Система домостроения

Полезная модель относится к области строительства, в частности, панельному домостроению и может быть использована при проектировании и возведении зданий и сооружений как жилого, так и социального назначения, предназначенных к эксплуатации в том числе, в зонах с повышенной сейсмической активностью. Система домостроения содержит конструктивные элементы системы и элементы их соединения. Конструктивные элементы системы включают в себя наружные трехслойные железобетонные панели, несущие поперечные и продольные внутренние стены и предварительно напряженные пустотные плиты перекрытий. Элементы соединения состоят из арматурных петлеобразных выпусков, арматурных хомутообразных выпусков, арматурных прямых выпусков, арматурных стержней и дополнительных соединительных элементов. Конструктивные элементы системы соединены между собой с использованием объемного арматурного каркаса, состоящего из прямых и петлеобразных арматурных выпусков, выходящих из конструктивных элементов системы с образованием направляющих, а также арматурных стержней, размещенных на направляющих и соединенных между собой и выпусками дополнительными соединительными элементами. Трехслойные панели содержат несущий, промежуточный и внешний слои, при этом промежуточный слой содержит, по меньшей мере, один теплоизоляционный материал. Количество направляющих соответствует числу направляющих, препятствующих прогрессирующему обрушению системы. В качестве дополнительного соединительного элемента используют вязальную проволоку. Внутренняя железобетонная плита перекрытия содержит арматурную сетку. Пустоты, образующиеся при соединении конструктивных элементов системы, забетонированы, в том числе, с образованием монолитной шпонки. Поверхности плит, армированных арматурной сеткой, забетонированы. Арматурные стержни имеют прямую и «Г»-образную форму. В формировании объемного арматурного каркаса принимают участие соединительные элементы «С»-образной формы, реализацией полезной модели достигается повышение сейсмоустойчивых свойств системы домостроения, что приводит к повышению характеристик сейсмоустойчивости зданий и сооружений, возводимых с использованием данной полезной модели. Упрощение конструкции системы, снижение ее материалоемкости, и, как следствие сокращение времени, отведенного на ее возведение, также являются достигаемыми при осуществлении данной полезной модели техническими результатами. Существенно повышается и долговечность зданий и сооружений, возведенных с использованием данной полезной модели. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Полезная модель относится к области строительства, в частности, панельному домостроению и может быть использована при проектировании и возведении зданий и сооружений как жилого, так и социального назначения, предназначенных к эксплуатации в том числе, в зонах с повышенной сейсмической активностью.

Из уровня техники известны решения аналогичного характера.

Известна система домостроения (RU 80487, Е04Н 1/00, 10.02.2009 г.), содержащая сборный каркас, конструктивно состоящий из трех основных железобетонных элементов: сборных железобетонных колонн, сборно-монолитных ригелей и сборных корытообразных ребристых плит перекрытий, в котором сборные железобетонные колонны выполнены прямоугольного или квадратного сечения и установлены с шагом от 1,5 до 7,5 м, сборные корытообразные ребристые плиты перекрытий и сборно-монолитные ригели, которые выполнены «скрытыми» (с отсутствием выступающих частей), таврового сечения и с полками в растянутой зоне, образуют полости, в которых либо размещены инженерные коммуникации, либо они заполнены звукоизоляционным материалом, при этом сборный каркас имеет смешанную конструктивную схему с продольными и поперечными сборно-монолитными ригелями, а его пространственная устойчивость обеспечена за счет жестких узлов сопряжения сборно-монолитных ригелей со сборными корытообразными ребристьми плитами перекрытий и сборными железобетонными колоннами, кроме того, сборно-монолитный ригель имеет опорную часть, а монтажное соединение сборно-монолитного ригеля со сборной железобетонной колонной осуществлено посредством замкового соединения на шпильках или самораспорных болтах. Для зданий повышенной этажности система имеет диафрагмы или ядра жесткости, предпочтительно в виде лестнично-лифтового узла.

Также из уровня техники известна система домостроения (RU 2 376 424, Е04В 1/18, 20.12.2009 г., ближайший аналог), содержащая панели наружные фасадные, сборно-монолитный железобетонный каркас, образованный стеновыми внутренними панелями, сборными колоннами и плитами перекрытия, объединенными между собой межплитными швами. Плиты перекрытия образованы опорными и пролетными плитами, в середине на верхней и нижней поверхностях опорной плиты в местах установки стеновых внутренних панелей выполнен поперечный паз со сквозными вертикальными отверстиями под арматуру, причем опорные плиты выполнены с возможностью расположения на стеновых внутренних панелях со свесами в пролет, а пролетные плиты выполнены с возможностью размещения в середине пролета и опирания на свесы опорных плит.

