Быстровозводимое каркасное здание

Изобретение относится к области строительства, в частности к быстровозводимым каркасным зданиям. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности конструкции. Быстровозводимое каркасное здание содержит фундамент, стены, межэтажные перекрытия. Стены здания состоят из двух жестких, не связанных между собой металлических каркасов - внутреннего несущего каркаса в виде опирающихся на фундамент вертикальных колонн и внешнего каркаса аналогичной конструкции на расстоянии. Вертикальные колонны внутреннего и внешнего каркасов выполнены в виде труб с продольным пазом по всей их длине, герметично соединенных между собой более прочными замковыми элементами диаметром, равным диаметру колонн, и с боковым надрезом длиной, равной длине соединяемых колонн. 3 ил.

 

Изобретение относится к капитальным объектам гражданского и промышленного строительства, в частности к быстровозводимым каркасным зданиям, и может быть использовано при возведении как малоэтажных, так и многоэтажных зданий с длительным сроком эксплуатации при температурах от -50 до +50°С и относительной влажности воздуха до 100%.

В настоящее время наблюдается тенденция к сокращению сроков возведения зданий при малоэтажном строительстве. С этой целью на специализированных заводах можно изготавливать укрупненные высококачественные элементы здания повышенной готовности, доступные транспортировке к месту монтажа. При таком подходе строительство переходит в стадию простой технологической сборки.

Задачей изобретения является повышение прочности конструкции, а также значительное сокращение времени и трудозатрат на монтаж здания.

Известна конструктивная система для строительства малоэтажных зданий с металлическим каркасом (Патент РФ №62128, МПК Е04В, Е04Н. Конструктивная система для строительства малоэтажных зданий с металлическим каркасом / Камынин С.В., Каменщиков Н.И., Лавренкин Ю.А. ООО «Талдом Профиль», опубл. 27.03.2007), включающая наружные несущие стены, внутренние несущие стены, перегородки, конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий с каркасом из стальных профилей, несущие стропильные фермы или балки, кровельные и стеновые прогоны из стальных профилей, где указанные конструктивные элементы сформированы на базе рамных каркасов, изготовленных из тонкостенных стальных профилей, а теплозвукоизолирующий материал в стенах и перекрытиях располагается в пределах высоты сечения элементов каркаса и защищается изнутри пароизоляционной пленкой, а снаружи - диффузионной гидроизоляционной пленкой. Рамный каркас стен, перегородок и перекрытий изнутри обшит гипсокартонными или гипсоволокнистыми листами. Стальные конструктивные элементы стен, перекрытий и крыши снабжены антикоррозионным покрытием.

Недостатками известной конструктивной системы является то, что при строительстве имеются значительные ограничения по высоте здания и по длине пролетов перекрытий. Сооружения, построенные по данной системе, не могут относиться к объектам капитального строительства. Из-за ограниченной толщины стен здание будет «холодным» в регионах с зимней температурой ниже минус 25°С. На металлических конструкциях здания будет происходить выпадение конденсата, и материал утеплителя постепенно будет намокать, теряя свои теплозащитные свойства. Внутри массива стен возможно образование плесени и грибков. При эксплуатации таких сооружений зимой их нужно избыточно отапливать, чтобы удалять влагу из слоя утеплителя. Пожар снаружи или внутри приведет к обрушению конструкций. Кроме того, монтаж наружных и внутренних несущих стен, перегородок, межэтажных и чердачных перекрытий, также герметизация стыков происходит на высоте и включает большой процент ручных работ, что повышает риск аварийных ситуаций.

Известно быстровозводимое здание (Патент РФ №92037, МПК Е04В, Е04Н. Быстровозводимое здание / Гайденко Д.А., Лепченко В.В., Сагайдак С.Е., Семенов С.А., Хусид Б.Л., опубл. 11.12.2009), содержащее крышу, перегородки, наружные стены с внешней и внутренней обшивками, образующими несъемную опалубку, внутри которой помещен металлический каркас из стальных тонкостенных профилей. Опалубка монолитно заполнена легким ячеистым бетоном с образованием несущих стен. В качестве легкого ячеистого бетона использован полистиролбетон. Внешняя обшивка-опалубка наружных стен выполнена из фиброцементной плиты. Внутренняя обшивка-опалубка стен, обшивка перегородок и перекрытий выполнена из стекломагнезитовых листов или фибролитовых плит. Крыша выполнена с обшивками, образующими несъемную опалубку, внутри которой помещен металлический каркас из стальных тонкостенных профилей. Опалубка заполнена легким ячеистым бетоном.

