EA000420B1 - Легкий элемент конструкции для строительства зданий и способ строительства зданий с его применением - Google Patents
Легкий элемент конструкции для строительства зданий и способ строительства зданий с его применением Download PDFInfo
- Publication number
- EA000420B1 EA000420B1 EA199800727A EA199800727A EA000420B1 EA 000420 B1 EA000420 B1 EA 000420B1 EA 199800727 A EA199800727 A EA 199800727A EA 199800727 A EA199800727 A EA 199800727A EA 000420 B1 EA000420 B1 EA 000420B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- mpa
- lightweight structural
- structural element
- lightweight
- core
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000009435 building construction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 title description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 7
- -1 earth Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 abstract 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 19
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009436 residential construction Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
- E04C2/38—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels
- E04C2/384—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels with a metal frame
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/16—Two dimensionally sectional layer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24149—Honeycomb-like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Panels For Use In Building Construction (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Finishing Walls (AREA)
Description
Изобретение относится к легким элементам конструкции в форме панели, содержащим внутренние усиливающие элементы, и способу строительства зданий, состоящих из этих элементов.
В настоящее время для строительства зданий используются различные виды материалов. Наиболее широко используются камень, древесина, кирпич, бетон, металл, пластмасса и им подобные материалы.
Каменные здания прочны и наиболее устойчивы к повреждениям, вызываемым окружающей средой, но их принципиальные недостатки заключаются в том, что им присущи ограничительный фактор архитектурного дизайна, медленное продвижение строительных работ, потребность в ручном обращении с материалом, высокие транспортные расходы, а также в том, что они не обеспечивают достаточной тепловой изоляции и т.д.
Применение древесины в качестве строительного материала открывает больше возможностей в области архитектурного дизайна, она легко может использоваться при изготовлении крыш и полов. Основными недостатками древесины являются ограниченная прочность, огнеопасность, меньший срок службы, ограниченные изоляционные качества и т. д.
Кирпичные здания устраняют некоторые из упомянутых выше проблем. Основными недостатками строительства из кирпича являются относительно медленное продвижение строительных работ, потребность в высокой квалификации рабочей силы, повышенная стоимость транспортировки и обращения с материалом, необходимость в снабжении стен поверхностными слоями и т.д. Кирпичи соединяются строительным раствором (жидким раствором), которой также закрывает промежутки между отдельными кирпичами и может использоваться как наружный слой штукатурки или штукатурного гипса. Штукатурка (обмазка) может наноситься на внутреннюю, а также на наружную поверхность стены. Ранее кирпичные здания обычно имели деревянные перекрытия потолков и полов, позднее в этом варианте применения дерево частично заменил бетон.
Конструкции из бетона или железобетона отличаются прочностью, достаточно устойчивы к внешним воздействиям, но их теплоизоляционные и звукоизоляционные параметры довольно низки, требуются значительные транспортные расходы, неизбежно наличие на строительной площадке тяжелых строительных механизмов и, кроме того, до сих пор нет удовлетворительного решения проблемы сноса этих зданий после истечения эффективного срока их службы и т.д. Полы в основном изготовляются с использованием балок, наружные поверхности обрабатываются так, чтобы они сопротивлялись воздействию превалирующих климатических условий, внутренняя поверхность выполняется по требованиям потребителя.
Также известны некоторые реже используемые виды природных материалов для строительства зданий, например, земля, тростник или камыш, бамбук, солома и им подобные. Использование этих материалов имеет территориальные ограничения.
Также известны технологии, основанные на использовании комбинаций некоторых из указанных выше материалов. Они относятся, например, к деревянным или стальным несущим конструкциям, где свободные пространства заполняются кирпичом, бетоном, деревом, стеклом, пластмассой или другими материалами. Внутреннее заполнение может выполняться из теплоизолирующего материала, тогда как наружные поверхности могут быть выполнены из дерева, листового металла, фанеры, штукатурки и других материалов. Внутренние поверхности могут быть из штукатурки, различных прокладочных материалов, штукатурной плиты и т. д. В последние десятилетия деревянные несущие конструкции в основном были заменены металлическими несущими конструкциями, но базовые методы строительства не изменились. Полы выше уровня земли обычно выполняются из кирпичной кладки или из дерева.
Из указанного выше можно сделать вывод, что существует два принципиальных класса технологий строительства зданий: тот, согласно которому здания собираются на строительной площадке из отдельных строительных элементов, таких, как каменные, деревянные элементы, кирпичи и т.д., и тот, согласно которому здания собираются из полуфабрикатов, подвозимых на строительную площадку, таких, как предварительно изготовленные сборочные элементы, в основном в форме различных панелей.
