Домокомплект сборного каркасно-панельного здания

Домокомплект сборного каркасно-панельного здания.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении новых, при реконструкции существующих зданий и для возведения мансардных надстроек над зданиями.
Известна конструкция мансарды, содержащая каркас, состоящий из балок, стоек, стропил, прогонов и подкосов, закрытых снаружи панелями. Поперечные стропильные балки соединены между собой и с подкосами при помощи накладок. Вспомогательный поперечный прогон и вертикальная стойка также соединены со стропильными балками посредством накладок (см. патент Франции 2547340, Способ оборудования конструкций кровли и жилое помещение, полученное при осуществлении этого способа, Е04С23/02, Е04В7/04 опубл. 14.12.1984).
Каркас выполнен деревянным, он не обладает достаточной прочностью, легок, и это приводит к тому, что конструкция не может противостоять экстремальным внешним силовым воздействиям, вследствие чего надстройка над существующим зданием может выполняться лишь одноэтажной.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является домокомплект каркасно-панельного здания, включающий (см. патент США 4265061 Строительная конструкция Е04В1/00 опубликовано в 1981 г.) деревянные стойки, балки, стропила, ригели, коньковый брус с усиливающим элементом, водонепроницаемые панели покрытия и панели ограждения с
усиливающим элементом, соединительные металлические элементы, уплотнительные элементы. При этом усиливающим элементом деталей каркаса является деревянный брус, расположенный параллельно усиливаемой детали и прикрепленный к ней скобами, болтами, гвоздями, пропущенными через отверстия в соединительных металлических элементах, расположенных между соединяемыми деталями и выполненных в виде крестообразных плоскостных или пространственных конструкций. Соединительные элементы выполняют, в основном, функцию элементов местной жесткости и недостаточно эффективно передают поток нагрузок (перерезывающие силы и моменты, как в плоскости нагрузки, так и от возмущающих сил, действующих из плоскости основных потоков нагрузки).
Недостатком данного технического решения является малая прочность здания из-за наличия в конструкции здания только шарнирных узлов, что приводит к увеличению действующих напряжений в балках и стойках, вследствие чего здание не может выполняться более чем двухэтажным, а в некоторых случаях и не может быть двухэтажным из-за недостаточной жесткости узлов. Кроме того, установка соединений элементов в виде крестообразных конструкций внутри соединяемых деталей каркаса усложнена и увеличивает трудоемкость сборки и стоимость монтажа.
Задачей настоящего технического решения является создание конструкции здания, обладающей простотой сборки при высокой точности сборочных узлов, прочностью, легкостью, позволяющей использовать ее при
массовой реконструкции существующих зданий и при новом строительстве, снижение стоимости строительства, создание каркасно-панельных зданий повышенной этажности, комфортности.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание сборных каркасно-панельных зданий повышенной этажности, обладающих легкостью, прочностью, простотой сборки при высокой точности сборочных узлов, низкой себестоимостью возведения и необходимой пожаростойкостью.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном домокомплекте каркасно-панельного здания, включающем усиленные деревянные детали каркаса в виде стоек, балок, стропил, прогонов, конькового бруса, панелей ограждения и панелей перекрытия с усиливающим элементом, соединительные металлические элементы и уплотняющие элементы, имеются отличия, а именно: усиленные деревянные стойки выполнены в виде бруса, содержащего внутри защищенный антикоррозионным покрытием в виде трубы прямоугольного сечения металлический сердечник, футерованный по периметру обработанными антисептиком и антипиреном деревянными накладками, соединенными с металлическим сердечником металлическими нагелями с отверстиями под соединительные элементы, при этом границы соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость и клеющую способность, усиленные
деревянные балки, стропила, прогоны выполнены с обработанным антикоррозионным покрытием металлическим сердечником в виде двутавра, выполненного составным из двух профилей таврового сечения или тавров, составленных из двух уголков, с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, причем соотношение толщин полки тавра, стенки тавра и вваренного листа составляет 10:6:2-гЗ,при этом сердечник футерован по периметру обработанными антисептиком и антипиреном деревянными накладками, соединенными с металлическим сердечником металлическими нагелями с отверстиями под соединительные элементы, при этом границы и соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость и клеющую способность, панели ограждения, панели перекрытия и покрытия выполнены в виде находящихся между наружной и внутренней обшивками заполненных теплоизолирующим материалом с пароизоляцией ячеек обработанного антисептиком и антипиреном деревянного каркаса, образованного продольными и поперечными досками, и находящегося между двумя обработанными антикоррозионным покрытием металлическими рамами П образного сечения, соединенными с деревянным каркасом механически, при этом границы соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость стойкость и клеющую способность, а
металлические рамы в местах стыков ячеек снабжены элементами жесткости, при этом панели покрытия и перекрытия дополнительно содержат опорные металлические пластины, прикрепленные у торцов нижней металлической рамы П образного сечения, а соединительные металлические элементы выполнены в виде кронштейнов, содержащих отверстия, соосные отверстиям нагелей соединяемых элементов деталей каркаса для пропуска крепежных элементов, при этом кронштейн в узле соединения балки перекрытия и стойки представляет собой сварную конструкцию, состоящую из трех вертикальных пластин, образующих в плане букву Н и четвертой опорной пластины, прикрепленной горизонтально и перпендикулярно к нижним торцам двух параллельных вертикальных пластин слева или справа от перекладины, причем в вертикальных параллельных пластинах части кронштейна, не имеющей горизонтальной пластины, имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей стойки каркаса, а в вертикальных параллельных пластинах части кронштейна, имеющей горизонтальную пластину, имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей балки перекрытия, или сварную конструкцию, образованную из трех вертикальных пластин, из которых две параллельны друг другу и расположены друг от друга на расстоянии, равном ширине балки, и прикреплены перпендикулярно к третьей пластине, и четвертой опорной пластины, прикрепленной горизонтально снизу к торцам вертикальных параллельных пластин, при этом вертикальные параллельные пластины имеют отверстия, соосные отверстиям нагелей боковых сторон балок перекрытия, а отверстия в
