МНОГОЭТАЖНЫЙ ПАНЕЛЬНЫЙ ДОМ ПОВЫШЕННОЙ СТОЙКОСТИ К УДАРНЫМ И СЕЙСМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
MULTI-STOREYED PANEL BUILDING OF HIGHER RESISTANCE TO IMPACT AND SEISMIC EFFECTS

Изобретение относится к области строительства и касается конструктивного выполнения многоэтажных зданий преимущественно панельных для сейсмоопасных районов.
Известен многоэтажный панельный дом повышенной стойкости к ударным и сейсмическим воздействиям, содержащий элементы строительных конструкций, включающие в себя: поэтажные внутренние и наружные стеновые панели, половые и потолочные перекрытия, тросовые соединения и механизм натяжения тросов (патент России RU №56423, МПК E04B 1/10, 2006 г.).
Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению, поэтому принято за прототип.
Недостатками прототипа являются недостаточная стойкость многоэтажного панельного дома к ударным и сейсмическим воздействиям вследствие ограниченной установки тросовых растяжек и ограниченные эксплуатационные возможности из-за невозможности замены поврежденных панелей вследствие неразборности соединений тросовыми растяжками.
Задачей изобретения является повышение жизнеспособности многоэтажного панельного дома в условиях повышенной сейсмичности.
Технический эффект - повышение безопасности пользователей многоэтажного панельного дома и расширении эксплуатационных возможностей.
Технический результат от использования заявленного технического решения заключается в повышении стойкости многоэтажного панельного дома к ударным и сейсмическим воздействиям за счет соединения всех строительных конструкций дома регулируемыми тросовыми растяжками, а также - в расширении эксплуатационных возможностей путем обеспечения разборности тросовых соединений панелей и возможности замены поврежденных элементов строительных конструкций дома.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь изобретения с указанным техническим результатом.
Многоэтажный панельный дом повышенной стойкости к ударным и сейсмическим воздействиям, содержащий элементы строительных конструкций, включающие в себя: поэтажные внутренние и наружные стеновые панели, половые и потолочные перекрытия, тросовые соединения и механизм натяжения тросов. Тросовые соединения указанных элементов строительных конструкций выполнены в виде гибких тросовых растяжек, состоящих из основного троса, размещенного в сообщенных друг с другом сквозных отверстиях и открытых поверхностных выемках в упомянутых соединяемых конструкциях. По длине границы вертикального или горизонтального соединения конструкций размещены, по крайней мере, две растяжки. При соединении стеновых панелей и перекрытий встык и размещении в вертикальном стыке стеновых панелей колонны, упомянутые отверстия в сопряженных строительных конструкциях выполнены соосными и расположены перпендикулярно стыку с их плавным загибом выборочно в одну или в разные стороны соединяемых конструкций. При угловом соединении стеновых панелей между собой или с перекрытиями загибы отверстий направлены в сторону смежных поверхностей соединяемых конструкций. При Т- образном соединении стеновых панелей с перекрытиями загибы отверстий на стыкуемых перекрытиях направлены в сторону стеновой панели, в отверстии в которой размещена дополнительная гибкая тросовая растяжка, соединенная посредством петли с основной растяжкой, размещенной в соединяемых перекрытиях, причем загиб отверстия в стеновой панели направлен в сторону одного из смежных перекрытий. Указанный механизм натяжения тросов выполнен с возможностью регулированного усилия натяжения троса посредством винтового соединения, выполненного в виде резьбового наконечника, с многогранным углублением со стороны его свободного конца и трубчатым хвостовиком на другом конце наконечника, в который запрессован конец троса растяжки, на резьбовую часть наконечника навинчена ходовая гайка, сопряженная с торцевой поверхностью, образованной в месте сопряжения упомянутого отверстия с выемкой. Соединяемые конструкции в собранном состоянии образуют между собой полости, выполненные с возможностью заполнения бетонным раствором, а соотношение наружного диаметра тросовой растяжки и сопряженного с растяжкой отверстия в конструкции обеспечивают заполнение промежутка между ними «цементным молочком». Указанные тросовые растяжки выполнены с возможностью гибкого соединения панелей, расположенных в ряд по обе стороны внутренней или наружной колоннообразной конструкции в доме, при этом указанные сквозные отверстия в панелях сообщены со сквозным отверстием в колоннообразной конструкции, в котором размещена средняя часть тросовой растяжки. Указанные тросовые растяжки выполнены с возможностью гибкого соединения панели с примыкающей к ней с одной стороны внутренней или наружной колоннообразной конструкции в доме, при этом указанное сквозное отверстие в панели сообщено со сквозным отверстием в колоннообразной конструкции, в котором закреплен конец тросовой растяжки. Указанная выемка имеет коническую поверхность, ориентированную вершиной в сторону отверстия для тросовой растяжки. Указанная выемка имеет форму параллелепипеда.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлен фрагмент многоэтажного дома; на фиг.2 - схема расположения стен панельного здания (план); на фиг.3 - схема расположения плит перекрытий; на фиг.4 - вид I (на фиг.2) стык четырех панелей внутренних стен; на фиг.5 - вид II (на фиг.4); на фиг.6 - вид III (на фиг.2); на фиг.7 - узел соединения перекрытий между собой в горизонтальной плоскости и внутренних стен между собой в вертикальной плоскости; на фиг.8 - вид IV (на фиг.2); на фиг.9 - вид V (на фиг.8); на фиг.10 - вид VI (на фиг.2); на фиг.11 - соединение двух панелей с колонной; на фиг.12 - соединение одной панели с колонной; на фиг.13 - вид VII (на фиг.11); на фиг.14 - вид А-А (на фиг.13); на фиг.15 - вид VIII (на фиг.12); на фиг.16 - вид Б-Б (на фиг.15); на фиг.17 - наконечник в сборе; на фиг.18 - вид В (на фиг.17); на фиг.19 - наконечник с тросом; на фиг.20 - вид Г (на фиг.19).
