Многоэтажное здание и объемный блок здания

 

Изобретение относится к индустриальному домостроению многоэтажных зданий из объемных блоков. Многоэтажное здание содержит объемные блоки, длина каждого из которых кратна его ширине, выполненные из продольной стеновой панели, расположенной по одной из боковых граней плиты перекрытия или со смещением относительно нее и по меньшей мере одной поперечной стеновой панели, выполненной в виде отдельного элемента, установленной по крайней мере по одной из торцевых граней плиты перекрытия или в пределах ее длины по крайней мере по одну сторону продольной стеновой панели. Каждый объемный блок последующего этажа установлен на блок нижележащего этажа с совмещением или поперечным расположением осей продольных стеновых панелей, а в каждом этаже здания по крайней мере часть объемных блоков установлены с параллельным или взаимноперпендикулярным расположением их продольных осей и с совмещением по крайней мере части их продольных и поперечных стеновых панелей, обращенных друг к другу свободными торцевыми гранями с образованием ими единой стены. Изобретение позволяет повысить устойчивость и пространственную жесткость здания, а также расширить объемно-планировочные возможности здания. 7 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к индустриальному домостроению, представленному объемно-блочной системой и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий из объемных блоков.

Известна конструкция многоэтажного здания, включающая объемные блоки, установленные друг на друга и выполненные из двух стеновых панелей и плиты перекрытия, жестко соединенных по их длине [1] Недостатком является сложность конструкции и монтажа здания, обусловленная наличием сдвоенных стеновых панелей соседних блоков, образующих между собой воздушные зазоры, требующие дополнительной герметизации и постоянного крепления в процессе монтажа одного блока к другому и к нижерасположенным блокам. Кроме того, требуется тщательное выравнивание блоков боковыми сторонами стеновых панелей в продольном и вертикальном направлениях для обеспечения необходимой устойчивости здания.

Наиболее близким к изобретению является многоэтажное здание, включающее установленные друг на друга объемные блоки, выполненные из продольной стеновой панели и плиты перекрытия, жестко соединенных по их длине [2] Недостатком известного здания является пониженная устойчивость и низкая пространственная жесткость, обусловленная продольным расположением объемных блоков и конструкций последних, не позволяющих осуществить монтаж здания без применения дополнительных доборных стеновых панелей в каждом ряду поэтажно расположенных блоков, что в свою очередь усложняет монтаж здания. Кроме того, здание обладает ограниченными объемно-планировочными возможностями.

Известен объемный блок здания, включающий жестко соединенные между собой плиту перекрытия, прямоугольной формы в плане, продольную стеновую панель и расположенные с противоположных сторон последней поперечные стеновые панели [3] Недостатком известного блока являются ограниченные объемно-планировочные возможности, обусловленные центральным расположением продольной стеновой панели, наличием жестко соединенных с ней поперечных стеновых панелей и консольным фиксированным расположением плиты перекрытия относительно поперечных стеновых панелей.

Наиболее близким к изобретению является объемный блок здания, включающий плиту перекрытия, длина которой кратна ее ширине, жестко соединенную с ней продольную стеновую панель и расположенную по крайней мере с одной из сторон последней поперечную стеновую панель [4] Недостатком известного блока являются также ограниченные объемно-планировочные возможности, обусловленные выполнением его в виде части комплекта строительных элементов различной формы, применяемых для сборки из них стен и потолков, а также большая их номенклатура, что снижает технологичность изготовления и усложняет монтаж здания и удорожает стоимость строительства.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и монтажа здания, повышение его устойчивости и пространственной жесткости, а также расширение объемно-планировочных возможностей за счет изменения конструкции объемных блоков и их взаимного расположения в здании по высоте и в плане и унификации объемных блоков здания.

