МНОГОЭТАЖНЫЙ КОМПЛЕКС НА СКЛОНЕ

Область применения
Полезная модель относится к области строительства зданий и сооружений и может быть использована при строительстве многоэтажных комплексов на склонах.
Уровень техники
Из уровня техники известен патент RU 11243U на Гостинично-спортивный комплекс, включающий здание с лифтовыми шахтами и размещенными в них грузоподъемными механизмами, кровлю здания с наклонным участком, на котором образована лыжная трасса, расположенным со стороны, противоположной фасаду здания и размещенные под кровлей здания спортивные площадки, отличающийся тем, что каркас здания выполнен колонного типа с шагом колонн по расположенной под наклонным участком кровли длине, кратным шагу расположения колонн по ширине здания в направлении уменьшения высоты здания, причем расстояние между колоннами по длине здания, преимущественно в месте расположения спортивных площадок, равно 5 и/или 10 шагам между колоннами, при этом угол наклона кровли по крайней мере на части ее длины составляет 16-18°, а лифтовые шахты выполнены преимущественно приставного или навесного типа и расположены вертикально по длине фасадной части здания и по ширине здания с уменьшением их высоты по мере уменьшения высоты наклонного участка кровли.
Данный комплекс выполнен наклонным за счет шага колонн по расположенной под наклонным участком кровли длине, кратным шагу расположения колонн по ширине здания в направлении уменьшения высоты здания. На склоне данный комплекс не может быть построен в подобной конструкции.
Из уровня техники известен патент RU 32518U на жилое здание, предпочтительно многоэтажное, включающее фундамент, наружные стены с окнами, снабженными оконными откосами по крайней мере с фасадной стороны, кровлю, перекрытия и внутренние стены и/или перегородки, разделяющие здание на жилые помещения, образующие квартиры, в которых по крайней мере одно помещение выполнено в виде атриума, и в нем окно выполнено высотой, превышающей минимальную высоту между перекрытиями одного этажа в пределах квартиры, при этом перекрытия, примыкающие к
наружным стенам со стороны фасада, расположены друг от друга по высоте на расстоянии, превышающем по крайней мере в два раза минимальную высоту между перекрытиями одного этажа в пределах квартиры, причем уровень образующего пол перекрытия по его верхней или нижней поверхности в месте минимальной высоты между перекрытиями одного этажа в пределах квартиры превышает уровень образующего пол и примыкающего к фасадной стене перекрытия соответственно по его верхней и/или нижней поверхности, по крайней мере на большей части площади этого перекрытия. Данный комплекс не может быть выполнен на склоне в подобной конструкции. Сложность современного построения многоэтажных зданий и сооружений на склонах связана с потребностью возведения мощного фундамента в склоне. Это требует извлечения большого количества грунта из склона и заполнения пространства бетоном. Извлечение большого количества грунта из склона связано с теми трудностями, что для осуществления данных действий требуется устанавливать тяжелую строительную технику на склонах, а значит осуществлять подъездные пути к ним. Это невозможно сделать без насыпания дополнительных масс грунта. Все это связано с огромными финансовыми и временными затратами и не окупает стоимости строительства.
Кроме того, возведение фундамента на склоне будет означать увеличение нагрузки склона на грунт отсеченной части склона под фундамент. В периоды осадков это будет способствовать обвалам и селям, что затруднит строительство. А по окончании строительства эти же опасности обвалов и селей будут угрожать построенному зданию или сооружению.
Технический результат: исключается потребность возведения мощного фундамента на склоне, снижение затрат на строительство, исключение сползания в процессе и после строительства, обеспечивается обустройство террас в комплексе без дополнительных затрат.
Осуществление полезной модели
Заявленный технический результат достигается за счет того, что многоэтажный комплекс на склоне (1) (см. Фиг.1), включающий фундамент, наружные стены с окнами, кровлю, перекрытия и внутренние стены и/или перегородки, разделяющие здание на помещения, отличающийся тем, что комплекс выполнен на склоне с углом наклона не менее 13,5 градусов и состоит из блоков с индивидуальным фундаментом, расположение которых
ступенчатое по ходу роста этажности, причем крыша нижнего блока является террасой (2) и/или балконом верхнего блока. Комплекс может быть выполнен монолитным из бетона. В центре комплекса, содержащего не менее двух ступенчатых рядов блоков, может быть выполнено коммуникационное ядро, состоящее из блоков вход/выход (5) и сгруппированных с ними междуэтажных эскалаторов и/или лестниц, вместе укладывающихся в несколько пролетов. Данное решение функционально оправдано геопластикой рельефа (резким перепадом высот) и небольшими размерами участка, обеспечивает легкий доступ ко всем блокам жилого комплекса: начиная от административной части и подземного паркинга, расположенных на верхнем уровне, вплоть до низлежащей рекреационной зоны.
