Конструкция здания (варианты), объемный блок конструкции здания

Конструкция здания (варианты), объемный блок конструкции здания.
Заявляемая полезная модель относится к области строительства и может быть использована при возведении конструкций жилых, офисных или производственных зданий.
В настоящее время широкое распространение в практике строительства получили здания из сборных и монолитных объемных блоков. Например, известны конструкции многоэтажных зданий из установленных друг на друга и сопряженных в плане объемных блоков типа лежачий стакан или колпак, имеющих призматическую форму. В плане конструкции таких зданий обычно состоят из блоков, образующих помещения, например жилые квартиры, лестнично-лифтовый узел.
Известна, например, конструкция здания из П-образных объемных основных и добортных блоков SU, 1838528, A3. Каждый Побразный блок состоит из двух стен и жестко соединенной с ними и опертой на них плитой. Блоки имеют различное выполнение: монолитное, сборное или сборно-монолитное. По крайней мера одна из стен может быть выполнена в виде рамы и заполнения проема рамы. При этом конструкция здания выполнена в виде каркаса с вертикальными и горизонтальными элементами.
Разнообразие объемно-планировочных решений здания достигается компоновкой основных и добортных П-обраных блоков. Блоки могут быть установлены друг на друга с опиранием стен по всей длине или с точечным опиранием. Кроме того блоки могут быть установлены с поворотом их на 180 градусов в вертикальной плоскости.
Однако, использование двух типоразмеров блоков и прямоугольная их форма в плане ограничивает архитектурные и объемно-компоновочные возможности конструкции здания, кроме того, требует повышенного расхода материала и увеличивает трудоемкость работ по возведению здания.
МПК 8; Е04В1/348
в основу настоящей полезной модели положена задача создать конструкцию здания и объемный блок для такой конструкции, позволяющие расширить возможности архитектурных и объемнопланировочных решений при снижении расходного материала и трудоемкости работ.
Поставленная задача решается тем что в конструкции здания, включающей объемные блоки, ограниченные боковыми стенами, согласно предлагаемой полезной модели, по меньшей мере один объемный блок выполнен в плане в виде шестиугольника.
Согласно одному из вариантов предлагаемой полезной модели конструкция здания содержит в плане по меньшей мере шесть объемных блоков, пять из которых являются периферийными, примыкающими по периметру к центральному блоку, имеющему форму правильной шестиугольной призмы.
Выполнение по меньшей мере одного из объемных блока в виде правильной шестиугольной призмы обеспечивает достаточно широкое разнообразие архитектурных и объемно-планировочных решений.
Например, вокруг указанного шестигранного блока могут быть скомпонованы шесть (возможно меньше) объемных блоков (периферийные блоки), каждый из которых также может быть выполнен в виде правильной шестиугольной призмы, либо иной формы, например, усеченной пирамиды, выполненной в плане в форме шестиугольника, трапеции, или иной формы.
В предпочтительном варианте полезная модель реализована в конструкции многоэтажного здания, содержащего наружные и внутренние стены и межэтажные перекрытия, образующие сопряженные между собой объемные блоки, выполненные в виде правильных шестиугольных призм.
Такая конструкция обеспечивает компактную застройку при большом разнообразии архитектурно-планировочных решений.
При этом конструкция здания может иметь в плане сотовую структуру, содержащую по меньшей мере одну группу объемных
блоков, включающую центральный и шесть периферийных объемных блоков,
В зависимости от архитектурно-планировочного решения конструкции возможно различное сопряжение в плане указанных групп объемных блоков.
Для рационального использования внутреннего пространства здания, лестнично - лифтового узла и обеспечения хорошей инсоляции помещений, целесообразно, чтобы центральный объемный блок был выполнен с возможностью устройства лестнично-лифтовой узла, а периферийные блоки - помещений.
В зависимости от структуры здания либо все, либо часть периферийных блоков будут иметь внутренние боковые стены и наружные боковые стены, образующие наружные стены здания.
Целесообразно, объемные блоки выполнять с площадью поперечного сечения от 15м до ЗОм .
Указанные размеры являются достаточными для размещения в одном объемном блоке однокомнатной квартиры (площадью около 25 м), либо лестнично-лифтового узла, либо одного из помещений многокомнатной квартиры (комнаты, кухни, иных подсобных помещений).
При создании жилого или служебного здания со смежными помещениями, например с многокомнатными квартирами, по меньшей мере, к двум периферийным объемным блокам примыкает дополнительный периферийный объемный блок.
При этом возможно образование помещений, не имеющих наружных стен с оконными проемами. Такие помещения могут быть оборудованы, как коридоры - холлы, санузлы и прочие служебные помещения. Помещения с наружными стенами с оконными проемами имеют хорошую инсоляцию.
С целью упрощения устройства инженерных коммуникаций (водопроводных, канализационных, вентиляционных) целесообразно, чтобы указанные коммуникации проходили через центральные объемные блоки.