Недостаток, присущий каждому из перечисленных выше технических решений, заключается в недостаточно высокой способности систем домостроения сопротивляться сейсмическим нагрузкам и, как следствие, недостаточно высокая сейсмоустойчивость (способность выдерживать землетрясения с минимальными повреждениями) зданий и сооружений, возводимых согласно указанным выше технологиям.

Более того, перечисленные системы конструктивно усложнены и, как следствие, излишне материалоемки, что также является их существенным недостатком, т.к. с одной стороны приводит к удорожанию стоимости систем, другой - увеличению сроков ее возведения.

Использование сварочных операций в процессе возведения систем (ее составных частей) также является негативным технологическим моментом - т.к. приводит к увеличению сроков сборки и, что очень важно, снижению долговечности (зданий, сооружений), из-за преждевременной коррозии элементов и узлов, входящих в состав системы.

Задача, на решение которой направлено данное техническое решение, заключается в создании новой системы домостроения, позволяющей устранить указанные выше недостатки.

Технический результат заключается в снижении материалоемкости системы, улучшении ее сейсмоустойчивых свойств, повышении долговечности зданий и сооружений, построенных с использованием данной системы.

Упрощение конструкции системы, сокращение сроков ее возведения, также являются достигаемыми при осуществлении данной полезной модели техническими результатами.

Решение указанной выше задачи достигается следующим образом.

Система домостроения содержит конструктивные элементы системы и элементы их соединения. Конструктивные элементы системы включают в себя наружные трехслойные железобетонные панели, несущие поперечные и продольные внутренние стены и предварительно напряженные пустотные плиты перекрытий. Элементы соединения состоят из арматурных петлеобразных выпусков, арматурных хомутообразных выпусков, арматурных прямых выпусков, арматурных стержней и дополнительных соединительных элементов. Конструктивные элементы системы соединены между собой с использованием объемного арматурного каркаса, состоящего из прямых и петлеобразных арматурных выпусков, выходящих из конструктивных элементов системы с образованием направляющих, а также арматурных стержней, размещенных на направляющих и соединенных между собой и выпусками дополнительными соединительными элементами. Трехслойные панели содержат несущий, промежуточный и внешний слои, при этом промежуточный слой содержит, по меньшей мере, один теплоизоляционный материал. Количество направляющих соответствует числу направляющих, препятствующих прогрессирующему обрушению системы. В качестве дополнительного соединительного элемента используют вязальную проволоку. Внутренняя железобетонная плита перекрытия содержит арматурную сетку. Пустоты, образующиеся при соединении конструктивных элементов системы, забетонированы, в том числе, с образованием монолитной шпонки. Поверхности плит, армированных арматурной сеткой, забетонированы. Арматурные стержни имеют прямую и «Г» - образную форму. В формировании объемного арматурного каркаса принимают участие соединительные элементы «С» - образной формы.

Наличие в системе домостроения таких конструктивных элементов как наружные трехслойные железобетонные панели, несущие поперечные и продольные внутренние стены, а также предварительно напряженные пустотные плиты перекрытий позволяет придать системе домостроения необходимую универсальность для решения наиболее часто встречающихся задач в области строительства, без потери в качестве и с улучшением сейсмических свойств (способности системы противостоять сейсмическим нагрузкам).

Этому также способствует оснащение системы домостроения элементами соединения, представляющими собой специальным образом подобранные и используемые следующие элементы конструкций: арматурные петлеобразные выпуски, арматурные прямые выпуски, арматурные стержни и дополнительные соединительные элементы.

Выполнение наружных панелей многослойными позволяет, в частности, снизить материалоемкость узла сопряжения и возводимых с его использованием зданий, сооружений. Выполнение плит перекрытий пустотными позволяет снизить материалоемкость системы домостроения в целом.

Особая схема соединения конструктивных элементов системы, заключающаяся в их соединении между собой с использованием объемного арматурного каркаса. Конструкция каркаса, состоящего из прямых и петлеобразных арматурных выпусков, выходящих из конструктивных элементов системы с образованием направляющих и использование при его создании арматурных стержней, размещенных на направляющих, соединенных между собой и выпусками дополнительными соединительными элементами, в частности, вязальной проволокой, позволяет существенным образом упростить систему домостроения, сократить сроки возведения заданий и сооружений с ее использованием и снизить материалоемкость до новых уровней рентабельности.

Особая конструкция и взаимосвязь всех элементов соединения, а также ориентированность при расчете конструкции системы домостроения на возможное прогрессирующее обрушение (обрушение конструкций здания (или его части высотой два и более этажей), потерявших опору в результате локального разрушения какого-либо этажа), позволяет повысить характеристики сейсмоустойчивости системы домостроения, как и взятых по отдельности ее элементов и составляющих.

