СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
CONSTRUCTION STRUCTURE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к строительным конструкциям.
Уровень техники
Существует несколько известных подходов к строительству сооружений, таких как жилые дома. Такие подходы включают использование кирпичей и строительного раствора, применение панелей из сборного железобетона и сооружение каркаса, к которому крепится наружная обшивка.
Все такие подходы требуют выполнения значительного объема работ на строительной площадке. Альтернативный подход состоит в возведении сооружения в одном месте и последующей транспортировке сооружения к месту его будущего расположения. Логистика такого альтернативного подхода весьма сложна, и такой подход налагает понятные ограничения на размер и форму сооружения, при возведении которого может быть использован подобный метод.
Составные компоненты сооружения, такие как стены, полы, потолки и крыши, обычно изготавливаются посредством возведения несущей конструкции и последующего закрепления на ней составных компонентов сооружения. Такой подход требует предварительного фиксирования всей несущей конструкции составных компонентов сооружения в требуемом положении, прежде чем составные компоненты сооружения могут быть закреплены на ней.
Составные компоненты сооружения, такие как стены, полы, потолки и крыши, вместе с сопряженной несущей конструкцией могут поставляться на строительную площадку в виде исходного строительного материала или в частично собранном виде. Поставки в виде исходного строительного материала требуют осуществления на строительной площадке большого количества специализированных строительных работ. Поставки в виде составных компонентов сооружений в частично собранном виде могут уменьшить данную проблему, однако частично собранные составные компоненты сооружений часто являются громоздкими и плохо пригодными к транспортировке.
Настоящее изобретение пытается преодолеть, по крайней мере частично, некоторые из вышеназванных недостатков предыдущих технологий строительства.
Краткое изложение сущности изобретения
Согласно одному варианту настоящего изобретения предлагается сборный строительный блок, содержащий по меньшей мере один элемент обшивки и по меньшей мере одну несущую конструкцию, включающую несколько несущих элементов, каждый из которых имеет первые и вторые боковые части (стороны), прилегающие к элементу обшивки, отличающийся тем, что первая боковая часть первого несущего элемента стыкуется по форме со второй боковой частью второго несущего элемента таким образом, что первый и второй несущие элементы могут сцепляться друг с другом посредством взаимного наложения первой боковой части первого несущего элемента и второй боковой части второго несущего элемента с образованием зацепления, ограничивающего относительное перемещение первого и второго несущих элементов по меньшей мере в одном направлении. Предпочтительно, чтобы первые и вторые боковые части были гофрированными.
Согласно второму варианту настоящего изобретения предлагается стеновая панель, содержащая по меньшей мере один элемент обшивки и несущую конструкцию, включающую по меньшей мере один несущий элемент, прилегающий к элементу обшивки, отличающаяся тем, что несущий элемент имеет первую боковую часть, выступающую за элемент обшивки, вторую боковую часть, прилегающую к элементу обшивки, приемный участок, образованный между второй боковой частью и элементом обшивки, причем первая боковая часть несущего элемента стеновой панели выполнена с возможностью размещения внутри приемного участка второй стеновой панели и стыкуется по форме со второй боковой частью, так что первая боковая часть первой стеновой панели может сцепляться со второй боковой частью второй стеновой панели с образованием зацепления, ограничивающего относительное перемещение первой и второй стеновых панелей по меньшей мере в одном направлении, при этом элемент обшивки ограничивает относительное перемещение первой и второй стеновых панелей во втором направлении.