Предварительно изготовленные сборочные элементы со стальными или деревянными несущими структурами производятся на производственном предприятии и доставляются на строительную площадку, где здание собирается либо целиком с использованием этих предварительно изготовленных сборочных элементов, либо частично из сборочных элементов и частично из компонентов и элементов, собранных на строительной площадке.
Панели, сделанные из армированного сталью бетона, широко использовались в крупномасштабном жилом строительстве. Панели с изолирующим и другими поверхностными слоями или без них использовались для строительства всего здания, включая полы, потолки и крыши.
Кроме того, известны предварительно изготовленные панели с использованием слоистых элементов с несущим наружным слоем. Эти слоистые элементы, как правило, содержат наружные несущие слои и между ними - один или два изолирующих или других наполнителей, таких, как например, фанера, ячеистый материал и т.д. Пример известного устройства описан в патенте № 1284571, зарегистрированном Питером Кейном (Peter Kayne) в 1991 г. Существует относительно большое количество патентов, основанных на этой конструкции. Разница между этими патентами заключается, в принципе, только в используемых материалах, возможном расположении и структуре наполнительного материала. Некоторые патенты также описывают способы, используемые для производства этих предварительно изготовленных элементов, так же, как и способы присоединения отдельных слоев друг к другу.
Патент № СА 1169625, зарегистрированный Джеком Слэтером (Jack Slater), относится к самой панели и способу строительства конструкции с использованием этой панели. Панель содержит опорные стойки либо из металла, либо из дерева, между которыми расположен блок из полистирола. Эти панели могут использоваться не только для изготовления стен, но и полов. Стойки соединены с наполнителями широко известными видами клея. Внутренняя поверхность обычным способом покрыта штукатурной плитой, и наружная поверхность покрыта кирпичом или другими покрытиями. Отделочная работа на внутренней и наружной поверхностях никак не связана со стойками и, таким образом, не может передавать каких-либо опорных давлений или сил, действующих снаружи панелей, кроме их собственной силы тяжести.
Другой пример в настоящее время известного уровня техники может быть найден в патенте № СА 2070079, зарегистрированном Витторио Де Зеном (Vittorio De Zen). Этот патент основан на формировании полых профилей из термопластичных материалов, которые могут собираться различными путями, при этом можно заполнять полости пригодным материалом. Патент FR-A-2470213 описывает легкий элемент конструкции в форме панели. Это не несущая внутренняя панель, используемая только для звуковой и тепловой изоляции. Патент ЕР-А-032725261 описывает кровельную панель, которая требует дополнительного кровельного узла.
Недостатками такого решения являются высокая стоимость средств механической обработки (инструментов), необходимых для прессования, трудность изменения производимых панелей, более сложная сборка, меньшая механическая прочность, трудность обработки поверхности и т.д.
Подводя итог можно сказать, что строительство зданий с использованием небольших элементов требует много времени, материала, трудовых, транспортных затрат и т. д. Строительство, основанное на использовании предварительно изготовленных панелей, преодолеет некоторые из этих недостатков, но обычно требует транспортных затрат, оборудования на строительной площадке, квалифицированного персонала и т.д.
Указанные выше недостатки в значительной степени преодолеваются созданием легкого элемента конструкции с конфигурацией панели, предназначенной для строительства зданий, и содержащего несущую структуру, соответствующую этому изобретению. Легкий элемент конструкции содержит, по меньшей мере, две опорные балки, которые на их концах соединены между собой поперечинами, между опорными балками и поперечинами находится сердцевина, и/или поверхности опорных балок соединены между собой клейкой несущей обшивкой, сделанной из материала толщиной от 0,5 до 5 мм с продольной прочностью на разрыв, составляющей от 5 до 35 МПа, прочностью на разрыв на изгибе, составляющей от 5 до 45 МПа, модулем упругости, составляющим от 2 до 30 ГПа, удельным весом связующего вещества, составляющим от 1 до 2,7 г/см3, прочность связи на сдвиг в соединении между несущей обшивкой и опорными балками составляет от 1 до 5 МПа, и прочность на сжатие давлением от связующего материала составляет от 1 0 до 70 МПа.
Предпочтительно изготовление легкого элемента конструкции осуществляется из, по меньшей мере, двух опорных балок с Uобразным профилем, обращенных друг к другу их открытыми сторонами, а возможно и из четырех балок с L-образным профилем, обращенных друг к другу их открытыми сторонами.
