узел сопряжения панели по ла и рамы; на фиг. 4 - узел соединения Панели стены и стойки на фиг. 5 - перекрытие, поперечный разрез .(фрагмент).

Объемный блок содержит несущий каркас Vi3 двух П -образных рам 1, соединенных между собой понизу проольными 2 и поперечными 3 ригелями коробчатого сечения. Каркас содержит полые стойки 4 незамкнутого сечения.

Непосредственно к каркасу крепятся панель 5 потолка и панель 6 пола, причем последняя свободно оперта на вертикальную стенку 7 продольного ригеля 2 в средней части его высоты с помощью уголка 8. Панели 9 стен, усиленные гофрированным листом, крепятся на связях 10 к стойкам 4. Соединение можно рассматривать как упругоподатливое.

Панель 5 потолка имеет гофры 11, расположенные вдоль продольной стороны блока..

Панель 6 пола имеет гофры 12, расположенные вдоль короткой стороны блока, т. е. гофры 12 и 11 расположены во взаимно перпендикулярном направлении. По панели 6 пола распоожена конструкция плавающего пола, вклк чающая упругие прокладки 13, стяжку 14 и рулонное покрытие 15 чистого пола. Гофры панелей стен могут быть заполнены пористым изоляционным материалом с рбьемным весом 100 - 400 кг/м(на чертеже не показано).Нижняя горизонтальная

стенка 16 продольного ,ригеля расположена ниже опорной части стенки 17,

Такая конструкция позволяет создать жесткую пространственную систему из П -образных рам, связанных ригелями и панелями стен. Использование новых элементов - П -образных рам с обвязкой понизу в продольном и поперечном направлениях и панелей пола и потолка, несущей основой которых является профилированный металлический настил (гофры панели пола и потолка взаимно перпендикулярны) , выгодно отличают предлагаемый объемный блок от известного поскольку при обеспечении необхоДИМОЙ несущей способности и пространственной жесткости, повнпиаются звукоизоляционные качества конструкции.

Легкие .объемные блоки описываемой конструкции могут быть использованы для строительства зданий малой и среней этажности в различных районах, в том числе во вновь осваиваемых труднодоступных районах Крайнего Севера и Дальнего Востока страны.

Изготовление предлагаемого блока может быть организовано на существующих предприятиях строииндустрии.

Рациональная конструкция объемного блока при относительно малой собственной массе обеспечивает необходимую жесткость и прочность. Продольные ригели вышележащих объемных блоков замыкают верхний пояс блоков смежных этажей, что обеспечивает надежное соединение объемных блоков по вертикали. Благодаря упругоподатлвому соединению панелей стен, пола и потолка с каркасом обеспечивается снижение коэффициента передачи звуковой энергии на каркасе и тем самым повышается звукоизоляция блока. Кроме того, рассогласовываются граничные частоты волнового совпадения смежных панелей благодаря различной изгибной жесткости панелей и устраняются резонансные явления.

Испытания звукоизолирующей способности фрагмента блока в акустических камерах позволили вывести следующие показатели звукоизоляции: от воздушного шума ЕВ + 4 дБ, от ударного шума - Е +17 дБ, при поверхностном весе в 1,5 - 2,0 раза 1меньшем, чем у известных конструкций (нормативные требования согласно СНиП-Л. 1-71 составляют Eg О дБ ,, +3 дБ) .

Прочностные испытания опытного блока показали его высокую эффективность и нгщежность, что позволяет ег использовать также и при действии интенсивных ветровых нагрузок.

Изготовление предлагаемого блока может быть организовано на существующих предприятиях металлоконструкций без значительных затрат труда и средств с использованием сериПно выпускаемых промышленностью деталей и металлический профилей.

Формула изобретения

1.Объемный блок, включающий несущий каркас из металлических тонкостенных полых стоек, расположенны по углс1м блока, к которым прикрепле панели стен, пола и потолка, выполненные из профилированного металлического листа с изоляциовньа слоем, отличающийся тем, что,

с целью повышения его прочностных и звукоизоляционных свойств, стойки каркаса объединены в П- образные рамы, соединенные между собой понизу продольными и поперечными ригелями, причем гофры панелей пола и потолка расположёны во взаимно перпендикулярных направлениях, а полки соединены со стойками упругоподатливыми дискретно расположенными связями.

2.Блок по п. 1, отличающийся тем, что ригели имеют коробчатое сечение.

3.Блок по п. 1, отличающий с я тем, что стойки имеют корытообразное незамкнутое сечение.

4.Блок по п. 1, отличающийся тем, что панель пола свободно оперта на продольные ригели в средней части их высоты.

5.Блок по п. 1, отличающий С я тем, что гофры, панелей стен заполнены пористым материалом с объемным весом 100 - 400 кг/м .

6.Блок по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения пространственной жесткости здания, нижняя горизонтальная стенка продольного ригеля расположена ниже опорной части стойки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Монфред Ю. Б. Здания из объемных блоков, М., Стройиздат, 1974,

с. 64, 212.

2.Авторское свидетельство СССР № 251188, кл. Е 04 В 1/74, 1968.

3.Патент Швейцарии № 416062, л. 37 f 15/10, I960.