СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СТЕНАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЙ ПОЛИМЕР
BUILDING STRUCTURE WITH VERTICAL WALLS CONTAINING THERMOPLASTIC POLYMER

Настоящее изобретение относится к строительной конструкции с вертикальными стенами, которые содержат термопластичный полимер.
Известно, что обычные жилые дома, т.е. жилые дома, создаваемые посредством использования обычных строительных материалов, таких как железобетон или кирпич, имеют существенные недостатки.
Самыми существенными недостатками являются длительные сроки строительства (часто несколько месяцев), усложненные технологии строительства, высокая стоимость используемых исходных материалов, ограниченная стойкость к сейсмическим явлениям, ограниченное удержание тепла и высокая стоимость изготовления и приобретения.
Для устранения данных недостатков были разработаны строительные конструкции, стены которых содержат панели, выполненные из пенополистирола.
Пример строительной конструкции, создаваемой посредством использования стенок данного типа, описан в US 6519904.
Более конкретно, US 6519904 описывает способ возведения несущих стен строительных конструкций. Такие стены содержат изолирующую панель, которая расположена в металлической удерживающей конструкции, в которую заливают бетон.
Залитый таким образом бетон образует несущий слой, имеющий значительную толщину, который опирается на изолирующую панель.
Бетонный слой образует наружную поверхность соответствующей стены, при этом изолирующая панель обращена к внутренней поверхности стены.
Бетонный слой, внутри которого размещены арматурная сетка и стержни жесткости, прерывает в некоторых участках изолирующую панель, создавая тем самым разрывы, в которых размещают вертикальные несущие колонны.
Удерживающая конструкция состоит из удерживающих элементов, которые имеют по существу С-образную форму и расположены по отношению друг к другу так, чтобы образовать прямоугольный замкнутый профиль. Вертикально установленные удерживающие элементы содержат множество сквозных отверстий, в которые проникает бетон, сцепляющийся с удерживающей конструкцией.
Строительные конструкции, создаваемые посредством использования данной технологии строительства, описанные в US 6519904, не лишены недостатков, к которым относится тот факт, что жесткость конструкции обеспечивается исключительно слоем железобетона, и поэтому изолирующие панели не выполняют несущей функции и, следовательно, не влияют на поглощение напряжений, которым может подвергаться соответствующая стена. Поэтому стены, создаваемые таким способом, обладают статическими свойствами, которые полностью соответствуют широко используемым бетонным стенам. Кроме того, вследствие их несимметричной структуры свойства данных стен при динамических напряжениях не являются однородными по всей их протяженности, и в частности, на их противоположных поверхностях.
Кроме того, US 6519904 не раскрывает, каким образом различные стены, которые образуют все жилое здание, взаимно связаны и, соответственно, как распределяются напряжения, которые действуют на строительную конструкцию, созданную таким способом.
Другим недостатком строительных конструкций данного типа являются длительные сроки строительства, которых они требуют, которые также обусловлены значительным количеством используемого бетона.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков известного уровня техники посредством создания строительной конструкции с вертикальными стенами, которые содержат, по меньшей мере, одну панель, выполненную из термопластичного материала, в которой все элементы, которые образуют вертикальные стены, способствуют поглощению напряжений, которые действуют на них.
Более конкретно, задачей настоящего изобретения является создание строительной конструкции, все вертикальные стены которой взаимодействуют друг с другом с возможностью поглощения напряжений, действующих на строительную конструкцию.
Другой задачей является создание строительной конструкции, вертикальные стены которой имеют по существу однородные свойства в отношении напряжений на обе их самые наружные поверхности.
Другой задачей настоящего изобретения является создание строительной конструкции, которая может быть возведена в значительно более короткие сроки по сравнению со сроками, которые требуются для возведения конструкций известного типа, и может быть очень просто и гибко модифицирована во время строительства посредством использования элементов, которые легко доступны и просты для изготовления и транспортировки.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение высокой экономии энергии, высокой стойкости к внешним напряжениям и последнее по порядку, но не менее важное, значительно более низкой стоимости строительства по сравнению с известными типами строительных конструкций.
Другой задачей настоящего изобретения является создание конструкции, которая является простой, относительно удобной для практического осуществления, безопасной в использовании, эффективной в эксплуатации и имеет относительно низкую стоимость.
