Панельное здание с регулярным шагом внутренних несущих стен прерывистого по их длине сечения и ребристыми плитами перекрытий

Панельные здания с регулярным шагом внутренних несущих стен прерывистого по их длине сечения и ребристыми плитами перекрытий разработана на основе типовых серий панельных домов, но представляет собой несколько другие конструктивные решения, суть которых направлена на снижение расхода материалов, используемых для несущих элементах.

В панельных жилых домах различных типовых серий несущие элементы изготавливались под конкретную технологию изготовления железобетонных изделий, по которой требовались изделия только сплошного сечения и габаритами по размеру компановочной ячейки. Это привело к созданию весьма значительного запаса прочности несущих элементов, который не обосновывался никакими нормативными документами и приводили к излишнему расходу металла и цемента.

В предлагаемой полезной модели предусмотрен более рациональный подход по обеспечению прочностных параметров панельного дома с обеспечением необходимого запаса прочности (25÷30%), от расчетных усилий и наименьшего расхода металла и цемента на выполнение несущих элементов дома при заданных параметрах по прочности и жесткости строения.

Предлагаемая полезная модель предусматривает применение регулярного шага несущих стен прерывистого по их длине сечения, и представляющих в зонах сопряжения стен конструктивный расчетный элемент виде столбов-устоев таврового в плане сечения, что позволяет обеспечить постоянное конструктивное решение блок-секции здания при изменении ее внутренней планировки для получения различного набора квартир в зависимости от задания заказчика и ориентации блок-секции по сторонам света и сократить номенклатуру изделий. Этот подход сокращает продолжительность проектирования, т.к. новой разработки рабочих чертежей марок:

- «конструкции железобетонные», «водоснабжение и водоотведение», «отопление и вентиляции», «слаботочные устройства» выполнять на каждый объект не требуется.

Плиты междуэтажных перекрытий приняты ребристыми (ребра вверх), что значительно сокращает расход бетона на их изготовление. Расположение ребер в плитах позволяет надежно соединять их со стенами-устоями, обеспечивая необходимую прочность и жесткость объемного блока блок-секции.

В целом общая масса блок-секции здания по предлагаемой полезной модели снижается на 30-35% относительно подобной блок-секции здания типовой серии, выполненной в традиционном стиле.

Часть стен, располагаемая в зонах между стенами-устоями, заполняется из местных более дешевых, чем железобетон, материалов и позволяет выполнять эти части стен (перегородок) по мере их необходимости и с обеспечением необходимых параметров по шумозащите и огнестойкости, а также провести перепланировку квартир в ходе ее эксплуатации.

Кесонная часть ребристых плит перекрытия (объемы между ребрами плит) заполняется также из местных легких материалов типа газобетона, полистиролбетона и других видов, что позволяет получить необходимые параметры перекрытия по огнестойкости и шумозащите.

Представленная полезная модель на блок-секцию пятиэтажного панельного жилого дома обеспечивает стоимость строительства 1 м² общей площади квартир в уровне цен 2000 года в пределах 8,0 т.руб. для климатического района строительства 1В с обычными геологическими условиями (в свайном варианте фундаментов при длине свай 6 м.).

1. Описание полезной модели.

1.1. Наименование полезной модели.

Панельные здания с регулярным шагом внутренних несущих стен прерывистого по их длине сечения и ребристыми плитами перекрытий.

1.2. Область техники.

Полезная модель относится к строительной отрасли.

1.3. Уровень техники.

Заявителям известны сведения о аналогах близким по сути к заявляемой полезной модели.

1.3.1. Аналогом заявляемой полезной модели является панельные жилые дома серии 75, разработанная конструкторским бюро по железобетону им. А.А.Якушева для пяти и десяти этажных панельных домов, информация о котором ежегодно публикуется в строительном каталоге СК-2 «Перечень типовой проектной документации жилых зданий для строительства в городах и поселках городского типа», издаваемого Федеральным фондом проектной документации массового применения г.Москва.

В аналоге регулярный шаг поперечных стен принять 3,2 метра, продольных 6,0 метра.

