УНИВЕРСАЛЬНЫЙ НАБОР ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
UNIVERSAL KIT FOR BUILDING LOW-RISE BUILDINGS AND STRUCTURES

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении малоэтажных зданий различных конструктивных систем.
В настоящее время в строительстве достаточно широко применяются различные конструктивные системы малоэтажных зданий с несущими конструкциями из древесины. Из них можно выделить три основные: брусчатую, стоечную и легкокаркасную.
Брусчатые строения возводятся из клееного бруса с пазами и гребнями. Известен самоблокирующийся деревянный профиль (Заявка FR №2482167, МКИ Е04С 3/12, опубл. 1981 г.) для возведения зданий, представляющий деревянную балку (брус). При изготовлении такого бруса используют заготовку прямоугольного сечения с заданными геометрическими размерами, на верхней горизонтальной поверхности которой выполнены два паза, а на нижней горизонтальной поверхности - шипы соответствующих размеров. Такая конструкция бруса обладает недостатком, заключающимся в большом расходе древесины, а также в большой вероятности его растрескивания с течением времени из-за неравномерности усушки по объему бруса.
Стоечная система фактически представляет собой брусчатые конструкции с вертикальным расположением брусьев. В Скандинавии подобные строения собираются из вертикально поставленных элементов двух-трех видов с чередованием их по длине стены.
Третья из перечисленных систем представляет собой деревянный каркас здания, состоящий из идентичных деревянных стоек и обвязок. Известен (патент RU 131754, Е04В 1/26, опубл. 27.08.2013), в котором предложен аналогичный каркас, отличающийся тем, что он содержит обвязку из бруса, закрепленную на фундаменте здания, а рамочные элементы образованы двумя боковыми стойками из доски и средней стойкой из бруса, связанными поверху общей обвязкой из сдвоенной доски.
Подобное решение требует применения пиломатериалов нескольких типоразмеров, что удорожает конструкцию. Кроме того, использование цельной древесины приводит к возникновению достаточно большого количества отходов.
Основным недостатком описанных конструктивных систем является использование в них деловой древесины, распиловка и придание необходимой формы поперечного сечения которой неизбежно связаны с возникновением большого количества отходов. Кроме того, представляет интерес создание такого универсального набора элементов, который мог бы использоваться во всех трех системах.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является здание, возведенное с помощью набора универсальных элементов (патент RU №109769, Е04С 1/00, опубл. 27.10.2011), включающее стеновые элементы, балки перекрытий и перемычки, представляющие собой единую систему и изготовленные методом экструзии из древесно-пластмассового композита.
Однако в указанном устройстве рассматриваются здания и сооружения, возводимые из мелких стеновых блоков, и невозможность использования в брусчатой, стоечной и легкокаркасной системах.
Задача заявляемого изобретения - создание универсального набора элементов, который может использоваться во всех трех системах: брусчатой, стоечной и легкокаркасной, при этом обеспечит необходимую теплоемкость, прочность, жесткость и долговечность строения при минимальной трудоемкости монтажа.
Сущность изобретения заключается в том, что универсальный набор для строительства малоэтажных зданий и сооружений, имеющий в своем составе стеновые элементы, используемые в качестве стеновых элементов и балок перекрытия, изготовленные методом экструзии из древесно-пластмассового композита, при этом стеновые элементы выполнены в виде стоек с поперечными сечениями в виде двутавра и прямоугольного параллелепипеда с выбранными четвертями и обвязки из элементов с поперечным сечением в виде швеллера, и угловых блоков, причем все составляющие набора имеют внутренние полости.
Внутренние полости элементов заполнены эффективным утеплителем.
Элементы в форме прямоугольного параллелепипеда используются также в качестве балок перекрытий и при этом выполнены армированными.
Различные комбинации и расположение в пространстве составляющих набора дают возможность получить строительные конструкции, аналогичные брусчатым, стоечным и легкокаркасным системам домостроения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения являются:
- коробки зданий трех различных строительных систем собираются из элементов единого набора;
- строительство выполняется без «мокрых» процессов и необходимости соблюдения технологических перерывов, связанных с набором прочности вяжущих материалов;
- окраска элементов выполняется при их производстве на заводе, а это значительно уменьшает сроки строительства и повышает вариативность строительных объектов;
- наличие большого количества воздушных прослоек улучшает звукоизоляцию и повышает теплотехнические характеристики строений, без использования дополнительных материалов;
- полимер, входящий в состав композита, предохраняет наполнители от гниения, поражения вредителями и т.п., увеличивая срок службы объектов;
- автоматизированный процесс производства элементов методом экструзии дает возможность получать детали точных геометрических размеров;
- изделия экологически безопасны.
Все элементы набора имеют внутренние полости и изготавливаются методом экструзии из различных композитных материалов. В качестве неограничивающего примера подобного материала может быть приведен древесно-пластмассовый композит.
Длительные прочностные и жесткостные характеристики композитных материалов, из которых изготавливаются балки и стойки, должны быть не ниже аналогичных показателей цельной древесины хвойных пород первого сорта, а срок службы изделия составляет не менее 50 лет.
Введение в расплав композита различных цветовых добавок обеспечивает окрашивание элементов перекрытия в различные цвета по RAL.
Универсальный набор включает в себя четыре основных элемента: стойки с поперечными сечениями в виде двутавра, прямоугольного параллелепипеда с выбранными четвертями, обвязки с поперечным сечением в виде швеллера и специальные угловые блоки с выбранными четвертями.
Изобретение поясняется чертежами, где на:
фиг. 1 - представлена двутавровая стойка;
фиг. 2 - прямоугольный параллелепипед с выбранными четвертями;
фиг. 3 - обвязка с поперечным сечением в виде швеллера;
фиг. 4 - угловой блок с выбранными четвертями;
фиг. 5 - возведение стены в брусчатой системе;
фиг. 6 - каркас в стоечной системе;
фиг. 7 - двутавровые стойки в легкокаркасной системе.
На фигурах 1-4 позициями соответственно обозначены:
1 - полки профилей;
2 - стенки профилей;
3 - четверти, выбираемые в элементах.
В брусчатой системе возведение стены начинается с установки в горизонтальное положение обвязки с ориентацией полок 1 вверх, после чего в нее, чередуясь, также горизонтально устанавливаются элементы в форме прямоугольного параллелепипеда и двутавровые стойки.
В стоечной системе каркас формируется из вертикально расположенных элементов трех типоразмеров, также входящих в горизонтальную обвязку из швеллера с ориентацией полок 1 вверх. Возведение стены начинается с установки углового блока, к которому примыкает двутавровая стойка. Элемент в форме прямоугольного параллелепипеда за счет выбранных четвертей 3 входит между полками 1 двутавровой стойки, образуя монолитную стену. Необходимая длина стены набирается чередованием вертикально расположенных стоек в виде двутавра и прямоугольного параллелепипеда.
В легкокаркасной системе двутавровые стойки устанавливаются с определенным шагом для дальнейшей прокладки между ними теплоизоляционного материала. В продольном направлении стойки соединяются между собой верхней и нижней обвязками швеллерного сечения.
Междуэтажные перекрытия рассмотренных систем выполняются из элементов набора в форме прямоугольного параллелепипеда, которые могут усиливаться обвязками из швеллера.
Применение описанных конструкций не требует проведения дополнительных работ по внешней и внутренней отделке поверхностей, а также по звукоизоляции помещений.