Решение поставленной задачи достигается тем, что продольная стеновая панель расположена по одной из боковых граней плиты перекрытия или со смещением относительно нее, а каждый объемный блок снабжен по меньшей мере одной поперечной стеновой панелью, выполненной в виде отдельного элемента, установленной по крайней мере по одной из торцевых граней плиты перекрытия или в пределах ее длины по крайней мере по одну сторону продольной стеновой панели и прикрепленной к ней торцевой гранью, причем каждый объемный блок последующего этажа установлен на блок нижележащего этажа с совмещением или поперечным расположением осей продольных стеновых панелей, а в каждом этаже здания по крайней мере часть объемных блоков установлены с параллельным или взаимноперпендикулярным расположением их продольных осей и с совмещением по крайней мере части их продольных и поперечных стеновых панелей, обращенных друг к другу свободными торцевыми гранями с образованием ими единой стены, при этом длина блока кратна его ширине.

Кроме того, объемные блоки с продольной стеновой панелью, расположенной по одной из боковых граней плиты перекрытия, могут быть установлены по крайней мере в одном этаже с примыканием свободной продольной боковой грани плиты перекрытия каждого предыдущего блока к продольной стеновой панели или к свободной продольной боковой грани плиты перекрытия каждого последующего блока.

Кроме того, объемные блоки с продольной стеновой панелью, расположенной со смещением относительно одной из боковых граней плиты перекрытия, могут быть установлены по крайней мере в одном этаже с примыканием продольной боковой грани части плиты перекрытия, имеющей большую ширину, каждого предыдущего блока к продольной боковой грани части плиты перекрытия, имеющей меньшую или большую ширину, каждого последующего блока.

Кроме того, два блока, расположенные параллельно продольными осями, и примыкающий к ним блок, расположенный к последним взаимноперпендикулярно продольной осью, могут образовывать со смежными по высоте здания блоками пространственный модуль. При этом в каждом модуле блоки последующего этажа могут быть установлены с поворотом в плане на 180^o относительно блоков нижележащего этажа; причем каждый последующий модуль здания может быть установлен также с поворотом на 180^o относительно предыдущего модуля.

Такое решение многоэтажного здания позволяет повысить устойчивость и пространственную жесткость здания за счет оснащения объемного блока несущей поперечной стеновой панелью, которая в совокупности с продольной стеновой панелью позволяет обеспечить установку блоков по высоте здания или в плане как в продольном, так и в продольно-поперечном направлениях, выбирая соответствующую кратность длины и ширины блока, а также образовывать пространственные модули, обеспечивающие ведение монтажа здания с перевязкой блоков по высоте здания, а установка их с поворотом на 180^o в плане относительно друг друга позволяет к тому же расширить объемно-планировочные возможности здания.

Поставленная задача решена также благодаря тому, что поперечная стеновая панель блока выполнена в виде отдельного элемента и прикреплена к продольной стеновой панели по крайней мере по одной из торцевых граней плиты перекрытия или в пределах длины последней, причем продольная стеновая панель установлена по центральной оси блока или со смещением от нее в пределах ширины плиты перекрытия, имеющей прямоугольную форму в плане.

Кроме того, поперечные стеновые панели могут быть расположены кососимметрично относительно продольной стеновой панели.

Помимо этого, поперечные стеновые панели, размещенные по обе стороны продольной стеновой панели, могут быть установлены с совмещением их продольных осей.

Такое выполнение объемного блока позволяет упростить монтаж здания и повысить технологичность заводского изготовления блоков за счет уменьшения номенклатуры строительных элементов здания и унификации объемных блоков благодаря выполнению поперечной стеновой панели в виде отдельного элемента.

Кроме того, выполнение объемного блока прямоугольной формы, длина которой кратна ее ширине, со смещением продольной стеновой панели относительно одной из боковых граней плиты перекрытия и выполнение поперечной панели в виде отдельного элемента с установкой ее в пределах длины плиты перекрытия позволяет расширить объемно-планировочные возможности блока при сборке здания за счет установки их как в продольном, так и в поперечном направлениях, и вместе с тем повысить пространственную жесткость и устойчивость здания, собираемого из этих блоков.

