СБОРНОЕ ЗДАНИЕ

Полезная модель относится к жилищно-гражданскому строительству и может найти применение при возведении малоэтажных домов с необходимыми эксплуатационными характеристиками для проживания людей.
Известно сборное здание, включающее соединенные между собой элементы цоколя, выполненные с ребрами панели внутренних и наружных стен, последние из которых имеют вертикальные выступы с наружной стороны верхней грани, плиты перекрытия и покрытия, опертые на ребра панелей, элементы цоколя выполнены в виде парных панелей с ребрами, соединенными между собой стенками, а плиты перекрытия и покрытия-ребристыми, причем ребра панелей цоколя и стен и плит перекрытия расположены по их периметру, а панели цоколя и стен и плиты перекрытия и покрытия имеют одинаковую ширину, при этом высота ребер панелей цоколя и стен равна или меньше 1/9 их ширины, а высота ребер плит покрытия и перекрытия равна или менее 1/6 их ширины, причем плиты покрытия установлены наклонно с образованием двускатного покрытия и выполнены с ребрами по продольным и коньковым граням, скошенными соответственно под углом 30 и 60° к плоскости плиты, а ребра по продольным сторонам смещены от нижней грани плит на расстояние ¼ ширины последней, при этом расстояние от внутренней поверхности панелей наружных стен до их вертикального выступа равно или менее 1/6 ширины панелей, а ребра всех панелей и плит выполнены со сквозными соосными отверстиями для соединения их между собой посредством болтов. (см. патент СССР №1799965 «Сборное здание», опубл. 07.03.1993 г.)
Основным недостатком известной конструкции сборного здания является использование достаточно дорогостоящих как для кровли, так и для цоколя железобетонных ребристых тонкостенных панелей, которые и определяют достаточно высокую себестоимость жилого дома.
Известно сборное здание, которое содержит модульные несущие элементы наружных и внутренних стен, перекрытий и покрытия, тепло- и звукоизоляцию модульных несущих элементов, имеющих форму корытообразных тонкостенных скорлуп из стеклофибробетона, соединенных крепежными элементами, пропущенными через боковые стенки. Полости скорлуп наружных стен обращены внутрь здания, заполнены теплоизоляцией и закрыты крышками, а полости скорлуп внутренних стен, заполненные звукоизоляцией и закрытые крышками, обращены попеременно в противоположные стороны. Перекрытия образованы из несущих элементов в виде тонкостенных стеклофибробетонных прямоугольных в плане скорлуп, соединенных боковыми стенками и опертых торцами на торцевые стенки стеновых скорлуп. Наружные стены состоят из рядовых и угловых, образующих ограждение этажа и фриз, причем боковые стенки рядовых скорлуп расположены нормально к их днищу, а одна или обе продольные стенки угловых скорлуп расположены к днищу под углом, меньшим 90°. Скорлупы, образующие перекрытие, выполнены корытообразной формы. (см. описание к патенту РФ №2035556 «Сборное здание», опубл. 20.05.1995 г.)
Одним из основных недостатков известного сборного здания является высокая себестоимость и технологическая сложность, которая заключается в невозможности армирования изделий стальными каркасами и сетками. Плиты из стеклофибробетона являются самонесущими и не способными работать при нагрузках, необходимых при эксплуатации жилого дома. Известная конструкция сборного здания не позволяет регулировать толщину наружных стен, что исключает возможность применения теплоизоляционных материалов с различными теплоизоляционными свойствами с учетом климатических условий.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание сборного здания с комфортными условиями для проживания и с одновременным снижением материалоемкости, трудоемкости, энергоресурсов, повышением сейсмостойкости и долговечности.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в снижение себестоимости строительства сборного здания с улучшенными эксплуатационными характеристиками и одновременным снижением материалоемкости, трудоемкости, энергоресурсов, повышением сейсмостойкости и долговечности.