Эти и другие задачи, которые в дальнейшем станут более очевидными, достигаются посредством данной строительной конструкции с боковыми стенами, содержащими термопластичный полимер, отличающейся тем, что она содержит:
- множество вертикальных стен, которые расположены на множестве уровней, причем каждая стена содержит, по меньшей мере, одну первую, по существу, непрерывную центральную панель, выполненную из термопластичного полимера, и пару слоев цементной штукатурки, которые расположены на противоположных сторонах соответствующей первой центральной панели и образуют противоположные поверхности соответствующей вертикальной стены; при этом вертикальные стены самого нижнего уровня прикреплены в нижнем участке к опорной панели, и вертикальные стены каждого уровня взаимно соединены, чтобы ограничивать один или более замкнутых периметров;
- по меньшей мере, одну перекрывающую стену, которая прикреплена в верхнем участке к вертикальным стенам каждого из упомянутых уровней, чтобы образовать одно или более замкнутых пространств и взаимно разделить упомянутые уровни, причем перекрывающая стена самого высокого уровня образует крышу упомянутой строительной конструкции;
- металлическую конструкцию для соединения, по меньшей мере, вертикальных стен каждого из упомянутых уровней.
Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из приведенного ниже подробного описания предпочтительного, но не единственного варианта осуществления строительной конструкции с вертикальными стенами, содержащими, по меньшей мере, один термопластичный полимер, проиллюстрированного в качестве неограничивающего примера в прилагаемых чертежах, на которых:
фиг.1 представляет собой вид сбоку строительной конструкции в соответствии с изобретением, в разрезе, выполненном в вертикальной плоскости;
фиг.2 представляет собой увеличенный вид сбоку детали «а», показанной на фиг.1;
фиг.3 представляет собой увеличенный вид детали «с», показанной на фиг.1;
фиг.4 представляет собой увеличенный вид детали «f» соединения между перекрывающей стеной, показанной на фиг.1, и вертикальной стеной;
фиг.5 изображает второй вариант осуществления детали «f», показанной на фиг.4;
фиг.6 представляет собой вид сбоку в разрезе, выполненном в вертикальной плоскости, строительной конструкции в соответствии с изобретением, которая содержит лестницу;
фиг.7 представляет собой увеличенный вид детали «g» лестницы, показанной на фиг.6;
фиг.8 представляет собой увеличенный вид детали «h» лестницы, показанной на фиг.6;
фиг.9 представляет собой вид сверху строительной конструкции в соответствии с изобретением;
фиг.10 представляет собой увеличенный вид детали «l», показанной на фиг.9;
фиг.11 представляет собой увеличенный вид детали «m», показанной на фиг.9;
Фиг.12 представляет собой увеличенный вид детали «o», показанной на фиг.9;
фиг.13 представляет собой изображение этапа сооружения вертикальной стены в соответствии с изобретением;
фиг.14 представляет собой изображение этапа размещения двух первых горизонтальных элементов на соответствующей первой панели, выполненной из термопластичного полимера;
фиг.15 представляет собой изображение этапа размещения некоторых первых арматурных сеток на первой панели, показанной на фиг.14;
фиг.16 представляет собой изображение этапа размещения вторых горизонтальных элементов на первых горизонтальных элементах, показанных на фиг.15, и соответствующей гофрированной пластины;
фиг.17 представляет собой изображение этапа образования стены для перекрытия самого нижнего уровня строительной конструкции в соответствии с изобретением;
фиг.18 представляет собой изображение этапа размещения и прикрепления первых вертикальных элементов, связанных с вертикальными стенами первого уровня;
фиг.19 представляет собой изображение этапа размещения первых панелей из термопластичного полимера и первых сеток, связанных с вертикальными стенами первого уровня строительной конструкции в соответствии с изобретением.
Со ссылкой на чертежи, ссылочная позиция 1 обозначает в целом строительную конструкцию в соответствии с изобретением.
В соответствии с изобретением, строительная конструкция 1 содержит множество вертикальных стен 2, которые расположены на множестве уровней, при этом необходимо понимать, что термин «уровни» означает плоскости, расположенные на разных высотах в пределах строительной конструкции.
Каждая вертикальная стена 2 содержит, по меньшей мере, одну первую центральную панель 3, которая по существу непрерывна и выполнена из термопластичного полимера, предпочтительно, полистирола, и два слоя 4 цементной штукатурки, которые расположены на противоположных сторонах соответствующей панели 3 и образуют противоположные поверхности соответствующей вертикальной стены 2.
Вертикальные стены 2 самого нижнего уровня (т.е. первого этажа) строительной конструкции 1 прикреплены в нижнем участке к опорной панели 5, которая выполнена, например, из бетона.
Более конкретно, вертикальные стены 2 самого нижнего уровня прикреплены к опорной панели 5 посредством множества резьбовых элементов 6, которые зацепляют металлическую пластину 7, которая расположена так, чтобы находиться на упомянутой опорной панели.
