Здание, возведенное с помощью набора универсальных элементов
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при возведении и реконструкции зданий различного назначения. Цель изобретения - создать такой набор универсальных элементов, чтобы обеспечить возможность возведения из него строительных конструкций зданий и сооружений различного вида и назначения. Сущность полезной модели заключается в том, что универсальный набор элементов для строительства и реконструкции зданий и сооружений содержит элементы фундаментных конструкций, стеновые элементы, плиты перекрытий и покрытий, перемычки, различные крепежные, соединительные и доборные элементы, представляющие собой единую систему, при этом все составляющие набора изготавливаются методом экструзии из соломенно-пластмассового или древесно-пластмассового композита.
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при возведении и реконструкции зданий различного назначения.
Известен набор пенобетонных плитных изделий для утепления фасадов гражданских зданий (Патент РФ Е04В 1/26 42252 27/11/2003), состоящий из рядовых и угловых плитных элементов из пенобетона, дисперсно армированного отрезками синтетических волокон. Однако данный набор включает в себя только элементы облицовки стен и не достаточен для возведения здания в целом.
Известна также система «Куб 2,5» (Патент РФ «Каркасное здание» Е04В 5/43 2112117 27/05/1998). Каркасное здание содержит рядовые и наружные колонны и перекрытия, выполненные в виде сочлененных друг с другом с одинаковым шагом прямоугольных надколонных, межколонных и центральных плит, снабженных по периметру опорными столиками и полками. По крайней мере, часть плит перекрытия или все плиты выполнены монолитными и оперты на сборные или монолитные колонны. Здание имеет наружную несущую стену, при этом расстояние между наружными колоннами и наружной стеной увеличено на 10-100%, а крайние плиты оперты на наружную стену или на наружные колонны, и на этом участке на плиты перекрытия установлена дополнительная арматура, и уложен монолитный бетон. Каркасное здание может быть выполнено многоэтажным, причем перекрытие каждого этажа выполнено независимо от перекрытий других этажей либо монолитным, либо сборным из плит. Однако в наборе предлагаются только универсальные элементы каркаса, а не всего здания в целом, а также имеют место работы с «мокрыми» процессами.
Наиболее близким к полезной модели является универсальный набор панелей (Патент РФ 36409 10/03/2004), включающий в себя плоские панели из древесины и материалов на ее основе в форме двух прямоугольных треугольников, из которых предлагается создавать многогранные здания различного назначения.
Недостатком указанного изобретения является то, что в нем предлагаются только элементы в виде плоских треугольных панелей, ограничивающие количество возможных типов зданий и форм последних и используемые в основном в качестве элементов покрытий.
Задача заявляемой полезной модели исключить указанные недостатки, создав такой набор универсальных элементов, чтобы обеспечить возможность возведения из него строительных конструкций зданий различного вида и назначения.
Сущность полезной модели заключается в том, что здание, возведенное с помощью набора универсальных элементов, включающего элементы покрытия, содержит элементы фундаментных конструкций, стеновые элементы, плиты перекрытий и покрытий, перемычки, различные крепежные, соединительные и доборные элементы, представляющие собой единую систему для возведения строительных конструкций здания, при этом все составляющие набора изготавливаются методом экструзии из соломенно-пластмассового или древесно-пластмассового композита и имеют сквозные вырезы и пазы прямоугольной, гантелеобразной, цилиндрической и других форм для установки соединительных элементов-фиксаторов, пропуска инженерных коммуникаций и укладки утеплителя.
- Элементы фундаментных конструкций представляют собой объемные блоки несъемной опалубки для создания мелкозаглубленных столбчатых фундаментов и элементы крепления стеновых блоков к фундаменту.
- Стеновые элементы выполнены в виде призм с основанием в форме произвольных трех, четырех и шестиугольников.
- Плиты перекрытий выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда, причем боковые продольные грани плит имеют сложную форму для обеспечения стыковки плит друг с другом и крепежными элементами.