третьей вертикальной пластине соосны отверстиям нагелей стойки, кронштейн в узле соединения конькового бруса и стропил представляет собой сварную конструкцию из двух многогранных параллельных вертикальных пластин и третьей пластины, расположенной преимущественно горизонтально и прикрепленной перпендикулярно к верхним граням вертикальных пластин, при этом к третьей пластине перпендикулярно прикреплены две параллельные вертикальные пластины, расположенные друг от друга на расстоянии, равном ширине конькового бруса, а многогранные вертикальные пластины выполнены с отверстиями, соосными отверстиям нагелей стропила и усилены ребрами, перпендикулярными к этим пластинам, а отверстия на вертикальных пластинах для крепления конькового бруса соосны отверстиям нагелей конькового бруса, причем эти вертикальные пластины усилены ребрами жесткости, а в горизонтальной пластине имеются отверстия под крепежные элементы или сварную конструкцию, состоящую из пластины с отверстиями, соосными нагелям стропил, и двух перпендикулярных ей параллельных пластин, расположенных друг от друга на расстоянии, равном толщине конькового бруса, отверстия в которых соосны отверстиям нагелей конькового бруса, кронштейн в узле соединения стропила и прогона выполнен в виде пластины с отверстиями, соосными отверстиям нагелей стропила, к поверхности которой прикреплен перевернутый П образный столик, в стенках которого имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей прогона, кронштейн в узле соединения стропила и балки перекрытия и панели перекрытия или покрытия выполнен в
виде плоской платины с отверстиями, соосными отверстиям нагелей соединяемых деталей каркаса, к которой перпендикулярно прикреплено ребро жесткости, являющееся одновременно элементом опирания для панели перекрытия, кронштейн в узле соединения стропила или балки перекрытия и панелей перекрытия (покрытия), верхние грани которых расположены выше верхней грани стропила, выполнен в виде пластины с отверстиями под резьбовое соединение, сквозь которые пропущены концы стержней с резьбовой нарезкой, затянутые гайкой, при этом стержни охватывают балку с боков и приварены к опорным уголкам, прикрепленным к нижней части стропильной балки, кронштейн в узле соединения вертикальной и наклонной стойки или стропила представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух многоугольных параллельных пластин, находящихся друг от друга на расстоянии, равном толщине стойки, перпендикулярно которым прикреплены горизонтальная и наклонная пластины, образующие между собой острый угол, соединенные между собой перпендикулярным им и параллельным многоугольным пластинам ребром жесткости, причем отверстия в верхних частях многоугольных пластин соосны отверстиям нагелей наклонной стойки или стропила, а отверстия в нижних частях многоугольных пластин соосны отверстиям нагелей вертикальной стойки, а к балке покрытия или стропилу прикреплен элементами крепления, пропущенными через отверстие нагелей балки или стропила, опорный уголок.
Кроме того, стойки или стропила дополнительно снабжены на торцах металлическими фланцами.
Кроме того, коньковый брус выполнен с обработанным антикоррозионным покрытием металлическим сердечником в виде двутавра, составленного из двух профилей таврового сечения или тавров, составленных из двух уголков с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, причем соотношение толщин полки тавра, стенки тавра и вваренного листа составляет 10:6:2-гЗ.
Кроме того, панели ограждения дополнительно снабжены брусками.
Кроме того, панели перекрытия и покрытия дополнительно снабжены в своей нижней части брусками, прикрепленными к наружной продольной доске каркаса панели.
Выполнение деталей каркаса в виде предлагаемых металлодеревянных конструкций с тонкостенными металлическими сердечниками позволяет увеличить прочность сборных каркасно-панельных зданий при сохранении их легкости, что позволяет увеличить пространственную жесткость здания, а следовательно, количество этажей в здании. Кроме того, выполнение соединительных металлических элементов в виде кронштейнов, уменьшающих возможности поворота опорных частей соединяемых деталей каркаса, позволяет эффективно воспринимать и передавать нагрузки, что дополнительно приводит к увеличению прочности и жесткости сборного здания.
Унификация и конструктивная согласованность стыковочных узлов для различных соединяемых деталей каркаса в сочетании с отсутствием разметки под крепежные элементы ввиду наличия отверстий в трубчатых нагелях,
соединяющих элементы деталей каркаса, позволяют просто, точно и быстро собрать здание, что снижает стоимость строительства. Одновременно технологические отверстия в балках будут являться в случае необходимости элементами крепления подвесных потолков и инженерных коммуникаций.
Заполнение границ соединения между металлом и деревом материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, повышает пожаростойкость здания, т. к. защищает металл от воздействия огня, что увеличивает прочность здания при повышенных температурах.
Выбор поперечного сечения металлического сердечника стоек, балок, прогонов и стропил зависит от уровня прочности, который необходимо обеспечить. Максимальную прочность имеют стойки с сечением в форме квадратной трубы и балки с сечением в виде двутавра, составленного из двух профилей таврового сечения с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, причем соотношение толщин полки тавра, стенки тавра и приваренного листа 10:6:2+3 обеспечивает необходимый уровень прочности при экономии металла и следовательно, меньшую себестоимость. Необходимый уровень прочности достигается при всех вариантах поперечного сечения металлических стоек и балок, и их выбор, в конечном итоге, зависит от себестоимости изготовления сердечников.