Вертикальные стены 2 каждого уровня взаимно соединены так, чтобы ограничивать один или более замкнутых периметров.
Кроме того, строительная конструкция 1 содержит, по меньшей мере, одну перекрывающую стену 8, которая закреплена в верхнем участке по отношению к вертикальным стенам 2 каждого уровня, чтобы образовать одно или более замкнутых пространств и взаимно разделять сами уровни строительной конструкции 1. Перекрывающая стена самого верхнего уровня образует крышу 8а строительной конструкции 1.
В соответствии с изобретением, строительная конструкция 1 дополнительно содержит металлическую конструкцию 50 для соединения, по меньшей мере, вертикальных стен 2 каждого уровня.
Предпочтительно, металлическая конструкция 50 содержит, для каждой вертикальной стены 2, пару первых арматурных сеток 9, которые совместно взаимосвязаны посредством металлических соединительных элементов 10 и расположены между сторонами соответствующей первой панели 3 и каждым из соответствующих слоев 4 штукатурки.
Предпочтительно, первые арматурные сетки 9, обращенные к смежным поверхностям двух взаимно соединенных вертикальных стен 2, совместно взаимосвязаны, например, посредством припайки их боковых концов.
Металлическая конструкция 50 дополнительно содержит, для каждой из вертикальных стен 2, по меньшей мере, одну пару первых металлических вертикальных элементов 11а, которые имеют С-образную форму и по существу не содержат разрывов, расположены в боковых концах соответствующих вертикальных стен 2 и образуют приемное гнездо для бокового конца соответствующей первой панели 3. Первые вертикальные элементы 11а, состоящие, например, из профилей, выполненных из металлической пластины, имеют удлиненную форму, и соответствующее приемное гнездо продолжается вертикально.
Предпочтительно, металлическая конструкция 50 также содержит, для каждой вертикальной стены 2, первый металлический горизонтальный элемент 11b, который имеет С-образную форму и по существу не содержит разрывов, расположен в верхнем конце соответствующей вертикальной стены 2 и помещается в верхнем участке по отношению к соответствующей первой панели 3. Первые горизонтальные элементы 11b, состоящие, например, из профилей, выполненных из металлической пластины, имеют удлиненную форму, и соответствующее приемное гнездо продолжается горизонтально.
Предпочтительно, первые вертикальные элементы 11а и горизонтальные элементы 11b совместно связаны с, по меньшей мере, одной из первых арматурных сеток 9 соответствующей вертикальной стены 2.
Предпочтительно, первые вертикальные элементы 11а двух вертикальных стен 2, которые взаимно соединены в соответствующих боковых концах, совместно связаны друг с другом, например, посредством пайки.
В случае вертикальных стен 2, отличающихся горизонтальным удлинением, которое значительно больше вертикального удлинения, соответствующая первая панель 3 разделена вертикально на две части, в боковых концах каждой из которых расположены два первых вертикальных элемента 11а. Первые вертикальные элементы 11а, расположенные в разделительном участке первой панели 3, взаимно противоположны и совместно связаны друг с другом.
В случае вертикальной стены 2а, которая соединена в одном из своих боковых концов с поверхностью другой вертикальной стены 2b, последняя содержит, в соединительном участке, два первых вертикальных элемента 11а, которые взаимно противоположны и соединены с первым вертикальным элементом 11а, расположенным в смежном боковом конце вертикальной стены 2а, как показано на фиг.11.
Металлическая конструкция 50 дополнительно содержит, для каждого уровня строительной конструкции 1, множество вторых горизонтальных металлических элементов 12, которые имеют С-образную форму и по существу не содержат разрывов, и совместно взаимосвязаны так, чтобы образовать замкнутый профиль и приемное гнездо для удерживания соответствующей перекрывающей стены 8, как показано на фиг.16.
Предпочтительно, вторые горизонтальные элементы 12, которые образуют приемное гнездо для удерживания перекрывающей стены 8, совместно связаны, по меньшей мере, с первыми горизонтальными элементами 11b вертикальных стен 2, которые расположены под соответствующей перекрывающей стеной 8, и с первыми вертикальными элементами 11а вертикальных стен 2, которые расположены в верхнем участке по отношению к упомянутой перекрывающей стене.
Предпочтительно, первые арматурные сетки 9, обращенные к поверхностям вертикальных стен 2 разных уровней строительной конструкции 1, которые ограничивают снаружи упомянутую строительную конструкцию, совместно связаны друг с другом.