- Кровельные плиты выполняются в форме прямоугольных параллелепипедов, трапеций и треугольников в плане, причем боковые продольные грани плит имеют сложную форму для стыковки плит друг с другом и обеспечения герметичности покрытия.
- Перемычки над проемами имеют форму прямоугольного параллелепипеда, сквозные вырезы прямоугольной формы по всей длине элемента, а также круглые отверстия по краям для установки межрядовых фиксаторов.
- Доборные детали представляют собой элементы для устройства четвертей в оконных проемах, дверных коробок, всевозможных заглушек и нащельников, присоединяемые к стеновым элементам и перемычкам при помощи фиксаторов, входящих в пазы смежных элементов.
Соединение элементов набора производится при помощи стержней-фиксаторов разнообразного поперечного сечения, вставляемых в пазы аналогичного вида на наружных гранях соединяемых элементов, а также посредством трубчатых фиксаторов, устанавливаемых в соосные прорези элементов различных рядов. Возможно также применение различных метизов.
Заявляемая полезная модель дает возможность возведения и реконструкции зданий различного назначения из одних и тех же типовых элементов, практически с полным исключением «мокрых» процессов на строительной площадке за исключением этапа возведения нулевого цикла. Применение композитов и наличие большого количества сквозных вырезов в элементах приводит к снижению веса последних, что дает возможность обойтись без использования тяжелой грузоподъемной техники.
Полезная модель поясняется отдельными чертежами, где:
- на фиг.1 изображен общий вид элемента опалубки для фундаментных балок;
- на фиг.2 представлено поперечное сечение элемента опалубки;
- на фиг.3 изображен общий вид элемента крепления стеновых блоков к фундаменту;
- на фиг.4 показан общий вид рядового стенового элемента;
- на фиг.5 представлен вид рядового стенового элемента сверху;
- на фиг.6 и 7 изображены общий вид и поперечное сечение углового стенового элемента соответственно;
- на фиг.8 и 9 показаны общий вид и поперечное сечение рядовой плиты перекрытия соответственно;
- на фиг.10 и 11 представлены общий вид и поперечное сечение рядовой плиты покрытия соответственно;
- на фиг.12 изображен общий вид рядовой перемычки;
- на фиг.13 показаны отдельные примеры крепежных, соединительных и доборных элементов;
- на фиг.14 представлен фрагмент стены здания в процессе монтажа. Стеновые элементы устанавливаются с перевязкой соседних рядов и соединяются друг с другом межрядовыми и межэлементными фиксаторами. Торец внутренней стены в месте организации проема закрывается стойкой дверной коробки, выступы которой входят в вырезы стенового элемента, предназначенные для установки межэлементных фиксаторов;
- на фиг.15 изображен фрагмент кровли здания в процессе монтажа.
На перечисленных выше чертежах позицией 1 обозначены трубчатые фиксаторы положения стеновых блоков на фундаменте, 2 - вырез в стеновом элементе, в который вставляются межрядовые фиксаторы, 3 - вырез в стеновом элементе, в который устанавливаются межэлементные фиксаторы, 4 - наружная грань углового стенового элемента, 5 - гребень плиты перекрытия, предназначенный для обеспечения совместной работы отдельных плит, 6 - выступ на верхней грани плиты покрытия, на который при монтаже надевается нащельник кровли, 7 - межэлементный фиксатор, 8 - межрядовой фиксатор, 9 - нижняя опора кровельных панелей, 10 - элемент четверти оконного проема, 11 - стойка дверной коробки, а 12 - нащельник кровли.
При возведении стен здания (фиг.14) стеновые элементы одного ряда соединяются между собой межэлементыми фиксаторами (7), вставляемыми в вырезы (3), а для соединения элементов разных рядов применяются фиксаторы (8), устанавливаемые в вырезы (2). Выступы стойки дверной коробки (11) входят в вырезы (3) стеновых элементов.
