Армокаменный цоколь небольшого легкого здания с подвалом



Армокаменный цоколь небольшого легкого здания с подвалом
Армокаменный цоколь небольшого легкого здания с подвалом

 


Владельцы патента RU 2460855:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)

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. Названые здания могут располагаться практически на любых грунтах, возможно в сейсмических или других районах с особыми условиями эксплуатации. Армокаменный цоколь небольшого здания включает пространственную рамную конструктивную систему из жестко-сопряженных вертикальных и горизонтальных брусковых армокаменных элементов с тонкими диафрагмами жесткости, выполненных высококачественной кладкой из рядового керамического кирпича, и усиливающие их пространственные арматурные каркасы. Сопряжения брусковых элементов выложены по системам перевязок и заведением всех продольных стержней арматурного каркаса каждого из сопрягаемых брусковых элементов на всю толщину элемента поперечного направления, при этом к основным продольным стержням пространственного арматурного каркаса каждого брускового элемента, проходящим через всю длину этого элемента, добавлены дополнительные продольные стержни, проходящие через сопряжение и четверть его длины, в которой стержни поперечной арматуры размещены в два раза чаще, чем в средней части элемента. Стержни арматурных каркасов размещены с тщательной заделкой в отверстиях кирпича, в швах кладки или в прорезанных пазах краев постелей кирпичей. Кладка кирпича выполнена горизонтальными рядами, по многорядной системе с перевязкой швов в половину кирпича с допущением совпадения этих швов не более чем в трех соседних рядах, с полной и плотной заделкой всех отверстий кирпича, швов кладки, прорезанных пазов в кирпичах высококачественным, мелкозернистым, пластифицированным, многокомпонентным бетоном. Технический результат: повышение несущей способности, устойчивости, жесткости и долговечности конструкций небольших каменных зданий с подвалом. 2 ил.

 

Изобретение разработано для строительства, относится 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. Названые здания могут располагаться практически на любых грунтах, возможно в сейсмических или других районах с особыми условиями эксплуатации.

Известны и широко применяются возведение цоколей каменных зданий из сборных бетонных фундаментных блоков, цокольных панелей заводского изготовления или монолитного бетона /Каменные конструкции и их возведение. Справочник строителя. - М., Стройиздат., 1989. - С.117/ [1].

Недостатком этих конструкций является высокая массивность, материалоемкость и стоимость, а их возведение нередко оказывается нерациональными из-за больших энергозатрат, расходов на спецтранспорт и крановое оборудование.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство цоколя каменного здания из керамического кирпича с маркой по морозостойкости не ниже F50 в виде массивных стен постоянной толщины, выполненных обычной кладкой при строительстве на слабых грунтах с включением армированных швов. /Кирпич и камень керамические. Межгосударственный стандарт. Общие технические условия. ГОСТ 530-2007. - М., ГОССТРОЙ., 2007. - С.8/ [2]. Принят за прототип.

Недостатком этой конструкции является большая материалоемкость в сочетании с часто встречающимся отсутствием армированных швов в фундаментах небольших зданий, что приводит к недостаточной их несущей способности, и поэтому их не рационально применять на слабых, просадочных грунтах и в районах с особыми условиями эксплуатации.

Сущность изобретения заключается в снижении экономических и материальных затрат при строительстве цокольных частей стен небольших каменных зданий с подвалами, удаленных от предприятий стройиндустрии, расположенных практически на любых грунтах, возможно в сейсмических районах или с другими особыми условиями эксплуатации.

Техническим результатом изобретения является совершенствование конструктивного решения, технологии возведения, повышение несущей способности, устойчивости, жесткости и долговечности конструкций небольших каменных зданий с подвалом.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном армокаменном цоколе небольшого здания, включающем пространственную рамную конструктивную систему из жестко-сопряженных вертикальных и горизонтальных брусковых армокаменных элементов с тонкими диафрагмами жесткости, выполненных высококачественной кладкой из рядового керамического кирпича, и усиливающие их пространственные арматурные каркасы, особенностью является то, что сопряжения брусковых элементов выложены по системам перевязок и заведением всех продольных стержней арматурного каркаса каждого из сопрягаемых брусковых элементов на всю толщину элемента поперечного направления, при этом к основным продольным стержням пространственного арматурного каркаса каждого брускового элемента, проходящим через всю длину этого элемента, добавлены дополнительные продольные стержни, проходящие через сопряжение и четверть его длины, в которой стержни поперечной арматуры размещены в два раза чаще, чем в средней части элемента; стержни арматурных каркасов размещены с тщательной заделкой в отверстиях кирпича, в швах кладки или в прорезанных пазах краев постелей кирпичей; кладка кирпича выполнена горизонтальными рядами по многорядной системе с перевязкой швов в половину кирпича с допущением совпадения этих швов не более чем в трех соседних рядах, с плотной и полной заделкой всех отверстий кирпича, швов кладки, прорезанных пазов в кирпичах высококачественным, мелкозернистым, пластифицированным, многокомпонентным бетоном. Отличное сцепление последнего с поверхностью кирпича существенно увеличивает несущую способность, жесткость и долговечность конструкций. Кроме того, сочетание высокопрочных рамных брусковых элементов и тонких вертикальных диафрагм улучшает пространственную работу конструкций по восприятию внешних нагрузок и приводит к более экономичным конструктивным решениям.

