Способ возведения здания и строительная конструкция для его осуществления

 

Изобретение относится к области строительства. Сущность изобретения: в способе возведения зданий используются кассеты, выполненные в форме между секционными элементами, которые располагают на строительной площадке таким образом, чтобы секционные элементы находились рядом друг с другом и вместе определяли вертикальные полости, в которые вводится предпочтительно бетон для образования опорных колонн. Горизонтальные балки соединяются с секционными элементами для соединения с опорными колоннами, когда они заливаются, тем самым образуя строительный каркас. Строительная конструкция для осуществления этого способа включает в себя кассеты , выполненные в форме между секционными элементами. Эти секционные элементы служат в качестве опорных средств для кассеты при ее установке и в качестве формы для производства опорных колонн после установки кассеты на строительной площадке. Предпочтительно, чтобы секционные элементы выполнялись из листового металла и имели углубления для установки горизонтальных балок , которые соединяются с опорными колоннами при их заливке. 9 з. п. ф-лы, 7 ил.

Настоящее изобретение относится к способу возведения зданий, в котором комнато-образующие кассеты многоугольной горизонтальной секции предпочтительно прямоугольные, выполняются в форме между по меньшей мере двумя вертикально направленными секционными элементами, которые жестко соединены с кассетой и обладают продольными бортиками, выступающими по периферии кассеты, а желательное число кассет устанавливается в одной или более плоскостях на подготовленном фундаменте на строительной площадке, причем секционные элементы соседних кассет расположены рядом или поблизости друг от друга так, чтобы бортики вместе определяли вертикальную полость.

Известен способ возведения зданий, являющийся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержащий изготовление комнато-образующих кассет, преимущественно прямоугольных, жесткое присоединение к ним по меньшей мере двух вертикально направленных секционных элементов с выступающими по периферии кассеты продольными бортиками, укладку кассет в одной или более плоскостях на подготовленном фундаменте с расположением бортиков секционных элементов вплотную или с зазором для образования вертикальной полости, соединение кассет между собой с образованием жесткого каркаса.

Строительная конструкция для возведения зданий содержит корпус, комнато-образующие прямоугольные кассеты, выполненные между вертикально направленными секционными элементами, жестко соединенными с кассетами и имеющими выступающие по периферии кассеты бортики, причем кассеты установлены с расположением бортиков секционных элементов вплотную или с зазором в одной вертикальной плоскости (1).

В этом техническом решении используются элементы, которые идут из углов кассеты и образуют в законченной конструкции часть несущей нагрузку колонны.

Задачей, решаемой изобретением, является упрощение способа и повышение жесткости конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в способе возведения зданий, содержащем изготовление комнато-образующих кассет, преимущественно прямоугольных, жесткое присоединение к ним по меньшей мере двух вертикально направленных секционных элементов с выступающими по периферии кассеты продольными бортиками, укладку кассет в одной или более плоскостях на подготовленном фундаменте с расположением бортиков секционных элементов вплотную или с зазором для образования вертикальной полости, соединение кассет между собой с образованием жесткого каркаса, после установки кассет укладывают горизонтальные балки, концы которых размещают в углублениях на бортиках секционных элементов, а соединение кассет осуществляют путем введения в вертикальные полости монолитного материала, предпочтительно бетона, с выполнением опорных колонн, которые совместно с горизонтальными балками образуют каркас здания с жесткими монтажными узлами.

В строительной конструкции для возведения зданий с комнато-образующими кассетами по меньшей мере между двумя вертикально направленными секционными элементами, жестко соединенными с кассетами и имеющими выступающие по периферии кассеты бортики, а кассеты установлены с расположением бортиков секционных элементов вплотную или с зазором в одной вертикальной плоскости, секционные элементы выполнены из тонкостенного материала и имеют углубления для установки горизонтальных балок каркаса, причем секционные элементы кассет, установленные рядом или поблизости друг от друга, образуют полость, в которую помещен монолитный материал колонн, обеспечивающий жесткость монтажных узлов каркаса.

Изобретение описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, которые являются изометрическими видами вариантов изобретения. На чертежах: фиг. 1 угловая часть кассеты и секционный элемент, заключенный в этом угле; фиг.2 две кассеты в соответствии с фиг.1, одна из которых установлена сверху другой; фиг.3 четыре кассеты в соответствии с фиг.1, которые установлены на уровне того же этажа рядом друг с другом с секционными элементами кассет, определяющими вертикальную полость, и следующая кассета, которую следует размещать на вершине одной из вышеупомянутых кассет; фиг.4 соответствует фиг. 3, но дополнительно показана горизонтальная балка, расположенная между двумя соседними кассетами; фиг.5 две кассеты, которые надлежит присоединить к существующей стене или другой кассете, и третья кассета, размещаемая на вершине другой из двух вышеупомянутых кассет; фиг.6 секционная вставка; фиг.7 установка секционной вставки на секционный элемент.