Дополнительное снабжение стоек на торцах металлическими фланцами облегчает наращивание стоек по высоте. Аналогичное выполнение стропил с металлическими фланцами на торцах облегчает их монтаж. Используемая в здании конструкция панелей покрытия, перекрытия,
ограждения обеспечивает не только необходимый уровень теплоизоляции, пожаростойкости, прочности самой панели, но и в сочетании с предлагаемыми конструкциями стоек, балок, кронштейнов существенно улучшает работу каркаса здания в целом, что объясняется наличием в каркасе самих панелей двух - верхней и нижней металлических П образных рам, разделенных между собой по высоте деревянными продольными досками панелей. Конструкция панелей и конструкция кронштейнов в узлах соединения панелей с каркасом обеспечивает жесткость диска перекрытия и покрытия здания, что перераспределяет нагрузки с панели на каркас здания, заставляя его работать, снижая при этом деформации, как в отдельных элементах каркаса, так и в здании в целом.
Выполнение соединительных металлических элементов в виде кронштейнов, охватывающих соединяемые детали каркаса в большинстве случаев с трех сторон, позволяет значительно уменьшить возможность поворота соединяемых деталей каркаса, улучшает работу здания в целом, увеличивая его прочность, при уменьшении веса используемых деталей каркаса.
Кронштейн в узле соединения балки перекрытия и стойки представляет собой сварную конструкцию, состоящую из трех вертикальных пластин, образующих в плане букву Н и четвертой опорной пластины, прикрепленной горизонтально и перпендикулярно к нижним торцам двух параллельных
вертикальных пластин слева или справа от перекладины, причем в вертикальных параллельных пластинах части кронштейна, не имеющей горизонтальной пластины, имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей стойки каркаса, а в вертикальных параллельных пластинах части кронштейна, имеющей горизонтальную пластину, имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей балки перекрытия.
Кронштейн в узле соединения балки перекрытия и стойки также может представлять собой сварную конструкцию, образованную из трех вертикальных пластин, из которых две  параллельны друг другу и расположены друг от друга на расстоянии, равном ширине балки и прикреплены перпендикулярно к третьей пластине, и четвертой опорной пластины, прикрепленной горизонтально снизу к торцам вертикальных параллельных пластин, при этом вертикальные параллельные пластины имеют отверстия, соосные отверстиям нагелей боковых сторон балок перекрытия, а отверстия в третьей вертикальной пластине соосны отверстиям нагелей стойки.
Кронштейн в узле соединения конькового бруса и стропил представляет собой сварную конструкцию из двух многогранных параллельных вертикальных пластин и третьей пластины, расположенной преимущественно горизонтально и прикрепленной перпендикулярно к верхним граням вертикальных пластин, при этом к третьей пластине перпендикулярно прикреплены две параллельные вертикальные пластины, расположенные друг от друга на расстоянии, равном ширине конькового бруса, а многогранные вертикальные пластины выполнены с отверстиями, соосными отверстиям
нагелей стропила и усилены ребрами, перпендикулярными к этим пластинам, а отверстия на вертикальных пластинах для крепления конькового бруса соосны отверстиям нагелей конькового бруса, причем эти вертикальные пластины усилены ребрами жесткости, а в горизонтальной пластине имеются отверстия под крепежные элементы. Или кронштейн в узле соединения может представлять собой сварную конструкцию, состоящую из пластины с отверстиями, соосными нагелям стропил, и двух перпендикулярных ей параллельных пластин, расположенных друг от друга на расстоянии, равном толщине конькового бруса, отверстия в которых соосны отверстиям нагелей конькового бруса.
Кронштейн в узле соединения стропила и прогона выполнен в виде пластины с отверстиями, соосными отверстиям нагелей стропила, к поверхности которой прикреплен перевернутый П образный столик, в стенках которого имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей прогона.
Кронштейн в узле соединения стропила, балки перекрытия и панели перекрытия или покрытия выполнен в виде плоской пластины с отверстиями, соосными отверстиям нагелей соединяемых деталей каркаса, к которой перпендикулярно прикреплено ребро жесткости, являющееся одновременно элементом опирания для панели перекрытия. грани стропила, выполнен в виде пластины с отверстиями под резьбовое
соединение, сквозь которые пропущены концы стержней с резьбовой нарезкой, затянутые гайкой, при этом стержни охватывают балку с боков и приварены к опорным уголкам, прикрепленным к нижней части стропильной балки
Кронштейн в узле соединения вертикальной и наклонной стойки или стропила представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух многоугольных параллельных пластин, находящихся друг от друга на расстоянии, равном толщине стойки, перпендикулярно которым прикреплены горизонтальная и наклонная пластины, образующие между собой острый угол, соединенные между собой перпендикулярным им и параллельным многоугольным пластинам ребром жесткости, причем отверстия в верхних частях многоугольных пластин соосны отверстиям нагелей наклонной стойки или стропила, а отверстия в нижних частях многоугольных пластин соосны отверстиям нагелей вертикальной стойки, а к балке покрытия или стропилу прикреплен элементами крепления, пропущенными через отверстие нагелей балки или стропила, опорный уголок.
В случае малого угла уклона крыши кронштейн в узле соединения конькового бруса и стропил представляет собой сварную конструкцию, состоящую из пластины с отверстиями, соосными нагелям стропил и двух перпендикулярных ей пластин, расположенных друг от друга на расстоянии, равном толщине конькового бруса, отверстия в которых соосны отверстиям нагелей конькового бруса. Выполнение конькового бруса с металлическим сердечником,
составленным из двух профилей таврового сечения или тавров из двух уголков с приваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, при соотношении толщин полки тавра, стенки тавра и приваренного листа и 10:6:2ч-3 обеспечивает необходимую прочность и легкость конькового бруса, что позволяет выполнить крыши с малым углом наклона.
Снабжение панелей ограждения, панелей покрытия и перекрытия деревянными брусками улучшает работу стыков панелей и их монтаж.
На фиг. 1 показан вертикальный разрез здания (схема каркаса).
На фиг. 2 показан вид на здание сверху (без панелей покрытия).