Каждый блок комплекса может быть выполнен одноэтажным и/или двухэтажным. Выполнение комплекса на склоне с углом наклона не менее 13.5 градусов объясняется тем, что более меньший угол наклона склона не позволит возвести ступенчатый комплекс, поскольку ступени будут образовываться слишком длинными (длина блока: Д=tg(13.5°)×(Н+П), где Н - высота от пола до потолков, П - высота между перекрытиями). Согласно СНиП 2.08.01-89, минимально допустимая высота жилых помещений от пола до потолка составляет не менее 2,5 м. При этом отношение площади световых проемов всех жилых комнат и кухонь квартир и общежитии к площади пола этих помещений для мансардных этажей по минимальному отношению должно быть не менее 1:8, а при применении мансардных окон, допускается принимать отношение 1:10. Примем это соотношение за максимально допустимое. При минимально допустимой высоте потолка в 2,5 м, и если считать мансардное окно единственным световым проемом, площадь светового проема будет примерно соответствовать половине площади по периметру мансардной стены. Из чего следует, что длина блока (Д) не может превышать 12,5 метров. Угол наклона склона рассчитаем исходя из того, что высота перекрытий при высоте потолка в 2,5 метра в среднем составляет 25 см. таким образом, минимальная общая высота блока будет соответствовать примерно 3 метрам.
Таким образом, минимально допустимый угол наклона склона, при котором возможно строительство по устройству заявленной полезной модели, составит tgU=3/12,5. Т.е. U=13,5 градусов.
Заявленное устройство комплекса позволяет исключить потребность возведения мощного фундамента на склоне. Это объясняется тем, что ступенчатая структура комплекса обеспечивает возможность выполнять малые фундаменты для каждого блока комплекса
отдельно, без потребности рыть общий котлован для всего комплекса. Потребность делать только малые фундаменты под каждый блок не требует использования тяжелой техники на склоне, поскольку комплекс возводится монолитно ручным способом. Этим достигается снижение затрат на строительство. Поскольку грунт склона практически не трогается при строительстве, исключается увеличение нагрузки на грунт склона в местах строительства, сползание грунта склона в процессе и после строительства.
Доступ к различным уровням комплекса может быть реализован, например, посредствам центральной эскалаторной системы (3) (посередине комплекса - спуск/подъем по эскалаторам) или лестничного подъема (3).
Блоки расположены один на другом таким образом, что крыша нижнего блока является террасой и/или балконом верхнего блока. Это обеспечивает пропорциональное распределение нагрузки массы всего комплекса на склон. Также подобная ступенчатая структура комплекса позволяет без дополнительных затрат возвести террасы. Выход (4) и/или подъезд к комплексу может быть реализован в верхней и/или нижней его части.
Весь комплекс органично вписывается в рельеф, представляя из себя фрактально распределенные блоки, превращающиеся при интеграции с существующим ландшафтом в зеленые и жилые ячейки.
Пространственная жесткость и устойчивость здания обеспечивается за счет совместной работы монолитных ж/б перекрытий, железобетонных колонн квадратного сечения, ригелей, балок, а также лестничных и эскалаторных узлов, конструктивная схема комплекса - монолитный ж/б каркас.
Каждый из блоков может быть выполнен с монолитным ж/б каркасом с индивидуальной сеткой колонн различного шага - от 2,5 до 6.4 метра.
Фундамент комплекса выполняется поблочным в виде свайного поля под каждым блоком. Под каждым отдельно стоящим зданием выполняется своя фундаментная подготовка.
Гидроизоляция фундаментов блоков комплекса может осуществляться, например, добавлением полимерцементной присадки проникающего действия в бетон (за счет проникновения материала в структуру бетона обеспечивается высокая степень адгезии), либо последовательным проведением мероприятий по гидроизоляции (утрамбовка грунта, оклейка гидроизоляцией, оклейка трехслойным полиэтиленом внешних стен
фундамента, утепление и гидроизоляция поверхности стен пеноплексом и пр.). Для защиты комплекса от прямого воздействия дождевых и талых вод может устраиваться наклонная (по ходу склона) отмостка из асфальтобетона на слое песка и с подстилкой жирной глины. Для предотвращения промораживания грунтов основания под отмосткой вдоль наружных стен здания на ширину 1 метр укладывается теплоизоляционный материал.