Сущность изобретения поясняется графическими изображениями, где: на фиг. 1 изображен фрагмент многоэтажного здания, аксонометрия; на фиг. 2, 3 и 4 - фрагменты многоэтажного здания из объемных блоков различной формы, вертикальный разрез; на фиг. 5, 6 и 7 фрагменты здания, план; на фиг. 8 - фрагмент здания из двух пространственных модулей, план; на фиг. 9 и 10 - пространственный модуль здания, вид сбоку; на фиг. 11-19 варианты объемного блока здания, аксонометрия; на фиг. 20, 21 и 22 варианты поперечной стеновой панели объемного блока в виде отдельного элемента объемного блока, аксонометрия.

Многоэтажное здание состоит из объемных блоков 1, выполненных из продольной стеновой панели 2 и плиты 3 перекрытия, жестко соединенных по их длине и по меньшей мере одной поперечной стеновой панели 4, выполненной в виде отдельного элемента, как показано на фиг. 20, 21 и 22, размер которого по ширине блока 1 выбирается в зависимости от смещения продольной стеновой панели 2 относительно одной из боковых граней плиты 3 перекрытия. Поперечную стеновую панель 4 устанавливают по крайней мере по одной из торцевых граней плиты 3 перекрытия или в пределах ее длины и прикрепляют с помощью закладных деталей (не показано) к продольной стеновой панели 2, располагая по крайней мере по одну сторону последней.

На фиг. 2, 3 и 4 показаны фрагменты здания, каждый объемный блок 1 последующего этажа которого установлен на блок нижележащего этажа с совмещением осей продольных стеновых панелей 2 и параллельным расположением последних в каждом этаже здания. При этом на фиг. 2 схематично изображен вертикальный разрез здания из объемных блоков 1 с расположением продольной стеновой панели 2 по центральной оси плиты 3 перекрытия, на фиг. 3 - вертикальный разрез здания из объемных блоков 1 с продольной стеновой панелью 2, расположенной по боковой грани плиты 3 перекрытия, поэтажно установленных с примыканием свободной боковой грани плиты 3 перекрытия каждого предыдущего блока 1 к продольной стеновой панели 2 либо к свободной боковой грани плиты 3 перекрытия каждого последующего блока 1, на фиг. 4 вертикальный разрез здания из объемных блоков 1 с продольной стеновой панелью 2, расположенной со смещением относительно одной из боковых граней и центральной оси плиты 3 перекрытия, поэтажно установленных с примыканием продольной боковой грани части плиты 3 перекрытия, имеющей большую ширину, каждого предыдущего блока 1 к продольной боковой грани части плиты 3 перекрытия, имеющей меньшую или большую ширину каждого последующего блока 1.

На фиг. 5, 6 и 7 показаны фрагменты здания в плане из объемных блоков 1, продольная стеновая панель 2 которых расположена по центральной оси плиты 3 перекрытия, установленных с параллельным расположением их продольных осей и совмещением поперечных стеновых панелей 4, обращенных друг к другу свободными торцевыми гранями с образованием единой стены. На фиг. 5 показано здание из объемных блоков 1, имеющих различное количество поперечных стеновых панелей 4 и расположение их относительно продольной стеновой панели 2 и торцевой грани плиты 3 перекрытия. На фиг. 6 изображен фрагмент здания из объемных блоков 1 с кососимметричным расположением поперечных стеновых панелей 4 относительно стеновой панели 2, а на фиг. 7 с совмещением их продольных осей.

На фиг. 8 (в плане) и 9, 10 (вид сбоку) показаны фрагменты здания из объемных блоков 1, образующих со смежными по высоте здания блоками 1 пространственный модуль 5, два объемных блока которого расположены параллельно продольными осями, а примыкающий к ним блок 1 расположен перпендикулярно продольной осью, причем длина плиты 3 перекрытия каждого блока 1 кратна двум ее ширинам. При этом пространственные модули 5 установлены с поворотом в плане на 180^o относительно друг к другу. На фиг. 9 показан пространственный модуль 5, у которого смежные по высоте блоки 1 установлены с поворотом в плане на 180^o относительно друг друга. На фиг. 10 показан пространственный модуль 5 с параллельным расположением продольных осей объемных блоков 1 по высоте здания. Причем объемные блоки 1 пространственных модулей 5 установлены с совмещением продольных 2 и поперечных 4 стеновых панелей, обращенных друг к другу свободными торцевыми гранями с образованием единой стены.