Предпочтительно, перекрывающие стены 8 промежуточных уровней, т.е. за исключением крыши 8а, также содержат слой полистирола 13 и могут быть выполнены разными способами, как показано на фиг.4 и 5 (первая цифра ссылочных позиций, относящихся к элементам, которые являются общими для двух вариантов осуществления, описанных ниже, обозначает соответствующий чертеж).
Вариант осуществления, показанный на фиг.4, содержит панель 414, которая ограничивает в нижнем участке соответствующую перекрывающую стену 8, состоящую, например, из потолочных плит, на которых расположена гофрированная плита 18, которая покрыта железобетонным разравнивающим слоем 415, который выполняет функцию опоры для слоя полистирола 13. Над слоем 13 полистирола образован фундамент 416 из песка и цемента, на котором расположен пол 417.
В качестве альтернативы, вариант осуществления, показанный на фиг.5, содержит плитовый настил 514, который состоит, например, из деревянных панелей, на котором расположен слой полистирола 13 в виде листа, железобетонный разравнивающий слой 515, уложенный на слой полистирола 13, и фундамент 516 из песка и цемента, на котором расположен пол 517.
Другие варианты осуществления перекрывающих стен 8 во всяком случае не исключены.
Предпочтительно, крыша 8а строительной конструкции 1, показанная в разрезе на фиг.3, содержит пару вторых панелей 19, выполненных из термопластичного полимера, которые расположены под углом друг к другу и вокруг которых расположен железобетонный бордюр 20. Вторая арматурная сетка 21 расположена внутри бордюра 20 и окружает весь профиль соответствующей панели 3.
Предпочтительно, металлическая конструкция 50 содержит средство, например металлический кронштейн 24, для прикрепления второй арматурной сетки 21 крыши 8а к, по меньшей мере, одной из первых арматурных сеток 9 вертикальных стен 2, которые соединены в нижнем участке по отношению к крыше.
Крыша 8а закрыта в верхнем участке водонепроницаемой оболочкой 22 и перекрывающим слоем 23.
Предпочтительно, строительная конструкция 1 также содержит одну или более лестниц 25 для соединения между двумя отдельными уровнями.
Каждая лестница 25 содержит металлическую несущую конструкцию, которая состоит, например, из гофрированной плиты 26, которая является свободно стоящей и совместно связанной, в ее верхнем конце, с С-образным металлическим профилем 27, который расположен горизонтально. Опора 28, выполненная из бетона, образована над гофрированной плитой 26 и содержит металлическую усиливающую раму 29 и прикрепленные к ней ступени 30.
Нижний конец гофрированной плиты 26, который образует несущую конструкцию для лестницы 25 для соединения нижнего уровня строительной конструкции 1 с уровнем непосредственно над ним, совместно связан с плитой 40, которая в свою очередь соединена с опорной панелью 5 посредством одного или более резьбовых элементов 31.
Предпочтительно, вертикальные стены 2 могут содержать одно или более окон 32.
Окна 32 ограничены множеством металлических удерживающих элементов 33, которые имеют С-образную форму и взаимно соединены так, чтобы образовать замкнутый профиль. Приемное гнездо, образуемое каждым удерживающим элементом 33, обращено к наружной стороне соответствующего окна 32 и приспособлено к краю соответствующей панели 3, которая, предпочтительно, выполнена с возможностью образовать упомянутое окно.
Каждый удерживающий элемент 33 совместно связан, например, посредством электрической сварки, с первыми арматурными сетками 9, которые, предпочтительно, отрезаны на краю соответствующего окна 32 вертикальной стены 2, в которой предусмотрено окно.
Коробки окон 32 прикреплены совместно к соответствующим удерживающим элементам 33.
Ниже описан способ создания строительной конструкции в соответствии с изобретением.
Прежде всего, создают множество первых, по существу непрерывных панелей 3, выполненных из термопластичного полимера, и множество первых вертикальных элементов 11а, каждый образующий соответствующее приемное гнездо для бокового конца одной из первых панелей 11а.
Затем способ в соответствии с изобретением предусматривает выравнивание первых вертикальных элементов 11а попарно так, чтобы соответствующие приемные гнезда были обращены друг к другу для приема соответствующей первой панели 3.
Затем первые вертикальные элементы 11а, соответственно установленные, прикрепляют к опорной панели 5 посредством резьбовых элементов 6.
После того, как первые вертикальные элементы 11а прикреплены, соответствующую первую панель 3 размещают между каждой парой первых вертикальных элементов 11а, которые взаимно выровнены и обращены друг к другу.