Как отмечалось выше, изобретение основано на специфическом использовании кассет, которые изготавливаются вне строительной площадки, предпочтительно на заводе. В данном случае кассеты в соответствии с требованиями заказчика оснащены необходимыми компонентами. Таким образом, одна кассета может обладать в законченном здании специальной, например акустической, изоляцией, в то время как другие кассеты здания требуют более простой изоляции. Кассетам всегда придаются одикаковые размеры и конструкция, но они приспосабливаются к различным функциям. Это не влияет на производственную стандартизацию. Эти кассеты могут быть по-разном оснащены, например, как кассеты ванной комнаты, кассеты жилых комнат, также как кассеты, служащие в качестве комнат больших размеров. По желанию все кассеты могут поставляться "под ключ", так что они будут готовы для использования, как только будут окончательно установлены. В своей наиболее простейшей форме кассета выполняется из верхней и нижней граничных плоскостей, образуя потолок и пол соответственно, и четырех секционных элементов, удерживающих эти плоскости на расстоянии.

Кроме того, кассета может иметь одну, две или четыре стены. Обычно кассета выполнена в виде прямоугольной горизонтальной секции, но, конечно, приемлемы также и другие формы.

Для осуществления предложенного способа кассеты должны изготавливаться в пределах точных допусков и именно с этой целью они выполняются в форме между двумя секционными элементами. Один секционный элемент, предназначенный для углов кассеты, обозначен позицией 2 на чертежах.

Секционные элементы могут быть выполнены из любого подходящего материала, но с целью удешевления они предпочтительно выполняются из довольно тонкого листового металла, например толщиной до 1-5 мм в зависимости от выбранного материала. Поперечное сечение секционного элемента 2 должно обладать формой в виде W с четырьмя бортиками 3, 4, 5 и 6, которые, как можно видеть, перпендикулярны друг другу. Угол кассеты укладывается между центральными бортиками 3, 4 секционного элемента, что означает, что два бортика 5, 6 выступают под прямыми углами к соответствующей стороне кассеты. Углы между длинной стороной бортиков 5,6, смотрящих в сторону от кассеты, и короткие стороны бортиков были отрезаны для образования прямоугольных углублений, верхние из которых обозначены позициями 7,8, а нижние обозначены позициями 9,10. Вертикальная сторона углублений 7,10 параллельна длинным сторонам бортиков, в то время как их горизонтальная сторона параллельна коротким сторонам секционного элемента. На вершине и у основания центральные бортики 3,4 замыкаются посредством вставки из уголка 11, к которому приваривается металлическая пластина 12 с отверстием 13. Эта вставка изображена более подробно на фиг.6. Уголок 11 имеет отверстия 14, которые при расположении вставки на секционном элементе расположены напротив отверстий 14 в бортиках 3,4 секционного элемента. Вставки, например, привариваются к внешней стороне бортиков 3,4 при металлической пластине 12, расположенной в углублении 15, образованном на концах бортиков 3,4. Пальцы 16 выступают на некоторое расстояние от сторон бортиков 3,4, которые обращены в разные стороны друг от друга или наружу. Если не применяются вставки, металлические пластины 12 могут быть приварены вместо них прямо к центральным бортикам 3,4, а пальцы 16 могут быть установлены в отверстиях в бортиках 3,4. В отверстии 13, предпочтительно в металлической пластине 12 верхней вставки, закреплен палец, который устанавливается в отверстии 13 металлической пластины 12 самой ближайшей кассеты. Это способствует более точному размещению и ориентации кассет по отношению друг к другу. Уголок может быть также закреплен посредством болтов, проходящих через отверстия 14 в уголках и соответствующие отверстия 14 в центральных бортиках 3,4 и выступающих также, как пальцы.

Посредством пальцев или болтов становится также возможным закрепить строительные швеллерные балки 17 со сквозными отверстиями 18, образующими часть кассеты, на внутренней стороне секционных элементов 2 (см. фиг.7). Ввиду того, что секционный элемент 2 выше, чем кассета 1, он выступает при соединении с кассетой 1 немного за граничную плоскость кассеты 1 и соответствующим образом выступает на столько же ниже нижней граничной плоскости кассеты.