На фиг. 11-19 изображены объемные блоки прямоугольной формы в плане с различным расположением продольной стеновой панели 2 по ширине плиты 3 перекрытия и поперечной стеновой панели по длине последней. На фиг. 11, 12 и 13 показаны объемные блоки, имеющие по одной поперечной стеновой панели 4, установленной по центральной оси блока, и расположением продольной стеновой панели 2 по центральной оси блока (фиг. 11) со смещением относительно нее и боковой грани плиты 3 перекрытия в пределах ширины последней (фиг. 13) и по боковой грани плиты 3 перекрытия (фиг. 12).

На фиг. 14-17 изображены объемные блоки с центральным расположением продольной стеновой панели 2 относительно плиты 3 перекрытия, на которых установлены две и более поперечные стеновые панели 4 с кососимметричным расположением их относительно продольной стеновой панели 2 (фиг. 14) и с совмещением их продольных осей (фиг. 15 и 16). На фиг. 17 показан блок, на котором с одной стороны продольной стеновой панели 2 установлено две поперечные стеновые панели 4, а с другой одна. На фиг. 18 и 19 изображены объемные блоки, поперечные стеновые панели, на которых установлены по торцевой грани плиты 3 перекрытия.

Объемные блоки формуются в формах одного типа плитой 3 перекрытия вверх. Поперечные стеновые панели 4 формуются в отсеках, образующихся при сборке форм в формовочном пролете. Затем объемный блок вынимается из формы, кантуется продольной стеновой панелью 2 вверх, и производится установка на нем поперечной стеновой панели 4 в зависимости от расположения ее в пределах длины плиты 3 перекрытия и крепление к продольной стеновой панели 2 с помощью закладных деталей.

Такое выполнение объемного блока позволяет сократить номенклатуру строительных элементов, из которых возводится многоэтажное здание, повысить технологичность их изготовления и уменьшить размеры площадей для их изготовления, в связи с чем полигон по изготовлению объемных блоков может располагаться в непосредственной близости от строительной площадки для застройки многоэтажных зданий.

Возведение здания осуществляется путем последовательного монтажа объемных блоков друг на друга колоннами на всю высоту здания в направлении его длины или с образованием пространственных модулей по длине здания, при этом блоки могут быть установлены в продольном и продольно-поперечном направлениях как по длине, так и по высоте здания, в связи с чем размеры каждого блока 1 модуля выбраны таким образом, что его длина кратна ширине, например, двум.

В стеновых панелях выделяют зоны для размещения оконных и дверных проемов. Блоки 1 армированы одним арматурным каркасом стены с гибкой привязкой проемов в каждом конкретном блоке 1. Проемы могут быть образованы либо инвентарными проемообразователями, либо оставляемыми в блоках 1 деревянными коробками. Армирование плиты 3 перекрытия осуществляется универсальными плоскими сетками.

Дополнительно в номенклатуру сборных изделий входят панели перегородок вспомогательных помещений, лестничные марши с площадкой, плиты покрытия, перемычки и мелкие стеновые блоки для наружных стен.

Таким образом, готовое здание представляет собой конструкцию, обладающую повышенной устойчивостью и пространственной жесткостью, которая при незначительной доработке позволяет возводить здания с повышенной сейсмичностью.

С использованием изобретения возможно строительство различных по назначению многоэтажных зданий в любых объемных планировочных решениях.