Предпочтительно, первые вертикальные элементы 11а расположены по отношению друг к другу так, что соответствующие первые панели 3 образуют, по меньшей мере, один, по существу замкнутый периметр. Более конкретно, первые вертикальные элементы 11а, связанные с первыми панелями 3, выполненными с возможностью образования двух взаимно соединенных вертикальных стен 2, размещают во взаимном контакте и скрепляют друг с другом.
Предпочтительно, после размещения каждой первой панели 3, первый горизонтальный элемент 11b прикладывают к соответствующему верхнему краю первого горизонтального элемента 11b, который также имеет С-образную форму и по существу не содержит разрывов, и прикреплен к первым арматурным сеткам 9 соответствующей первой панели 3.
Затем пару первых арматурных сеток 9 размещают на противоположных сторонах каждой первой панели, и упомянутые первые арматурные сетки прикрепляют к первым вертикальным элементам 11а соответствующей первой панели 3.
Перед размещением и прикреплением первых арматурных сеток 9 можно прорезать соответствующую первую панель 3, чтобы образовать одно или более окон 32.
Затем способ в соответствии с изобретением предусматривает нанесение, по меньшей мере, одного слоя 4 цементной штукатурки на каждой стороне первых панелей 3 на соответствующие первые арматурные сетки 9, чтобы образовать поверхности вертикальных стен 2 строительной конструкции 1.
Предпочтительно, в случае строительной конструкции с множеством уровней, после размещения и прикрепления первых арматурных сеток 9 вертикальных стен самого нижнего уровня строительной конструкции 1, множество вторых горизонтальных элементов 12 размещают на соответствующих первых горизонтальных элементах 11b.
Вторые горизонтальные элементы 12, на практике повернутые на 90º относительно первых горизонтальных элементов 11b, расположены так, чтобы образовать замкнутый профиль и приемное гнездо для удерживания перекрывающей стены 8 соответствующего уровня.
Более конкретно, в варианте осуществления, показанном на фиг.16, после размещения и прикрепления, по меньшей мере, двух вторых горизонтальных элементов 12, которые являются взаимно прилегающими, гофрированную плиту 18 размещают так, что ее периметрические края входят в приемные гнезда, образованные каждым вторым горизонтальным элементом 12, и затем также размещают оставшиеся вторые горизонтальные элементы 12, чтобы замкнуть соответствующий профиль.
Затем образуют железобетонный разравнивающий слой 415, причем его толщина является максимальной вдоль внешнего периметра у первых горизонтальных элементов 11b и, во всяком случае, находится в пределах приемного гнезда, образованного соответствующим вторым горизонтальным элементом 12, и размещают слой полистирола 13.
После образования таким образом соответствующей перекрывающей стены 8, переходят к возведению вертикальных стен 2 следующего уровня по аналогии с тем, как описано выше, с разницей в том, что соответствующие первые вертикальные элементы 11а прикрепляют в нижнем участке посредством дополнительных резьбовых элементов, не показанных подробно на чертежах, к соответствующим вторым горизонтальным элементам 12.
Предпочтительно, первые арматурные сетки 9, которые обращены к поверхностям вертикальных стен 2 разных уровней, которые снаружи ограничивают строительную конструкцию 1, взаимно совмещают и затем совместно взаимно соединяют.
После размещения и прикрепления первых арматурных сеток 9 вертикальных стен 2 разных уровней строительной конструкции 1 переходят к нанесению слоя 4 штукатурки на поверхности вертикальных стен 2, которые снаружи ограничивают строительную конструкцию.
После того, как соответственно образованы вертикальные стены 2 самого высокого уровня строительной конструкции 1, размещают и прикрепляют крышу 8а.
На практике обнаружено, что описанное изобретение достигает поставленной цели и решает намеченные задачи и, в частности, отмечается тот факт, что, по сравнению с известными типами строительных конструкций, описанная строительная конструкция возводится просто и быстро, является очень стойкой к внешним динамическим напряжениям, имеет высокую тепловую эффективность и низкую стоимость.
Настоящее изобретение допускает множество модификаций и изменений, которые все находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.
Кроме того, все детали могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.
На практике используемые материалы, а также возможные формы и размеры, могут быть любыми, соответствующими требованиям без отхода от объема охраны прилагаемой формулы изобретения.
Описания в заявке на патент Италии № МО2008А000305, по сравнению с которой данная заявка имеет приоритет, включены в данный документ посредством ссылки.
Там, где технические элементы, упоминаемые в любом пункте формулы изобретения, содержат ссылочные позиции, данные ссылочные позиции включены с единственной целью увеличения понятности формулы изобретения и, следовательно, такие ссылочные позиции не оказывают никакого ограничивающего эффекта на толкование каждого элемента, указанного в качестве примера такими ссылочными позициями.