Способ возведения куполообразных зданий



Способ возведения куполообразных зданий
Способ возведения куполообразных зданий
Способ возведения куполообразных зданий
Способ возведения куполообразных зданий

 


Владельцы патента RU 2454514:

Герливанов Вадим Витальевич (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения куполообразных зданий, и может быть использовано при строительстве зданий различных форм. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности использования различных теплоизоляционных материалов и разнообразия форм зданий при сохранении прочностных характеристик. Формируют куполообразный каркас из шарнирно соединенных элементов, устанавливают опалубку путем обшивки внутренней стороны каркаса по регулируемым направляющим. Затем формируют, по меньшей мере, один слой бетона нанесением его на внешнюю сторону опалубки с армированием слоя сеткой, снимают опалубку, обшивают по регулируемым направляющим внешнюю сторону каркаса и в процессе обшивки заполняют пространство между образующейся внешней стенкой и слоем бетона теплоизоляционным материалом. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения куполообразных зданий, и может быть использовано при строительстве зданий различных форм (округлых, а также форм, близких к «природным» не симметричным с элементом перетекания).

Известен способ возведения куполообразного сооружения путем сборки каркаса, включающего ребра, и покрытия каркаса материалом (RU 2040664 C1, опубликовано 25.07.1995). Сооружение предназначено для проведения зрелищных мероприятий, имеет невысокую прочность и не предусматривает теплоизоляцию.

Наиболее близким к предложенному является способ возведения куполообразных зданий, согласно которому сначала собирают круглый металлический каркас (для формирования купола), затем на нем закрепляют оболочку, которую при помощи вентиляторов наполняют воздухом для придания ей куполообразной конфигурации. Затем изнутри на поверхность оболочки наносят полиуретановую пену, которая, застывая, формирует первичный жесткий каркас. Далее на крючках, закрепленных в пене, собирают каркас и после этого осуществляют набрызгивание раствора толщиной 50 см, при этом все операции проводятся изнутри здания. Оболочка, которая использовалась для формирования купола, в дальнейшем остается как гидроизоляция (см. «Библиотека строителя - Статьи - Надуем - будем жить» в Интернете на сайте http://stroylib.com/article_35.html). К недостаткам известного способа следует отнести ограничения по применению теплоизоляции, поскольку в данной технологии объем каркаса заполнен бетоном, а полиуретановая пена играет одновременно две роли: это формирование каркаса и теплоизоляция, и поэтому замененной быть не может, поскольку для этого нужно менять всю технологию. Кроме того, пена - это материал, не отличающийся большой долговечностью и прочностью, тем более пена нанесена снаружи здания и может быть механически повреждена, что сразу скажется на теплоизоляции здания. Здание не дышит, поскольку оболочка полностью герметична, а это чревато накоплением влаги внутри стены и, как следствие, развитием в стене грибка, поскольку летом влага, накопленная за зиму, выйти не успеет из-за большой толщины стены. Внутренняя отделка здания требует больших затрат для достижения ровной поверхности стен. Большой вес здания требует изготовления серьезного фундамента, что ведет к удорожанию строительства.

Задачей изобретения является создание способа монтажа куполообразных зданий с требуемыми геометрическими, теплоизоляционными и прочностными характеристиками и меньшими затратами на их возведение.

Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении возможности использования различных теплоизоляционных материалов и разнообразия форм зданий при сохранении прочностных характеристик.

Указанный технический результат достигается в заявленном способе за счет того, что формируют куполообразный каркас, формируют опалубку путем обшивки внутренней стороны каркаса, формируют слой бетона нанесением его на внешнюю сторону опалубки, формируют внешнюю стенку путем обшивки внешней стороны каркаса, в процессе обшивки заполняют пространство между образующейся внешней стенкой и сформированным слоем бетона теплоизоляционным материалом.

