СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНО-КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ С ДЕКОРАТИВНОЙ НАРУЖНОЙ ОТДЕЛКОЙ
METHOD TO ERECT SITE-CAST SKELETON BUILDING WITH DECORATIVE OUTER FINISH

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам и методам возведения и строительства монолитно-каркасных домов разной этажности с многослойными стенами, не требующими утепления, дополнительной обработки и отделки внутренней и наружной поверхностей.
Известен способ изготовления многослойной стены, включающий формирование жесткого пространственного каркаса с сетками для прикрепления бетонных слоев и соединительными элементами, установку в нем плиты утеплителя, последующую фиксацию его на фундаменте и нанесение торкретированием внутреннего и наружного слоев бетона, при этом формирование каркаса осуществляют в горизонтальном положении размером на этаж с учетом толщины стены с одновременным размещением внутри него утеплителя, причем при формировании каркаса плиту утеплителя усиливают соединительными элементами, в качестве которых используют арматурные стержни, жесткие пространственные связи, стержневые связи и технологические стержни, при этом арматурные стержни и жесткие пространственные связи размещают в предварительно выполненных в плите утеплителя отверстиях, стержневые связи пропускают через утеплитель под углом 45° к его плоскости, а технологические стержни устанавливают и закрепляют на его поверхности с образованием термоарматурного пакета, используемого в качестве несъемной опалубки (см. патент на изобретение RU №2095526, Кл. E04B 2/86, оп. в 1997 г.). Этот достаточно распространенный способ возведения стены включает большое количество последовательно выполняемых трудоемких операций, приводящих к удорожанию строительства и потерям времени на возведение здания, имеет узкий спектр использования и не предназначен для возведения зданий в сейсмоопасных зонах.
Известен способ изготовления многослойного строительного изделия, содержащий операции поочередного укладывания слоев в опалубку, причем после укладки в несъемную опалубку первого слоя из мелкозернистого бетона разравнивают смесь в горизонтальной плоскости заподлицо с первым буртиком несъемной опалубки, укладывают на первый буртик продольную арматуру первого слоя и укладывают теплоизоляционный слой из легкого бетона, расположенный в параллельной плоскости по отношению к первому слою, разравнивают смесь в горизонтальной плоскости заподлицо со вторым буртиком несъемной опалубки, укладывают продольную арматуру второго слоя на второй буртик, укладывают второй слой из мелкозернистого бетона, разравнивают смесь в горизонтальной плоскости заподлицо со срезом несъемной опалубки, производят одновременное виброформование всех слоев, выдерживают до схватывания смеси, при этом во время бетонирования слоев несъемная опалубка заключена в жесткий кондуктор (см. патент на изобретение RU №2307903, Кл. E04C 1/40, оп. в 2007 г.). Этот способ позволяет повышать теплозащитные свойства, увеличивать долговечность и надежность строительных панелей, стен и зданий из них. Однако этот способ не предназначен для монолитного домостроения и не дает возможности возводить здания повышенной прочности и сейсмоустойчивости.