На фиг. 3 показана конструкция стойки с металлическим сердечником в виде трубы квадратного сечения.
На фиг. 4 показана конструкция стойки с металлическим сердечником в виде трубы прямоугольного сечения.
На фиг. 5 показана конструкция стойки с металлическим сердечником в виде трубы квадратного сечения и с фланцем на конце.
На фиг. 6 показана конструкция балки с металлическим сердечником в виде двутавра, составленного из двух профилей  таврового сечения с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра.
На фиг. 7 показана конструкция стропила балки с сердечником в виде двутавра, выполненного из тавров, составленных из двух уголков с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра. На фиг. 8 показана конструкция стропила с сердечником в виде двутавра,
составленного из двух профилей таврового сечения с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра с фланцем на торце.
На фиг. 9 (а, 6) показана конструкция панели ограждения, причем на фиг. 9 (а) панель показана без обшивок и теплоизоляции.
На фиг. 10 (а, б) показана конструкция панели покрытия и перекрытия.
На фиг. 11 показан узел соединения двух панелей ограждения между собой без промежуточной стойки.
На фиг. 12 показан узел крепления двух панелей ограждения к угловой стойке.
На фиг. 13 показан узел крепления стойки к монолитному поясу. На фиг. 14 показан узел сопряжения стоек с фланцами между собой.
На фиг. 15 показан кронштейн в виде буквы П, служащий для соединения балки перекрытия и стойки.
На фиг. 16 показан узел крепления балки перекрытия и стойки прямоугольного сечения с помощью карниза П.
На фиг. 17 показан узел опирания панели перекрытия на балку.
На фиг. 18 показан узел опирания панели ограждения на стойку рядовую.
На фиг. 19 показан кронштейн в виде буквы Н, служащий для крепления балки покрытия или перекрытия к стойке.
На фиг. 20 показан узел крепления балки покрытия или перекрытия к стойке.
На фиг. 21 показан кронгптейн, служащий для соединения конькового бруса со стропилом (вариант 1).
На фиг. 22 показан узел соединения конькового бруса со стропилом с помощью кронштейна, показанного на фиг. 20.
На фиг. 23 показан кронштейн П -образный без опорной полки, служащий для соединения конькового бруса со стропилом (вариант 2).
На фиг. 24 показан узел соединения конькового бруса со стропилом с помощью кронштейна, показанного на фиг. 22.
На фиг. 25 показан кронштейн для соединения стропила и прогона.
На фиг. 26 показан узел соединения стропила и прогона с кронштейном.
На фиг. 27 показан узел соединения стропила, прогона и панели покрытия.
На фиг. 28 показан узел соединения двух стропил или панелей и балки с помощью кронштейна со стержнями.
На фиг. 29 показан кронштейн, служащий для соединения вертикальной стойки и наклонной стойки или стропила.
На фиг. 30 показан узел соединения двух стоек - вертикальной или наклонной между собой или стойки вертикальной и стропила.
На фиг. 31 показан узел крепления двух панелей перекрытия между собой. Домокомплект сборного каркасно-панельного здания включает в себя
(см. фиг. 1,2) стойки 1, балки 2, стропила 3, прогоны 4, коньковый брус 5, панели ограждения 6, панели покрытия 7 и панели перекрытия 8, соединительные металлические элементы (на данных фигурах не показаны) и уплотнительные элементы (не показаны).
Стойки 1 (см. фиг. 3, 4), выполнены в виде бруса, содержащего внутри защищенный антикоррозионным покрытием (например, грунтовым, лакокрасочным составом, кадмированием, цинкованием и т.д.) металлический сердечник в виде трубы квадратного сечения 9 (см. фиг. 3), трубы прямоугольного сечения 10 (см. фиг. 4), футерованный по периметру обработанными антисептиком и антипиреном, например, составом на основе солей магния, деревянными накладками 11, соединенными с металлическим сердечником трубчатыми металлическими нагелями 12 с отверстием под крепежные элементы (не показаны). При этом границы соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость и клеющую способность. В качестве такого материала может использоваться состав ГАРАНТ, - герметизирующая и клеющая мастика на основе жидкого стекла или жидкое стекло с наполнителем в виде тонкомолотого кварцевого песка. Выбор конструкции стойки определяется величиной нагрузки. Стойки с сердечником в виде трубы квадратного сечения используются в случаях наибольших нагрузок, действующих на стойки при
возведении двух - трех этажных зданий.
Для наращивания по высоте здания стойки 1 могут быть выполнены с металлическими фланцами 13 на торцах (см. фиг. 5) с отверстиями 14 под крепежные элементы. Фланец 13 приварен к металлическому сердечнику 9 стойки 1. Деревянные обшивки не доходят до фланцев. В качестве крепежных элементов используются болты, винты, клепочные соединения.
Балки 2, стропила 3, прогоны 4 (см. фиг. 6) могут быть выполнены с металлическим сердечником в виде двутавра 15, образованного из двух профилей таврового сечения с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, причем соотношение толщин полки тавра, стенки тавра, вваренного листа составляет 10:6:2-ьЗ. Сердечник 11 обработан антикоррозионным покрытием и футерован по периметру обработанными антисептиком и антипиреном, например бишофитом (раствор MgC/) или его производными, деревянными накладками 11, соединенными с металлическим сердечником металлическими нагелями 12 с отверстиями под крепежные элементы, при этом границы соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость и клеющую способность. В качестве такого материала может использоваться, например, герметизирующая и клеющая мастика ГАРАНТ - состав на основе жидкого стекла или жидкое стекло с наполнителем в виде тонкомолотого кварцевого песка и добавок. Балки 2, стропила 3, прогоны 4 (см. фиг. 7) могут быть выполнены с
металлическим сердечником 16 в виде двутавра, образованного из двух тавров, составленных из двух уголков, с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, причем соотношение толщин полки тавра, стенки тавра и вваренного листа составляют 10:6:2-4-3.
