Стена здания

 

Изобретение относится к отрасли строительства, именно к стеновому ограждению зданий из сборных панелей. Цель изобретения - уменьшение материалоемкости стены здания и колонн каркаса. Стена включает вертикальные и горизонтальные панели. Вертикальные панели выполняют неразрезными на всю высоту здания, крепят к колоннам жесткими связями и анкерятся к фундаментам. Горизонтальные панели устанавливают в промежутках между вертикальными панелями, соединяют с ними шарнирно и имеют длину 0,573-0,600 l, где l - шаг колонн. Такое решение обеспечивает уменьшение изгибающих моментов в стеновых панелях и колоннах здания и тем самым снижает их материалоемкость. 6 ил.

Изобретение относится к отрасли строительства, а именно к стеновому ограждению зданий из сборных панелей.

Известна стена здания, включающая горизонтальные панели, прикрепленные к колоннам каркаса гибкими соединительными элементами, изображенная в типовых материалах для проектирования (серия 1.030.1-1 вып.0-3). Стены наружные из однослойных панелей для каркасных общественных, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий, М. ЦИТП Госстроя СССР, на с.10.

Недостатками этой стены являются следующие: а) повышенный расход арматурной стали на стеновые панели, обусловленный тем, что панели при действии горизонтальных нагрузок (ветер) работают на изгиб как однопролетные шарнирно опертые балки с пролетом, равным шагу колонн; б) избыточное армирование колонн каркаса, так как стеновые панели, будучи прикрепленными к колоннам гибкими соединительными элементами, не работают совместно с колоннами, т.е. не разгружают их при действии на здание горизонтальных нагрузок (ветровых, крановых, сейсмических); в) дополнительный расход материалов на колонны при устройстве проемов в стене, так как вся нагрузка от панелей, расположенных над проемами на опорных столиках, передается на колонны в виде дополнительных сжимающих сил и изгибающих моментов.

Наиболее близкой к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому результату является стена здания, включающая горизонтальные и вертикальные панели, последние из которых прикреплены к колоннам каркаса здания (Туполев М.С. Конструкции гражданских зданий. М. СИ, 1973, с.70, р.у.9).

Хотя по сравнению с аналогом данная стена обладает большей эффективностью вследствие того, что на колонны каркаса не передаются дополнительные сжимающие силы и изгибающие моменты от веса стеновых панелей, расположенных над проемами, однако и этой стене присущи недостатки, перечисленные в пп. а) и б).

Целью настоящего изобретения являются уменьшение материалоемкости стены здания и колонны каркаса.

Указанная цель достигается тем, что в стене здания, включающей горизонтальные и вертикальные панели, прикрепленные к колоннам каркаса, вертикальные панели выполняются неразрезными на всю высоту здания, прикрепляются к колоннам каркаса жесткими соединительными элементами и анкерятся нижним концом к фундаментам колонн, а горизонтальные панели устанавливаются в промежутках между вертикальными панелями, соединяются с ними шарнирно и имеют длину, равную 0,578 0,600 l, где l шаг колонн.

Вертикальные неразрезные стеновые панели, прикрепленные к колоннам каркаса жесткими соединительными элементами и заанкеренные нижним концом к фундаментам колонн, образуют составные элементы панель колонна, в которых колонна каркаса и стеновая панель работают совместно, воспринимая горизонтальные нагрузки (ветровые, крановые, сейсмические), действующие на здание. При этом соединительные элементы воспринимают сдвигающие усилия, возникающие между стеновой панелью и колонной, обеспечивая тем самым совместную работу данного составного сечения.

Вследствие того, что в рассматриваемом составном элементе часть горизонтальной нагрузки воспринимается стеновой панелью, усилия, передающиеся на колонну каркаса, оказываются меньше, чем в колонне прототипа, а это, в свою очередь, позволяет уменьшить армирование колонн каркаса. Кроме того, составные элементы панель колонна обладают существенно большей изгибной жесткостью, чем колонны прототипа. В результате уменьшается деформативность здания при действии горизонтальных нагрузок, т.е. повышаются его эксплуатационные качества.