Секционный элемент 2 может быть соединен с кассетой 1 любым образом. Благодаря упомянутым участкам, выступающим в верхнем и нижнем направлениях, образуется пространство, когда одна кассета 1 размещена на вершине другой кассеты 1 с металлическими пластинами 12, соединенными друг с другом между наложенными кассетами. Это пространство может использоваться для изоляции разводки кабелей и т. д. Когда одна кассета таким образом установлена на вершине другой, палец, который может быть вставлен в отверстие 13, способствует ориентации кассет.

На фиг.3 изображено, как четыре кассеты типа, описанного выше, установлены на небольшом расстоянии друг от друга, но со свободными продольными кромками бортиков 5,6 секционного элемента, расположенных друг напротив друга для определения вертикального пространства, в которое заливается колонно-образующий материал. Продольные кромки бортиков 5,6 могут зацепляться друг с другом, но они предпочтительно установлены на небольшом расстоянии друг от друга, как показано на чертеже. Продольный металлический лист 19 установлен снаружи от бортиков 5,6, в пространстве между этими бортиками.

Металлический лист 19 не проходит по всей высоте секционных элементов 2, но доходит до уровня горизонтальной стороны углублений 7,8;9,10, как показано на фиг.3 и 4. Этот металлический лист укрепляется, например, сваркой или клепкой на бортиках 5,6, но предпочтительно, применять пристегивающие средства, такие как продолговатые вертикальные отверстия в бортиках и вертикально наклоненные петли на металлическом листе, причем эти петли вжаты в отверстия так, чтобы металлический лист удерживался на месте одновременным действием заклинивания и гравитации. Это обеспечивает запирающий и уплотняющий эффект. Углубления 7,8 в верхних углах бортиков определяют прямоугольные срезы, в которых размещаются горизонтальные балки 20, выполненные предпочтительно из бетона, как показано на фиг.4. Для облегчения этой операции балки 20 имеют вертикально проходящие канавки 21,22, размещенные на небольшом расстоянии от свободных концов балки и приспособленные для приема продольных кромок углублений 7,8 для направления и удержания на месте балок 20 и для обеспечения уплотнения между балками 20 и бортиками 5,6. Балки 20 оснащены анкерными средствами 23, выступающими из свободных концов балки, например усиливающими прутьями, если балки выполнены из бетона. Как показано на фиг. 4, углубления 7,9;8,10 предпочтительно обладают полным вертикальным выступом, соответствующим высоте балки 20, и с этой целью крайние участки, которые определяют нижние углубления 9,10 секционного элемента 2, принадлежащего кассете 1, размещаемой на вершине другой кассеты, могут входить в верхнюю часть канавок 21,22. После того как было установлено данное число слоев кассет, а горизонтальные балки 20 были установлены между всеми слоями, колонно-образующий материал, например бетон, вводится в вертикально образованное пространство, которое определяется четырьмя секционными элементами 2 и металлическими листами 19 так, чтобы зацепляться с балками 20. Таким образом, пальцы 16 и анкерные средства 23 балок заключены в колонном материале. Если потребуется, вертикальные усиливающие прутья могут быть предварительно установлены в вертикальном пространстве и, как вариант, соединены с анкерными средствами 23 балок. Очевидно, что очень просто получить таким образом устойчивый строительный каркас, выполненный из вертикальных колонн и горизонтальных балок 20 и поддерживающий здание, причем для этой цели кассеты 1 никак не нагружаются. В здании самые нижние кассеты, тем самым, не должны быть усилены по сравнению с верхними кассетами.

Как отмечалось ваше, секционные элементы кассет 1 могут быть выполнены различными способами. Когда секционные элементы 2 двух кассет 1 присоединяются, например, к существующему зданию 24, два элемента 2 могут, как показано на фиг.5, присоединяться к секционному элементу 25, который по существу является швеллером и присоединен посредством подходящих установочных средств 26,27 к внешней стороне здания 24. Подобно элементам 2 секционный элемент 25 может быть образован с углублениями в верхнем и нижнем углах для установки горизонтальных балок.