Согласно третьему варианту настоящего изобретения предлагается сборный строительный блок, содержащий несущую конструкцию и по меньшей мере один элемент обшивки, отличающийся тем, что несущая конструкция включает по меньшей мере один несущий элемент, имеющий желобчатую часть с по существу V-образной формой поперечного сечения, первую и вторую боковые части, расположенные на противоположных сторонах желобчатой части с возможностью стыковки по форме первой боковой части одного несущего элемента со второй боковой частью второго несущего элемента, так что первый и второй несущие элементы могут сцепляться друг с другом при взаимном наложении первой боковой части первого несущего элемента и второй боковой части второго несущего элемента с образованием зацепления, ограничивающего относительное перемещение первого и второго несущих элементов по меньшей мере в одном направлении. В этом варианте сборный строительный блок может представлять собой сборную конструкцию (блок) пола, потолка и/или крыши.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет объяснено в порядке примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет покомпонентную горизонтальную проекцию стеновой панели согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 представляет горизонтальную проекцию стеновой панели фиг.1, показанную в собранном виде;
Фиг.3 представляет горизонтальную проекцию двух стеновых панелей, таких как изображены на фиг.2, в собранном виде;
Фиг.4 представляет вид в перспективе, с частичным вырезом, несущей конструкции стеновой панели, изображенной на фиг.2;
Фиг.5 представляет вид в перспективе, с частичным вырезом, стеновой панели, изображенной на фиг.2;
Фиг.6 представляет вид в перспективе несущего элемента сборной конструкции пола согласно настоящему изобретению;
Фиг.6а представляет вид поперечного сечения несущего элемента, изображенного на фиг.6;
Фиг.7 представляет покомпонентное изображение несущей конструкции сборной конструкции пола согласно настоящему изобретению;
Фиг.8 представляет вид в перспективе несущей конструкции, изображенной на фиг.7, в собранном виде;
Фиг.9 представляет перспективный вид сверху несущей конструкции, изображенной на фиг.7;
Фиг.10 представляет покомпонентное боковое изображение сборной конструкции пола согласно настоящему изобретению;
Фиг.11 представляет вид сбоку на сборную конструкцию пола фиг.10 в собранном виде;
Фиг.12 представляет покомпонентное боковое изображение сборной конструкции потолка согласно настоящему изобретению;
Фиг.13 представляет вид сбоку на сборную конструкцию потолка фиг.12 в собранном виде;
Фиг.14 представляет покомпонентное боковое изображение сборной конструкции крыши согласно настоящему изобретению;
Фиг.15 представляет вид сбоку на сборную конструкцию крыши фиг.14 в собранном виде;
Фиг.16 представляет вид с торца на сборную конструкцию крыши фиг.15; и
Фиг.17 представляет вид в перспективе, с частичным вырезом, сооружения, возведенного из сборных строительных конструкций (блоков) согласно настоящему изобретению.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
На фиг.1-5 изображен сборный строительный блок, состоящий из стеновых панелей 10. Каждая стеновая панель 10 содержит несущую конструкцию 12 и два элемента обшивки 14. Элементы обшивки 14 изготовлены из подходящего строительного облицовочного материала, такого как цементный лист. У каждого элемента обшивки 14 есть передний край 16 и задний край 18.
Несущая конструкция 12 включает два несущих элемента 20 в форме гофрированных листов 22, закрепленных на каждом элементе обшивки 14. Каждый гофрированный лист 22 проходит от своей передней крайней части (конца) 24 за передний край 16 элемента обшивки 14 до изгиба 26, примыкающего к заднему краю 18 элемента обшивки. Каждый гофрированный лист 22 согнут под углом примерно 90° в изгибе 26 и отходит от изгиба до задней крайней части 28. Задняя крайняя часть 28 выступает внутрь стеновой панели 10.
На приведенных чертежах каждый гофрированный лист 22 обладает 11,5 пиками гофр. Это достигается таким образом, что два пика гофр выступают за передний край 16 соответствующего элемента обшивки 14, представляя собой первую боковую часть 30 несущего элемента 20; 8 пиков гофр располагаются по соседству с элементом обшивки 14; 1,5 пика гофр образуют поперечную часть 32, выступающую внутрь заднего края 18 элемента обшивки 14.
Каждый гофрированный лист 22 крепится к соответствующему элементу обшивки 14 при помощи соответствующих средств, таких как связующий материал, наносимых на первые шесть пиков гофр, наиболее близко расположенных к переднему краю 16 элемента обшивки 14. Два пика гофр, прилегающие к элементу обшивки 14, наиболее близко расположенные к заднему краю 18, образуют вторую боковую часть 34 несущего элемента 20. Эти пики 34 не прикреплены к материалу обшивки 14. Таким образом, приемный участок 36 образован в виде зоны между второй боковой частью 34 и элементом обшивки 14.
Стеновая панель 10 далее включает множество распорных элементов 38. Распорные элементы 38 поддерживают несущие элементы 20, размещаясь поперек их длины. У каждого распорного элемента 38 есть передняя часть 40 и задняя часть 42. Задняя часть 42, по крайней мере частично, стыкуется по форме (взаимо дополняя) с частью гофрированного листа 22 между изгибом 26 и задней крайней частью 28.
Несущая конструкция 12 стеновой панели 10 формируется путем размещения двух несущих элементов 20 точно напротив друг друга при помощи множества распорных элементов, помещаемых между ними, как показано на фиг.4. В данной связанной конфигурации поперечные части 32 двух гофрированных листов 22 перекрывают друг друга и заднюю часть 42 распорных элементов 38. Элементы обшивки 14 закрепляются на внешней части несущей конструкции 12, как показано на фиг.5.
Собранная подобным образом стеновая панель 10 содержит входящий (вставной) конец 44, от которого выступают первые боковые части 30 несущих элементов 20, и охватывающий (приемный) конец 46, формируемый вторыми боковыми частями 34 несущих элементов.