В горизонтальном сечении предлагаемая стена здания образует неразрезную балочную систему, в которой опорами являются колонны каркаса, а расстояние между шарнирами в местах стыков вертикальных и горизонтальных панелей равно расстоянию между нулевыми точками эпюры изгибающих моментов неразрезной балки при действии равномерно распределенной нагрузки, которое составляет 0,578-0,600 l в зависимости от числа пролетов балки, здесь l пролет балки.

Предлагаемое конструктивное решение обеспечивает при действии на стену ветровой нагрузки уменьшение общей площади эпюры изгибающих моментов, действующих в стеновых панелях, в 3,5 раза по сравнению с прототипом. При этом максимальный расчетный изгибающий момент в горизонтальной и вертикальной стеновых панелях оказывается соответственно в 3,0 и 1,5 раза меньше, чем в панели прототипа. Тем самым обеспечивается уменьшение материалоемкости предлагаемой конструкции. Кроме того, в предлагаемой конструкции стены здания расчетный прогиб горизонтальной панели от ветровой нагрузки в 5 раз меньше, чем у прототипа, что позволяет повысить надежность заделки стыков между панелями, т. е. улучшить эксплуатационные качества стенового ограждения и здания в целом.

Поскольку заявляемая конструкция стены здания, включающая вертикальные панели, заанкеренные нижним концом к фундаментам колонн и прикрепленные к колоннам каркаса жесткими соединительными элементами, а также горизонтальные панели, расположенные в промежутках между вертикальными, соединенные с ними шарнирно и имеющие длину 0,578 0,600 l, где l шаг колонн, неизвестна заявителю из патентной литературы, то это дает основание считать данные признаки и объект в целом удовлетворяющими критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображен фрагмент стены здания; на фиг.2 сечение 1-1 на фиг.1; на фиг. 3 разрез 2-2 на фиг.1; на фиг.4 узел А на фиг.1; на фиг.5 - разрез 3-3 на фиг.4; на фиг.6 узел Б на фиг.2.

Стена здания включает вертикальные панели 1 и горизонтальные панели 2, расположенные в промежутке между вертикальными панелями. Панели 1 анкерятся нижними концами к фундаментам колонн 3, а нижний ряд панелей 2 опирается на фундаментную балку 4.

Вертикальные панели 1 прикрепляются к колоннам каркаса 5 соединительными элементами 6, которые привариваются к закладным деталям 7 и 8, расположенным соответственно в теле колонны 5 и стеновой панели 1. Соединительные элементы 6 выполняются из отрезков угловой стали и обладают жесткостью в вертикальной плоскости и прочностью на срез, достаточными для восприятия сдвигающих усилий, возникающих в составном сечении, образованном колонной каркаса 5 и вертикальной стеновой панелью 1. Панель 1 и колонна 5, объединенные соединительными элементами 6, образуют составную конструкцию, которая воспринимает все горизонтальные нагрузки, действующие на здание. На колонну 5 опирается балка покрытия 9, несущая плиты покрытия 10. Панель 1 анкерится к фундаменту 3 посредством выпусков арматуры фундамента 11 и панели 12, объединяемых резьбовой муфтой 13. Стыки между панелями 1 и 2, фундаментом 3 и фундаментной балкой 4 заполняются цементным раствором 14. Вертикальные панели 1 соединены с горизонтальными панелями 2 посредством соединительного элемента 15, который приварен к закладным деталям 16 и 17, расположенным соответственно в стеновой панели 1 и 2. Такое конструктивное решение обеспечивает шарнирное сопряжение стеновых панелей 1 и 2.