Таким образом, изобретение обеспечивает возведение зданий особенно простым и недорогим способом при использовании как можно меньшего количества материала, т.к. кассеты и соответствующие секционные элементы не воспринимают никаких нагрузок за исключением собственного веса и полезной нагрузки от кассеты и потому что секционные элементы преимущественным образом служат в качестве каркаса для возведения строительного каркаса здания. Кроме того, легко проложить трубопроводы и электропроводку в пространствах между стенами, полами и потолками соседних кассет. 2

Формула изобретения

1. Способ возведения зданий, включающий изготовление комнатообразующих кассет, преимущественно прямоугольных, жесткое присоединение к ним по меньшей мере двух вертикально направленных секционных элементов с выступающими по периферии кассеты продольными бортиками, укладку кассет в одной или более плоскостях на подготовленном фундаменте с расположением бортиков секционных элементов вплотную или с зазором для образования вертикальное полости, соединение кассет между собой с образованием жесткого каркаса, отличающийся тем, что после установки кассет укладывают горизонтальные балки, концы которых размещают в углублениях на бортиках секционных элементов, а соединение кассет осуществляют путем введения в вертикальные полости монолитного материала, предпочтительно бетона, с выполнением опорных колонн, которые совместно с горизонтальными балками образуют каркас здания с жесткими монтажными узлами.

2. Строительная конструкция для возведения зданий, содержащая корпус, комнатообразующие кассеты, преимущественно прямоугольные, выполненные по меньшей мере между двумя вертикально направленными секционными элементами, жестко соединенными с кассетами и имеющими выступающие по периферии кассеты бортики, причем кассеты установлены с расположением бортиков секционных элементов вплотную или с зазором в одной вертикальности плоскости, отличающаяся тем, что секционные элементы выполнены из тонкостенного материала и имеют углубления в бортиках, в которых установлены горизонтальнее балки каркаса, а секционные элементы кассет, установленные рядом или с зазором, образуют полость, в которую помещен монолитный материал колонн, обеспечивающий жесткость монтажных узлов каркаса.

3. Конструкция по п. 2, отличающаяся тем, что секционные элементы выполнены из листового металла или другого листового прочного материала для использования секционных элементов в качестве опорных средств при установке кассеты и для передачи ими собственного веса и полезной нагрузки на каркас.

4. Конструкция по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что элементы кассет имеют W-образное поперечное сечение с соседними бортиками, расположенными под прямым углом друг к другу, причем угол кассеты размещен в углу между центральными бортиками.

5. Конструкция по пп. 2 4, отличающаяся тем, что углы между свободной длинной стороной бортиков секционного элемента, расположенной от кассеты, и короткими сторонами срезаны для образования углублений под балку каркаса, имеющих одну кромку, параллельную длинной стороне, и другую параллельную короткой стороне, причем углубления секционных элементов двух соседних кассет, установленных вплотную бортиками, образуют прямоугольную нишу для установки концевого участка балки каркаса.

6. Конструкция по п.3, отличающаяся тем, что углубления на противоположных концах бортиков секционного элемента образуют вертикальный выступ, соответствующий высоте балки.

7. Конструкция по пп. 2 4, отличающаяся тем, что углы между свободной длинной стороной бортиков, расположенных от кассеты, и короткими сторонами срезаны для образования углублений и под балку каркаса, имеющих одну кромку параллельную длинней стороне, и другую параллельную короткой стороне, причем углубления секционных элементов соседних кассет установлены между бортиками с зазором и с перекрытием зазора между ними металлическим листом, который проходит до уровня верхней и нижней сторон углублений секционного элемента и параллельно коротким сторонам с закреплением с помощью или разъемных средств, или сваркой, или клепкой и образует вместе с частью соответственно верхней и нижней сторон металлических листов прямоугольную нишу для установки концевого участка балки.

8. Конструкция по пп. 5 7, отличающаяся тем, что балки у своих концов имеют поперечные канавки, в которые установлены продольные кромки верхнего и нижнего углублений бортиков для направления конца балки при установке в прямоугольной нише и обеспечения уплотнения между балками и бортиками.

9. Конструкция по п.п. 2 8, отличающаяся тем, что секционные элементы выступают за верхнюю и нижнюю граничные плоскости кассеты для образования прокладок при расположении кассет в несколько ярусов одна на другой.

10. Конструкция по пп. 2 9, отличающаяся тем, что она снабжена вставками, которые установлены с возможностью соединения с верхним и нижним концами секционных элементов и имеют пластину для соединения с граничной поверхностью соответствующего секционного элемента, имеющей отверстие под направляющий палец, закрепленный на кассете с возможностью размещения в отверстиях верхней и нижней пластин для направления кассет при установке их одна на другую в заданное положение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7