Заводское производство блоков ввиду простоты их формовки плитой вверх с последующим кантованием распалубленных блоков имеет высокие технико-экономические показатели. Оснащение же их отдельной поперечной стеновой панелью 4, монтируемой на плите 3 перекрытия в заводских условиях, позволяет производить укрупненную сборку объемного блока 1, что сокращает сроки и снижает трудоемкость возведения многоэтажного здания.

На заводе также производится установка оконных и дверных проемов, заделка швов и шпаклевка бетонных поверхностей.

По заключениям ЦНИИСК им. Кучеренко и ЦНИИЭПжилища предложенная конструкция трех- и пятиэтажных жилых и общественных зданий системы ТАВР является новой прогрессивной системой бескаркасных зданий, не имеет аналогов в индустриальном строительстве и с незначительной доработкой может быть использована при строительстве в сейсмических районах.

Формула изобретения

1. Многоэтажное здание, включающее установленные друг на друга объемные блоки, выполненные из продольной стеновой панели и плиты перекрытия, жестко соединенных по их длине, отличающееся тем, что продольная стеновая панель расположена по одной из боковых граней плиты перекрытия или со смещением относительно нее, а каждый объемный блок снабжен по крайней мере одной поперечной стеновой панелью, выполненной в виде отдельного элемента, установленной по крайней мере по одной из торцевых граней плиты перекрытия или в пределах ее длины по крайней мере по одну сторону продольной стеновой панели и прикрепленной к ней торцевой гранью, причем каждый объемный блок последующего этажа установлен на блок нижележащего этажа с совмещением или поперечным расположением осей продольных стеновых панелей, а в каждом этаже здания по крайней мере часть объемных блоков установлены с параллельным или взаимно перпендикулярным расположением их продольных осей и с совмещением по крайней мере части их продольных и поперечных стеновых панелей, обращенных друг к другу свободными торцевыми гранями с образованием ими единой стены, при этом длина блока кратна его ширине.

2. Здание по п. 1, отличающееся тем, что объемные блоки с продольной стеновой панелью, расположенной по одной из боковых граней плиты перекрытия, установлены по крайней мере в одном этаже с примыканием свободной продольной боковой грани плиты перекрытия к продольной стеновой панели или к свободной продольной боковой грани плиты перекрытия каждого последующего блока.

3. Здание по п. 1, отличающееся тем, что объемные блоки с продольной стеновой панелью, расположенной со смещением относительно одной из боковых граней плиты перекрытия, установлены по крайней мере на одном этаже с примыканием продольной боковой грани части плиты перекрытия, имеющей большую ширину, каждого предыдущего блока к продольной боковой грани части плиты перекрытия, имеющей меньшую или большую ширину, каждого последующего блока.

4. Здание по п.1, отличающееся тем, что два блока, расположенные параллельно продольными осями, и примыкающий к ним блок, расположенный к последним взаимно перпендикулярно продольной осью, образуют со смежными по высоте здания блоками пространственный модуль.

5. Здание по п.4, отличающееся тем, что каждый последующий модуль здания установлен с поворотом в плане на 180^o относительно предыдущего модуля.

6. Здание по п.4, отличающееся тем, что блоки каждого последующего этажа пространственного модуля установлены в плане на 180^o относительно блоков нижележащего этажа.

7. Объемный блок здания, включающий плиту перекрытия, длина которой кратна ее ширине, жестко соединенную с ней продольную стеновую панель и расположенную по крайней мере с одной из сторон последней поперечную стеновую панель, отличающийся тем, что поперечная стеновая панель выполнена в виде отдельного элемента и прикреплена к продольной стеновой панели по крайней мере по одной из торцевых граней плиты перекрытия или в пределах длины последней, причем продольная стеновая панель установлена по центральной оси блока или со смещением от нее в пределах ширины плиты перекрытия, имеющей прямоугольную форму в плане.

8. Блок по п.7, отличающийся тем, что поперечные стеновые панели расположены кососимметрично относительно продольной стеновой панели.

9. Блок по п.7, отличающийся тем, что поперечные стеновые панели, размещенные по обе стороны продольной стеновой панели, установлены с совмещением их продольных осей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22