Аналогичный принцип соблюдается и при монтаже других частей здания.
Составляющие набора выпускаются с регулируемыми параметрами:
а - ширина основных элементов от 190 до 520 мм;
b - толщина основных элементов в зависимости от климатического района строительства варьируется от 190 до 380 мм;
h - высота балок перекрытий и стеновых элементов от 190 до 520 мм;
hi - толщина плит покрытия от 100 до 380 мм.
alfa - угол между смежными плоскостями углового блока от 90° до 180°.
Плотность материала в зависимости от используемых материалов колеблется от 400 до 1400 кг/м3. В соответствии с действующими нормативно-техническими документами все элементы универсального набора назначаются по результатам расчетов прочности и деформаций с учетом фактических эксплуатационных нагрузок, района строительства и назначения здания.
К достоинствам здания, возведенного с помощью набора универсальных элементов, следует отнести:
- возможность строительства зданий различных форм и назначения из одного и того же конечного числа типоразмеров элементов;
- номенклатура набора элементов дает возможность возводить строительные конструкции здания 100% готовности;
- строительство надземной части здания выполняется без «мокрых» процессов и необходимости соблюдения технологических перерывов, связанных с набором прочности вяжущих материалов;
- вес отдельного строительного элемента не превышает 50 кг, что дает возможность осуществлять строительство без применения тяжелой строительной техники;
- отделочные материалы (окраска, облицовка) наносятся на элементы 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 зданий;
- полимер предохраняет наполнители из соломы или древесины от гниения, поражения вредителями и т.п., увеличивая срок службы зданий;
- автоматизированный процесс производства элементов методом экструзии дает возможность получать детали точных геометрических размеров;
- изделия экологически безопасны;
- здания, возводимые из универсального набора элементов, имеют более низкую себестоимость по сравнению с традиционными строительными конструкциями.
1. Здание, возведенное с помощью набора универсальных элементов, включающего элементы покрытия, отличающееся тем, что дополнительно содержит элементы фундаментных конструкций, стеновые элементы, плиты перекрытий и покрытий, перемычки, различные крепежные, соединительные и доборные элементы, представляющие собой единую систему для возведения строительных конструкций зданий, при этом все составляющие набора изготавлены методом экструзии из соломенно-пластмассового или древеснопластмассового композита и имеют сквозные вырезы и пазы прямоугольной, гантелеобразной, цилиндрической и других форм для установки соединительных элементов фиксаторов, пропуска инженерных коммуникаций и укладки утеплителя.
2. Здание по п.1, отличающееся тем, что элементы фундаментных конструкций представляют собой объемные блоки несъемной опалубки для создания мелкозаглубленных столбчатых фундаментов и элементы крепления стеновых блоков к фундаменту.
3. Здание по п.1, отличающееся тем, что стеновые элементы выполнены в виде призм с основанием в форме произвольных трех, четырех и шестиугольников.
4. Здание по п.1, отличающееся тем, что плиты перекрытий выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда, причем боковые продольные грани плит имеют сложную форму для обеспечения стыковки плит друг с другом и крепежными элементами.
5. Здание по п.1, отличающееся тем, что кровельные плиты выполняются в форме прямоугольных параллелепипедов, трапеций и треугольников в плане, причем боковые продольные грани плит имеют сложную форму для стыковки плит друг с другом и обеспечения герметичности покрытия.
6. Здание по п.1, отличающееся тем, что перемычки над проемами имеют форму прямоугольного параллелепипеда, сквозные вырезы прямоугольной формы по всей длине элемента, а также круглые отверстия по краям для установки межрядовых фиксаторов.
7. Здание по п.1, отличающееся тем, что доборные детали представляют собой элементы для устройства четвертей в оконных проемах, дверных коробок, всевозможных заглушек и нащельников, присоединяемые к стеновым элементам и перемычкам при помощи фиксаторов, входящих в пазы смежных элементов.