Поставленная задача решается также тем, что конструкция здания содержит внутренний пространственный каркас с горизонтальными элементами межэтажных перекрытий и вертикальными элементами наружных и внутренних стен, при этом по меньшей мере часть вертикальных элементов каркаса выполнены проходящими в плане через вершины углов сопряженных по боковым сторонам шестиугольников,
Межэтажные перекрытия, наружные и внутренние стены выполнены в виде заполнения проемов каркаса с образованием объемных блоков в виде правильных шестиугольных призм. В зависимости от технологического решения конструкции заполнение каркаса может быть монолитным, сборно-монолитным, сборньм, кирпичным и пр.
Поставленная задача решается также тем, что объемный блок конструкции здания, содержащий боковые стены, согласно предлагаемой полезной модели, выполнен в виде правильной шестиугольной призмы.
Благодаря указанной форме блока обеспечивается широкое разнообразие архитектурно-планировочных решений конструкции здания при минимальном количестве типоразмеров монтажных элементов и простоте технологии возведения.
Другие преимущества заявленной полезной модели будут описаны на примерах наилучших вариантов со ссылками на чертежи, на которых:
Фиг. 1 - конструкция здания из объемных блоков в плане;
Фиг.2 - вид 2-2 на Фиг. 1, фрагмент вертикального разреза здания;
Фиг. 3 - объемные блоки в плане, базовые типоразмеры;
Фиг. 4 - центральный объемный блок в плане с инженерными ми коммуникациями;
Фиг. 5 - объемный блок;
Фиг, 7 - фрагмент объемного блока, кирпично-монолитный вариант выполнения;
Фиг. 8 - фрагмент объемного блока, кирпичный вариант выполнения.
На Фиг. 1 изображена конструкция здания в плане, содержащая объемные блоки 1, выполненные в плане в виде равных правильных шестиугольников. Форма шестиугольника позволяет наиболее рационально компоновать блоки между собой без использования добортных элементов, а также уменьшить расход материала. Кроме того, благодаря шестиугольной форме в плане объемных блоков обеспечивается компактная застройка с широким разнообразием архитектурно-планировочных решений.
Согласно одному варианту конструкция имеет в плане сотовую структуру, содержащую по меньшей мере одну группу объемных блоков, включающую центральный объемный блок и шесть периферийных объемных блоков . Конструкция, показанная на Фиг. 1, имеет один центральный блок li, шесть периферийных блоков 12-7 размещенных по периметру центрального блока li и два дополнительных периферийных блока Is, Isc размещенных между парами периферийных блоков: 14 - Is и Is - 1б/ соответственно.
Возможно и иное объемно-планировочное решение конструкции здания, например, она может объединять несколько групп объемных блоков, либо состоять из одной группы объемных блоков, включающей один центральный и шесть (возможно меньше, например пять) периферийных объемных блоков.
В преимущественном варианте, показанном на Фиг 2 и Фиг. 5, объемные блоки выполнены в виде правильных шестиугольных призм.
Возможен вариант, в котором только центральный блок выполнен в виде правильной шестиугольной призмы, а периферийные блоки имеют иную форму, например, в виде усеченной пирамиды с формой в плане в виде трапеции, шестиугольника и пр.
правильных шестиугольных призм, установленных соосно друг на друга.
Конструкция содержит внутренний пространственный каркас с горизонтальными элементами межэтажных перекрытий 2 и вертикальными элементами наружных и внутренних стен, 3 и 4, соответственно. Наружные, внутренние стены 3 и 4, соответственно, и перекрытия 2 выполнены с образованием сопряженных между собой правильных шестиугольных призм, соосно размещенных друг над другом. Возможно соосное размещение только центральных блоков. Кроме того, шестиугольные призмы объемных блоков одного этажа могут быть развернуты под углом относительно призм объемных блоков другого этажа.
Соосные центральные объемные блоки li (Фиг.1) выполнены с образованием лестнично-лифтового узла 5, а периферийные блоки la -Ig - помещений. Такая структура позволяет повысить загруженность лестнично-лифтового узла и экономичность конструкции в целом.
Конструкция здания может содержать на первом этаже дополнительный объемный блок б под лестничный холл. Указанный блок б может иметь форму, отличную от шестиугольной призмы.
Периферийные блоки 12 - Ig (Фиг.1) имеют боковые грани, образующие наружные стены 3 здания, и боковые грани, образующие внутренние стены 4 здания. Такие блоки в жилом здании могут выполнять функции одного из помещений многокомнатной квартиры {комнаты, кухни), либо функции однокомнатной квартиры. В последнем указанном варианте периферийный блок может быть снабжен внутренними перегородками {не показаны), разделяющими пространство объемного блока на функциональные зоны: жилую, кухонную, зону санитарно-технического узла {не показаны). Благодаря шестиугольной форме блока обеспечивается хорошая инсоляция всех жилых помещений здания.
Часть периферийных блоков могут быть образованы только внутренними стенами здания {не показаны). Такие блоки могут
выполнять роль подсобного помещения: коридора - холла, санитарно-технического узла, гардеробной и пр.