1.3.2. В аналоге регулярный шаг внутренних поперечных и продольных стен из панелей, размером соответственно на пролет или шаг планировочной ячейки, а плиты перекрытия - плоские сплошного сечения, размером в плане по габаритам планировочной ячейки.

1.3.3. Признаком аналога совпадающих с признаками заявленной полезной модели, является следующие параметры:

- строительная система многоэтажных панельных зданий в части объемно-планировочных ячеек здания и их конструктивных и инженерных решений по обеспечению устойчивости, деформативности и прочности отдельных частей и здания в целом;

- регулярность шагов стен и перекрытий;

- применение сборных железобетонных плит перекрытий размером в плане по габариту планировочной ячейки т.е. ее пролету и шагу.

1.3.4. Отличительной особенностью заявленной полезной модели являются следующие решения:

1.3.4.1. Внутренние несущие поперечные и продольные стены представлены отдельными короткими панелями, длина которых значительно меньше соответствующего размера пролета или шага планировочной ячейки. Это создает прерывистость несущей части внутренних стен и после выполнения монтажных операций по объединению коротких панелей в местах их сопряжения друг с другом, участки этих стен представляют собой столбы-устои таврового в плане сечения, способных к восприятию вертикальных нагрузок и обеспечению необходимой жесткости и устойчивости.

1.3.4.2. Плиты перекрытия применены сборные железобетонные ребристые (ребрами вверх) толщиной ребер 16,0 сантиметров, а полки - 6,0 сантиметров.

1.3.4.3. Сокращения расхода основных строительных материалов - металла, бетона, цемента на один квадратный метр общей площади дома, сокращение времени монтажных работ и, как следствие, стоимости строительства.

В предлагаемой полезной модели несущие продольные и поперечные стены имеют прерывистое по их длине сечение из-за чего их размеры меньше размера длины или ширины планировочной ячейки. Поэтому расход бетона и арматуры на один квадратный метр несущей части стенового ограждения в предлагаемой полезной модели ниже чем в аналоге. В аналоге внутренняя стеновая панель толщиной 120 мм размером 5,8×2,6 м имеет расход бетона 1,81 м³, расход арматуры 54 кг, массу 4,5 тн.

Предлагаемая полезной моделью стена прерывистого по длине сечения и состоящая из двух панелей толщиной 16,0 см и размером ×h=0,8×2,6 м и 2,2×2,6 м (с дверным проемом) имеют общий расход бетона 0,94 м³, расход арматуры 47 кг, массу 2,35 тн.

Сравнение показывает, что несущая стена с прерывистым по ее длине сечением имеет более лучшие показатели.

В предлагаемой полезной модели ребристая плита перекрытия размером в плане 6,0×3,2 м и толщиной ребер 16,0 см имеет меньший расход материалов по сравнению с плитой аналога размером в плане 6,0×3,2 м толщиной 12 см. - бетона на 4,8%, арматуры на 32%, массы (вес) 48%.

1.3.4.4. Возможность изготовления сборных железобетонных панелей стен и плит перекрытия как по технологии кассетного производства панельного домостроения так и по технологии стендового производства. Это позволит расширить область изготовления изделий и распространить ее на заводы, изготавливающие железобетонные изделия для непанельного домостроения.

1.3.5.Предлагаемая полезной моделью строительная система не могла раньше существовать по ряду технических и организационных причин.

1.3.5.1. Для панельного домостроения были созданы и функционировали специальные домостроительные комбинаты (далее ДСК) имеющие заводы по изготовлению сборных железобетонных изделий только по кассетной технологии. Габариты кассетных установок на каждом ДСК позволяли выпускать изделия для какой-то одной типовой серии жилых домов, которые возводились в регионе деятельности каждого ДСК (в радиусе не более 150-180 км).

1.3.5.2. Техничекие и экономические показатели деятельности ДСК были запланированы на максимальную производительность завода, что не давало возможности заводам выполнять какие-либо изменения в выпускаемые изделия. Эффективность работы заводов оценивалась объемом выпущенных изделий и временным фактором.

1.3.5.3. Существующая в стране система типового проектирования и система контроля за соблюдением применяемости типовых проектных решений не способствовала внедрению усовершенствований в применяемые типовые проекты серии зданий.