Формула изобретения

Стена здания, включающая горизонтальные и вертикальные панели, последние из которых прикреплены к колоннам каркаса здания, установленным на фундаментах, отличающаяся тем, что вертикальные панели выполнены неразрезными на всю высоту здания, прикреплены к колоннам каркаса посредством жестких соединительных элементов и заанкерены нижним концом в фундаментах колонн, а горизонтальные панели установлены в промежутках между вертикальными панелями, соединены с ними шарнирно и имеют длину, равную 0,578 0,600 l, где l шаг колонн.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при монтаже металлической многослойной стены
Изобретение относится к жилым домам и предназначено для строительства индивидуальных деревянных строений, например жилых домов, амбаров и т.д

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении стен малоэтажных зданий

Изобретение относится к строительной системе , в частности к комплекту или набору строительных элементов, которые могут устанавливаться различными способами для создания основных конструкций, имеющих разнообразную форму и конфигурацию

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении каркасных панельных зданий со вставками из каменной кладки

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства наружных ограждающих конструкций энергосберегающих жилых, гражданских и других зданий

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении малоэтажных зданий жилого, социально-бытового и промышленного назначения

Изобретение относится к области строительства, а именно к сложным пространственным каркасным конструктивным системам из жестко-сопряженных брусковых армокаменных элементов с относительно тонкими ребристыми или плоскими диафрагмами жесткости, и предназначено для небольших (из облегченных конструкций, например, таких, у которых стены основных этажей из легкого бетона, каменные трехслойные облегченных кладок, или деревянные) зданий с подвальными или полуподвальными помещениями, удаленных от предприятий стройиндустрии или с решением архитектурно-художественных задач по взаимосвязи новой застройки с имеющейся старинной архитектурой городских районов

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения многослойных наружных стен жилых, общественных и промышленных зданий. Технический результат: улучшение огнестойкости, повышение надежности, прочности, герметичности, срока службы и теплотехнических свойств. По способу возведения наружной стены здания первоначально возводят каркас здания, включающий несущие элементы, затем предварительно собирают в горизонтальном положении каркасы стоечных панелей, монтируют наружную обшивку, неконструкционный утеплитель, внутреннюю обшивку, а торцы несущих элементов каркаса здания закладывают неконструкционным утеплителем. Возводимый стено-плиточный или стоечно-плиточный каркас здания содержит в качестве несущих элементов соответственно вертикальные стены и плиты перекрытий или колонны и плиты перекрытий, а развернутые в вертикальное положение каркасы смежных стоечных панелей так устанавливают на готовый каркас здания, что они выступают наружу каркаса, и затем выверяют каркасы смежных панелей в горизонтальной и вертикальной плоскостях на предмет их совмещения для образования единой плоскости стены, причем каркасы смежных панелей соединяют между собой боковыми сторонами с вертикальным зазором, в который закладывают компенсирующую прокладку, и крепят их на готовый каркас здания крепежными элементами. Затем монтируют на каждую панель наружную обшивку, состоящую из огнестойкого воздухопроницаемого материала и горизонтально и вертикально ориентированных -образных профилей обрешетки, повторяющей контур панели до боковых ее сторон и выступающей за пределы верхней стороны каркаса панели от 1/20 до 1/3 высоты панели, при этом между боковыми сторонами обрешетки у смежных панелей образован вертикальный пустотный зазор, а верхние стороны обрешетки образуют горизонтальный пустотный зазор на смежных этажах здания, затем на обрешетку навешивают отделочный фасадный слой, а изнутри здания устанавливают в распор стоечному каркасу каждой панели неконструкционный утеплитель, при этом неконструкционный утеплитель торцов плит перекрытий, стен и колонн размещают в огнестойком воздухопроницаемом материале и жестко крепят к ним крепежными элементами, далее изнутри здания в панелях размещают внутреннюю обшивку, причем над дверными и/или оконными проемами устанавливают дополнительные вертикально ориентированные -образные профили обрешетки. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к каркасному строительству, включающему возведение железобетонного каркаса, сборку (монтаж) наружных и внутренних стен, и может быть использовано при строительстве жилых зданий, коттеджей, офисов, промышленных объектов и хозяйственных построек. Технический результат: ускорение темпов строительства здания, снижение трудозатрат. Способ строительства включает возведение каркаса в виде железобетонных монолитных конструкций, формирование наружных стен из многослойных облегченных теплоизоляционных панелей с нанесением клея. Фундамент, монолитные железобетонные перекрытия с соосными отверстиями в них и вертикальные колонны увязывают с типоразмерным рядом многослойных универсальных облегченных тепловлагошумоизолирующих термостойких блоков во всех плоскостях и формируют каркас объекта с учетом нагрузок от физических масс наружных стен, внутренних перегородок и прочих необходимых элементов. Торцы монолитных перекрытий по всему периметру закрывают прямоугольными желобами с утеплителем, жестко закрепляют их на монолитном перекрытии, после чего приступают к возведению наружных стен и внутренних перегородок, при этом в начале устанавливают угловой многослойный универсальный облегченный блок, предварительно промазывают места стыковки клеем, фиксируют его к вертикальной колонне кронштейном, приставляют к нему второй блок, предварительно промазанный клеем в местах сопряжения, и в вертикальный замок, образующийся при стыковке двух блоков вставляют фигурную рейку так, чтобы она вошла в соосное отверстие в монолитном перекрытии и так далее, а блоки второго и последующих рядов вставляются выступом на нижней поверхности в паз на верхней поверхности блоков, и т.д. Ряд за рядом выкладывают блоки, одновременно формируя оконные, дверные и арочные проемы, при этом поверхности универсальных облегченных блоков внутри объекта строительства с обеих сторон могут закрываться стандартными, упрочненными шумо- и влагозащищающими пожаробезопасными листами с высокой адгезионной способностью, которые одновременно охватывают несколько блоков. Также описан многослойный универсальный облегченный блок. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 8 ил.