Желательно покрыть сердцевину и/или балки дополнительным слоем толщиной от 5 до 50 мм с продольной прочностью на разрыв, составляющей от 0,1 до 10 МПа, прочностью на разрыв на изгибе, составляющей от 2 до 1 5 МПа, модулем упругости, составляющим от 2 до 45 ГПа, удельным весом связующего вещества, составляющим от 1 до 2,7 г/см3, при этом прочность на сдвиг соединения с клейкой несущей обшивкой составляет от 0,1 до 5 МПа, и прочность на сжатие давлением от связующего вещества составляет от 1 0 до 75 МПа. Этот дополнительный слой может содержать штукатурку, цемент, минеральное волокно, перлит, вермикулит и другие материалы, с которыми могут быть получены желательные параметры, такие как огнестойкость, звуковая изоляция и т. д.
Изготовление сердцевины желательно из пенистого полистирола, прессованного полистирола, пенистого полиуретана, стеклянной ваты, пористого цемента, пористых силикатов, ячеистых структур и т. д. Сердцевина может также изготовляться из картона, отходов, земли, целлюлозы или минерального волокна.
Желательно обеспечить снабжение дополнительного слоя несущей обшивки канавками для удержания наносимого строительного раствора.
Легкие элементы конструкции, согласно настоящему изобретению, могут использоваться таким образом, чтобы слой, идентичный материалу несущей обшивки, наносился на опорные стойки и/или на, по меньшей мере, две соседние панели, и желательно наносить дополнительный слой этого материала на, по меньшей мере, две соседние панели.
Преимущество этого решения состоит в высокой степени прочности легкого элемента конструкции, благодаря тому, что весь легкий элемент конструкции, согласно настоящему изобретению, ведет себя как единое целое, поскольку опорные балки между ними прочно прикреплены к прочной несущей обшивке и, таким образом, все внутренние и внешние напряжения и нагрузки передаются всем остальным компонентам этого элемента. Полученная конструкция - полая панель - способна передавать высокие значения напряжений как от изгибающих, так и от скручивающих нагрузок как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Таким образом, можно применять этот легкий элемент конструкции как для строительства стен, так и полов, потолков или крыш. Ввиду того, что несущая обшивка, содержащая антикоррозионные ингибиторы, прочно приклеена к опорным балкам, они защищены от коррозии. Таким образом, можно использовать также так называемые сырые материалы в качестве заполнителей.
Легкий элемент конструкции, согласно настоящему изобретению, может, таким образом, использоваться в его базовой форме, т.е. как полая панель, но также (и преимущественно) как панель с заполнителем, которая может быть избрана для соответствия специальным требованиям и доступным материалам.
Заполнитель увеличивает прочность легкого элемента конструкции, но в то же время, с использованием отобранного необходимого материала заполнителя, можно добиваться необходимых качеств всего элемента. Это касается, например, огнестойкости, тепловой и звуковой изоляции, устойчивости к окружающей среде и т. д. Здания, возводимые с использованием этих элементов, будут иметь преимущество в очень жарких районах, например в Сахаре, так же, как и в очень холодных районах, например, а Антарктике. В таких экстремальных условиях желательно использовать балки с L-образным профилем. Являющийся основанием элемент конструкции, таким образом, может передавать нагрузки всем балкам и всему поверхностному слою элемента (несущей обшивке).
Легкие элементы конструкции, соответствующие этому патенту, легки, компактны при хранении, прочны и, таким образом, в результате необходимые транспортные расходы невысоки, и при строительных работах не требуется тяжелых механических средств, специальных механизмов или инструментов. Будет достаточно основных инструментов и оборудования строительной площадки, например, бетономешалки, насоса и т. д. Строительные рабочие могут не быть высококвалифицированными специалистами и иметь лишь незначительную подготовку. Для строительных работ за рубежом, таким образом, нет необходимости посылать туда специалистов с предприятия, и можно использовать местных рабочих, которые прошли краткий курс подготовки. Если это необходимо или целесообразно, заполнение может быть выполнено из материала, который доступен на месте, в районе, где находится строительная площадка.
Легкий элемент конструкции сам по себе, так же, как и материал, применяемый при строительстве, экологически безопасны и их можно использовать повторно. Срок службы легких элементов конструкции сопоставим со сроком службы используемых в настоящее время панелей и возможно даже больше. Устойчивость к природным воздействиям, включая сильные ветры и землетрясения, сопоставима с устойчивостью зданий, построенных с применением классических строительных материалов, и, возможно, даже выше.
Дополнительным преимуществом является легкость, с которой как наружная, так и внутренняя поверхности могут приспосабливаться к требованиям потребителя. Можно отделывать поверхности в широком диапазоне вариантов, таким образом придавая законченной конструкции различные черты. Отделка может придать зданию любой вид от скромного до фешенебельного, и в любом случае не будет заметно, что здание построено из предварительно изготовленных элементов. Другим преимуществом является то, что двери, окна и т.д. могут подбираться у местных поставщиков. Кроме того, материал исключительно устойчивый, огнеупорный, непромокаемый и, возможно, даже водонепроницаемый. Другим преимуществом является то, что можно использовать панели в качестве основания для заливного бетонного пола. Этот пол будет адекватно прочен и будет иметь необходимые параметры поверхности.