Армокаменный цоколь небольшого легкого здания представляет собой пространственную рамную конструктивную систему из жестко-сопряженных вертикальных и горизонтальных брусковых элементов с тонкими, ребристыми или плоскими диафрагмами жесткости, выполненных высококачественной кладкой из рядового керамического кирпича пластического прессования с тремя цилиндрическими, вертикальными и симметрично расположенными отверстиями с марками не ниже чем: по прочности М200 и по морозостойкости F50, с усиливающими устанавливаемыми в процессе кладки пространственными арматурными каркасами, стержни которых размещают и заделывают в отверстиях кирпичей и в швах кладки или для уменьшения толщины последних в прорезанных пазах в краях постелей кирпичей. Кладку ведут с полной и плотной заделкой всех швов, пазов и отверстий мелкозернистым, пластифицированным, многокомпонентным бетоном классом по прочности не ниже чем В25, с маркой по морозостойкости не ниже чем F50. Жесткость стыков горизонтальных и вертикальных брусковых элементов, а также мест примыкания к ним диафрагм и их ребер обеспечивают полным заведением их стержней продольной арматуры на всю толщину элемента поперечного направления. Кладку выполняют с перевязкой вертикальных швов в половину кирпича по многорядной системе, в которой допускается совпадение этих швов не более чем в трех соседних рядах. В случае отсутствия между некоторых брусковых элементов диафрагм жесткости, целесообразно горизонтальные брусковые элементы выполнять кладкой кирпичей на ребро с размещением и заделкой продольных стержней пространственных арматурных каркасов в цилиндрических отверстиях кирпичей. Опирание армокаменного цоколя на основание осуществляют в зависимости от характеристик грунтов или на уширенные нижние горизонтальные брусковые элементы, или на дополнительные фундаменты. Расчет и конструирование армокаменного цоколя небольшого здания выполняют как для статически неопределимой, многопролетной рамы из брусковых элементов с учетом ее совместной работы с основанием по нормам проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений, железобетонных, каменных и армокаменных конструкций.

На фиг.1 приведен пример фрагмента армокаменного цоколя небольшого здания, где приняты следующие обозначения: нижние горизонтальные брусковые элементы - 1, вертикальные брусковые элементы - 2, верхние горизонтальные брусковые элементы - 3, столбчатые фундаменты - 4, диафрагмы - 5, вертикальные ребра жесткости - 6, горизонтальные ребра жесткости - 7, основные продольные стержни горизонтальных брусковых элементов - 8, дополнительные продольные стержни горизонтальных брусковых элементов - 9, основные продольные стержни вертикальных брусковых элементов - 10, дополнительные продольные стержни вертикальных брусковых элементов - 11.

На фиг.2 приведены сечения горизонтального - а и вертикального - б брусковых элементов, находящихся у мест их сопряжений, где изображены: порядные раскладки кирпича, основные продольные стержни горизонтальных брусковых элементов - 8, дополнительные продольные стержни горизонтальных брусковых элементов - 9, горизонтальные стержни поперечной арматуры - 13, вертикальные стержни поперечной арматуры - 14, основные продольные стержни вертикальных брусковых элементов - 10, дополнительные продольные стержни вертикальных брусковых элементов - 11, зигзагообразные сетки - 12.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Устройство армокаменного цоколя небольшого легкого здания осуществляют по разработанным подробным рабочим чертежам и по проекту организации работ. Его возведение целесообразно начинать с одного из углов, являющегося сопряжением вертикального брускового элемента - 2, нижних горизонтальных брусковых элементов - 1 и верхних горизонтальных брусковых элементов - 3, показанных на фиг.1. По заранее возведенным столбчатым фундаментам - 4 и выровненному и уплотненному грунту или, возможно, согласно рабочим чертежам, по бетонной подготовке, по принятой системе перевязки высококачественной кладкой последовательно возводят нижние горизонтальные брусковые элементы - 1, вертикальные брусковые элементы - 2, диафрагмы - 5 с вертикальными ребрами жесткости - 6 и горизонтальными ребрами жескости - 7, верхние горизонтальные брусковые элементы - 3 с установкой и заделкой в процессе кладки соответствующих стержней пространственных арматурных каркасов в отверстиях кирпичей, в швах кладки или в прорезанных пазах в краях постелей кирпичей, как это показано на фиг.1 и фиг.2. Высококачественность кладки достигается полной и плотной заделкой всех отверстий в кирпиче, устройством тонких плотных швов из высококачественного мелкозернистого пластифицированного бетона с классом по прочности не ниже В25, с подвижностью 2-4 см и высоким сцеплением материала шва с поверхностью кирпичей, для чего кладку ведут кирпичом в водонасыщенном состоянии, иногда с последующим доувлажнением. Дополнительно применяют шприцы инъекторы для заполнения отверстий в кирпичах, подобно инъецированию каналов с предварительно напряженной арматурой железобетонных конструкций. Применяют специальные шаблоны, кондукторы, направляющие рейки, порядовки, временные крепления рядов кирпича и стержней арматуры, специальные инструменты и другие приспособления, улучшающие качество кладки. Если степень насыщения сечений кладки арматурой невелика, то рационально, где это возможно, заменять кирпич с отверстиями на равноценный рядовой полнотелый кирпич. Жесткое сопряжение вертикальных брусковых элементов - 2, нижних горизонтальных брусковых элементов - 1 и верхних горизонтальных брусковых элементов - 3, армокаменного цоколя достигается их выкладкой по системам перевязки сопряжений и заведением или пересечением основных продольных стержней горизонтальных брусковых элементов - 8, основных продольных стержней вертикальных брусковых элементов - 10, дополнительных продольных стержней горизонтальных брусковых элементов - 9 и дополнительных продольных стержней вертикальных брусковых элементов - 11 арматурных каркасов каждого из сопрягаемых элементов через всю толщину элемента поперечного направления. Основными продольными стержнями горизонтальных брусковых элементов - 8, основными продольными стержнями вертикальных брусковых элементов - 10 арматурных каркасов считаются стержни, проходящие по всей длине элементов; дополнительными продольными стержнями горизонтальных брусковых элементов - 9 и дополнительными продольными стержнями вертикальных брусковых элементов - 11 считаются стержни, проходящие по четвертям длин элементов у торцов и обеспечивающие жесткость сопряжений и прочность элементов от изгибающих узловых моментов и перерезывающих усилий у сопряжений. Последнее обеспечивается также стержнями поперечной арматуры элемента, располагаемыми в два раза чаще в четвертях длин элементов у сопряжений, чем в половинах длин средних частей элементов. В качестве поперечной арматуры преимущественно и рационально применять в вертикальных элементах зигзагообразные сетки - 12. Их применяют попарно, располагая в двух соседних швах с взаимно перпендикулярным расположением стержней. При необходимости, например, для ограждения подвальных помещений или для увеличения жесткости рамной конструкции армокаменного цоколя, вертикальное пространство между брусковыми элементами может быть заполнено относительно тонкими диафрагмами - 5 с вертикальными ребрами жесткости - 6, горизонтальными ребрами жесткости - 7 или без них.

Заявленный армокаменный цоколь небольшого здания следует возводить в теплое время года для получения необходимой прочности мелкозернистого бетона.

Разработанное конструктивное решение армокаменного цоколя небольшого здания при его практическом и рациональном использовании в строительстве даст значительный экономический эффект и поможет разработать новые технологические приемы возведения армокаменных конструкций.

Источники информации

1. Каменные конструкции и их возведение. Справочник строителя. - М., Стройиздат., 1989. - С.117.

2. Кирпич и камень керамические. Межгосударственный стандарт. Общие технические условия. ГОСТ 530-2007. - М., ГОССТРОЙ, 2007. - С.8.

Армокаменный цоколь небольшого здания, включающий пространственную рамную конструктивную систему из жестко-сопряженных вертикальных и горизонтальных брусковых армокаменных элементов с тонкими диафрагмами жесткости, выполненных высококачественной кладкой из рядового керамического кирпича и усиливающие их пространственные арматурные каркасы, отличающийся тем, что сопряжения брусковых элементов выложены по системам перевязок и заведением всех продольных стержней арматурного каркаса каждого из сопрягаемых брусковых элементов на всю толщину элемента поперечного направления, при этом к основным продольным стержням пространственного арматурного каркаса каждого брускового элемента, проходящим через всю длину этого элемента, добавлены дополнительные продольные стержни, проходящие через сопряжение и четверть его длины, в которой стержни поперечной арматуры размещены в два раза чаще, чем в средней части элемента; стержни арматурных каркасов размещены с тщательной заделкой в отверстиях кирпича, в швах кладки или в прорезанных пазах краев постелей кирпичей; кладка кирпича выполнена горизонтальными рядами, по многорядной системе с перевязкой швов в половину кирпича с допущением совпадения этих швов не более чем в трех соседних рядах, с полной и плотной заделкой всех отверстий кирпича, швов кладки, прорезанных пазов в кирпичах высококачественным, мелкозернистым, пластифицированным, многокомпонентным бетоном.



 

Похожие патенты:

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

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

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

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

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 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.
Наверх