Многоэтажный панельный дом содержит элементы строительных конструкций, включающие в себя: поэтажные внутренние 1 и наружные 2 стеновые панели, половые и потолочные перекрытия 3, тросовые соединения и механизм натяжения тросов.
Тросовые соединения указанных элементов строительных конструкций выполнены в виде гибких тросовых растяжек 4, состоящих из основного троса 5, размещенного в сообщенных друг с другом сквозных отверстиях и открытых поверхностных выемках в упомянутых соединяемых конструкциях. По длине границы вертикального или горизонтального соединения конструкций размещены, по крайней мере, две растяжки 4, причем при соединении стеновых панелей и перекрытий встык (фиг.7) и размещении в вертикальном стыке стеновых панелей колонны (фиг.11) упомянутые отверстия в сопряженных строительных конструкциях выполнены соосными и расположены перпендикулярно стыку с их плавным загибом выборочно в одну или в разные стороны соединяемых конструкций.
При угловом соединении стеновых панелей между собой (фиг.10) загибы отверстий направлены в сторону смежных поверхностей соединяемых конструкций, а при Т-образном соединении стеновых панелей между собой (фиг.6) загибы отверстий на стыкуемых перекрытиях направлены в сторону стеновой панели, в отверстии в которой размещена дополнительная 6 гибкая тросовая растяжка, соединенная посредством петли с основной растяжкой 5, размещенной в соединяемых стенах, причем загиб отверстия в стеновой панели направлен в сторону примыкающей перпендикулярно стены.
Указанный механизм натяжения тросов выполнен с возможностью регулировки усилия натяжения тросов 5 или 6 посредством винтового соединения, выполненного в виде резьбового наконечника 7, с многогранным углублением 8 со стороны его свободного конца и трубчатым хвостовиком 9 на другом конце наконечника, в который запрессован конец троса 5 или 6 растяжки.
На резьбовую часть наконечника 7 навинчена ходовая гайка 10, сопряженная посредством шайбы 11 с торцевой поверхностью, образованной в месте сопряжения упомянутого отверстия с выемкой (фиг.5).
При этом соединяемые конструкции в собранном состоянии образуют между собой полости, выполненные с возможностью заполнения бетонным раствором, а соотношение наружного диаметра тросовой растяжки 4 и сопряженного с растяжкой отверстия в конструкции обеспечивают заполнение промежутка между ними «цементным молочком».
Указанные тросовые растяжки выполнены с возможностью гибкого соединения панелей, расположенных в ряд по обе стороны внутренней или наружной декоративной или несущей колоннообразной конструкции 12 (фиг.11), установленной внутри или снаружи дома, при этом указанные сквозные отверстия в панелях сообщены со сквозным отверстием в колоннообразной конструкции 12, в котором размещена средняя часть троса 5 растяжки 4.
Указанные тросовые растяжки 4 выполнены с возможностью гибкого соединения панели с примыкающей к ней с одной стороны внутренней или наружной колоннообразной конструкции (фиг.12) в доме, при этом указанное сквозное отверстие в панели сообщено со сквозным отверстием в колоннообразной конструкции, в котором закреплен конец троса 6 растяжки 4.