Большим преимуществом является быстрота, с которой производится строительство. Завершенный дом может возводиться в течение 2-3 дней силами 3-4 рабочих.
Другим преимуществом является низкая стоимость. Это вызвано тем фактом, что опорные балки имеют U-образное или L-образное сечение. Известные ранее балки для получения достаточной механической прочности должны были иметь С-образный профиль, т. е. требовалась дополнительная операция закатки открытого конца. Это вызвало высокие производственные затраты. U-образные или L-образные профили дешевы в производстве и могут штамповаться, что дешевле и проще, чем применение других производственных операций. Ввиду простоты конфигурации используемых здесь элементов не представляет собой проблемы изменение размера конечного продукта в соответствии с текущими потребностями.
Изобретение и его преимущества будут далее изложены при помощи следующих чертежей.
Фиг. 1 схематически изображает горизонтальное сечение легкого элемента конструкции, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 2 схематически изображает вид сбоку части стены, составленной из легких элементов конструкции;
фиг. 3 изображает вид в плане и в сечении части стены, показанной на фиг. 2;
фиг. 4 схематически изображает вид в плане того, как легкие элементы конструкции, формирующие стену, соединяются друг с другом;
фиг. 5 схематически изображает вид сбоку элемента, используемого для изготовления полов;
фиг. 6-9 схематически изображают вид сечений здания, возведенного с использованием легких элементов конструкции в соответствии с настоящим изобретением.
Изобретение описано более подробно при помощи следующих чертежей, которые демонстрируют некоторые примеры воплощения изобретения.
Легкий элемент конструкции в форме панели 10 для строительства здания образован двумя опорными балками 1 из оцинкованной стали с U-образным сечением, толщиной 1,2 мм, шириной 100 мм и высотой 30 мм. Опорные балки 1 расположены так, что их открытые стороны обращены друг к другу. Опорные балки 1 на их концах соединены друг с другом поперечинами. Несущая обшивка 2 при помощи клея установлена на опорных балках 1. Материал несущей обшивки 2 имеет следующие физические параметры: толщина - 2,5 мм, продольная прочность на разрыв - 7,5 МПа, прочность на разрыв на изгибах - 15 МПа, модуль упругости 20 ГПа, удельный вес - 2 г/см3, прочность на сдвиг в соединении между балками 1 и несущей обшивкой - 2-3 МПа и прочность на сжатие связующего вещества - 50 МПа. После того, как несущая обшивка 2 затвердевает, формируется твердая консольная полая панель 1 0, в которой вызванные напряжения передаются от одной опорной балки 1 к другой и ко всему поверхностному слою легкого элемента конструкции.
Материал несущей обшивки 2 изготовлен из модифицированного полимером цемента и сетчатой структуры. Связующее вещество может содержать ингибиторы коррозии, стеклянное, полистирольное, найлоновое, полипропиленовое или другие волокна, такие, как углеродное волокно и т. д. Сетчатая структура может быть тканой или нетканой.
Опорные балки 1 после соединения между собой покрываются дополнительным слоем 6 толщиной 8,3 мм, с продольной прочностью на разрыв 3,5 МПа, прочностью на разрыв в изгибе 8,3 МПа, модулем упругости 13,8 ГПа, удельной упругостью 2 г/см3. Прочность на сдвиг в соединении между опорными балками 1 и клейкой несущей оболочкой 2 составляет 2,2 МПа, и прочность на сжатие связующего вещества составляет 25,1 МПа. Дополнительный слой 6 может наноситься обрызгиванием, как обычно делается со строительным раствором.
Сердцевина 5, которая может применяться, но в которой может не быть необходимости, изготовлена из пенистого полистирола. Полистирольный блок имеет общие размеры 1200 х 2400 х 100 мм.
Легкий элемент конструкции, который должен использоваться в крыше, производится такими же способами, как и элемент для стен. Он имеет конфигурацию панели 1 0 и сформирован из двух спорных балок 1 из оцинкованной стали, несущей обшивки 2 и сердцевины 5. В этом случае несущая обшивка 2 должна быть выполнена так, чтобы она была устойчива к повреждениям климатическими воздействиями, такими как дождь, ветер и т. д. Опорные балки 1 с U-образным сечением располагаются так, чтобы их открытые стороны были обращены друг к другу. Опорные балки 1 на их концах соединены между собой поперечинами. К поверхностям опорных балок 1 несущая обшивка 2 присоединена клеем. Материал этой несущей обшивки 2 имеет толщину 1,5 мм, имеет продольную прочность на разрыв 5,8 МПа, прочность на разрыв в изгибе 11,5 МПа, модуль упругости 20,1 ГПа, удельный вес 2,1 г/см3, прочность на сдвиг в соединении между поверхностным слоем и опорными балками 1 составляет 2,1 МПа, и прочность на сжатие связующего вещества составляет 35,8 МПа. После того, как несущая обшивка затвердевает, формируется консольная полая панель 1 0, в которой вызванные напряжения передаются от одной опорной балки 1 к другой и одновременно - ко всему поверхностному слою легкого элемента конструкции. Сердцевина 5 изготовлена из облегченного материала. Панели 1 0 крыши прикрепляются к панелям 1 0 стен дополнительной механической арматурой.