Известен способ возведения сборно-монолитного каркаса многоэтажного здания, включающий поэтажный монтаж бесконсольных железобетонных колонн по разбивочным осям, размещение в пролетах между последними установленных на опорных стойках монтажных мостиков для установки предварительно изготовленных опорных элементов несущих сборно-монолитных поперечных ригелей обвязки бесконсольных колонн и опалубки для формирования железобетонных монолитных распорных продольных связевых ригелей обвязки, укладку на опорные части несущих сборно-монолитных поперечных ригелей в проектное положение для образования дисков поэтажного перекрытия многопустотных железобетонных плит, установку арматуры ригелей, одновременную укладку высокопрочного бетона по всему межэтажному перекрытию с формированием продольных распорных и несущих сборно-монолитных поперечных ригелей и замоноличенных с ними в единое целое посредством бетонных продольных швов, образующих диски ячеек поэтажного перекрытия, смежных и опертых на каждый упомянутый ранее несущий сборно-монолитный поперечный ригель смежных многопустотных железобетонных плит, выдержку уложенного высокопрочного бетона, распалубку поэтажного перекрытия после набора последним проектной прочности и перестановку монтажных мостиков на готовое распалубленное поэтажное перекрытие для их последующего использования при возведении следующего очередного поэтажного перекрытия, при этом формирование каждого несущего сборно-монолитного поперечного ригеля обвязки производят в два этапа, на первом из которых устанавливают в проектное положение с опиранием на стойки монтажных мостиков их опорные элементы, в качестве которых используют предварительно изготовленную и перекрывающую поперечный пролет между смежными бесконсольными колоннами преднапряженную вибропрессованную железобетонную балку с симметричными ее продольной оси боковыми ступенчатыми выступами, образующую днище несъемной опалубки верхней монолитной части этого поперечного ригеля, а на втором этапе осуществляют образование вертикальных стенок указанной несъемной опалубки и имеющих с ней общую рабочую полость ложа бетонных продольных швов и углублений для поперечных армированных шпоночных выступов верхней монолитной части поперечного ригеля обвязки, путем использования для образования вышеуказанных составляющих несъемной опалубки, после установки в проектное положение на боковые ступенчатые выступы преднапряженной вибропрессованной железобетонной балки образующих один из дисков межэтажного перекрытия смежных преднапряженных вибропрессованых многопустотных железобетонных плит, контактирующих друг с другом и образующих ложе бетонных продольных швов расположенными в нижних частях их боковых поверхностей симметричными продольными с верхними профилированными поверхностями полками, и имеющими на верхней поверхности образующих вертикальные стенки несъемной опалубки торцов многопустотных железобетонных плит продольные углубления для образования при бетонировании поперечных армированных шпоночных выступов верхней литой части упомянутого ранее поперечного ригеля (см. патент на изобретение RU №2318099, Кл. E04B 1/20, оп. в 2008 г.). Известный способ монолитного домостроения предусматривает возведение монолитного каркаса здания, состоящего из стоек и перекрытий, пространство между которыми далее заполняется либо блоками, либо кирпичом, либо панелями (не выполняемых монолитными с каркасом).
Известен способ формирования многослойной стены, включающий формирование с использованием опалубки трех вертикальных слоев монолитного армированного бетона, перемежающихся теплоизоляционными слоями и скрепленных между собой жесткими перемычками, размещенными не соосно (см. патент на изобретение RU №2335604, Кл. E04B 2/84, оп. в 2008 г.). Этот способ позволяет возводить монолитные стены разной толщины при достаточно высокой прочности, но не решает задачу повышения долговечности здания. Стены, возводимые по данной технологии, требуют дополнительной отделки и последующего регулярного ремонта.
Наиболее близким техническим решением является способ возведения зданий, включающий возведение каркаса из омоноличиваемых сборных элементов из железобетона, часть которых изготавливают на технологической линии, содержащей оборудование для укладки бетона, устройства для подачи и установки арматуры, опалубку с ручьевой продольной формовочной полостью под соответствующие одновременно изготавливаемые конструкции, включающую формующие поверхности и поддон, который устанавливают на дискретных опорах с жесткой фиксацией в центральной по длине части и возможностью на остальной части длины направленного проскальзывания в обе стороны по длине и юстировки высотного положения поддона на опорах, причем поддон снабжают дискретно расположенными по его продольной оси узлами крепления центрального борта, образующего формующую поверхность опалубки, а также расположенными по продольным краям поддона узлами фиксации и открывания продольных наружных откидных бортов опалубки, образующих другие формующие поверхности, причем опалубку снабжают поперечными формующими отсекательными съемными концевыми диафрагмами (см. патент на изобретение RU №2293822, Кл. E04B 1/18, оп. в 2007 г.). Этот способ возведения здания является технически сложным и требует много дополнительных операций и средств для осуществления строительства.