Выемка 13 (фиг.5) имеет коническую поверхность, ориентированную вершиной в сторону отверстия для тросовой растяжки или имеет форму параллелепипеда.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения. Т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии изобретения указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для строительства многоэтажных панельных домов в сейсмоопасных зонах.
Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.
Техническое решение в том виде, как оно охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета изобретения. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Анализ известных технических решений в области изобретения показал, что предложенное устройство не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат. Т.е. заявленное изобретение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование этих признаков в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат - повышение стойкости многоэтажного панельного дома к ударным и сейсмическим воздействиям, а также - в расширение эксплуатационных возможностей.
Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. соответствует условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень», и, следовательно, является новым и имеет изобретательский уровень.
Устройство реализуется следующим образом.
На фундаменте в местах опирания панелей стен в местах, где будут расположены вертикальные отверстия в панелях 2 и 3 или в колоннообразных конструкциях 12, должны быть выпуски тросовых соединительных элементов (растяжек) 4. При установке панели на место тросовые выпуски 5 или 6 вводятся в соответствующие им каналы (выемки) 13 в панелях или колоннообразных конструкциях 12. Панель опускается на монтажный горизонт на фиксирующие монтажные прокладки. С помощью этих прокладок задается высота растворного шва и производится выравнивание панели по горизонтали. После этого панель ставится на подкосы (временно фиксируется). Затем производится выравнивание панели по вертикали. Это делается при помощи винтовых тяг на подкосах (не показано). После этого можно инъецировать в канал 14 с тросовой растяжкой цементную пасту, установить шайбу 11, навернуть гайку 10 и ее затянуть. Упомянутые подкосы не снимаются.
Следующую панель устанавливают торец в торец с предыдущей аналогично описанию выше.
После этого в горизонтально расположенные каналы вводятся тросовые соединительные элементы (растяжки) 4. Устанавливаются шайбы 11, навинчиваются гайки 10, инъецируется цементная паста, производится затяжка гаек 10.
Для того, чтобы не происходило взаимного смещения смежных панелей при затяжке гаек 10 в вертикальный шов между панелями вставляются временные фиксирующие прокладки (не показано), которые можно удалять после монтажа или оставлять в шве.
В случае, когда между вертикальными торцами панелей вставляется упругая герметизирующая упругая прокладка 15 (фиг.2) (это применяется в наружных стенах или, например, в тюбингах коллекторов), упомянутые выше прокладки не ставят и путем натяжения гаек 10 сжимается упругая прокладка 15, обеспечивая при этом герметизацию шва. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет смонтирован этаж. Параллельно с монтажом устанавливается на швы опалубка и производится бетонирование вертикальных швов.
После набора прочности бетона и вертикальных швов приступают к монтажу плит перекрытий 3.
Перекрытия 3 устанавливаются на слой раствора и монтажные прокладки для обеспечения горизонтальности установки плит. При этом нужно в местах, где расположены вертикальные каналы стеновых панелей 2, через которые тросовые растяжки 4 соединяют между собой стены ниже расположенного этажа с выше расположенным, должны быть установлены временные заглушки (не показано), назначение которых не допустить попадания раствора в канал 14.
После установки следующего перекрытия тросовые растяжки 4 вводят в каналы 14 плит перекрытий, снимают заглушки с каналов ниже расположенной стеновой панели и вводят в нее трос 6. Временно его фиксируют в канале, например клинышком из дерева, можно снизу в канале 14 расклинить трос 5 или 6. Таким образом, вертикально расположенный трос фиксируется в проектном положении. После этого инъецируется цементная паста в каналы 14 плит перекрытия 3, устанавливаются шайбы 11, навинчиваются и подтягиваются гайки 10, а далее бетонируется выемка 13 плиты перекрытия 3.
После монтажа всех перекрытий и заделки раствором швов между ними над монтажным горизонтом выступают концы тросов, которые соединят стены ниже расположенного этажа с выше расположенным. Процесс сборки дома повторяется. В процессе эксплуатации в случае землетрясения или каких-либо сейсмических ударных воздействий дом не разрушается, а сохраняет свою конструкцию вследствие увеличения периода собственных колебаний здания который, в свою очередь, обеспечивается податливостью узловых соединений панелей стен и перекрытий. В случае повреждения строительных конструкций дома для их замены очищаются выемки 13, откручиваются гайки 10, вынимаются тросы 5 или 6 и заменяются поврежденные элементы дома без разрушения смежных конструкций. Установка и сборка новых элементов производится по описанной выше схеме. Использование многоэтажного панельного дома данной конструкции позволяет обеспечить безопасность его пользователей и сохранность дома при сейсмических и ударных воздействиях с возможностью восстановления с незначительными затратами времени и средств путем ремонта стыков.