Последовательно расположенные стеновые панели 10, 10а соединяются, как показано на фиг.3.
Первые боковые части 30 несущих элементов 20 стеновой панели 10 входят в принимающие участки 36 стеновой панели 10а, расположенные между вторыми боковыми частями 34 и элементами обшивки 14. Как видно из фиг.3, гофр первой и второй боковых частей 30 и 34 стыкуется друг с другом по форме, что позволяет части 30 перекрывать соответствующую часть 34.
В положении, показанном на фиг.3, первые боковые части 30 стеновой панели 10 сцепляются с вторыми боковыми частями 34 стеновой панели 10а, предотвращая, таким образом, перемещение двух стеновых панелей 10 и 10а касательно друг друга в направлении, перпендикулярном расположению гофра. Элементы обшивки 14 предотвращают отсоединение частей 30 частей 34 в направлении, перпендикулярном расположению элементов обшивки 14.
В предпочтительном варианте конструкции стеновой панели 10, через переднюю 40 и заднюю 42 части каждого распорного элемента 38 и через соответствующие участки поперечных частей 32 каждого несущего элемента 12 проходит сквозное отверстие 48. Распорные элементы 38 одной стеновой панели 10 могут, таким образом, соединяться с распорными элементами 38 примыкающей стеновой панели 10а посредством болтов 50 или аналогичных подходящих крепежных средств.
В дальнейшем предпочтительном варианте осуществления изобретения элементы обшивки 14 размещены между верхними и нижними штампованными швеллерами 52, 54, как показано на фиг.4 и 5.
На фиг.6-11 изображен сборный строительный блок, содержащий сборную конструкцию (блок) пола 60. Сборная конструкция пола 60 содержит несущую конструкцию 62 и множество по существу плоских элементов обшивки 64.
Несущая конструкция 62 содержит множество несущих элементов 66, таких как показаны на фиг.6 и 6а. Каждый несущий элемент 66 выполнен удлиненным и простирается между первой 68 и второй 70 крайними частями. Каждый несущий элемент 66 в поперечном сечении имеет в целом V-образную форму, т.е. в поперечном направлении выглядит в виде желоба 72, простирающегося между первой 68 и второй 70 крайними частями.
Далее, каждый несущий элемент 66 содержит первую боковую часть 74 и вторую боковую часть 76. Первые и вторые боковые части 74, 76 лежат с противоположных сторон от части 72, выполненной в виде желоба, и выступают наружу из-под верхних краев элемента конструкции V-образной формы в поперечном направлении.
Несущие элементы 66 изготовлены из гофрированного материала, образование волн которого ориентировано в поперечном направлении. В примере осуществления изобретения, показанном на чертежах, первая боковая часть 74 включает форму одной волны, вторая боковая часть 76 включает форму половины волны, а каждая боковая стенка желобчатой части 72 включает четыре с половиной формы волны. Таким образом, первая боковая часть 74 стыкуется по форме со второй боковой частью 76.
Кроме несущих элементов 66 несущая конструкция 62 содержит вспомогательные несущие элементы 78 и базовые элементы 80 (фиг.7).
Вспомогательные несущие элементы 78 предпочтительно формируются из плоских металлических пластин 82, согнутых по всей длине. Пластины согнуты с образованием множества V-образных секций 84, соединенных сверху короткими горизонтальными участками 86. V-образные секции 84 имеют профиль, аналогичный профилю желобчатой части 72 несущих элементов 66. Длина горизонтальных участков 86 аналогична ширине второй боковой части 76 несущих элементов 66. При использовании множество несущих элементов 66 может быть размещено вдоль вспомогательного несущего элемента 78, при этом один несущий элемент 66 будет размещаться внутри каждой V-образной секции 84.
На обоих внешних краях каждого вспомогательного несущего элемента 78 расположен горизонтальный участок 86а, 86b. Горизонтальный участок 86b второго края вспомогательного несущего элемента 78 расположен несколько ниже, чем другие горизонтальные участки 86, все из которых расположены в целом в одной плоскости. Это позволяет соединять встык множество вспомогательных несущих элементов 78, при этом горизонтальный участок 86а на одном крае первого вспомогательного несущего элемента 78 располагается выше горизонтального участка 86b на другом конце вспомогательного несущего элемента 78.
Количество V-образных секций 84, расположенных вдоль каждого вспомогательного несущего элемента 78, и, таким образом, длина каждого вспомогательного несущего элемента 78 может изменяться в соответствии с особенностями применения данной конструкции.