Использование в качестве дополнительного соединительного элемента вязальной проволоки позволяет отказаться от использования сварных соединений конструкций, что приводит к совокупности благоприятных технологических и иных не менее важных последствий: сокращение времени, отведенного на сборку узлов и элементов системы, снижение материалоемкости, снижение затрат на сборку узлов и элементов системы, повышение долговечности зданий и сооружений, возведенных с использованием системы домостроения счет отказа от использования сварки в процессе сборки узлов и элементов системы (первейших и наиболее опасных очагов коррозии в строительных конструкциях).

Возможность выбора количества направляющих и иных элементов соединения системы исходя из условий эксплуатации заданий, сооружений, возведенных с использованием настоящей системы, еще на стадии их проектирования, позволяет с успехом использовать данную систему домостроения в сейсмоопасных зонах.

Дополнительное армирование железобетонных плит перекрытий арматурной сеткой позволяет повысить прочностные характеристики системы в целом.

Возможность бетонирования армированных плит, а также пустот, образующихся при соединении конструктивных элементов системы, в том числе, с образованием монолитной шпонки, также направлено на повышение прочностных характеристик системы.

Система предусматривает возможность использования арматурных стержней различной формы, в том числе прямой и «Г»-образной, что направлено на придание системе повышенных прочностных характеристик.

Возможность формирования объемного арматурного каркаса соединительными элементами «С»-образной формы также направлено на придание системе повышенных прочностных характеристик.

Ниже приводится описание графических материалов, никоим образом не ограничивающее все возможные варианты осуществления полезной модели.

На фиг.1-фиг.7 - общая схема элементов, входящих в состав системы домостроения.

На фиг.1 - формы выполнения арматурных изделий,

На фиг.2 - вариант соединения элементов системы,

На фиг.3 - вариант использования «Г»-образного арматурного стержня,

На фиг.4 - вариант выполнения плиты перекрытия с арматурным выпуском, На фиг.5 - вариант соединения внутренних стеновых панелей, На фиг.6 - вариант соединения плиты, выполненной со скосом, На фиг.7 - вариант соединения внутренних стеновых панелей.

На фиг.1-фиг.7 схематично представлены: 1 - объемный арматурный каркас: 1(1) - коробчатого типа, 1(2) - «верхний горизонтальный» объемный арматурный каркас, 2 -арматурный хомут, 3 - «Г»-образный арматурный элемент (стержень), 4 - внутренние железобетонные панели, включая многослойные, 5 - петли, выходящие из тела бетона внутренних (или наружных) стеновых панелей, 6 - пустотная железобетонная плита перекрытия, 7 - пазы, выбираемые в процессе формирования железобетонной плиты перекрытия (заполняются бетоном), 8 - вертикальные арматурные стержни, опускаемые в «отверстие», образуемое петлями (5).

Ниже приводится пример осуществления полезной модели, никоим образом не ограничивающий все возможные варианты ее реализации.

Изначально конструктивные элементы системы: наружные трехслойные железобетонные панели, несущие поперечные и продольные внутренние стены и предварительно напряженные пустотные плиты перекрытий изготавливают в заводских условиях.

При наличии необходимости, конструктивные элементы системы изготавливают с выемками (пазами), предназначенными для размещения в них элементов соединения, например, хомутообразных арматурных выпусков, непосредственно в процессе соединения панелей и плит системы домостроения.

Например, в систему домостроения включен необходимый и достаточный набор трехслойных наружных железобетонных панелей, несущих поперечных и продольных внутренних стен, а также и предварительно напряженных пустотных плит перекрытий. Трехслойные панели содержат несущий, промежуточный и наружный (фасадный) слои.

Перечисленные элементы в заводских условиях оснащают, например, арматурными петлеобразными выпусками, арматурными прямыми выпусками, в количестве, достаточном для соединения элементов системы и возможности их успешному сопротивлению прогрессирующему обрушению.

После этого элементы системы домостроения доставляют к месту возведения зданий, сооружений, чему предшествует процедура сборки узлов сопряжения строительных конструкций.

После этого все элементы системы, участвующие в ее образовании, собираются в последовательности, предусмотренной технологической документацией.

В каждом конкретном случае для каждого конкретного стыка и узла сопряжения строительных конструкций количество направляющих соответствует числу направляющих, препятствующих прогрессирующему обрушению системы.