1.3.5.4. В большинстве проектных организаций городов отсутствовали вычислительные комплексы и программное обеспечение по инженерному расчету строительных систем, что сдерживало активность проектных организаций на применение новых инженерных решений в строительстве зданий в том числе и в панельном домостроении, т.к. выполнить необходимые инженерные работы не было возможности.

1.3.5.5. В настоящий период времени в проектных организациях имеются необходимое оборудование и программное обеспечение на инженерные расчеты, что обеспечивает выполнение инженерных расчетов здания любой стены сложности, и позволяет проектировщикам значительно расширить применение новых видов конструктивных решений, создавать новые виды строительные изделий.

Сохранившиеся заводы домостроительных комбинатов и заводы строительной индустрии активно участвуют в изготовлении новых видов изделий и в строительстве новых типов зданий, т.к. изменились экономические условия деятельности этих предприятий.

3. Осуществление полезной модели.

Предлагаемая полезная модель может осуществляется при проектировании и строительстве многоэтажных панельных жилых домов в городах и поселках Российской Федерации в различных климатических и геологических условиях площадок строительства.

Изготовление сборных железобетонных изделий, входящих в состав предлагаемой полезной модели, может осуществляться по кассетной технологии изготовления на существующих заводах крупнопанельного домостроения, а также по стендовой технологии, которая начинает более широко применяться на заводах по изготовлению железобетонных изделий различного назначения. Например, завод крупнопанельного домостроения в г.Березовский Кемеровской области согласился осваивать предлагаемой полезной моделью изделия для блок-секций жилых домов при шаге поперечных стен 3,2 м.

2. Краткое описание чертежей.

2.1 На фигуре 1 изображен фрагмент компановочной схемы планировочных ячеек - поз.1 - здания, где изображено толстыми сплошными линиями несущие участки стен, и представляющая собой столбы-устои - поз.2 - таврового в плане сечения.

Элементы столбов-устоев - это короткие плоские железобетонные сборные панели - поз.4 - внутренних стен и простеночная часть - поз.5 - панелей наружных стен, соединяемых между собой при монтаже на электросварке металлическими пластинами с закладными деталями панелей, устанавливаемых в двух уровнях по высоте при изготовлении панелей на заводе. Вертикальные стыки между панелями столбов-устоев при монтаже заполняются цементно-песчаным раствором (на чертежах не изображено).

В уровне каждого перекрытия все столбы-устои - поз.1 - объединяются сборными железобетонными плитами (поз.3) размером на планировочную ячейку, образуя диск перекрытия. Пунктирной линией - поз.7 - изображены ненесущие части наружных и внутренних стен.

2.2 На фигуре 2 изображен разрез А-А по планировочной ячейке в пределах одного этажа. Поз.3 - плита ребристая, поз.6 - места электросварных соединений элементов столбов-устоев между собой и с плитами перекрытия.

Поз.7 - ненесущая ограждающая часть стен планировочной ячейки. Остальные позиции 2; 4; 5 дублируют обозначения, изображенные на фигуре 1.

2.3 На фигуре 3 изображено сечение Б-Б, указанное на фигуре 2, с более детальным представлением узла стыковки элементов - поз.4 - столбов-устоев с ребристыми плитами перекрытия - поз.3, а также их крепления - поз.6 - друг к другу через металлические пластины с использованием электросварки.

Панельное здание для жилищно-гражданского строительства с регулярным шагом внутренних несущих стен, отличающееся тем, что внутренние несущие поперечные и продольные стены имеют прерывистое по длине стен сечение и представляют собой короткие плоские панели длиной менее размера длины или ширины планировочной ячейки здания, соединяемых электросваркой металлических закладных деталей, устанавливаемых в панелях при их изготовлении в местах сопряжения панелей друг с другом и с панелями наружных продольных стен, и образующих после их соединения в пределах каждого этажа участки стен в виде столбов-устоев таврового в плане поперечного сечения, несущих вертикальную нагрузку, и соединяемых друг с другом в уровне каждого этажа сборными железобетонными ребристыми плитами, образующих диск перекрытий здания.