Легкий элемент конструкции для полов, в принципе, производится таким же способом, как и элемент для стен. Он имеет конфигурацию панели 1 0 и сделан из двух опорных балок 1 , изготовленных из оцинкованной стали, несущей обшивки 2 и сердцевины 5. В этом случае опорные балки 1 имеют высоту 150 мм. После того, как составляющий основу слой 7 из материала, идентичного материалу несущей обшивки 2, нанесен, на верхней поверхности слоя 7 выполняются канавки для обеспечения лучшего свя9 зывания заливаемого слоя 8 строительного раствора с несущей обшивкой 2. Слой 8 заливаемого строительного раствора может формироваться толщиной от 10 до 50 мм.
В местах, где перепады температур чрезмерны, в легком элементе конструкции могут возникать напряжения. В этом случае лучше заменить опорные балки 1 с U-образным профилем опорными балками с L-образным профилем. Панели 10 этой конструкции способны лучше распределять напряжения, вызываемые внешними воздействиями, при помощи несущей обшивки 2. Кроме того, холод может вызывать конденсацию влаги и оледенение на внутренней части рамы. Использование опорных балок 1 с L-образным профилем предотвращает это. Несущая обшивка 2 передает сдвигающее напряжение так же, как и тянущее напряжение. Сдвигающее напряжение может передаваться от одной опорной балки 1 с L-образным профилем к соседней на боковой стене через некоторые другие материалы, такие как пластмассы, пропитанное эпоксидной смолой волокно, эпоксидная смола, полистирол и т. д.
Упомянутые выше факты делают очевидным, что легкий элемент конструкции может выполняться и применяться либо в форме, снабженной несущей обшивкой 2, возможно несущей обшивкой 2 и дополнительным слоем 7, т.е. в форме полого элемента, либо с сердцевиной 5 без несущей обшивки 2, с сердцевиной 5 с несущей обшивкой 2, с сердцевиной 5 и дополнительным слоем 7, либо в форме с сердцевиной 5, несущей обшивкой 2 и дополнительным слоем 7.
Легкий элемент конструкции, согласно этому изобретению, производится так, что две опорные балки 1 с U-образным профилем располагаются так, чтобы они были обращены друг к другу, их взаимное положение фиксируется установкой поперечин с использованием соединительных элементов, болтов или винтов и гаек, и поверх этой сборки устанавливается и закрепляется несущая обшивка 2. В случае использования опорных балок 1 с L-образным профилем, первой операцией является фиксация их положения, и остальные операции аналогичны.
Легкие элементы конструкции, согласно этому изобретению, монтируются друг к другу так, что соседние панели 1 0 располагаются рядом друг с другом и закрепляются на месте с использованием соединительных элементов и болтов или винтов. Полоса 3 шириной около 200 мм из материала, идентичного материалу несущей обшивки 2, помещается на эту сборку из соседних элементов. Соединительные элементы и болты или винты остаются на месте, но их функции сводятся к минимуму, поскольку полоса 3 прочно соединяет элементы между собой. В ходе следующей операции другие полосы 4 материала, идентичного материалу несущей обшивки 2, помещаются на остальные открытые части опорных балок 1 и поперечин. Это обеспечивает получение лучших связывающих соединений между поверхностями опорных балок 1 и дополнительным слоем 7. Наконец, дополнительный слой 7 толщиной от 1 0 до 20 мм наносится на собранные компоненты.
Некоторые панели 1 0 могут содержать отверстия для окон, дверей и т.д. Электрическое и другое оборудование заделано в стену в сердцевине 5, оборудование накрыто полосой материала, идентичного материалу, формирующему несущую обшивку 2.
Легкий элемент конструкции, предназначенный для использования в строительстве зданий, и способ строительства зданий с применением элементов, соответствующих этому изобретению, найдет применение в строительстве семейных коттеджей, промышленных, коммерческих, деловых и жилых зданий высотой до трех этажей. Сами легкие элементы конструкции могут также использоваться как заполняющие панели в конструкциях с применением каркасов из железобетона или стали.