Стропило 3 может также выполняться с металлическим фланцем 13 (см. фиг. 8), приваренным к металлическому сердечнику 15 на торцах стропила 3. Фланцы 13 снабжены отверстиями 14 под крепежные элементы.
Панели ограждения 6 (см. фиг. 9 а, б) имеют обработанный антисептиком и антипиреном деревянный каркас 17, образованный продольными 18 и поперечными 19 досками и находящийся между двумя обработанными антикоррозионным покрытием металлическими рамами 20 П - образного сечения, соединенными с деревянным каркасом 17 механически, при этом границы соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость и клеющую способность.
В качестве такого материала может использоваться, например, герметизирующая и клеющая мастика ГАРАНТ - состав на основе жидкого стекла или жидкое стекло с наполнителем в виде тонкоизмельченного кварцевого песка и добавок.
Металлические рамы в местах стыка ячеек каркаса 17 снабжены элементами жесткости 21. Металлические рамы 20 могут быть прикреплены к деревянному каркасу с помощью болтов, винтов, клепочных соединений 22.
Обшивки - наружная 23 и внутренняя 24 закреплены на каркасе 17 с помощью стандартных крепежных элементов, например саморезов (не обозначены) и др.
Обшивки выполнены - наружная 23 из водостойкого материала, например, фиброцементных плит, металлического или пластикового сайдинга, внутренняя 24 - из отдельных материалов по желанию заказчика.
Пространство между обшивками 23 и 24 заполнено теплоизолирующим материалом 25 с пароизолирующим покрытием 26. В качестве теплоизолирующего материала 25 может использоваться пороизол, минеральная вата и др. В качестве пароизолирующего покрытия 26 может использоваться полиэтиленовая пленка, поликрафт и т. п.
Панели покрытия 7 и перекрытия 8 (см. фиг. 10 а, б) имеют аналогичную конструкцию, что и панели ограждения, но дополнительно содержат металлические опорные пластины 27, прикрепленные у торцов нижней металлической рамы 20, с помощью сварки или саморезов (не обозначено).
Панели ограждения 6 могут также выполняться осенесимметричными, иметь дверные и/или оконные проемы. стойке 1, снабжена дополнительно брусом 28, который примыкает к брусу 28
соседней панели через уплотнитель 29, в качестве которого может использоваться резиновый шнур или другой эластичный уплотнительный элемент. Панели 6 соединены между собой болтом 30.
Для крепления двух панелей ограждения 6 к угловой стойке 1 (см. фиг. 12) используется соединительный уголок 31, который посредством деревянного бруса 28 прикрепляется к панели ограждения 6 крепежным элементом - болтом 32 к панели ограждения 6, и затем закрепляется к стойке 1 крепежным элементом - болтом (не обозначен) через отверстия нагеля к стойке 1.
Между деревянным брусом и обшивкой стойки 11 расположен уплотнительный элемент 29, выполняемый из пористой резины, который служит для предохранения места стыка от попадания влаги и наружного воздуха.
Узел прикрепления панели ограждения 6 к стойке 1 рядовой показан на фиг. 18. Соединительный уголок 31 посредством деревянного бруса 28 прикреплен к панели ограждения 6 крепежным элементом - болтом 32, пропущенным через отверстие нагеля панели ограждения и затем закреплен к стойке 1 крепежным элементом - болтом (не обозначен) через отверстия нагеля 12 к стойке 1. служит для предохранения места стыка от попадания влаги и наружного
воздуха.
Стойки 1 сборно-каркасного здания прикреплены к монолитному поясу посредством анкерных болтов 33, пропущенных через отверстия 14 во фланцах 13 стоек 1 (см. фиг. 13).
Для соединения стоек 1 каркаса с фланцами 13 между собой могут использоваться болты 34, пропущенные через отверстия 14 смежных фланцев 13 (см. фиг. 14) или другие крепежные элементы.
Для соединения стойки 1 и балки перекрытия 2 может использоваться кронштейн 35 (см. фиг. 15). Кронштейн 35 в узле соединения балки перекрытия 2 и стойки 1 представляет собой сварную конструкцию, образованную из трех вертикальных пластин, из которых две - 36 и 37 параллельны друг другу и расположены друг от друга на расстоянии, равном ширине балки 2, и прикреплены перпендикулярно к третьей пластине 38 и к четвертой опорной пластине 39, прикрепленной горизонтально снизу к торцам вертикальных параллельных пластин 36 и 37. В вертикальных параллельных пластинах 36 и 37 имеются отверстия 40, соосные отверстиям нагелей 12 боковых сторон балок перекрытия 2, а отверстия 41 в третьей вертикальной пластине 38 соосны отверстиям нагелей 12 стойки 1.
На фиг. 16 показан узел крепления балки перекрытия 2 к стойке 1 с помощью кронштейна 35. Кронштейн 35 закрепляется на стойке 1 посредством болтов 42, пропущенных через отверстия нагелей 12 стойки 1 и отверстие 41 в кронштейне 35 на его вертикальной пластине 38. Балка перекрытия 2 опирается на горизонтальную пластину 39 и закрепляется болтом 32, пропущенным через
отверстие 40, соосное отверстию нагеля балки перекрытия 2.
Панели перекрытия 7 и покрытия 8 опираются на балку перекрытия 2 (см. фиг. 17) с помощью металлических соединительных уголков 43, которые закреплены на балке 2 с помощью крепежных элементов. Панель покрытия 7 или перекрытия 8 опирается на соединительный уголок 43 при помощи пластины 27 панели перекрытия 7 или покрытия 8 и закрепляется панель с помощью крепежных элементов, например, заклепок.