На Фиг. 1 периферийные блоки la, 1з/  выполнены в виде однокомнатных квартир, периферийный блоки 1б  Ig объединены в двухкомнаа ную квартиру, а периферийные блоки 14, Is Is объединены в трехкомнатную квартиру. Возможна иная планировка квартир.
В зависимости от функционального назначения здания объемные блоки выполняют с площадью поперечного сечения от 15м до ЗОм. При наличии в здании однокомнатных квартир объемные блоки 1 целесообразно выполнять с площадью поперечного сечения (S) от 1бм до 25м. На Фиг. 3 показаны базовые типоразмеры блоков: I S  25,85 м , II - S  16,56 м , III - S  24,65 м. Такие блоки могут выполнять различные функции: однокомнатной квартиры, комнаты в многокомнатной квартире, коридора, лестнично-лифтового узла, офисного помещения.
В центральном блоке li (Фиг. 4), с последующей разводкой по периферийным блокам, устроены инженерные коммуникации 7 (водопроводные стояки, электрическая проводка и пр.).
На Фиг. 5 показан периферийный объемный блок, представляющий собой правильную шестиугольную призму, боковые грани которой образуют наружные стены 3 и внутренние стены 4 здания. Наружные стены 3 объемного блока выполнены с оконными проемами 8, снабженными металлическими рамами 9 под стеклянное заполнение. Оконные проемы 8 могут занимать только часть наружной стены 3 либо наружная стена может быть полностью застеклена. По меньшей мере одна внутренняя стена 3 выполнена с дверным проемом 10. Блок имеет перекрытие 2.
Конструкция здания может быть образована на основе внутреннего пространственного каркаса с горизонтальными элементами межэтажных перекрытий и вертикальными элементами наружных и внутренних стен. По меньшей мере часть вертикальных элементов каркаса выполнены проходящими в плане через вершины
углов сопряженных по боковым сторонам шестиугольников. Межэтажные перекрытия, наружные и внутренние стены здания выполняют с образованием объемных блоков в виде правильных шестиугольных призм.
Возможно различное заполнение каркаса, например, монолитное, кирпичное, стеклянное (для наружных стен) и прочее. Например, на горизонтальные элементы оперты монолитные или сборные плиты перекрытий каждого зтажа, а наружные и внутренние стены оперты на плиты перекрытий соответствующего этажа.
Конструкция здания и объемные блоки могут иметь различное известное выполнение: монолитное, сборно-монолитное, сборное, кирпичное, кирпично-монолитное.
Выбор технологии обусловлен финансовыми и временными затратами, окружающей средой, назначением здания и другими факторами.
Объемный блок, показанный на Фиг. 5, представляет собой
сборно -монолитную конструкцию, содержащую сборные внутренние стены 4, железобетонное перекрытие 2, монолитные наружные стены 3 и угловые стойки 11.
Внутренние стены 4 выполняют из железобетонных прямоугольных плит, а перекрытия выполняют сборными, из основных прямоугольных плит и двух добортных треугольных плит (не показаны). При этом смежные блоки могут иметь общие, либо удвоенные внутренние стены. Перекрытия могут быть выполнены из шестиугольных плит.
Сборно-монолитные вариант обеспечивает достаточно дешевую и быструю технологию возведения здания с использованием минимального количества типоразмеров панелей.
На Фиг. б показаны составные монтажные элементы сборной конструкции объемного блока: внутренние стеновые панели 12, наружные стеновые панели 13 с оконными проемами 14, основные прямоугольные панели 15 перекрытий и добортные треугольные панели 16 перекрытий.
Сборная конструкция, как и сборно-монолитная, обеспечивает достаточно дешевую и быструю технологию возведения здания с использованием минимального количества типоразмеров панелей.
Фиг. 7 представляет кирпично-монолитный вариант, а Фиг. 8 кирпичный вариант объемного блока. Согласно показанному на Фиг. 7 варианту, внутренние стены (не показаны) выполнены из кирпича, наружные стены 4 содержат кирпичный участок 17 стены с оконным проемом 8, монолитные вертикальные стойки и перемычки 18 над оконными проемами. Согласно варианту, показанному на Фиг. 8, наружные 4 и внутренние (не показаны) стены выполнены из кирпича (стена 19) . При этом вертикальные стойки могут быть усилены армированием, а над оконными проемами выполнены железобетонные перемычки 20. Перекрытия в описанных вариантах могут быть выполнены из железобетонных плит (например, основной прямоугольной и двух добортных треугольных). Как и в ранее описанных вариантах наружные стены могут быть полностью остеклены. При этом они содержат опорные рамы.
Сборно-кирпичный и кирпичный варианты характеризуются наибольшими возможностями архитектурно-планировочных решений.
Возможно также монолитная технология изготовления конструкции здания и объемных блоков, которая осуществляется по известной технологии путем создания арматурных каркасов с последующим возведением из бетона стен и перекрытий.
Приведенные примеры реализации служат исключительно целям иллюстрации заявленной полезной модели и не должны рассматриваться как ограничивающие ее объем, определяемый приведенной ниже формулой полезной модели.