Изобретение относится к области строительства зданий. Предложены стеновая система и способ изготовления таких стеновых систем. Стеновая система содержит множество вертикально разнесенных горизонтальных опорных элементов и стеновую панель, содержащую по меньшей мере один направленный внутрь гребень. Упомянутая стеновая система также включает в себя по меньшей мере два блока пенопластовой изоляции. Каждый блок содержит поверхность, которая выполнена так, чтобы соответствовать форме упомянутого направленного внутрь гребня стеновой панели. Упомянутые блоки разнесены вдоль каждого из упомянутых горизонтальных опорных элементов и закреплены между упомянутой панелью и упомянутым опорным элементом. Пространство, образованное посредством упомянутых блоков, позволяет материалу изоляции между упомянутыми блоками и упомянутыми опорными элементами расширяться, улучшая изолирующие свойства системы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области строительства зданий, в частности к изготовлению изолированных металлических стенок для металлических зданий. Технический результат - снижение тепловых потерь в металлической стене. Настенная система содержит множество смещенных по вертикали горизонтальных опорных элементов, стеновую панель, имеющую по меньшей мере один обращенный внутрь желоб, множество лапок, каждая из которых имеет по меньшей мере одно отверстие, предназначенное для прикрепления лапки к стеновой панели или к смещенному по вертикали опорному элементу, и имеет меньшую длину, чем толщина изолирующего покрытия. Причем лапки распределены через промежутки вдоль каждого из горизонтальных опорных элементов и прикреплены к по меньшей мере одному из горизонтальных опорных элементов и обращенному внутрь желобу, смещая горизонтальный опорный элемент от обращенного внутрь желоба за счет, по меньшей мере, длины лапок, образующих зазоры между горизонтальным опорным элементом и обращенным внутрь желобом, и при этом лапки обеспечивают части изолирующего покрытия, подлежащие сжатию в зазорах, при этом другие части изолирующего покрытия подлежат расширению в пространстве, образованном между лапками. Также описан вариант системы и способ создания стены. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано при возведении жилых зданий с монолитным железобетонным каркасом и поэтажно опертыми ограждающими конструкциями в виде самонесущих стен. Конструкция самонесущей наружной стены содержит наружный облицовочный слой из кирпичной кладки, внутренний слой из кладки блоков ячеистого бетона и узлы соединения железобетонных элементов каркаса здания. В узлах соединения железобетонных элементов каркаса здания со стеной наружный облицовочный слой, отделенный от железобетонных элементов утеплителем, крепится к внутреннему слою в каждом общем для наружного и внутреннего слоев горизонтальном шве сетками из проволочной арматуры, соединенной с сетками из стекловолокна, укладываемыми по всей площади внутреннего слоя стены. Технический результат: обеспечение энергосберегающих свойств с одновременным снижением затрат на строительство и снижение трудоемкости монтажа. 5 ил.
Наверх