Кронштейн 44 может использоваться также в узле соединения балки перекрытия 2 и стойки 1 и представляет собой сварную конструкцию (см. фиг. 19), состоящую из трех вертикальных пластин 45, 46, 47, образующих в плане букву Н и четвертой опорной пластины 48, прикрепленной горизонтально и перпендикулярно к нижним торцам двух параллельных пластин 45 и 46 слева или справа от перекладины 47. В вертикальных параллельных пластинах 45 и 46 той части кронштейна 44, которая лишена горизонтальной пластины 48, имеются отверстия 49, соосные отверстиям нагелей стойки 1 каркаса, а в вертикальных параллельных пластинах 45 и 46 части кронштейна 44, имеющей горизонтальную пластину 48, имеются отверстия 50, соосные отверстиям нагелей балки перекрытия 2.
На фиг. 20 показан узел крепления балки перекрытия 2 к стойке 1 с помощью кронштейна 44. Кронштейн 44 закреплен на стойке 1 посредством болтов 32, пропущенных через отверстия нагеля стойки 1 и отверстия 49
23
кронштейна на вертикальных пластинах 45 и 46. Балка перекрытия 2 опирается на горизонтальную пластину 48 кронштейна 44 и закреплена болтами 32, пропущенными через отверстий 50 пластин 45 и 46 и отверстия нагелей балки перекрытия 2.
Кронштейн 51 в узле соединения конькового бруса 5 и стропила 3 (см. фиг. 21) представляет собой сварную конструкцию из двух многогранных параллельных вертикальных пластин 52 и третьей опорной пластины 53, расположенной преимущественно горизонтально и прикрепленной перпендикулярно к верхним граням вертикальных пластин 52 при этом к третьей пластине 53 перпендикулярно прикреплены две вертикальные пластины 54, расположенные друг от друга на расстоянии, равном ширине конькового бруса 5. В вертикальных многогранных пластинах 53 выполнены отверстия 55, соосные отверстиям нагелей 12 стропил 3. Многогранные пластины 52 имеют ребра жесткости 56, перпендикулярные этим пластинам 52. К вертикальным пластинам 54 перпендикулярно приварены ребра жесткости 57, а на самих пластинах 54 имеются отверстия 58, соосные отверстиям нагелей 12 конькового бруса 5. На опорной пластине 53 имеются отверстия 59.
Узел соединения конькового бруса 5 со стропилом 3 с помощью кронштейна 51 показан на фиг. 22. Кронштейн 51 закрепляется на стропилах 3 посредством крепежных элементов - болтов 32 (не показаны), пропущенных в опорной пластине 53, а также крепежными элементами 32, (не показаны), пропущенными через отверстия 55 в двух многогранных параллельных пластинах 52. Коньковый брус 5 опирается на опорную пластину 53 и помещен
между двумя вертикальными пластинами 54 и прикреплен к ним крепежными элементами 32 (не показаны), пропущенными через отверстия 58 пластин 54 кронштейна 51.
Используемый в случае малого уклона крыши, кронштейн 60 узла соединения конькового бруса 5 и стропил 3 представляет собой сварную конструкцию (см. фиг. 23), состоящую из пластины 61 с отверстиями 62, соосными нагелям 12 стропил 3 и двух перпендикулярных ей параллельных пластин 63, расположенных друг от друга на расстоянии, равном толщине конькового бруса 5, в которых отверстия 64 соосны отверстиям нагелей 12 конькового бруса 5.
Узел соединения конькового бруса 5 и стропил 3 с помощью кронштейна 60 показан на фиг. 24. Пластина 61 закреплена на стропилах крепежными элементами 32, пропущенными через отверстия 62, а коньковый брус 5 помещен между вертикальными пластинами 63 и прикреплена болтами 32, пропущенными через отверстия 64.
Кронштейн 65 для узла соединения стропила 3 и прогона 4 показан на фиг. 25. Кронштейн 65 представляет собой пластину 66 с отверстиями 67, сосными отверстиям нагелей 12 стропила 3, к которой прикреплен перевернуты П -образный столик - металлический профиль в виде перевернутой буквы П, образованный из двух вертикальных параллельных пластин 68 и одной горизонтальной пластины 69. В вертикальных пластинах 68 имеются отверстия 70,
25 соосные отверстиям нагелей 12 прогона 4. Вертикальные параллельные
пластины 68 разнесены одна от другой на расстояние, равное ширине прогона.
Кронштейн 65 пластиной 66 прикреплен крепежными элементами (не обозначены), через отверстия 67 к стропилу 3 (см. фиг. 26). Прогон 4 опирается на горизонтальную пластину 69 и закреплен на вертикальных параллельных пластинах 68 с помощью болтов 32, пропущенных через отверстия 70 пластин 68.
Кронштейн 71 в узле соединения стропила 3, балки перекрытия 2 и панели покрытия 7 представляет собой (см. рис. 27) плоскую пластину 72 с отверстиями 73, соосными отверстиям нагелей 12 стропила 3 и балки перекрытия 2, к которой перпендикулярно прикреплено ребро жесткости 74, являющееся элементом опирания для панели перекрытия 7 (не показана).
Кронштейн 75 (см. фиг. 28) используется в случае, если верхние грани панелей покрытия 7 (перекрытия 8) расположены выше верхней грани стропила 3 (балки 2), и в этом случае представляет собой пластину 76 с отверстиями 77, сквозь которые пропущены концы стержней 78 с резьбовой нарезкой, затянутые гайкой 79, при этом стержни расположены с боков балки и пропущены через отверстия в опорных уголках 43.
Кронштейн 80 (см. фиг. 29) представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух многоугольных параллельных пластин 81, находящихся на расстоянии, равном толщине стойки 1 с отверстиями 82, соосными отверстиям нагелей 12 стойки 1. Между пластинами 81 приварены горизонтальная пластина 83 и наклонная пластина 84, которая является опорной для наклонной
стойки 1 или стропила 3, причем пластины 83 и 84 образуют между собой острый угол и между ними вертикально вварено ребро жесткости 85.
Кронштейн 80 (см. фиг. 30) с помощью болтов 32 закреплен на вертикальной стойке 1. Наклонная стойка 1 или стропило 3 опирается на опорную пластину 84 кронштейна 80 и закреплена болтами 32, пропущенными через отверстия 82, соосные отверстиям нагелей наклонной стойки 1 или стропила 3.
Для обеспечения жесткости диска перекрытия или покрытия каждая из панелей перекрытия 8 или покрытия 7 в месте стыка между собой дополнительно снабжена в своей нижней части деревянным брусом 28. прикрепленным к наружной продольной доске 18 панелей покрытия 7 или перекрытия 8, элементами крепления, например саморезами (не показаны). Брус 28 примыкает к брусу 28 соседней панели через ушютнительный элемент 29, в качестве которого может использоваться резиновый шнур или другой эластичный уплотнительный элемент. Пространство над уплотнительным элементом заполнено герметизирующим составом 86, например, цементным раствором, имеющим способность расширяться при затвердевании, теплоизоляционным материалом 25, например пороизолом и сверху закрыто доской 87. посредством анкерных болтов 33, пропуская их через отверстия 14 во фланцах
13 стоек. На стойках 1 закрепляют кронштейны 35 или 44 с помощью соответственно болтов 42 или 32. Балки перекрытия 2 опирают на горизонтальные пластины кронштейнов 35 или 44 и закрепляют их болтами 32. Панели перекрытия 7 или покрытия 8 опирают на балки 2 посредством металлических соединительных уголков 43 при помощи пластины 27 панели перекрытия 7 или покрытия 8 и закрепляют с помощью односторонних вытяжных заклепок. Стойки 1 между собой по высоте присоединяют посредством болтов 34, пропущенных через отверстия 14 смежных фланцев 13 стоек 1. Наклонная стойка 1 или стропило 3 также могут быть соединены с вертикальной стойкой 1 посредством кронштейна 80. Для соединения конькового бруса 5 и стропила 3 используют кронштейн 51, который закрепляется на стропиле 3 посредством болтов 32 через отверстия кронштейна 51. Коньковый брус 5 опирается на опорную пластину 53 кронштейна 51 и прикрепляется болтами 32 к его вертикальным пластинам 54.
В случае малого уклона крыши для соединения конькового бруса 54 и стропила 3 используется кронштейн 60. Пластина 61 кронштейна 60 закрепляется на стропила 3 крепежными элементами 32, а коньковый брус 5 прикреплен болтами 32 к вертикальным пластинам 63 кронштейна 60.
Для соединения стропила 3 и прогона 4 используется кронштейн 65, который закрепляется своей пластиной 66 крепежными элементами к стропилу 3. Прогон 4 опирается на горизонтальную пластину 69 кронштейна 65 и
закрепляется на вертикальных пластинах 68 кронштейна 65 болтами 32.
Стропило 3, балка перекрытия 2 и панель покрытия соединяется с помощью кронштейнов 71. Кронштейн 71 закрепляется крепежными элементами своей вертикальной пластиной 72 к стропилу 3 и балки перекрытия 2, а его ребро жесткости 74 служит для опирания панели покрытия.
Если верхние грани панелей перекрытия 7 выше верхней грани панелей покрытия 8 выше верхней грани стропила 3 используют кронштейн 75 в виде пластины 76 с отверстиями 77, сквозь которые пропускают стержни 78, охватывающие балку 2 или стропила 3 с боков с резьбовой нарезкой, затянутые гайкой 79, при этом стрежни 78 пропускают через отверстия в опорных уголках 43.
Отверстиями под крепежные элементы являются отверстия трубчатых нагелей, служащие для соединение деревянных обшивок и металлических сердечников деталей домокомплекта, что значительно упрощает процесс монтажа здания.
Домокомплект сборного каркасно-панельного здания позволяет возводить каркасно-панельные здания повышенной этажности с низкой себестоимостью, необходимой пожаростойкостью, легкие, что исключает необходимость в использовании на объектах тяжелых и энергоемких транспортных и грузоподъемных машин и механизмов и расширяет сферу применения средств малой механизации
1. Домокомплект сборного каркасно - панельного здания, включающий усиленные деревянные детали каркаса в виде стоек, балок, стропил, прогонов, конькового бруса, панелей ограждения и панелей перекрытия с усиливающим элементом, соединительные металлические элементы и уплотняющие элементы, отличающийся тем, что усиленные деревянные стойки выполнены в виде бруса, содержащего внутри защищенный антикоррозионным покрытием в виде трубы прямоугольного сечения металлический сердечник, футерованный по периметру обработанными антисептиком и антипиреном деревянными накладками, соединенными с металлическим сердечником металлическими нагелями с отверстиями под соединительные элементы, при этом границы соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость и клеющую способность, усиленные деревянные балки, стропила, прогоны выполнены с обработанными антикоррозионным покрытием металлическим сердечником в виде двутавра, выполненного составным из двух профилей таврового сечения или тавров, составленных из двух уголков, с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, причем соотношение толщин полки тавра, стенки тавра и вваренного листа составляет 10:6:2-кЗ, при этом сердечник футерован по периметру обработанными антисептиком и антипиреном деревянными накладками, соединенными с металлическим сердечником металлическими
Формула изобретения. нагелями с отверстиями под соединительные элементы, при этом границы
соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение , пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость и клеющую способность, панели ограждения, панели перекрытия и покрытия выполнены в виде находящихся между наружной и внутренней обшивками заполненных теплоизолирующим материалом с пароизоляцией ячеек обработанного антисептиком и антипиреном деревянного каркаса, образованного продольными и поперечными досками, и находящегося между двумя обработанными антикоррозионным покрытием металлическими рамами П образного сечения, соединенными с деревянным каркасом механически, при этом границы соединения между металлом и деревом заполнены материалом, обеспечивающим заполнение пустот и неровностей, защиту металла от коррозии, повышенную огнестойкость, дополнительную коррозионную стойкость и клеющую способность, а металлические рамы в местах стыка ячеек снабжены элементами жесткости, при этом панели покрытия и перекрытия дополнительно содержат опорные металлические пластины, прикрепленные у торцов нижней металлической рамы П - образного сечения, а соединительные металлические элементы выполнены в виде кронштейнов, содержащих отверстия, соосные отверстиям нагелей соединяемых элементов деталей каркаса, для пропуска крепежных элементов, при этом кронштейн в узле соединения балки перекрытия и стойки представляет собой сварную
&зя
2
конструкцию, состоящую из трех вертикальных пластин, образующих в плане букву Н и четвертой опорной пластины, прикрепленной горизонтально и перпендикулярно к нижним торцам двух параллельных вертикальных пластин слева или справа от перекладины, причем в вертикальных параллельных пластинах части кронштейна, не имеющей горизонтальной пластины, имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей стойки каркаса, а в вертикальных параллельных пластинах части кронштейна, имеющей горизонтальную пластину, имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей балки перекрытия, или сварную конструкцию, образованную из трех вертикальных пластин, из которых две параллельны друг другу и расположены друг от друга на расстоянии, равном ширине балки и прикреплены перпендикулярно к третьей пластине, и четвертой опорной пластины, прикрепленной горизонтально снизу к торцам вертикальных параллельных пластин, при этом вертикальные параллельные пластины имеют отверстия, соосные отверстиям нагелей боковых сторон балок перекрытия, а отверстия в третьей вертикальной пластине соосны отверстиям нагелей стойки, кронштейн в узле соединения конькового бруса и стропил представляет собой сварную конструкцию из двух многогранных параллельных вертикальных пластин и третьей пластины, расположенной преимущественно горизонтально и прикрепленной перпендикулярно к верхним граням вертикальных пластин, при этом к третьей пластине перпендикулярно прикреплены две параллельные вертикальные пластины, расположенные друг от друга на расстоянии, равном ширине
конькового бруса, а многогранные вертикальные пластины выполнены с
отверстиями, соосными отверстиям нагелей стропила и усилены ребрами, перпендикулярными к этим пластинам, а отверстия на вертикальных пластинах для крепления конькового бруса соосны отверстиям нагелей конькового бруса, причем эти вертикальные пластины усилены ребрами жесткости, а в горизонтальной пластине имеются отверстия под крепежные элементы, или сварную конструкцию, состоящую из пластины с отверстиями, соосными нагелям стропил, и двух перпендикулярных ей параллельных пластин, расположенных друг от друга на расстоянии, равном толщине конькового бруса, отверстия в которых соосны отверстиям нагелей конькового бруса, или сварную конструкцию, состоящую из пластины с отверстиями, соосными нагелям стропил и двух перпендикулярных ей пластин, расположенных друг от друга на расстоянии, равном толщине конькового бруса, отверстия в которых соосны отверстиям нагелей конькового бруса, кронштейн в узле соединения стропила и прогона выполнен в виде пластины с отверстиями, соосными отверстиям нагелей стропила, к поверхности, которой прикреплен перевернутый П образный столик, в стенках которого имеются отверстия, соосные отверстиям нагелей прогона, кронштейн в узле соединения стропила и балки перекрытия и панели перекрытия или покрытия выполнен в виде плоской платины с отверстиями, соосными отверстиям нагелей соединяемых деталей каркаса, к которой перпендикулярно прикреплено ребро жесткости, являющееся одновременно элементом опирания для панели перекрытия,
4 кронштейн в узле соединения стропила или балки перекрытия и панелей
перекрытия или покрытия, верхние грани которых расположены выше верхней грани стропила, выполнен в виде пластины с отверстиями под резьбовое соединение, сквозь которые пропущены концы стержней с резьбовой нарезкой, затянутые гайкой, при этом стержни охватывают балку с боков и прикреплены к опорным уголкам, прикрепленным к нижней части стропильной балки, кронштейн в узле соединения вертикальной и наклонной стойки или стропила представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух многоугольных параллельных пластин, находящихся друг от друга на расстоянии, равном толщине стойки, перпендикулярно которым прикреплены горизонтальная и наклонная пластины, образующие между собой острый угол и соединенные между собой перпендикулярным им и параллельным многоугольным пластинам ребром жесткости, причем отверстия в верхних частях многоугольных пластин соосны отверстиям нагелей наклонной стойки или стропила, а отверстия в нижних частях многоугольных пластин соосны отверстиям нагелей вертикальной стойки, а к балке покрытия или стропилу прикреплен элементами крепления, пропущенными через отверстие нагелей балки, или стропила, опорный уголок.
2.Домокомплект по п.1, отличающийся тем, что стойки или стропила дополнительно снабжены на торцах металлическими фланцами.
3.Домокомплект по п. 1,2, отличающийся тем, что коньковый брус выполнен с обработанным антикоррозионным покрытием металлическим
-/JJ
5
сердечником в виде двутавра, составленного из двух профилей таврового сечения или тавров, составленных из двух уголков с вваренным между ними листом меньшего сечения, чем стенка тавра, причем соотношение толщин
полки тавра, стенки тавра и вваренного листа составляет 10:6:2- -3.
4.Домокомплект по п. 1,2,3, отличающийся тем, что панели ограждения дополнительно снабжены деревянными брусками.
5.Домокомплект по п. 1,2,3,4, отличающийся тем, что панели перекрытия и покрытия дополнительно снабжены в своей нижней части брусками, прикрепленными к наружной продольной доске каркаса панели.
Домокомплект сборного 5каркасно-панельного
здания
Фиг. 1