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи снижения трудоемкости и сроков возведения здания, повышения универсальности конструкции каркаса здания с монолитными стенами, не требующими дополнительных отделки и ремонта внутренней и наружной поверхностей, улучшения эксплуатационных характеристик здания, упрощения процесса заливки бетонной смеси при возведении стен здания, повышения надежности, прочности и сейсмоустойчивости сооружения.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе возведения монолитно-каркасного здания с декоративной наружной отделкой, включающем заливку фундамента, вязку арматурной конструкции первого этажа, заливку стен первого этажа, установку арматуры ригелей и заливку перекрытий и ригелей, вязку арматурной конструкции второго и последующих этажей с заливкой стен, установкой арматур ригелей и заливкой перекрытий и ригелей последующих этажей и возведение крыши, при этом при заливке фундамента в него предварительно закладывают выставленные вертикально арматурные закладки и крепежные упоры для стеновых опалубок, а при заливке перекрытий вяжут арматурные закладки к арматуре стен нижнего этажа и закладывают крепежные упоры для стеновых опалубок, причем арматурную конструкцию стен вяжут к арматурным закладкам, оставляя вертикальные проемы для окон и дверей, затем сверху на арматуру вертикально опускают стеновые опалубки, при этом используют стеновые опалубки, состоящие из полой крышки и поддона с находящейся в нем изготовленной в заводских условиях стеновой заготовкой, включающей не менее чем один декоративный и не менее чем один теплоизоляционный слои, связанные арматурными элементами между собой, расположенные декоративным слоем наружу, а в полой крышке стеновой опалубки располагают арматуру несущего слоя стены, затем фиксируют стеновые опалубки в крепежных упорах фундамента крепежными растяжками и заливают бетоном пустоты вокруг арматуры внутри полых крышек стеновых опалубок, формируя несущий бетонный слой стены здания и оставляя незаполненной бетоном верхнюю зону стеновой опалубки, примыкающую к теплоизоляционному слою стеновой заготовки, причем после снятия стеновых опалубок на несущем бетонном слое стены в незаполненной бетоном верхней зоне располагают ригельные опалубки, примыкающие к стеновой заготовке, при этом перед заливкой перекрытия последнего этажа в него закладывают крепежные элементы для каркаса крыши. При заливке стен здания оставляют свободными угловые зоны, а затем закладывают их либо кирпичом, либо блоками. Перекрытия между этажами возводят одновременно с балконами, при этом перед заливкой обрешетку перекрытий монтируют с помощью опорных стоек за пределами стен здания. Перекрытие последнего этажа возводят одновременно с козырьками, при этом перед заливкой обрешетку перекрытий монтируют с помощью опорных стоек за пределами стен здания. При заливке перекрытий используют пустотообразователи. Установленную на фундамент или перекрытие очередного этажа опалубку регулируют по вертикали и горизонтали опорно-винтовыми регуляторами и крепежными растяжками опалубки.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен фундамент здания с арматурными закладками и крепежными упорами для опалубки в изометрии. На фиг.2 - то же, с арматурой для стен. На фиг.3 - то же, с залитыми бетоном опалубками. На фиг.4 - то же, со снятыми опалубками. На фиг.5 - то же, с установленными опалубками и арматурой ригелей. На фиг.6 - то же, с обрешеткой перекрытия первого этажа. На фиг.7 - то же, с подложкой на обрешетке перекрытия. На фиг.8 - то же, с пустотообразователями, арматурой и крепежными упорами для опалубки. На фиг.9 - то же, с залитыми бетоном перекрытиями. Фиг.10 - то же, с арматурой под опалубки второго этажа. На фиг.11 - то же, с залитыми бетоном опалубками второго этажа. На фит.12 - то же, со снятыми опалубками. На фиг.13 - то же, с установленными опалубками и арматурой ригелей второго этажа. На фиг.14 - то же, с обрешеткой под перекрытие второго этажа. На фиг.15 - то же, с подложкой на обрешетке перекрытия второго этажа. На фиг.16 - то же, с пустотообразователями, арматурой и крепежными элементами для каркаса крыши. На фиг.17 - то же, с залитыми бетоном перекрытиями второго этажа. На фиг.18 - то же, со смонтированным каркасом крыши. На фиг.19 - то же, с обрешеткой крыши. На фиг.20 - готовое здание. На фиг.21 - готовое здание с углами, выложенными из кирпича. На фиг.22 - стеновая опалубка с изготовленной в заводских условиях двухслойной стеновой заготовкой. На фиг.23 - стеновая опалубка с изготовленной в заводских условиях многослойной стеновой заготовкой.