Технический результат достигается тем, что в сборном здании, содержащем несущие наружные и внутренние стеновые панели, панели перегородок, плиты перекрытий и покрытий, цоколь из фундаментных блоков, соединительные крепежные элементы и тепло- и звукоизоляцию, несущие наружные, внутренние стеновые панели и панели перегородок имеют одинаковую высоту и выполнены с ребрами, расположенными по контуру панелей, а плиты перекрытий и покрытий имеют одинаковую ширину и выполнены также с ребрами, расположенными по контуру плит, при этом цоколь сборного здания покрыт плитами перекрытий ребрами вверх, плиты перекрытия закреплены между собой соединительными крепежными элементами через соосные отверстия, выполненные в их ребрах, а по наружному периметру здания плиты перекрытия закреплены к фундаментным блокам цоколя посредством штырей, наружные стеновые панели закреплены по вертикальному ребру через соосные отверстия, выполненные в ребрах, соединительными крепежными элементами с укладкой между панелями герметика, а в углах наружные стеновые панели соединены посредством уголка и соединительного крепежного элемента, наружные стеновые панели установлены на ребра плит перекрытий и закреплены к ним посредством пластин и соединительных крепежных элементов, внутренние стеновые панели спарены и установлены ребрами наружу, и закреплены между собой через соосные отверстия соединительными крепежными элементами, плиты покрытия установлены вначале на внутренние стеновые панели по среднему пролету сборного здания, причем по периметру сборного здания плиты покрытий установлены с учетом выполнения ими функции карнизных плит, которые одним торцом установлены на внутренние стеновые панели, а другим - на наружные стеновые панели, при этом на плитах покрытия, которые установлены с выпуском на боковые стороны сборного здания, выполнены ребра жесткости, а для исключения «мостика холода» все плиты покрытия, выполняющие функцию карнизных плит, снабжены штрабой, а для обеспечения надежного соединения плит покрытия к наружным стеновым панелям штрабы совмещены с отверстиями в ребрах, выполненных в наружных стеновых панелях, при этом высота ребер плит покрытия и высота торцевых и продольных ребер угловых плит перекрытия выполнены с плавным переходом с учетом длины выпуска плит покрытия, выполняющих функцию карнизных плит.
Несущие наружные, внутренние стеновые панели и панели перегородок имеют высоту, равную 2,8 м, а высота ребер несущих наружных, внутренних стеновых панелей и панелей перегородок выполнена равной 160 мм, плиты перекрытий и покрытий имеют ширину равную 1,5 м, а высота ребер плит перекрытия и покрытия выполнена равной 200 мм, причем высота ребер по внешнему периметру плит, выполняющих функцию карнизных плит, выполнена, равной 100 мм.
Заявителю не известно конструктивное исполнение сборного здания, представляющего совокупность всех признаков, характеризующих указанную полезную модель, что говорит о новизне заявляемого объекта.
Предложенная конструкция полезной модели иллюстрируется чертежами, где на:
фиг.1 изображено предлагаемое сборное здание;
фиг.2 изображена несущая (наружная, внутренняя) стеновая панель и панель перегородок;
фиг.3 - плита перекрытия, плита покрытия;
фиг.4 - плита покрытия (выполняющая функцию карнизной плиты);
фиг.5 - угловая плита покрытия (выполняющая функцию карнизной плиты);
фиг.6 - крепление угловых наружных стеновых панелей;
фиг.7 - крепление наружных стеновых панелей к плитам перекрытия;
фиг.8 - крепление перегородки к наружной панели;
фиг.9 - крепление плиты покрытия к внутренней стеновой панели;
фиг.10 - крепление наружной стеновой панели к внутренней;
фиг.11 - стеновая панель с утеплителем.
Сборное здание (фиг.1) содержит несущие наружные 1 и внутренние 2 стеновые панели, панели перегородок 3, плиты перекрытий 4 и плиты покрытий 5, плиты покрытий (карнизные) 6, угловые плиты перекрытий (карнизные) 7, цоколь из фундаментных блоков 8.
Несущие наружные 1, внутренние 2 стеновые панели и панели перегородок 3 (фиг.2) имеют одинаковую высоту.
Несущие наружные 1, внутренние 2 стеновые панели и панели перегородок 3 выполнены с ребрами, расположенными по контуру панелей.
Плиты перекрытий 4 и плиты покрытий 5 (фиг.3, 4, 5) имеют одинаковую ширину и выполнены с ребрами, расположенными по контуру плит 2, 3, 4, 5.