Базовые элементы 80 предпочтительно изготавливаются из стальных уголков с первым 88 и вторым 90 концами. Каждый базовый элемент 80 имеет выемку, находящуюся у его второго конца 90, что позволяет соединять в продольном направлении множество базовых элементов 80, одновременно поддерживая единую плоскость верхней поверхности. Предпочтительно, чтобы базовые элементы 80 были бы одинаковой длины с вспомогательными несущими элементами 78.
Множество отверстий 92 выполнены в подходящих точках несущих элементов 66, вдоль вспомогательных несущих элементов 78 и в базовых элементах 80. Эти отверстия позволяют продевать подходящие средства крепления, такие как болты или заклепки, служащие для закрепления вспомогательных несущих элементов 78 на базовых элементах 80, и несущих элементов 66 на вспомогательных несущих элементах 78, формируя, таким образом, несущую конструкцию 62.
При использовании несущие элементы 66 эффективным образом располагаются с перекрытием друг друга, как в продольном, так и в поперечном направлениях. В поперечном направлении прилегающие несущие элементы 66 сцепляются друг с другом при помощи наложения первой боковой части 74 первого несущего элемента 66а и второй боковой части 76 второго несущего элемента 66b (фиг.9). В продольном направлении прилегающие несущие элементы 66а, 66с располагаются таким образом, что часть длины третьего несущего элемента 66с соприкасается и перекрывает первый несущий элемент 66а. При этом расположение элементов является таким, что перекрывающая часть простирается между и поддерживается двумя параллельными вспомогательными несущими элементами 78.
Вспомогательные поддерживающие элементы 78 и соответствующие базовые элементы 80 расположены ниже несущих элементов 66 в виде множества в целом параллельных слоев. Размещение и количество параллельных слоев может определяться требованиями, предъявляемыми к определенной конструкции.
Предпочтительно, чтобы несущие элементы 66 располагались со смещением, как показано на фиг.3.
Несущая конструкция 62 сборной конструкции пола 60 может собираться последовательно, начиная с первоначального местоположения. Поскольку несущая конструкция 62 размещается на опорных стойках (не показаны), то для ее монтажа в определенном месте необходимо лишь будет возвести опорную стойку на данном участке. Таким образом, сооружение может быть возведено на неровной местности без необходимости использования экстенсивной подготовки территории для строительства.
Конечная форма предлагаемой в изобретении сборной конструкции пола 60 придается путем использования в целом плоских элементов обшивки 64. Элементы обшивки 64 включают напольные плиты 64а. Собранная сборная конструкция пола показана на фиг.10 и 11.
Каждая напольная плита 64а крепится к несущим элементам 66 при помощи подходящих средств, таких как крепеж, проходящий через боковые части 74, 76 прилегающих несущих элементов 66 и соединенный с ними вспомогательный несущий элемент 78. Подобным образом напольные плиты 64а сцепляются с несущими элементами 66 и выступают в качестве замка, скрепляющего их друг с другом.
Фиг.12 и 13 представлен чертеж сборной конструкции (блока) потолка 94. Такая сборная конструкция потолка в целом похожа на сборную конструкцию пола 60, однако по строению она является зеркально противоположной по отношению к сборной конструкции пола 60. Сборная конструкция потолка содержит несущую конструкцию 62, аналогичную той, что употребляется в случае со сборной конструкцией пола 60, и множество элементов обшивки 64, состоящих из плит перекрытия 64b, такими как цементные листы.
В предпочтительном варианте выполнения сборной конструкции потолка 94 каждая плита перекрытия 64b соответствует сопряженному несущему элементу 66, а ее размер выбран таким образом, чтобы соединять встык прилежащие плиты перекрытия 64b, в то время как несущие элементы 66 расположены с перекрытием друг друга, так же как было описано в случае со сборной конструкцией пола 60.
На фиг.14-16 представлены чертежи сборной конструкции (блока) крыши 96. Сборная конструкция крыши в целом аналогична сборной конструкции потолка, при этом элементы обшивки 64 выполнены из ровных плит обшивки 64с. В сборной конструкции крыши 96 базовый элемент 80 предпочтительно выполнен в виде Z-образной балки-распорки 80b, к которой крепятся гофрированные кровельные листы (плиты) 98.
Сборная конструкция крыши 96 возводится способом, аналогичным способу возведения сборной конструкции потолка 94, за исключением возведения ее под подходящим углом наклона ската крыши. Является предпочтительным, если несущие стойки 99 выдвигались за пределы сборной конструкции потолка 94, чтобы поддерживать ее в ходе сборки.
На фиг.17 изображено сооружение со сборной конструкцией пола 60, стеновыми панелями 10, сборной конструкцией потолка 94 и сборной конструкцией крыши 96 согласно настоящему изобретению.
Как будет понятно специалистам, объемом настоящего изобретения могут охватываться и его другие различные модификации и варианты.