Недостатками известного здания является то, что при строительстве имеются значительные ограничения по высоте здания и по длине пролетов перекрытий. Для создания несущих стен необходимо применять более тяжелые марки монолитного полистиролбетона, т.е. более теплопроводные и дорогие, чем указанные в описании полезной модели. Из-за ограниченной толщины стен здание не будет достаточно «теплым» в регионах с зимней температурой ниже минус 30°С. На армирующих металлических конструкциях здания будет происходить выпадение конденсата, что со временем может привести к обрушению. Кроме того, монтаж несъемной опалубки стен, перекрытий и перегородок, выполняемый вручную, без оснастки и оборудования средств строительной механизации, значительно увеличивает продолжительность возведения здания и снижает его экономическую эффективность.

Известно быстровозводимое здание (Патент РФ №2479696, МПК Е04В. Быстровозводимое здание с двускатной или мансардной крышей и способ его монтажа / Черепанов В.Д., Волков В.М., Черепанов С.В., Волкова Л.М., опубл. 27.09.2012), содержащее стеновые панели, раскладываемую крышу и фронтоны. Технический результат от использования такого быстровозводимого здания и способа его монтажа заключается в том, что можно быстро возвести здание как с двускатной, так и с мансардной крышей за счет сборки из предварительно изготовленных элементов повышенной заводской готовности и легко доставляемых к месту монтажа в сложенном компактном виде. Однако недостатком данной конструкции является то, что несущий каркас не рассчитан на большие нагрузки, а при его возведении имеются значительные ограничения как на высоту здания, так и на длину пролетов перекрытий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ возведения энергоэффективного каркасного здания (Патент РФ №2503781, МПК Е04В. Быстровозводимое энергоэффективное каркасное здание / Шефер Ю.В., опубл. 10.01.2014), в котором здание, состоящее из фундамента, стен, каркаса, межэтажных перекрытий, листов опалубки, имеет два не связанных между собой металлических каркаса, внутренний и внешний, а пространство между ними заполнено легким бетоном.

Способ возведения здания состоит из следующих операций:

- монтаж несущего внутреннего каркаса здания на фундаменте путем скрепления ригелями вертикальных колонн необходимой высоты;

- закрепление балок перекрытия на ригелях с помощью сварки и дополнительно болтовыми или заклепочными соединениями;

- заполнение пустотелых колонн, ригелей и балок теплоизолирующим материалом;

- монтаж с опорой на фундамент внешнего каркаса здания на необходимом расстоянии от внутреннего каркаса и их скрепление с помощью временных фиксаторов;

- крепление листов опалубки к межэтажным перекрытиям, стенам и внешнему каркасу здания;

- прокладка необходимых коммуникаций в пространстве опалубки;

- установка оконных и балконных блоков;

- монтаж мансардной крыши, конструкция которой аналогична конструкции межэтажного перекрытия и выполнена из тех же элементов;

- заливка в пространство опалубки твердеющего раствора теплоизолирующего материала (полистиролбетона) послойно по всему контуру здания с демонтажом временных фиксаторов.

Существенным недостатком известного здания является то, что монтаж стен, межэтажных перекрытий, включая мансардную крышу, а также опалубочное пространство, за счет большого процента ручных работ, выполняемых на высоте, значительно увеличивает продолжительность возведения здания.

Технической задачей изобретения является повышение прочности конструкции, а также сокращение времени возведения здания за счет механизации сборочно-монтажных работ при изготовлении стен, межэтажных перекрытий, внутреннего и внешнего каркаса, включая крышу, выполняемых на заранее спроектированных и изготовленных оправках-шаблонах с габаритами, соответствующими габаритам этажных каркасов здания.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в предлагаемом быстровозводимом каркасном здании внутренний каркас, являющийся основным несущим элементом, выполнен в виде опирающихся на фундамент вертикальных колонн. Колонны выполнены в виде труб с продольным пазом по всей их длине с последующим соединением кромок пазов путем герметичной фиксации замковыми элементами диаметром, равным диаметру труб, и с боковым надрезом длиной, равной длине соединяемых труб.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:

фиг. 1 - вертикальный разрез здания;

фиг. 2 - горизонтальный разрез здания;

фиг. 3 - монтаж внутреннего каркаса здания на высоту этажа здания на оправке.