Согласно данному примеру, количество выпусков, в том числе, используемых для формирования направляющих, устанавливают исходя из соотношения: 1 (один) прямой арматурный выпуск 1 (один) петлеобразный арматурный выпуск, 1 (один) хомутообразный выпуск на 1 м узла сопряжения. Возможны и иные соотношения.

Так, например, одна часть наружных трехслойных панелей (посредством несущих слоев и выходящих из них арматурных петлеобразных выпусков) стыкуется с железобетонным плитами посредством прямых арматурных выпусков и арматурных петлеобразных выпусков, выходящих из последних, с образованием соответствующих направляющих. Эти направляющие используются в дальнейшем для размещения на них арматурных стрежней различной конфигурации. После этого выпуски и арматурные стержни скрепляются вязальной проволокой с образованием объемного арматурного каркаса. В данном случае образуется один из элементов сопряжения строительных конструкций.

А другая часть элементов наружных трехслойных панелей (посредством несущих слоев и выходящих из них арматурных петлеобразных выпусков), стыкуется с пустотными железобетонными плитами посредством арматурных хомутообразных выпусков, часть которых размещается в соответствующих выемках (пазах) пустотных плит непосредственно при стыковке упомянутых элементов конструкции. После этого выпуски и арматурные стержни также скрепляются вязальной проволокой с образованием объемного арматурного каркаса данного узла сопряжения строительных конструкций.

В данном случае элементы объемного арматурного каркаса усиливаются «Г» -образными арматурными стержнями и «С»-образными соединительными элементами, соединяющими арматурные стержни объемного арматурного каркаса.

В свою очередь «Г»-образные арматурные стержни с одной стороны крепятся к объемному арматурному каркасу, с другой - размещаются в выемках (пазах) пустотной плиты перекрытия и в последующем закрепляются в них. Все это осуществляется с целью улучшения прочностных характеристик данного узла сопряжения и системы домостроения в целом.

Стыковка и образование узлов сопряжения в рамках описываемой системы домостроения с использованием наружных трехслойных панелей, а также несущих поперечных и продольных внутренних стен, осуществляется с использованием арматурных выпусков, арматурных стержней и дополнительных соединительных элементов аналогично раскрытому выше примеру.

В данном случае также образуются направляющие, которые используются в дальнейшем для размещения на них арматурных стрежней различной конфигурации. После этого выпуски и арматурные стержни скрепляются вязальной проволокой с образованием объемного арматурного каркаса данного узла сопряжения строительных конструкций.

После завершения всех стыковочных работ, образовавшиеся в процессе стыковки элементов пустоты стыков, бетонируются. Бетонированию, подвергается плита перекрытия, армированная арматурной сеткой.

Как видно реализацией полезной модели достигается повышение сейсмоустойчивых свойств системы домостроения, что приводит к повышению характеристик сейсмоустойчивости зданий и сооружений, возводимых с использованием данной полезной модели.

Упрощение конструкции системы, снижение ее материалоемкости, и, как следствие сокращение времени, отведенного на ее возведение, также являются достигаемыми при осуществлении данной полезной модели техническими результатами. Существенно повышается и долговечность зданий и сооружений, возведенных с использованием данной полезной модели.

1. Система домостроения, содержащая конструктивные элементы системы и элементы их соединения, отличающаяся тем, что конструктивные элементы системы включают в себя наружные трехслойные железобетонные панели, несущие поперечные и продольные внутренние стены и предварительно напряженные пустотные плиты перекрытий, элементы соединения состоят из арматурных петлеобразных выпусков, арматурных хомутообразных выпусков, арматурных прямых выпусков, арматурных стержней и дополнительных соединительных элементов, при этом конструктивные элементы системы соединены между собой с использованием объемного арматурного каркаса, состоящего из прямых и петлеобразных арматурных выпусков, выходящих из конструктивных элементов системы с образованием направляющих, а также арматурных стержней, размещенных на направляющих и соединенных между собой и выпусками дополнительными соединительными элементами.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что трехслойные панели содержат несущий, промежуточный и внешний слои, при этом промежуточный слой содержит, по меньшей мере, один теплоизоляционный материал.

3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что количество направляющих соответствует числу направляющих, препятствующих прогрессирующему обрушению системы.

4. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве дополнительного соединительного элемента используют вязальную проволоку.

5. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что внутренняя железобетонная плита перекрытия содержит арматурную сетку.

6. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что пустоты, образующиеся при соединении конструктивных элементов системы, забетонированы, в том числе с образованием монолитной шпонки.

7. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что поверхности плит, армированных арматурной сеткой, забетонированы.

8. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что арматурные стержни имеют прямую и Г-образную форму.

9. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в формировании объемного арматурного каркаса принимают участие соединительные элементы С-образной формы.