КАРКАС ЗДАНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области гражданского и промышленного строительства, и может быть использована при сооружении каркасных зданий различного назначения, как в условиях заводского производства, так и на месте строительства здания.
Уровень техники
Известен каркас полнокомплектного здания (патент РФ на полезную модель №60564, Е04В 2/56, опубл. 27.01.2007), вертикальный и горизонтальный несущие узлы которого выполнены из тонкостенных профильных элементов с однонаправленными полками, плоскими и/или профильными стенками, при этом стойки вертикальных несущих узлов выполнены сборными по наружным плоскостям плоских и/или профильных стенок тонкостенных профильных элементов, а узлы соединений имеют опорные пластины с соединительными элементами.
Недостатком известной системы является относительно высокая теплоэнергоемкость данной строительной конструкции.
Известен каркас здания (патент РФ на полезную модель №58568, Е04В 1/24, опубл. 27.11.2006), содержащий каркасообразующие элементы, выполненные в виде стоек из гнутых С-образных облегченных профилей из оцинкованной стали определенного сечения, зависящего от расчетной несущей способности каркаса здания. При этом стойки попарно снабжены прикрепленными к ним при помощи кронштейнов вкладышами расчетной толщины из утеплителей, вертикально установленных в два ряда в шахматном порядке в направляющих элементах, в виде П-образных профилей, горизонтально закрепленных с помощью саморезов на фундаменте и перекрытиях здания. Крепление несъемных опалубок к наружным частям стоек каркаса осуществляется через бобышки. В качестве твердеющего раствора применяют пенобетоны или полистиролбетоны.
Недостатком известного каркаса является сложность его конструкции, и как следствие, высокая трудоемкость его изготовления.
Известен каркас здания (авторское свидетельство СССР на изобретение №694609, Е04С 2/26, опубл. 30.10.1979), содержащий каркасообразующие металлические элементы, наружную и внутреннюю несъемные опалубки и соединяющие их друг с другом анкерные связи. Пространство между опалубками заполняют твердеющим раствором.
Недостатком известного каркаса являются его низкие теплоизоляционные свойства, так как полученная конструкция выполнена из монолитного бетона, теплоизоляционные свойства которого низки, и требуют, как правило, дополнительного утепления.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату является конструкция здания в виде монолитных теплоизолирующих стеновых панелей, в которых заформован предварительно изготовленный и собранный каркас (патент РФ на изобретение №2157441, Е04В 2/86, опубл. 10.10.2000). В известной конструкции каркаса здания, содержащей установленные в проектное положение каркасообразующие элементы, наружную и внутреннюю оставляемые опалубки, соединенные друг с другом анкерными связями и межпалубное пространство, заполненное твердеющим раствором, при этом оставляемую опалубку устанавливают при помощи фиксаторов на заданном расстоянии с обеих сторон каркасообразующих элементов здания, причем в качестве твердеющего раствора, заполняющего межпалубное пространство и пространство между палубами и каркасообразующими элементами используют пенополистиролцементную, или пенополистиролгипсовую, или пеногипсовую теплоизолирующую композицию.
Недостатками известной конструкции являются ее низкие теплоизоляционные свойства, так как размещенный в середине стены каркас выполнен из черного металла и обладает значительной металлоемкостью, вследствие чего не только является «мостиком холода», но для сохранения тепла нуждается в значительном увеличении толщины бетонной прослойки, что приводит к увеличению веса здания, а, следовательно, его стоимости.
Кроме того, в известной конструкции преобладает большое количество дополнительных элементов для крепления опалубки, что приводит к повышению трудоемкости при изготовлении каркаса здания.
Раскрытие полезной модели
В основу заявляемой полезной модели положена задача создания оптимальной конструкции каркаса здания, обеспечивающего минимальные потери тепла при эксплуатации здания при снижении его веса, трудоемкости и затрат на его изготовление.
Технический результат - упрощение конструкции каркаса, улучшение теплотехнических характеристик, а также снижение веса каркаса здания.
Указанный технический результат достигается тем, что каркас здания, содержит каркасообразующие элементы и теплоизолирующий материал во внутреннем пространстве каркаса, причем каркасообразующие элементы выполнены тонкостенными, внутренний теплоизолирующий слой выполнен с использованием рулонного или матного минераловатного утеплителя, внутренняя и внешняя поверхность которого покрыта рифленной сеткой, предпочтительно металлической, скрепленной с каркасообразующим элементом, а наружные слои выполнены из твердеющего материала.
Теплоизолирующий слой изнутри здания может быть дополнительно снабжен пароизоляционным слоем, а снаружи - ветрогидроизоляционным слоем.
В качестве твердеющего материала может быть использована штукатурная смесь, которая наносится методом машинного напыления.
Краткое описание чертежей
На фиг.1-4 показаны этапы сборки каркаса здания.
На фиг.5 показан вид А - увеличенный фрагмент каркаса здания в разрезе.
Осуществление полезной модели
Заявляемый каркас здания включает: металлический тонкостенный каркасообразующий элемент 1, внутренний теплоизолирующий слой 2, внутренняя и внешняя поверхность которого покрыта рифленной сеткой 3, предпочтительно металлической, скрепленной с каркасообразующим элементом и наружные слои 4, выполненные из твердеющего материала.
Металлический тонкостенный каркасообразующий элемент 1 может быть изготовлен из стали или оцинкованной стали.
Внутренний теплоизолирующий слой 2 выполнен с использованием минераловатного утеплителя (рулонного или матного), причем теплоизолирующий слой 2 изнутри здания может быть дополнительно снабжен пароизоляционным слоем, а снаружи - ветрогидроизоляционным слоем, например из полиэтиленовой пленки.
В качестве твердеющего материала используется штукатурная смесь, которая наносится методом машинного напыления.
Сборку каркаса здания осуществляют следующим образом (см. фиг.1-4).
Между стойками закрепленного металлического тонкостенного каркасообразующего элемента 1 укладывается внутренний теплоизолирующий слой 2 (минераловатный утеплитель) (см. фиг.2). При необходимости теплоизолирующий слой 2 изнутри здания покрывается пароизоляционным слоем, а снаружи - ветрогидроизоляционным слоем. Затем на металлическом каркасообразующем элементе 1 закрепляется рифленная сетка 3 (см. фиг.3). После чего на сетку 3 наносятся наружные слои 4 штукатурной смеси, причем нанесение осуществляется методом машинного напыления.
Металлические тонкостенные каркасообразующие элементы и теплоизолирующий слой каркаса здания имеют относительно небольшой вес, благодаря чему достигается значительное снижение веса каркаса здания.
Таким образом, заявленная конструкция каркаса здания, по сравнению с прототипом, позволяет за счет снабжения ее облегченными каркасобразующими элементами и эффективным теплоизолирующим слоем, исключающим «мостики холода», значительно повысить теплоемкость здания, при ощутимом снижении веса и толщины стен, а следовательно и снизить трудоемкость и затраты на его изготовление.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного каркаса здания, который может быть использован для сооружения каркасных зданий различного назначения, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».