Способ возведения монолитно-каркасного здания с декоративной наружной отделкой используют для строительства домов и сооружений разной этажности и типа. Перед заливкой фундамента 1 в него предварительно закладывают, выставляя вертикально арматурные закладки 2 и крепежные упоры 3 для съемных стеновых опалубок 4. После высыхания фундамента к арматурным закладкам 2 вяжут арматуру 5 для стен 6 первого этажа, располагая ее на некотором расстоянии друг от друга (см. фиг.1). Эти расстояния обусловлены размерами будущих окон и дверей. Частично полые съемные стеновые опалубки 4 включают изготовленные в заводских условиях многослойные стеновые заготовки, состоящие как минимум из одного декоративного слоя 7 и как минимум из одного теплоизоляционного слоя 8. Стеновые заготовки расположены в поддоне 9 опалубки 4, которая в собранном виде закрыта полой крышкой 10 (см. фиг.22 и 23). Съемные опалубки 4 сверху вертикально опускают на арматуру 5, располагая стеновую заготовку декоративным слоем 7 наружу таким образом, чтобы арматура 5 оказалась внутри полой крышки 10 опалубки 4 (см. фиг.3). При этом полая часть опалубки 4 ограничена с одной стороны теплоизоляционным слоем 8 стеновой заготовки, расположенной в поддоне 9 опалубки 4, а с другой стороны крышкой 10 опалубки 4. При изготовлении стеновых заготовок в поддонах 9 на заводе декоративный слой 7 и теплоизоляционный слой 8 связывают между собой арматурными элементами 11 таким образом, что арматурные элементы 11 выступают за пределы теплоизоляционного слоя 8 в полую зону опалубки 4, образованную крышкой 10. Установленные на арматуру 5 опалубки 4 фиксируют в крепежных упорах 3 и заливают бетоном полую часть опалубки 4 с арматурой 5 и арматурными элементами 11, формируя несущий бетонный слой 12 стены 6 здания, оставляя незаполненной бетоном верхнюю зону 13 опалубки 4. После затвердевания бетона стеновые опалубки 4 снимают (см. фиг.4) и закрепляют в верхней зоне 13 ригельные опалубки 14 (см. фиг.5). Затем с помощью опорных стоек 15 монтируют деревянную обрешетку 16 для перекрытия 17 первого этажа и монтируют на ней подложку 18, например ламинированную фанеру (см. фиг.7). На подложке 18 устанавливают пустотообразователи 19, арматуру 20 перекрытия первого этажа и крепежные упоры 21 для опалубки 4, а затем заливают бетоном для образования перекрытия 17. Стены 6, возведенные на фундаменте 1, расположены на некотором расстоянии друг от друга с образованием проемов 22 для окон и дверей (окна и двери на чертеже не показаны). Внутренняя поверхность стен, залитых сразу на высоту этажа с помощью опалубки 4, не требует дополнительной отделки и штукатурки благодаря качественному выполнению внутренней поверхности крышки 10 опалубки 4.
Второй этаж и следующие этажи возводят таким же образом, как и первый этаж, начиная от вязки арматуры 5 для установки опалубок 4 второго этажа до образования перекрытия 23 следующего этажа. При этом арматурные элементы 11, связывающие декоративный слой 7, теплоизоляционный слой 8 и несущий бетонный слой 12 жестко связывают стеновые заготовки с конструкцией стены 6, а та, в свою очередь, связана арматурой 5 с фундаментом 1, с перекрытиями 17 и 23, с ригелями 24 и 25 здания. Перед заливкой бетона на перекрытии 23 последнего этажа устанавливают закладки 26 для крепления каркаса 27 полукупольной крыши 28 (см. фиг.16). После отвердевания бетона на перекрытии 23 к закладкам 26 варят каркас 27 полукупольной крыши 28. Затем его обшивают, например, досками 29 и кроят кровельным материалом 30.