Чтобы преградить доступ капиллярной влаги в помещения, на границе контакта фундамента со стенами блоков устраивают гидроизоляцию, которую выполняют из раствора цемента с водонепроницаемыми добавками.
Устройства дренажа комплекса может быть реализовано по периметру комплекса путем укладки наклонной (по ходу склона) траншеи, глубина которой рассчитывается исходя из конкретных гидрогеологических условий и глубины заложения фундамента; в траншею укладывают выравнивающий и создающий необходимый уклон слой песка и по нему геосинтетический фильтрующий материал - тонкое сукно из гнилостойких синтетических волокон; на геосинтетический материал укладывается перфорированная труба и оборачивается этим материалом для предохранения трубы от заиливания. Затем траншея засыпается фильтрующим материалом (гравием или щебнем); если необходим сбор как грунтовых, так и ливневых вод, засыпка делается полностью; если предполагается собирать только грунтовые воды, то засыпка делается до верхнего края грунтовых вод, а выше производится восстановление почвенного слоя.
Отвод собранных грунтовых вод осуществляется самотеком вниз склона.
Колонны комплекса могут быть выполнены монолитными, например, квадратного сечения, армируются продольными стержнями из горячекатаной стали класса А-III и поперечными стержнями из горячекатаной стали класса А-I. Продольную и поперечную арматуру объединяют в пространственные каркасы. Концевые участки колонн усиливают косвенным армированием (расположение арматуры с малым шагом называют косвенным армированием) сварными сетками.
Перекрытия в блоках могут быть реализованы, например, монолитными плитно-ребристыми. Рабочая арматура принимается класса А-III. Продольную и поперечную арматуру объединяют в сварные каркасы.
По верху перекрытия устраивают пол, под перекрытием - подвесной потолок, между перекрытием и подвесным потолком прокладываются трубопроводы, вентиляционные каналы, электропроводка, телефонный кабель и другие инженерные коммуникации.
Наружные стены блоков комплекса могут быть выполнены, например, из пенобетонных блоков (иначе-ячеистый бетон) 300×600×250 мм с утеплением минераловатными плитами на спецрастворе с отделочным слоем ребристой штукатурки внутри и снаружи, и с последующей покраской. Внутренние перегородки выполняют, например, из легкобетонных перегородочных блоков (пеноблоков).
Для связи между этажами комплекса лестницы могут быть выполнены, например, монолитными с маршами прямоугольного очертания.
Кровля блоков, которая одновременно является и террасой верхнего блока, может быть реализована следующим образом. Например, на ж/б плиту укладывают щитовой настил (доски из лиственницы), сверху делают искусственный газон.
В качестве утеплителя под настилом применяют керамзитобетон. Уклон кровли образуется за счет выравнивающей стяжки. Удаление с кровли дождевых и талых вод осуществляется при помощи организованного по контуру кровли и наружных стен блока водосточного желоба, а также отмостки, обеспечивающей сток метеорологических вод в дренажную траншею.
Комплекс может содержать попарно расположенные уличные эскалаторы, например, типа KONE, с общим уклоном 30° и шириной марша 600 мм.
Вертикальная планировка комплекса сводится к выравниванию десяти горизонтальных площадок с минимальным уклоном под каждый блок жилого комплекса и с планировочным уровнем земли относительно черных линий, и последующему выявлению системы подпорных стенок в зоне квартир для персонала, в зоне отдыха и в перепадах между блоками. Заниженный уровень центральной коммуникационного ядра с общим уклоном не менее 13,5° создает возможность организации последовательно спускающихся уличных эскалатора и лестниц с четырьмя промежуточными площадками и последовательными переходами к каждому блоку и номеру жилого комплекса. Общий перепад рельефа по территории жилого комплекса с уклоном обеспечивают хороший отвод поверхностных вод со всего участка вниз по рельефу. Для всех тротуаров, подъездов, пандусов и лестниц в комплексе может быть предусмотрен монтаж системы снеготаяния, служащий для растапливания снега и предотвращения образования корки льда на открытых площадках в зимнее время. Основой такой системы является экранируемый низконагревательный кабель с автоматизированной системой управления в зависимости от текущих погодных условий.