Цоколь сборного здания покрыт плитами перекрытий 4 ребрами вверх. Плиты перекрытия 4 закреплены между собой соединительными крепежными элементами через соосные отверстия, выполненные в их ребрах.
По наружному периметру здания плиты перекрытия 4 закреплены к фундаментным блокам 8 цоколя посредством штырей.
Наружные стеновые панели 1 закреплены по вертикальному ребру через соосные отверстия, выполненные в ребрах, соединительными крепежными элементами с укладкой между панелями герметика 9 (фиг.6, 7, 8).
В углах наружные стеновые панели 1 соединены посредством уголка и соединительного крепежного элемента (фиг.6).
Наружные стеновые панели 1 установлены на ребра плит перекрытий 4 и закреплены к ним посредством пластин и соединительных крепежных элементов (фиг.7).
Внутренние стеновые панели 2 спарены и установлены ребрами наружу. Внутренние стеновые панели 2 закреплены между собой через соосные отверстия соединительными крепежными элементами.
Плиты покрытия 5 установлены вначале на внутренние стеновые панели 2 по среднему пролету сборного здания (фиг.1).
По периметру сборного здания плиты покрытий 6 и 7 установлены с учетом выполнения ими функции карнизных плит (фиг.1).
Плиты покрытий 6 и 7 одним торцом установлены на внутренние стеновые панели 2, а другим - на наружные стеновые панели 1.
При этом на плитах покрытия 7, которые установлены с выпуском на боковые стороны сборного здания, выполнены ребра жесткости 10.
Для исключения «мостика холода» все плиты покрытия 6 и 7, выполняющие функцию карнизных плит, снабжены штрабой 11.
Для обеспечения надежного соединения плит покрытия 6 и 7 к наружным стеновым панелям 1 штрабы 11 совмещены с отверстиями в ребрах, выполненных в ребрах наружных стеновых панелей 1.
Высота ребер плит покрытия 6 и высота торцевых и продольных ребер угловых плит покрытия 7 выполнены с плавным переходом с учетом длины выпуска плит покрытия 6 и 7, выполняющих функцию карнизных плит.
Необходимо отметить, что несущие наружные 1, внутренние 2 стеновые панели и панели перегородок 3 имеют высоту равную 2,8 м (фиг.2, 11), а плиты перекрытий 4 и плиты покрытий 5, 6, 7 имеют ширину равную 1,5 м (фиг.3, 4, 5)
Высота ребер несущих наружных 1, внутренних 2 стеновых панелей и панелей перегородок 3 выполнена равной 160 мм.
Высота ребер плит перекрытия 4 и плит покрытия 5, 6, 7 выполнена равной 200 мм, а высота ребер по внешнему периметру плит покрытия 6, 7, выполняющих функцию карнизных плит, выполнена равной 100 мм.
Монтаж сборного здания производят в следующей последовательности.
Цокольную часть сборного здания монтируют из типовых фундаментных блоков 8 в котловане, вырытом на глубину промерзания грунта (фиг.1). В середине двух рядов фундаментных блоков по их оси разбивки перфоратором делают углубления под арматуру (штырь ⌀12) на глубину 50 мм с учетом два штыря на один торец плит перекрытия. Фундамент перекрывают плитами перекрытия ребрами вверх, высота которых равна 200 мм. После монтажа плит перекрытий, их соединяют между собой через соосные отверстия в ребрах болтами, а по наружным осям сборного здания - посредством штырей. В результате получается жесткая, устойчивая цокольная часть сборного здания, связывающая фундаментные блоки и плиты перекрытий.
На собранном цоколе сборного здания монтируют последовательно наружные 1, внутренние 2 стеновые панели и панели 3 перегородок, так чтобы получилась устойчивая четырехсторонняя ячейка - комната. Сборку наружных стеновых панелей начинают с угловых элементов (фиг.6), которые соединяют посредством уголков и болтов, а по вертикально ребру через соосные отверстия - болтами, при этом между ребрами наружных стеновых панелей укладывают герметик 9, например герлен (фиг.1, 6, 7, 8). Использование герметика 9 позволяет исключить продувание и протекание через швы наружных стеновых панелей. Крепление наружных стеновых панелей к плитам перекрытий производят двумя пластинами и тремя болтами (фиг.7).