Данный способ предусматривает возможность возведения стен 5 дома со свободными от бетонных конструкций углами 31, что позволяет выполнять углы разной геометрии. В этом случае после возведения крыши 28 закладывают углы 31 здания кирпичом или блоками. В проемах 22 между стенами 6 устанавливают окна и двери (окна и двери на чертеже не показаны). Способ также предусматривает возведение балконов 32 одновременно с возведением перекрытий 17, для этого при монтаже обрешетку 16 перекрытий 17 монтируют за пределами стен 6 здания с помощью опорных стоек 15, расположенных на консольных участках перекрытия 17 (см. фиг.10). Опорные стойки 33 используют для возведения обрешетки козырька 34, выполняемого из кровельного материала, для этого перед заливкой бетоном обрешетку 16 перекрытий 23 монтируют с помощью опорных стоек 33 за пределами стен здания (см. фиг.19-20). Благодаря вышеперечисленным свойствам данного способа можно варьировать внешним видом здания, количеством этажей, расположением и выполнением окон, дверей, балконов и лоджий, а также внутренней планировкой, сохраняя достоинства монолитной конструкции малоэтажного строительства с заводским изготовлением стеновой заготовки.
Использование пустотообразователей 19 и 35 при возведении перекрытий 17 и 23 дает возможность уменьшить вес конструкции и затраты материалов без потери прочности конструкции перекрытий 17 и 23. Т.к. в данном способе предусмотрено возведение каркаса здания из железобетонных монолитных стен 6, жестко связанных посредством бетона и арматуры 5 с фундаментом 1, перекрытиями 17 и 23, то при строительстве получают прочную сейсмоустойчивую конструкцию, образующую единый пространственный монолит. Вследствие того, что нанизанные на арматуру 5 и установленные на фундамент 1 или перекрытие очередного этажа 17 стеновые опалубки 4 регулируют по вертикали и горизонтали крепежными растяжками 36 и опорно-винтовыми регуляторами (на чертеже не показано), достигается высокий уровень точности возводимых стен с помощью простых приспособлений. Возведение полукупольной крыши 28 на металлическом каркасе 27, связанном с арматурой 5 стен 6 и перекрытий 23 здания, улучшает свойства прочности и сейсмоустойчивости здания распределенными по криволинейной траектории нагрузками. Использование съемной стеновой опалубки 4 с предварительно изготовленной в заводских условиях стеновой заготовкой, состоящей из декоративного слоя 7 и теплоизоляционного слоя 8, связанных арматурными элементами 11, петлевые концы которых выступают за пределы теплоизоляционного слоя 8, позволяет не только увеличить прочность каркасно-монолитной конструкции здания, поскольку все его вертикальные и горизонтальные элементы жестко связаны между собой, но и возвести здание, имеющее декоративный вид и не требующее утепления и шумоизоляции, а также дополнительных внутренних и наружных отделочных работ.
Изготовление стеновой заготовки в поддоне 9 в заводских условиях обеспечивает высокое качество декоративного слоя 7, который после возведения здания образует его наружную поверхность. Декоративный слой 7 выполняют из фибробетона, содержащего либо минеральные, либо стальные, либо полимерные волокна, или из других подобных материалов, позволяющих получить красивый рельефный рисунок наружной поверхности здания, не требующей отделки и ремонта. Теплоизоляционный слой 8 может быть изготовлен из легких бетонов таких как пенобетон, газобетон, пенополистиролбетон, пемзобетон или из других материалов, обладающих высокими шумо- и теплоизоляционными свойствами. Использование многослойной стеновой заготовки съемной опалубки 4 показано на фиг.23. Стеновая заготовка может содержать не менее чем один дополнительный декоративный слой 37, предназначенный для упрочнения основного декоративного слоя 7, и не менее чем один дополнительный теплоизоляционный слой 38, предназначенный для усиления тепло- и шумоизоляционных свойств стен здания.
Таким образом, технический результат, достигаемый с использованием заявленного изобретения заключается в снижении трудоемкости и сроков возведения здания, повышении универсальности конструкции каркаса здания с монолитными стенами и улучшении его эксплуатационных характеристик, не требующей дополнительных отделки и ремонта внутренней и наружной поверхности стен, упрощении процесса заливки бетонной смеси при возведении стен здания, повышении надежности, прочности и сейсмоустойчивости сооружения.