Claims (9)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1 . Легкий элемент конструкции в форме панели, предназначенный для строительства зданий и имеющий опорную структуру с, по меньшей мере, двумя опорными балками, которые на их концах соединены между собой поперечинами, отличающийся тем, что между опорными балками (1) и поперечинами находится сердцевина (5) и/или поверхности опорных балок (1) соединены между собой клейкой несущей обшивкой (2), изготовленной из материала толщиной от 0,5 до 5 мм с продольной прочностью на разрыв от 5 до 35 МПа, с прочностью на разрыв в изгибе от 5 до 45 МПа, модулем упругости от 2 до 30 ГПа, удельным весом связующего вещества от 1 до 2,7 г/см3, прочностью на сдвиг связи в соединении между несущей обшивкой (2) и опорными балками (1) от 1 до 5 МПа.
- 2. Легкий элемент конструкции по п. 1 , отличающийся тем, что имеет, по меньшей мере, две опорные балки (1) с U-образным профилем, обращенные друг к другу их открытыми сторонами.
- 3. Легкий элемент конструкции по п. 1 , отличающийся тем, что имеет четыре балки (1) с L-образным профилем, обращенные друг к другу их открытыми сторонами.
- 4. Легкий элемент конструкции по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что имеет покрытие сердцевины (5) и/или балок (1) дополнительным слоем (6) толщиной от 5 до 50 мм с продольной прочностью на разрыв от 0,1 до 10 МПа, прочностью на разрыв в изгибе от 2 до 1 5 МПа, модулем упругости от 2 до 45 ГПа, удельным весом связующего материала от 1 до 2,7 г/см3, прочность на сдвиг в соединении с клейкой несущей обшивкой (2) составляет от 0,1 до 5 МПа.
- 5. Легкий элемент конструкции по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сердцевина (5) выполнена из пенистого полистирола, прессованного полистирола, пенистого полиуретана, минеральной ваты, пористого цемента, пористых силикатов, ячеистых структур и т.д.
- 6. Легкий элемент конструкции по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что сердцевина (5) выполнена из прессованной бумажной плиты, отходов, земли, целлюлозы или минерального волокна.
- 7. Легкий элемент конструкции по любому из пп.1, 3, 4, 5, отличающийся тем, что дополнительный слой на несущей обшивке (2) снабжен канавками для удерживания нанесенного строительного раствора (8).
- 8. Способ строительства зданий с использованием легких элементов конструкции по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что слой материала, идентичного материалу несущей обшивки, наносят на опорные балки и/или на несущую обшивку, по меньшей мере, двух соседних панелей.
- 9. Способ строительства зданий по п.8, отличающийся тем, что дополнительный слой этого материала наносят, по меньшей мере, на две соседние панели.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ1996473A CZ288558B6 (cs) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Lehký konstrukční prvek ve tvaru panelu, zejména pro stavbu budov a způsob vytváření staveb z těchto prvků |
PCT/CZ1997/000006 WO1997030242A1 (en) | 1996-02-16 | 1997-02-12 | A lightweight structural element, especially for building construction, and construction technique thereon |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA199800727A1 EA199800727A1 (ru) | 1999-02-25 |
EA000420B1 true EA000420B1 (ru) | 1999-06-24 |
Family
ID=5461758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA199800727A EA000420B1 (ru) | 1996-02-16 | 1997-02-12 | Легкий элемент конструкции для строительства зданий и способ строительства зданий с его применением |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6405509B1 (ru) |
JP (1) | JP2000504798A (ru) |
AU (1) | AU1539797A (ru) |
CZ (1) | CZ288558B6 (ru) |
EA (1) | EA000420B1 (ru) |
PL (2) | PL328491A1 (ru) |
UA (1) | UA52640C2 (ru) |
WO (1) | WO1997030242A1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2609035C2 (ru) * | 2010-11-24 | 2017-01-30 | Роман БУДЕЁВСКИ | Каркасный блок для модульной конструкции здания и система таких блоков |
RU2644182C2 (ru) * | 2013-01-11 | 2018-02-08 | Роквул Интернэшнл А/С | Слоистая панель |
RU2767836C1 (ru) * | 2018-09-28 | 2022-03-22 | Сс Уизард Ой | Строительная система и способ возведения здания |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2798945B1 (fr) * | 1999-09-23 | 2001-12-07 | Saint Gobain Isover | Structure acoustique de batiment |
GB0006335D0 (en) * | 2000-03-17 | 2000-05-03 | Thermaliner Insulation Sys Ltd | Panel |
US6588171B2 (en) * | 2000-11-29 | 2003-07-08 | Scienda, Llc | Cellular-core structural panel, and building structure incorporating same |
DE10243657A1 (de) * | 2002-09-19 | 2004-04-01 | Astrium Gmbh | Leichtbau-Schichtstruktur und Verfahren zur Herstellung |
US20040128932A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-08 | Roberto Estape | Foam wall system |
JP4406315B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2010-01-27 | オリンパス株式会社 | 電子機器の筐体構造 |
US7712265B2 (en) * | 2006-05-22 | 2010-05-11 | Overmyer Jr Douglas | Special cement-like coated mobile building and process to manufacture |
US7896999B2 (en) * | 2006-06-28 | 2011-03-01 | Carl R. Marschke | Method of forming open core web elements |
US7459049B2 (en) * | 2006-06-28 | 2008-12-02 | Marschke Carl R | Method and apparatus for manufacturing open core elements from web material |
US20080078495A1 (en) * | 2006-06-28 | 2008-04-03 | Carl Marschke | Web Fluting Apparatus and method of Forming Open Core Web Elements |
US20080053022A1 (en) * | 2006-07-13 | 2008-03-06 | Marschke Carl R | Hollow core floor and deck element |
EP1961533B1 (de) * | 2007-02-26 | 2009-08-26 | Homag Holzbearbeitungssysteme AG | Verfahren zum Anhaften von Kantenmaterial an Leichtbauplatten |
PL1961534T3 (pl) | 2007-02-26 | 2010-08-31 | Homag Holzbearbeitungssysteme Ag | Sposób przylepiania materiału krawędziowego do płyt budowlanych lekkich oraz płyta budowlana lekka wytwarzana tym sposobem |
US7584584B2 (en) * | 2007-04-09 | 2009-09-08 | Fennell Jr Harry C | Reusable modular block wall assembly system |
US7922954B2 (en) * | 2007-08-08 | 2011-04-12 | Marschke Carl R | Building wall panels of hollow core construction |
US20120110942A1 (en) * | 2008-04-17 | 2012-05-10 | Young Fan Lim | Wall block for a strawbale house, and strawbale-house construction method using the same |
EP2561160A1 (en) * | 2010-04-21 | 2013-02-27 | Dow Global Technologies LLC | Polymer modified mortar for roofing system |
RU174890U1 (ru) * | 2017-05-17 | 2017-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗАВОД ЭКОСФЕРА" | Энергосберегающая панель |
CA2994868C (en) | 2018-02-13 | 2019-04-02 | Michael A. Dombowsky | Prefabricated insulated building panel with cured cementitious layer bonded to insulation |
EP4214373A1 (en) * | 2020-09-21 | 2023-07-26 | Nexii Building Solutions Inc. | Encapsulated prefabricated panel |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1484991A1 (de) | 1963-07-23 | 1969-02-13 | Paul Schmalzhaf | Als Fertigbauteil fuer Waende,Fassaden,Bruestungen und dergleichen verwendete Platte |
US3748799A (en) * | 1971-05-13 | 1973-07-31 | Rule A E Ltd | Sound-absorbent panel |
US3934382A (en) * | 1974-02-27 | 1976-01-27 | Gartung Clifford W | Modular sound-absorbing screens |
FR2311903A1 (fr) | 1975-05-22 | 1976-12-17 | Bazerque Louis | Nouveau panneau pour la construction |
US4084366A (en) * | 1975-11-14 | 1978-04-18 | Haworth Mfg., Inc. | Sound absorbing panel |
US4185437A (en) * | 1978-10-10 | 1980-01-29 | Olympian Stone Company | Building wall panel and method of making same |
FR2470213A1 (fr) | 1979-11-21 | 1981-05-29 | Tech Protection Incendie | Dispositif de dalle legere, fonctionnelle pour la construction |
CA1169625A (en) | 1983-08-31 | 1984-06-26 | Jack Slater | Panel structure and building structures made therefrom |
US4712352A (en) * | 1985-12-04 | 1987-12-15 | Low R Glenn | Modular construction system |
US4765105A (en) * | 1986-06-19 | 1988-08-23 | Seven S Structures Inc. | Wall panel with foam insulation |
US4807411A (en) * | 1987-09-21 | 1989-02-28 | Capaul Raymond W | Acoustical panel structure |
EP0327261A1 (en) * | 1988-01-30 | 1989-08-09 | Ecometal Limited | Building panels |
US5763043A (en) * | 1990-07-05 | 1998-06-09 | Bay Mills Limited | Open grid fabric for reinforcing wall systems, wall segment product and methods of making same |
CA2070079C (en) | 1992-05-29 | 1997-06-10 | Vittorio De Zen | Thermoplastic structural system and components therefor and method of making same |
US5722198A (en) * | 1993-02-03 | 1998-03-03 | Bader; Harold | Building wall assembly method |
US5758463A (en) * | 1993-03-12 | 1998-06-02 | P & M Manufacturing Co., Ltd. | Composite modular building panel |
US5486391A (en) * | 1994-07-05 | 1996-01-23 | Tyner; Jeffrey D. | Portable fabric covered divider panels |
US5609006A (en) * | 1995-10-17 | 1997-03-11 | Boyer; Robert W. | Wall stud |
US5848508A (en) * | 1996-09-26 | 1998-12-15 | Albrecht; Ronald | Core for a patio enclosure wall and method of forming thereof |
-
1996
- 1996-02-16 CZ CZ1996473A patent/CZ288558B6/cs not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-02-12 JP JP9528865A patent/JP2000504798A/ja not_active Ceased
- 1997-02-12 EA EA199800727A patent/EA000420B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-02-12 PL PL97328491A patent/PL328491A1/xx unknown
- 1997-02-12 PL PL97113762U patent/PL60237Y1/pl unknown
- 1997-02-12 WO PCT/CZ1997/000006 patent/WO1997030242A1/en active Application Filing
- 1997-02-12 AU AU15397/97A patent/AU1539797A/en not_active Abandoned
- 1997-02-12 US US09/117,811 patent/US6405509B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-02 UA UA98084341A patent/UA52640C2/ru unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2609035C2 (ru) * | 2010-11-24 | 2017-01-30 | Роман БУДЕЁВСКИ | Каркасный блок для модульной конструкции здания и система таких блоков |
RU2644182C2 (ru) * | 2013-01-11 | 2018-02-08 | Роквул Интернэшнл А/С | Слоистая панель |
RU2767836C1 (ru) * | 2018-09-28 | 2022-03-22 | Сс Уизард Ой | Строительная система и способ возведения здания |
US11555309B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-01-17 | Cc Wizard Oy | Arrangement and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997030242A1 (en) | 1997-08-21 |
PL60237Y1 (en) | 2004-02-27 |
CZ47396A3 (en) | 1997-09-17 |
JP2000504798A (ja) | 2000-04-18 |
US6405509B1 (en) | 2002-06-18 |
PL328491A1 (en) | 1999-02-01 |
UA52640C2 (ru) | 2003-01-15 |
AU1539797A (en) | 1997-09-02 |
CZ288558B6 (cs) | 2001-07-11 |
EA199800727A1 (ru) | 1999-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA000420B1 (ru) | Легкий элемент конструкции для строительства зданий и способ строительства зданий с его применением | |
CN101265723B (zh) | 由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系及建造方法 | |
US6871466B2 (en) | Structure formed of foaming cement and lightweight steel and a structural system and method of forming the structural system | |
US20150007524A1 (en) | High performance, reinforced insulated precast concrete and tilt-up concrete structures and methods of making same | |
IL221038A (en) | Building board, building board structure and method of manufacture | |
CN202611016U (zh) | 一种位于混凝土挑檐板上的保温墙体 | |
CN101775849A (zh) | 一种轻型复合柱、轻型复合梁和承重轻型复合保温墙体 | |
CN101570981A (zh) | 一种耐碱网布抹灰的复合构件 | |
CN203174810U (zh) | 一种承托、贴靠式安装的装配式墙体 | |
Paudel et al. | Study on pre-fabricated modular and steel structures | |
CN104420556A (zh) | 一种装配式节能墙体 | |
JP2002227320A (ja) | 鉄筋コンクリート造の外断熱建築物 | |
CN110670758B (zh) | 基于纤维增强覆面木基板的装配式钢结构建筑及施工方法 | |
CN201649287U (zh) | 一种轻型复合柱、轻型复合梁和承重轻型复合保温墙体 | |
US20120036795A1 (en) | Polyhedra Building System with Composite walls | |
CN115928909B (zh) | 短肢剪力墙装配式轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合围护墙及作法 | |
CN219386745U (zh) | 短肢装配式轻钢组合钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯围护墙 | |
CN102220809A (zh) | 夹模固定机械喷涂夹芯混凝土剪力墙结构及施工方法 | |
WO2008089414A1 (en) | Building panel for walls, roofs and floors, buildings made therefrom and construction techniques using such panels | |
WO2010097059A2 (en) | Composite structural element particularly for the construction of buildings | |
CN201367643Y (zh) | 由复合建筑板材组装而成的建筑结构体系 | |
CN105089166A (zh) | 一种自承重装配式轻型保温墙体 | |
RU172419U1 (ru) | Стена из блоков | |
CN112878562B (zh) | 一种预制装配格构式复合楼板及其施工方法 | |
CA2245828C (en) | A lightweight structural element, especially for building construction, and construction technique thereon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): MD |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |