СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ИЗ МНОГОСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области строительства, и может быть использована при строительстве жилых, офисных и производственных помещений малой этажности.
Известен коттедж, содержащий установленные на фундаментах внутренние и наружные многослойные стены с монолитными железобетонными поясами и защитным слоем из мелкоразмерных блоков, ряд колонн внутренних стен, образующих с поясами единую каркасную систему здания, колонны, снабженные несъемной опалубкой, состоящей из двух частей, одна из которых выполнена из п-образных элементов, другая из мелкоразмерных блоков в виде пилястр, при этом несъемная опалубка армирована арматурными сетками (патент RU №2394141, МПК Е 041/02 (2006.01), опубл. 10.07.2010).
Недостатками данного коттеджа являются длительные сроки и высокая трудоемкость возведения здания.
Известно энергоэффективное малоэтажное здание, включающее фундамент, жесткий каркас здания, образованный деревянными обвязочными контурами и вертикальными стойками, наружные и внутренние стены, перекрытия, сформированные на базе многослойных строительных панелей, скрепленных между собой и смонтированных на фундаменте, причем каждая многослойная строительная панель содержит внутренний каркас, выполненный в виде рамы, перфорированные металлические профили, наружную и внутреннюю листовые обшивки, соединенные с рамой, и размещенный внутри панели утеплитель, содержащий слой засыпного карбамидного пенопласта (патент RU №110793, МПК Е04Н 1/00, опубликован 27.11.2011).
Техническое решение характеризуется повышением скорости монтажа, устойчивости и пространственной жесткости, понижением теплопроводности наружных и внутренних стен, потолка и пола.
Недостатком конструкции является то, что стеновые панели содержат внутренний каркас, выполненный в виде рамы, и металлические профили, что значительно усложняет конструкцию и технологию их изготовления, увеличивает массу. Кроме того, засыпной утеплитель, используемый в панелях, обладает способностью со временем слеживаться и увлажняться за счет конденсата, что отрицательно сказывается на долговечности.
Известно также малоэтажное здание модульной конструкции, содержащее каркас из металлического профиля, являющегося фиксирующим элементом для рамной конструкции из деревянного бруса, на которой закреплены внутренняя и внешняя обшивки стен, перекрытия потолка и пола, часть из которых выполнены из древесного материала и разделены воздушным зазором при помощи распорного элемента в виде обвязочного бруса (патент RU №105652, МПК Е04Н 1/02 (2006.01), опубл. 20.06.2011).
В результате были улучшены эксплуатационные характеристики здания. Однако трудоемкость возведения такого дома все же достаточно высока, и связана с необходимостью возведения металлического каркаса дома, рамной конструкцией из деревянного бруса, обшивкой каркаса изнутри и снаружи. Все это требует дополнительных трудозатрат, и увеличивает сроки возведение дома.
Известна строительная конструкция из многослойных панелей, содержащая стены из соединенных между собой панелей, выполненных из пористых плит, облицованных ориентированно стружечной плитой, каркас крыши и панели крыши, закрепленные на каркасе крыши, установочные элементы в виде клиновидных пористых заполнителей и плоских шпонок, установленные в зазоре между панелями крыши и панелями стен и между сопрягаемыми панелями крыши и отделенные от них гидроизоляцией, при этом панели стен и крыши соединены между собой плоскими шпонками и разделены гидроизоляцией (патент RU №63827, МПК Е04Н 1/02 (2006.01), опубл. 10.06.2007).
Данная конструкция позволяет стабилизировать воздушно-тепловой режим внутри помещения за счет минимизации возможности возникновения «мостиков холода». Недостатками такой конструкции является сложность выполнения перекрытий и возведения крыши, связанная с необходимостью установки опорных брусьев (мауэрлат) под стропильные фермы. Сборка этих ферм, как правило, осуществляется на месте из брусьев путем соединения их гвоздями. Такой способ сборки каркаса приводит к повышенному расходу материалов, и не обеспечивает стабильности качества соединения элементов ферм из-за опасности расщепления бруса гвоздем или иным крепежным элементом большого диаметра.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является строительная конструкция из многослойных панелей, содержащая стены из соединенных между собой панелей, каркас крыши и панели крыши, закрепленные на каркасе крыши и выполненные из пористых плит, облицованных ориентировано стружечной плитой, перекрытия этажей которой выполнены из таких же панелей, как и стены, а каркас крыши состоит из предварительно собранных модульных плоских ферм из деревянных брусьев, соединенных между собой в стык и закрепленных с двух сторон металлическими пластинами с многочисленными элементами в виде шипов, при этом фермы закреплены на верхних торцах стен, а нижняя балка фермы является опорой перекрытия мансардного этажа (патент RU №119373, МПК Е04Н 1/02 (2006.01), опубл. 20.08.2012).
Полезной моделью решается задача ускорения процесса строительства здания за счет возведения его крыши из предварительно собранных модульных плоских ферм из деревянных брусьев, снижения трудоемкости. Но данное техническое решение не решает задачи увеличения несущей способности перекрытий при монтаже в пролетах разного типоразмера. Кроме того, при строительстве здания, особенно в несколько этажей, возникает проблема размещения коммуникаций дома таким образом, чтобы они не отнимали жилого пространства и не портили его эстетику.
Была поставлена задача улучшить эксплуатационные характеристики здания за счет увеличения несущей способности перекрытий, снизить трудоемкость работ по возведению конструкции здания.
Указанная задача решается тем, что в строительной конструкции из многослойных панелей, содержащей стены, выполненные из пористых плит, облицованных ориентированно стружечными плитами, перекрытия, каркас крыши, состоящий из предварительно собранных модульных плоских ферм из деревянных брусьев, соединенных между собой в стык металлическими пластинами с многочисленными элементами в виде шипов и установленных на верхних торцах стен, отличающаяся тем, что перекрытия этажей выполнены из металлодеревянных балок, образованных соединением между собой состоящих из деревянного бруса верхнего и нижнего поясов металлическими зубчатыми диагональными креплениями и усиливающими продольными и поперечными элементами, обшитых настилом из плит.
В частном случае исполнения настил перекрытий и крыши выполнен из цементно-стружечных или ориентированно-стружечных плит, усиливающие продольные элементы выполнены в виде зубчатых соединений или металлических зубчатых пластин, а усиливающие поперечные элементы выполнены из накладок или перекладин.
Выполнение перекрытий этажей из металлодеревянных балок, образованных соединением между собой состоящих из деревянного бруса верхнего и нижнего поясов металлическими зубчатыми диагональными креплениями и усиливающими продольными и поперечными элементами, обшитых настилом из многослойных панелей, позволяет увеличить несущую способность перекрытий и более равномерно распределить нагрузку.
Такая конструкция перекрытий позволяет более эффективно и экономично перекрывать различные пролеты зданий при стандартном шаге балок до 625 мм, использовать больший шаг балок по сравнению с известными конструкциями, что также позволяет снизить материалоемкость конструкции. Перекрытия характеризуются высокой скоростью и простотой монтажа, отсутствием временных креплений и отходов при монтаже. Дополнительный эффект, достигаемый при строительстве зданий заявленной совокупности, является то, что решается проблема прокладок инженерных коммуникаций, таких как водопроводы, газопроводы, электричество, отопление, вентиляция, которые размещают внутри балки, что не требует монтажа дополнительных навесных потолков.
Изготовление перекрытий с металлическими зубчатыми диагональными креплениями и усиливающими продольными и поперечными элементами позволяет придать дополнительную жесткость конструкции, увеличить несущую способность перекрытий и более равномерно распределить нагрузку
Заявителю не известны строительные конструкции из многослойных панелей с указанной совокупностью существенных признаков, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - строительная конструкция из многослойных панелей, общий вид в 3D с разрезом;
фиг. 2 - балка перекрытия;
фиг. 3 - перекрытие.
Строительная конструкция из многослойных панелей содержит фундамент 1, стены, выполненные из соединенных между собой панелей 2, перекрытия 3, каркас 4 крыши, кровельное покрытие 5.
Панели 2 состоят из слоя пористого материала, облицованного ориентировано стружечными плитами.
Перекрытия 3 этажей выполнены из металлодеревянных балок 6. Балки 6 образованы соединением между собой состоящих из деревянного бруса верхнего и нижнего поясов, соответственно 7 и 8, металлическими зубчатыми диагональными креплениями 9, выполненными из тонкостенной стали. Зубчатые диагональные крепления 9 обычно устанавливают на поясах 7 и 8 балки таким образом, что они образуют V-образную форму в плане. При необходимости увеличения несущей способности балки металлические крепления 9 сдвигают друг к другу, либо дополнительно устанавливают их параллельно один за другим. Для этой же цели деревянные брусья балок 6 дополнительно соединены между собой усиливающими продольными и поперечными элементами, соответственно 10 и 11. Балки такой конструкции могут быть выполнены любой длины, при этом возможно применение как стандартных пиломатериалов, так и разных размеров, что снижает отходы производства. Высота балок перекрытия зависит от нагрузок пролета и шага. Сверху и снизу металл од еревянные балки обшиты настилом 12 из цементно-стружечных или ориентированно-стружечных плит.
Каркас 4 крыши состоит из предварительно собранных модульных плоских ферм 13 из деревянных брусьев, соединенных между собой встык и закрепленных с двух сторон металлическими пластинами с многочисленными элементами в виде шипов (не показано).
Монтаж строительной конструкции начинают с возведения фундамента 1. На фундамент, покрытый гидроизолирующим слоем, укладывают нижний обвязочный брус, который крепится к нему с помощью анкерных болтов или шпилькой. На нижний обвязочный брус монтируют цокольное перекрытие, состоящее из деревянных лаг и панелей. После укладки на цокольное перекрытие нижней обвязки 14 стен первого этажа осуществляют их сборку. Стены первого этажа состоят из деревянного каркаса в виде стоек 15 и панелей 2. Стеновые панели 2 крепят к стойкам и нижней обвязке, а также между собой. Сверху к стойкам первого этажа крепится верхняя обвязка 16, к которой также крепят панели первого этажа. Далее идет сборка фронтонов, которые укрепляют укосинами. На верхний обвязочный брус панелей укладывают металлодеревянные балки 6, на которые сверху и снизу закрепляют настил 12 из цементно-стружечных плит или ориентированно-стружечных плит, получая межэтажное перекрытие 3.
Далее идет сборка стен второго и последующего этажей, которую проводят аналогично сборке стен первого этажа. После установки стеновых панелей последнего этажа монтируют каркас 4 крыши, выполненный из изготовленных в производственных условиях кровельных стропильных ферм 13, которые устанавливают в проектируемое место и крепят на верхних торцах стен.
Каркас кровли, смонтированный из ферм, утепляют минеральной ватой с проложенной гидро-пароизоляцией, сверху которой укладывают кровельное покрытие 5.
Заявляемое техническое решение позволило увеличить несущую способность перекрытий, снизить трудоемкость работ по возведению строительной конструкции.
Строительная конструкция из многослойных панелей может быть изготовлена с применением известных материалов и современных технологий, что соответствует критерию «промышленная применимость».