Одновременно со сборкой наружных стеновых панелей собирают спаренные внутренние стеновые панели ребрами наружу и панели перегородок (фиг.8, 9, 10). Внутренние стеновые панели крепят между собой через соосные отверстия болтами, а к плитам перекрытия - двумя пластинами и тремя болтами как на фиг.7. Соединение панелей перегородок к наружным и внутренним стеновым панелям производят посредством скобы с гайкой и двух болтов (фиг.8, 10).
После последовательной сборки всех ячеек-комнат, которые предусмотрены в плане здания, т.е. сборки всех внутренних стеновых панелей 2 и панелей перегородок 3 и, соответственно, их жесткое соединение между собой и к плитам перекрытий 4, приступают к монтажу плит покрытий 5, 6, 7. Первоначально плиты покрытий 5 укладывают на две внутренние стеновые панели 2 по среднему пролету сборного здания (фиг.1). Затем плиты покрытий 6, 7 монтируют так, что один торец плиты опирался на внутреннюю стеновую панель 2, а другой торец - на наружную стеновую панель 1 с выпуском за линию их фасада по всему периметру здания. Такая установка плит покрытия 6, 7 позволяет наделить их дополнительной конструктивной функцией, а именно карнизных плит. В плитах покрытия 6, которые монтируют с выпуском за наружные боковые стеновые панели 1, дополнительно в середине плит предусмотрены ребра жесткости 10. Во всех плитах покрытия, выполняющих функцию карнизных плит, предусмотрены штрабы 11, которые исключают «мостики холода». При монтаже здания штрабы 11 совмещают с отверстиями в ребрах наружных стеновых панелей 1, что дает возможность обеспечить надежное соединение плит покрытий к наружным стеновым панелям 1. Высота ребер плит покрытий 6, 7, выступающих за наружные стеновые панели 1, выполнена равной 100 мм. Данное конструктивное решение позволило улучшить внешний вид карниза и, соответственного, всего здания в целом.
После монтажа всех конструкций элементов сборного здания и их жесткого соединения между собой крепежными элементами, возводят кровлю по стропильной системе, а затем устанавливают теплоизоляцию наружных стеновых панелей (фиг.11) и закрывают ее листовым материалом. После чего производят все плотничные, отделочные работы, проводят инженерные коммуникации, и готовят к сдаче дома под «ключ».
Предлагаемое конструктивное исполнение сборного здания соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна на базе известного оборудования, материалов и технологий изготовления железобетонных изделий, существующих в строительной промышленности.
Все элементы сборного здания изготавливают на заводе в горизонтальных формах ребрами вниз. Такая технология изготовления элементов сборного здания позволяет получить наружную лицевую поверхность элементов без раковин и шероховатостей.
Предлагаемая конструкция наружных и внутренних стеновых панелей и перегородок одной конфигурации и высоты, а также плит перекрытий и покрытий одной ширины и с незначительными конструктивными изменениями, наделяя некоторых из плит покрытия дополнительной конструктивной функцией карнизных плит, позволяет уменьшить номенклатуру изделий при строительстве, упростить технологию возведения и, соответственно, уменьшить себестоимость строительства сборного здания.
Необходимо отметить, что конструкция стеновых панелей позволяет обеспечить возможность использования любой расчетной толщину теплоизоляционного слоя при строительстве предлагаемой конструкции сборного здания в различных климатических зонах.
Жесткое соединение всех элементов сборного здания позволяет создать устойчивую пространственно-каркасную конструкцию, которая обеспечивает его повышенную сейсмостойкость, что является одним из важных факторов безопасности проживания и эксплуатации здания.
Вес конструктивных элементов, входящих в состав сборного здания, меньше 1 т, что позволяет использовать при монтаже краны малой грузоподъемности и осуществлять доставку конструктивных элементов доступным транспортным средством без применения спецтранспорта - панелевозов. Строительство предлагаемого сборного здания можно производить в местности, не имеющей дорог с твердым покрытием.
Предлагаемая конструкция сборного здания обладает всеми эксплуатационными характеристиками для комфортного проживания и позволяет снизить материалоемкость, трудоемкость и, соответственно, себестоимость строительства жилого дома, а также повысить сейсмостойкость и его долговечность.