Каркасное здание (см. фиг. 1 и 2) содержит фундамент 1, внутренний 2 и внешний 3 каркасы в виде колонн (труб) 4 с продольным пазом по всей их длине, замковые элементы 5 для соединения колонн, межэтажные перекрытия 6, состоящие из балок перекрытия 7 и листов опалубки 8, крышу 9, опалубочное пространство 10, заполняемое легким бетоном.

Монтаж несущего внутреннего каркаса 2 (см. фиг. 3) заключается в том, что колонны 4 каркаса герметично соединяются замковыми элементами 5 по всей высоте этажа, а затем на подготовленной оправке специальным прижимным устройством (здесь не показано) фиксируются в цилиндрический каркас 2. Замковый элемент 5 выполняется из более прочного, чем колонна, материала и представляет собой трубу диаметром, равным диаметру колонн, и с боковым надрезом длиной, равной длине соединяемых колонн.

Монтаж внешнего каркаса 3, листов опалубки 8 межэтажных перекрытий 6, крыши 9 проводится по технологии сборки внутреннего каркаса здания.

После монтажа внутреннего и внешнего каркасов в здании еще до заливки теплоизолирующего материала формируется пространство опалубки 10 по всей высоте здания, что позволяет проводить внутренние работы при любых погодных условиях.

Таким образом, предварительный монтаж основных конструктивных элементов здания (внутреннего и внешнего каркаса, листов опалубки межэтажных перекрытий, крыши) на заранее подготовленных оправках путем соединения колонн замковыми элементами, обеспечивает решение указанной технической задачи изобретения.

Быстровозводимое каркасное здание, содержащее фундамент, стены, межэтажные перекрытия, листы опалубки, крышу, образующие единое связное опалубочное пространство стен и перекрытий, которое заполнено легким бетоном, при этом стены здания состоят из двух жестких, не связанных между собой металлических каркасов - внутреннего несущего каркаса в виде опирающихся на фундамент вертикальных колонн и внешнего каркаса аналогичной конструкции на расстоянии от 0,1 до 1 м от внутреннего каркаса, отличающееся тем, что вертикальные колонны внутреннего и внешнего каркасов выполнены в виде труб с продольным пазом по всей их длине, герметично соединенных между собой более прочными замковыми элементами диаметром, равным диаметру колонн, и с боковым надрезом длиной, равной длине соединяемых колонн.



 

Похожие патенты:

Соединение стержней 1 и 2 из труб прямоугольного сечения, включает соединительные детали 3 и 4, которые выполнены в виде прямоугольных скоб из труб того же типоразмера, что и стержни.

Изобретение относится к области строительства, а именно к несущему каркасу. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности каркаса.

Изобретение относится к области строительства, а именно к несущему каркасу. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности каркаса.

Изобретение относится к области строительства, в частности к несущей конструкции многоэтажного большепролетного сооружения. Технический результат изобретения заключается в увеличении свободного пространства сооружения.

Изобретение относится к области каркасного домостроения. Способ сокращения теплопотерь энергоэффективного здания, содержащего несущую каркасную конструкцию, панели стен и фермы покрытия, включает выполнение на ферме покрытия дополнительного нижнего пояса, препятствующего образованию «мостика холода» и проникновению холодного воздуха через конструкцию покрытия во внутрь здания.

Изобретение относится к области строительства, в частности к удлиненному элементу каркасных конструкций. Технический результат - упрощение сборки каркасных конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическому каркасу многопролетных зданий и способу его монтажа. Техническим результатом является снижение металлоемкости и упрощение монтажа.

Изобретение относится к области строительства, в частности к противоаварийным стальным балочным конструкциям зданий. Технический результат - предупреждение обрушения конструкции при возникновении аварийных воздействий.

Изобретение относится к области строительства, в частности к стальному каркасу здания. Технический результат изобретения заключается в упрощении сборки каркаса.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическим каркасам многопролетных зданий. Техническим результатом изобретения является сокращение сроков возведения каркаса здания, использование материалов высокой заводской готовности, не требующих дополнительных технологических операций.

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в стержневых конструкциях покрытий (перекрытий) зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение количества узловых соединений стержневых элементов решетки, сокращение дополнительных трудозатрат и расхода конструкционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что треугольная решетка стержневых конструкций помимо верхнего (сжатого) пояса, нижнего (растянутого) пояса и раскосов между ними снабжена также дополнительными полустойками и полураскосами, имеющими Y-образное очертание. Каждый из пар этих полураскосов одним концом соединен с верхним поясом, а другим концом оперт на полустойку. Причем верхние узловые соединения полураскосов (верхних стержней Y-образных стоек) делят панели верхнего пояса на три части, а нижние узловые соединения полустоек (нижних стержней Y-образных стоек) совмещены с узловыми соединениями нижнего пояса и раскосов решетки. 2 табл., 9 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в пространственно-стержневых конструкциях зданий и сооружений, например для соединения поясов перекрестных ферм. Техническим результатом предлагаемого решения является сокращение расхода конструкционного материала и дополнительных трудозатрат. Указанный технический результат обеспечивается тем, что в узловом соединении перекрестных стержневых конструкций, включающем сходящиеся в узел стержни трубчатых или двутавровых сечений и жестко прикрепленные к ним парные соединительные элементы в виде уголков, состыкованных между собой полками посредством болтов, парные уголки жестко закреплены по торцам соединяемых стержней с образованием VV-образных наконечников. В торцах соединяемых стержней трубчатых сечений средние ребра VV-образных наконечников формируют непосредственно жестко закрепленные между собой перья парных уголков. В торцах соединяемых стержней двутавровых сечений средние ребра VV-образных наконечников формируют перья парных уголков, жестко закрепленные с противоположных сторон стенок двутавровых стержней. 14 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении стержневых конструкций из гнутосварных профилей. Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение трудоемкости его изготовления, сборки и монтажа, а также сокращение расхода конструкционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что в стыковом соединении растянутых гнутосварных стержней, включающем прикрепленные к стержням зигзагообразные фланцы со стянутыми на болтах стенками, которые усилены уголковыми накладками, жестко скрепленными с ними и в собранном соединении взаимно упертыми друг в друга. 3 ил., 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении стержневых конструкций из труб. Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение расхода конструкционного материала и дополнительных трудозатрат. Указанный технический результат достигается тем, что в стыковом соединении трубчатых стержней, включающем жестко прикрепленные к стержням торцевые заглушки и врезные кресты, соединенные между собой болтами внахлестку, каждый из сболченных лучей врезных крестов симметрично отогнут в противоположные стороны на толщину лучей. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для изготовления решетчатых конструкций, например легких ферм покрытий зданий. Цель изобретения заключается в обеспечении и упрощении крепления стержней решетки и повышении несущей способности, в том числе в сборно-разборном варианте. Строительный элемент изготавливается из стальной листовой заготовки путем ее перегиба по длине с образованием многоугольного сечения, при этом обе кромки отгибаются на внешнюю сторону, а между ними на всю длину устанавливается усиливающая листовая полоса, и соединяются между собой по длине болтами, вставленными в соосные отверстия, при этом на объединенных кромках и листовой полосе предусмотрены соосные отверстия для крепления стержней решетки. Изготовленные строительные элементы являются поясами решетчатой конструкции, которые объединяются стержнями решетки путем закрепления их болтами, вставленными в соосные дополнительные отверстия.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в узлах соединений перекрестно-стержневых конструкций или структурных плит покрытий (перекрытий) зданий и сооружений. Техническим результатом предлагаемого решения является сокращение дополнительных материальных и трудовых затрат при изготовлении, сборке и монтаже за счет повышения степени унификации его конструктивно-компоновочного оформления. Указанный технический результат достигается тем, что в узле соединения перекрестно-стержневых конструкций, включающем уголковые фасонки с болтовыми нахлесточными креплениями на торцах трубчатых или двутавровых стержней, каждое из перьев уголковых фасонок прорезано на грани с отверстиями под болты, симметрично отогнутые в противоположные стороны на толщину фасонок. 16 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к быстровозводимым каркасным зданиям. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности конструкции. Быстровозводимое каркасное здание содержит фундамент, стены, межэтажные перекрытия. Стены здания состоят из двух жестких, не связанных между собой металлических каркасов - внутреннего несущего каркаса в виде опирающихся на фундамент вертикальных колонн и внешнего каркаса аналогичной конструкции на расстоянии. Вертикальные колонны внутреннего и внешнего каркасов выполнены в виде труб с продольным пазом по всей их длине, герметично соединенных между собой более прочными замковыми элементами диаметром, равным диаметру колонн, и с боковым надрезом длиной, равной длине соединяемых колонн. 3 ил.

Наверх