При этом согласно предпочтительным вариантам реализации изобретения, указанный технический результат достигается также за счет того, что:

- на сформированную внешнюю стенку укладывают кровельное покрытие;

- каркас формируют в виде двухуровневой сетки, шарнирно соединенные элементы которой расположены по меридианам и параллелям;

- при формировании слоя бетона осуществляют его армирование сеткой;

- для формирования слоя бетона без его армирования используют фибробетон;

- при формировании опалубки устанавливают с помощью шпилек на внутренней стороне каркаса регулируемые направляющие и придают им требуемый изгиб путем регулирования их положения на шпильках, а обшивку осуществляют путем закрепления материала опалубки на регулируемых направляющих;

- нанесение слоя бетона осуществляют набрызгиванием на опалубку со стороны каркаса;

- после затвердевания сформированного слоя бетона опалубку снимают;

- при формировании внешней стенки устанавливают с помощью шпилек на внешней стороне каркаса регулируемые направляющие и придают им требуемый изгиб путем регулирования их положения на шпильках, а обшивку осуществляют путем закрепления материала внешней стенки на регулируемых направляющих;

- в качестве элементов каркаса используют брус дерева или трубы;

- в качестве направляющих используют доску или соединенные в несколько слоев полосы фанеры;

- в качестве материала опалубки и внешней стенки используют доску, фанеру или плиту OSB;

- в качестве теплоизоляционного материала используют полистиролбетон, аэролит, пенобетон или волокнистый материал.

На фиг.1 показано вертикальное сечение каркаса монтируемого здания. На фиг.2 - вид каркаса сверху. На фиг.3 - вид каркаса изнутри. На фиг.4 показан фрагмент стены здания - место А на фиг.1.

Заявленный способ реализуется следующим образом.

Сначала формируют каркас 1 будущего здания. Каркас может создаваться различными способами в зависимости от величины здания и ветровых характеристик района, где оно будет возводиться. Данный пример может использоваться для возведения жилого дома в личном строительстве. Каркас 1 собирают из сегментов, каждый из которых состоит из шарнирно соединенных элементов 2, выполненных в виде бруса или труб определенного диаметра, формы и длины. Каркас 1 предпочтительно собирают в виде двухуровневой сетки, шарнирно соединенные элементы 2 которой расположены по меридианам и параллелям купола. Каркас может также быть сформирован из длинномерных гибких элементов, изогнутых с нужной кривизной и зафиксированных.

Расстояние между элементами 2 выбирается в зависимости от необходимой толщины изоляции и площади будущего здания. После монтажа каркаса 1 (фиг.2, 3) с его внутренней стороны через определенный шаг устанавливают шпильки 3, на которые крепят направляющие 4, которые могут быть выполнены из доски или полос фанеры, соединенных в несколько слоев (использоваться может любой материал в виде полосы заданной длины с определенными характеристиками на изгиб).

Направляющие 4 за счет длины шпилек 3 отодвигают от каркаса 1 на определенное расстояние, которое зависит от толщины наносимого слоя 6 бетона. Затем направляющим 4 придают требуемый изгиб путем их регулировки на шпильках 3 с целью точной отработки внутренней конфигурации будущего здания, что в дальнейшем скажется на прочности и устойчивости строения. Делают это с помощью тонкого троса, закрепленного в центре здания и имеющего длину радиуса здания внутри. После этого каркас 1 с внутренней стороны по регулируемым направляющим обшивают материалом для создания опалубки 5. В качестве материала для опалубки 5 может быть использована доска, фанера или плита OSB определенной толщины. Затем осуществляют формирование слоя 6 бетона нанесением его на внешнюю сторону опалубки 5 со стороны каркаса 1. Слой 6 наносится путем набрызгивания бетона. При этом если не используется фибробетон, то этот слой 6 армируют сеткой (не показана). В частном случае реализации таких бетонных слоев может быть несколько в зависимости от размеров здания и внешних условий. Например, после нанесения слоя по всему зданию ему дают высохнуть и таким же способом наносят второй, третий слой. После затвердевания раствора образуется строение наподобие «скорлупы яйца», без стыков и швов. Также следует отметить, что конечный слой, формирующий эту скорлупу, неравномерен: сверху он тоньше, чем внизу. Этот плавный переход толщины задается расчетами здания.

После затвердевания опалубка 5 может быть снята, поскольку этот слой 6 далее используется как внутренняя стенка для последующего заполнения пространства каркаса 1 (пространства между слоем 6 бетона и внешней стенкой 7) теплоизоляционным материалом, например полистиролбетоном, пенобетоном, аэролитом или сухим волокнистым теплоизоляционным материалом, таким как эковата. Обшивают внешнюю сторону каркаса 1 также по регулируемым направляющим, выставленным по той же технологии, но снаружи здания. При этом процесс заполнения обязательно осуществляют в несколько этапов по мере обшивки каркаса 1 с внешней стороны, т.е. в процессе формирования внешней стенки 7. Для этого внешняя стенка 7 сначала поднимается, например, только на метр, но по всему зданию, и образовавшееся пространство заполняют теплоизоляцией, затем еще на метр и т.д. Такой прием позволяет качественно и без пропусков заполнить внутреннее пространство каркаса 1. В качестве материалов для обшивки внешней стороны каркаса 1 могут быть использованы также доска, фанера или плиты OSB. Обшивка - внешняя стенка 7 - служит основанием для дальнейшего нанесения кровельного покрытия: гидроизоляция и черепица (на чертежах не показано).

Таким образом, заявленный способ позволяет осуществлять быстрый монтаж зданий не только правильных округлых форм, но и зданий с перетекающими не симметричными формами, близкими к «природным». При этом в заявленном способе возможно применять различные виды материалов для теплоизоляции за счет разделения процессов формирования каркаса и утепления здания.

1. Способ возведения куполообразных зданий, в котором формируют куполообразный каркас, формируют опалубку путем обшивки внутренней стороны каркаса, формируют слой бетона нанесением его на внешнюю сторону опалубки, формируют внешнюю стенку путем обшивки внешней стороны каркаса, в процессе обшивки заполняют пространство между образующейся внешней стенкой и сформированным слоем бетона теплоизоляционным материалом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на сформированную внешнюю стену укладывают кровельное покрытие.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование каркаса осуществляют в виде двухуровневой сетки, шарнирно соединенные элементы которой расположены по меридианам и параллелям.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании опалубки устанавливают с помощью шпилек на внутренней стороне каркаса регулируемые направляющие и придают им требуемый изгиб путем регулирования их положения на шпильках, а обшивку осуществляют путем закрепления материала опалубки на регулируемых направляющих.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании слоя бетона осуществляют его армирование сеткой.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования слоя бетона без его армирования используют фибробетон.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение слоя бетона осуществляют набрызгиванием раствора на опалубку со стороны каркаса.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что после затвердевания сформированного слоя бетона опалубку снимают.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании внешней стенки устанавливают с помощью шпилек на внешней стороне каркаса регулируемые направляющие и придают им требуемый изгиб путем регулирования их положения на шпильках, а обшивку осуществляют путем закрепления материала внешней стенки на направляющих.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве элементов каркаса используют брус или трубы.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве направляющих используют доску или соединенные в несколько слоев полосы фанеры.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала опалубки и внешней стенки используют доску, фанеру или плиту OSB.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплоизоляционного материала используют полистиролбетон, пенобетон, аэролит или волокнистый материал.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу возведения монолитного тонкостенного куполообразного железобетонного покрытия. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к структурной пространственной конструкции. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к вантово-арочной комбинированной конструкции покрытия, и может быть использовано при строительстве зданий различного назначения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к купольным крышам резервуаров для нефти и нефтепродуктов. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к арочно-вантовой пространственной конструкции покрытия, и может быть использовано при строительстве зданий различного назначения: спортивно-зрелищных сооружений, выставочных павильонов, торгово-складских зданий, наземных автостоянок, производственных зданий.

Покрытие // 2345198
Изобретение относится к области строительства, в частности к покрытию. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкции из тонколистовых холодногнутых профилей со встроенным каркасом, и может быть использовано при строительстве арочных зданий различного назначения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям купольных покрытий. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к сводчатым покрытиям зданий и сооружений. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устройства покрытий зданий и сооружений. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к купольным покрытиям вертикальных цилиндрических резервуаров. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости и трудоемкости изготовления и монтажа купола. Купольная крыша образована путем сопряжения двух конических поверхностей с различными углами наклона образующих к горизонтальной плоскости, содержит верхние и нижние меридиональные прямолинейные ребра, которые опираются на нижнее, верхнее и промежуточное опорные кольца. К меридиональным ребрам примыкают кольцевые прогоны, опоясывающие купол. В местах сопряжения нижних меридиональных ребер с промежуточным опорным кольцом устанавливаются V-образные распорки. В двух смежных секторах купола расположена система крестообразных связей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к большепролетным пространственным покрытиям здания. Технический результат заключается в повышении жесткости и прочности конструкции. Большепролетная пространственная система покрытия здания включает сводчатое покрытие, подкрепленное системой элементов жесткости, выполненное в виде двухскатных клеефанерных плит, состыкованных и закрепленных на двухскатных клеедощатых балках, образующих верхний пояс деревометаллических ферм. Фермы выполнены с металлической затяжкой, соединенной с верхним поясом при помощи деревянных раскосов и оперты на колонны или элементы здания и попарно раскреплены в продольном направлении связевыми фермами. Двухскатная плита выполнена П-образного поперечного сечения с двухскатными продольными клеедощатыми ребрами, связанными поперечными клеедощатыми ребрами и верхней обшивкой. Двухскатные продольные ребра в торцах плиты снабжены Г-образными пазами со стороны основания плиты и усилены вклеенными наклонными стержнями. Плиты уложены Г-образными пазами на балки верхнего пояса ферм и состыкованы торцами посредством установленных поверху накладок. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Купол // 2546703
Изобретение относится к области строительства, в частности к зданиям с купольными крышами. Технический результат заключается в повышении жесткости конструкции. Купол содержит деревянные меридиональные арочные ребра, выполненные из состыкованных торцами под углом друг к другу стержней, облицовку, скрепленную с каркасом и горизонтальные прогоны, скрепленные с меридиональными ребрами. Стержни выполнены из деревянного профиля, включающего фанерные пластины и закрепленные у их продольных кромок полки из деревянных брусков. Стержни скреплены стыковыми накладками, выполненными из брусков, закрепленных с обеих сторон фанерной пластины, так что плоскости брусков, расположенные на обеих сторонах пластины и образующие стыкуемые поверхности стержней, совпадают с плоскостью ее торца. Купол снабжен вертикальным несущим элементом, который своим верхним концом скреплен с центральным опорным элементом, выполненным в виде кольца, а на нижележащих участках скреплен по меньшей мере с одним междуэтажным перекрытием, выполненным из радиальных балок, один конец которых скреплен с соответствующим составным меридиональным ребром или опорным элементом основания купола, а другой - с вертикальным несущим элементом. Соседние радиальные балки связаны друг с другом посредством дополнительных прогонов, составляющих в плане кольца, концентрично расположенные относительно вертикального несущего элемента. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к большепролетным решетчатым купольным покрытиям зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности купола. Купольное покрытие содержит сдвоенный внутренний и внешний купола, опирающиеся на распорный барабан, который опирается на распорные металлические фермы треугольного сечения. Фермы широким концом соединены с барабаном, а узким концом с опорным пилоном. В зоне верхнего соединения фермы с внешним куполом монтируется навесной металлический козырек. Аналогичный козырек монтируется по нижнему соединению ферм с барабаном. Узкий край фермы соединяется с опорной пятой, канаты соединяют фермы с бетонными внешними противовесами, распорные несущие фермы связываются ригелями и прогонами, между которыми укладываются металлические и стеклянные пакеты, в местах соединения ферм с пилонами или стенами фермы подпираются снизу консолями. На вершине сдвоенного купола монтируется вентиляционная шахта. 17 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх