[go: up one dir, main page]

RU2503781C1 - Quick-mounting energy-efficient frame building - Google Patents

Quick-mounting energy-efficient frame building Download PDF

Info

Publication number
RU2503781C1
RU2503781C1 RU2012131704/03A RU2012131704A RU2503781C1 RU 2503781 C1 RU2503781 C1 RU 2503781C1 RU 2012131704/03 A RU2012131704/03 A RU 2012131704/03A RU 2012131704 A RU2012131704 A RU 2012131704A RU 2503781 C1 RU2503781 C1 RU 2503781C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
building
frame
formwork
walls
concrete
Prior art date
Application number
RU2012131704/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Шефер
Original Assignee
Юрий Владимирович Шефер
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Владимирович Шефер filed Critical Юрий Владимирович Шефер
Priority to RU2012131704/03A priority Critical patent/RU2503781C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2503781C1 publication Critical patent/RU2503781C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: frame building comprises a foundation, two non-connected metal frames lined with sheathing sheets so that they create a single joined sheathing space of walls and floor slabs, including an attic roof. The inner frame is made from steel columns joined by crossbars and beams of slabs, rests on the foundation and is a bearing frame of the building. The outer frame is made of light metal profile connected with the inner frame by temporary fixators, and serves to fix the sheathing sheets with the specified thickness of the external walls of the building. The sheathing space is filled with light concrete, for instance, polystyrene concrete.
EFFECT: improved thermal characteristics, increased earthquake stability and fire resistance of a building.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к капитальным объектам гражданского и промышленного строительства и может быть использовано при возведении как малоэтажных, так и многоэтажных зданий высотой до 75 метров с длительным сроком эксплуатации и низкими эксплуатационными затратами при эксплуатации здания в диапазоне температур окружающего воздуха от -50°С до +50°С и относительной влажности воздуха до 100%.The invention relates to capital objects of civil and industrial construction and can be used in the construction of both low-rise and high-rise buildings up to 75 meters high with a long service life and low operating costs when operating the building in an ambient temperature range from -50 ° C to +50 ° C and relative humidity up to 100%.

Известна конструктивная система для строительства малоэтажных зданий с металлическим каркасом (Патент RU №62128), включающая наружные несущие стены, внутренние несущие стены, перегородки, конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий с каркасом из стальных профилей, несущие стропильные фермы или балки, кровельные и стеновые прогоны из стальных профилей, где указанные конструктивные элементы сформированы на базе рамных каркасов, изготовленных из тонкостенных стальных профилей, а теплозвукоизолирующий материал в стенах и перекрытиях располагается в пределах высоты сечения элементов каркаса и защищается изнутри пароизоляционной пленкой, а снаружи - диффузионной гидроизоляционной пленкой. Рамный каркас стен, перегородок и перекрытий изнутри обшит гипсокартонными или гипсоволокнистыми листами. На рамном каркасе наружных стен, несущих стропильных фермах и балках покрытия установлены вентилируемые стеновые или кровельные прогоны для монтажа фасадных или кровельных систем. Стальные конструктивные элементы стен, перекрытий и крыши снабжены антикоррозионным покрытием.A known structural system for the construction of low-rise buildings with a metal frame (Patent RU No. 62128), including external load-bearing walls, internal load-bearing walls, partitions, structures of floor and attic floors with a frame of steel profiles, load-bearing trusses or beams, roof and wall runs from steel profiles, where these structural elements are formed on the basis of frame frames made of thin-walled steel profiles, and heat and sound insulating material in the walls and ceilings spolagaetsya within the height of the section frame members and is protected inside the insulation film, and outside - waterproof diffusion film. The frame frame of the walls, partitions and ceilings is lined with plasterboard or gypsum-fiber sheets from the inside. Ventilated wall or roof girders are installed on the frame frame of the external walls, supporting trusses and roof beams for the installation of facade or roofing systems. Steel structural elements of walls, floors and roofs are provided with an anti-corrosion coating.

Недостатками известной конструктивной системы является то, что при строительстве имеются значительные ограничения по высоте здания и по длине пролетов перекрытий. Сооружения, построенные по данной системе, не могут относиться к объектам капитального строительства. Из-за ограниченной толщины стен, здание будет «холодным» в регионах с зимней температурой ниже минус 25°С. На металлических конструкциях здания будет происходить выпадение конденсата, и материал утеплителя постепенно будет намокать, теряя свои теплозащитные свойства. Внутри массива стен возможно образования плесени и грибков. При эксплуатации таких сооружений зимой их нужно избыточно отапливать, чтобы удалять влагу из слоя утеплителя. Пожар снаружи или внутри, приведет к обрушению конструкций.The disadvantages of the known structural system is that during construction there are significant restrictions on the height of the building and the length of the spans of the floors. Buildings constructed according to this system cannot be related to capital construction projects. Due to the limited thickness of the walls, the building will be “cold” in regions with winter temperatures below minus 25 ° С. Condensation will occur on the metal structures of the building, and the insulation material will gradually get wet, losing its heat-shielding properties. Molds and fungi can form inside the walls. When operating such structures in winter, they need to be excessively heated to remove moisture from the insulation layer. Fire outside or inside will cause collapse of structures.

Известно малоэтажное здание (Патент RU №2295010), включающее фундамент, ограждающие стеновые конструкции, плиты перекрытий. Здание содержит несущий каркас, выполненный в виде опорных стоек из трубобетонных колонн, расположенных вдоль наружных стен здания с их внутренней стороны и на равном расстоянии от наружных стен. Колонны сопряжены с фундаментом и плитами перекрытий, плиты покрытия оперты на колонны. Ограждающие конструкции выполнены из легкого бетона, изготовленного омоноличиванием заполнителя.A low-rise building is known (Patent RU No. 2295010), including a foundation, walling, wall slabs. The building contains a supporting frame made in the form of support columns of pipe-concrete columns located along the outer walls of the building from their inner side and at an equal distance from the outer walls. The columns are interfaced with the foundation and floor slabs, the coating slabs are supported on the columns. The enclosing structures are made of lightweight concrete made by monolithic aggregate.

Недостатками известного здания является то, что несущий каркас не рассчитан на большие нагрузки. При строительстве имеются значительные ограничения, как на высоту здания, так и на длину пролетов перекрытий. Плиты перекрытия сильно ограничивают возможности по модификациям пространственных планировок здания. Даже при строительстве 1-2 этажного здания необходимо применение крана.The disadvantages of the known building is that the supporting frame is not designed for heavy loads. During construction, there are significant restrictions on both the height of the building and the length of the spans of the floors. Floor slabs greatly limit the ability to modify the spatial layout of the building. Even with the construction of a 1-2 story building, the use of a crane is necessary.

Наиболее близким решением является быстровозводимое здание, содержащее крышу, перегородки, наружные стены с внешней и внутренней обшивками, образующими несъемную опалубку, внутри которой помещен металлический каркас из стальных тонкостенных профилей. Опалубка монолитно заполнена легким ячеистым бетоном с образованием несущих стен. В качестве легкого ячеистого бетона использован полистиролбетон. Внешняя обшивка-опалубка наружных стен выполнена из фиброцементной плиты. Внутренняя обшивка-опалубка стен, обшивка перегородок и перекрытий выполнена из стекломагнезитовых листов или фибролитовых плит. Крыша выполнена с обшивками, образующими несъемную опалубку, внутри которой помещен металлический каркас из стальных тонкостенных профилей. Опалубка заполнена легким ячеистым бетоном (Патент RU №92037, принято за прототип).The closest solution is a prefabricated building containing a roof, partitions, external walls with external and internal cladding, forming a fixed formwork, inside which a metal frame of steel thin-walled profiles is placed. The formwork is monolithically filled with lightweight cellular concrete with the formation of load-bearing walls. As lightweight cellular concrete, polystyrene concrete is used. External cladding-formwork of the external walls is made of fiber cement plate. The inner cladding-formwork of the walls, the cladding of partitions and ceilings is made of glass-magnesite sheets or fiberboard. The roof is made with skins, forming a fixed formwork, inside of which is placed a metal frame made of steel thin-walled profiles. The formwork is filled with lightweight cellular concrete (Patent RU No. 92037, adopted as a prototype).

Недостатками известного здания является то, что при строительстве имеются значительные ограничения по высоте здания и по длине пролетов перекрытий. Для создания несущих стен необходимо применять более тяжелые марки монолитного полистиролбетона, т.е. более теплопроводные и дорогие, чем указанные в описании полезной модели. Из-за ограниченной толщины стен здание не будет достаточно «теплым» в регионах с зимней температурой ниже минус 30°С. На армирующих металлических конструкциях здания будет происходить выпадение конденсата, что со временем может привести к обрушению.The disadvantages of the known building is that during construction there are significant restrictions on the height of the building and the length of the spans of the floors. To create load-bearing walls, it is necessary to use heavier grades of monolithic polystyrene concrete, i.e. more thermally conductive and more expensive than indicated in the description of the utility model. Due to the limited wall thickness, the building will not be “warm enough” in regions with winter temperatures below minus 30 ° С. Condensation will occur on the reinforcing metal structures of the building, which over time can lead to collapse.

Технической задачей изобретения является повышение энергоэффективности здания до уровня, превышающего требования действующих нормативных документов, и повышение прочности конструкции, допускающей возведение многоэтажных сооружений.An object of the invention is to increase the energy efficiency of a building to a level that exceeds the requirements of current regulatory documents, and increase the strength of the structure, allowing the construction of multi-story buildings.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в известном быстровозводимом каркасном здании, содержащем фундамент, стены, каркас, межэтажные перекрытия, листы опалубки, пространство между которыми заполнено легким бетоном, стены содержат два не связанных между собой металлических каркаса, внутренний и внешний. Внутренний каркас является несущим каркасом всего здания, выполнен из опирающихся на фундамент 1 вертикальных колонн 2 (фиг.1), которые жестко связаны между собой на уровне межэтажного перекрытия ригелями 3 внутреннего каркаса. На расстояние от 0,1 до 1 метра от внутреннего каркаса выполнен легкий внешний каркас 7 здания, скрепляемый с внутренним каркасом временными фиксаторами 9, которые убирают по мере заполнения опалубки легким бетоном 8. Межэтажные перекрытия выполнены из упомянутых ригелей внутреннего каркаса с закрепленными на них балками перекрытий 4 (фиг.2), причем колонны 2, ригеля 3, балки перекрытий 4 и внешний каркас 7 оборудованы гнутым профилем 5, на котором закреплены листы опалубки 6 таким образом, что они образуют единое связное опалубочное пространство стен и перекрытий.The solution to this problem is ensured by the fact that in the well-known prefabricated frame building containing a foundation, walls, frame, floorings, formwork sheets, the space between which is filled with light concrete, the walls contain two metal frames not connected to each other, internal and external. The inner frame is the supporting frame of the entire building, made of vertical columns 2 resting on the foundation 1 (Fig. 1), which are rigidly interconnected at the level of the flooring with the crossbars 3 of the inner frame. At a distance of 0.1 to 1 meter from the inner frame, a light external frame 7 of the building is made, fastened to the internal frame with temporary clamps 9, which are removed as the formwork is filled with light concrete 8. Interfloor ceilings are made of the said crossbars of the internal frame with beams fixed to them floors 4 (figure 2), and columns 2, beam 3, floor beams 4 and the outer frame 7 are equipped with a bent profile 5, on which the formwork sheets 6 are fixed so that they form a single connected formwork space walls and floors.

Стальные элементы внутреннего каркаса могут быть скреплены между собой сваркой и/или винтовыми соединениями и/или заклепками.Steel elements of the inner frame can be fastened together by welding and / or screw joints and / or rivets.

Для получения максимального технического результата ряд отличительных признаков здания может быть конкретизирован.To obtain the maximum technical result, a number of distinguishing features of the building can be specified.

Колонны и ригеля внутреннего каркаса могут быть выполнены из прямоугольных стальных труб и заполнены тяжелым и/или легким бетоном. На верхнем этаже здания колонны внутреннего каркаса 2, балки перекрытия 4 и внешний каркас 7 с закрепленными на них листами опалубки 6 могут быть выполнены в виде мансардной крыши (фиг.3). В качестве упомянутого фундамента могут быть использованы несущие конструкции ранее построенного и/или санируемого здания.The columns and crossbars of the inner frame can be made of rectangular steel pipes and filled with heavy and / or light concrete. On the upper floor of the column building of the inner frame 2, floor beams 4 and the outer frame 7 with the formwork sheets 6 fixed to them can be made in the form of an attic roof (Fig. 3). As the mentioned foundation, supporting structures of a previously constructed and / or sanitized building can be used.

Кроме того, внутри опалубки до заливки стен легким бетоном могут быть размещены коммуникации технологических инженерных систем, что уменьшает трудозатраты на монтаж коммуникаций и повышает скорость строительства.In addition, the communications of technological engineering systems can be placed inside the formwork before filling the walls with lightweight concrete, which reduces the labor costs for installing communications and increases the speed of construction.

Существенные признаки изобретения, общие с прототипом:The essential features of the invention common with the prototype:

- здание содержит сборный металлический каркас;- the building contains a prefabricated metal frame;

- каркас обшит листами опалубки, т.е. здание оборудовано внешней и внутренней обшивками;- the frame is sheathed with formwork sheets, i.e. the building is equipped with external and internal cladding;

- каркас расположен внутри опалубки;- the frame is located inside the formwork;

- каркас залит легким бетоном по всей высоте стен;- the frame is filled with lightweight concrete along the entire height of the walls;

- крыша выполнена с металлическим каркасом и обшивками, образующими опалубку, заполненную легким ячеистым бетоном.- the roof is made with a metal frame and skins forming a formwork filled with lightweight cellular concrete.

Признаки, отличающие изобретение от прототипа:Features distinguishing the invention from the prototype:

- стены содержат два металлических каркаса, не связанных между собой металлическими элементами;- walls contain two metal frames, not interconnected by metal elements;

- внутренний каркас выполнен из колонн, связанных между собой ригелями;- the inner frame is made of columns connected by bolts;

- несущим элементом здания по изобретению является внутренний каркас, в отличие от прототипа, где металлический каркас является не несущим, а армирующим элементом конструкции;- the load-bearing element of the building according to the invention is the internal frame, in contrast to the prototype, where the metal frame is not a load-bearing but a reinforcing structural element;

- внешний каркас с временными фиксаторами позволяет варьировать толщину стен от 0,1 до 1 м и служит только для крепления наружных листов опалубки.- the external frame with temporary clamps allows you to vary the wall thickness from 0.1 to 1 m and serves only for fastening the outer formwork sheets.

- листы опалубки закреплены на стенах, перекрытиях и крыше таким образом, что образуют единое связное опалубочное пространство всех ограждающих конструкций здания и перекрытий.- the formwork sheets are fixed on the walls, floors and roof in such a way that they form a single connected formwork space of all the building envelopes and floors.

- внешние и внутренние листы обшивки, образующие опалубку, могут быть съемными.- the outer and inner sheathing sheets forming the formwork can be removable.

Перечисленные новые признаки, в совокупности с известными, достаточны для получения заявленного технического результата.These new features, in conjunction with the known ones, are sufficient to obtain the claimed technical result.

На фиг.1 представлен вертикальный разрез здания по изобретению.Figure 1 shows a vertical section of a building according to the invention.

На фиг.2 представлен горизонтальный разрез здания по межэтажному перекрытию (вырез).Figure 2 presents a horizontal section of the building along the floor (cut-out).

На фиг.3 представлен конструктивный элемент мансардной крыши.Figure 3 presents the structural element of the attic roof.

Здание (см. фиг.1) содержит фундамент 1, колонну внутреннего каркаса 2, ригель внутреннего каркаса 3, балку перекрытия 4, гнутый профиль 5, лист опалубки 6, внешний каркас 7, легкий бетон 8, временный фиксатор 9.The building (see figure 1) contains the foundation 1, the column of the inner frame 2, the crossbar of the inner frame 3, the floor beam 4, the bent profile 5, the formwork sheet 6, the outer frame 7, lightweight concrete 8, a temporary latch 9.

Заявленное здание сооружают, преимущественно, следующим образом:The claimed building is constructed mainly as follows:

- на фундаменте 1 устанавливают вертикальные колонны 2 необходимой высоты, и скрепляют их ригелями 3, образуя несущий внутренний каркас здания;- on the foundation 1 install vertical columns 2 of the required height, and fasten them with crossbars 3, forming a supporting internal frame of the building;

- на ригелях закрепляют балки перекрытия 4 (см. фиг.2);- on the crossbars fix the floor beams 4 (see figure 2);

- при применении в качестве колонн, ригелей и балок перекрытия стальных труб, преимущественно прямоугольного сечения, их закрепляются между собой сваркой, а при необходимости дополнительно болтовыми и/или заклепочными соединениями;- when using steel pipes, mainly of rectangular cross-section, as columns, crossbars and beams, they are fixed together by welding, and, if necessary, additionally by bolted and / or riveted joints;

- при необходимости пустотелые колонны, ригеля и балки перекрытия, могут быть заполнены тяжелым и/или легким бетоном требуемой марки;- if necessary, hollow columns, beams and floor beams can be filled with heavy and / or light concrete of the required grade;

- к колоннам, ригелям и балкам перекрытий на заклепки и/или саморезы крепят гнутый профиль 5, предпочтительно шляпообразного сечения;- to the columns, beams and floor beams for rivets and / or screws fasten a bent profile 5, preferably hat-shaped section;

- с наружной стороны здания на необходимом расстоянии от внутреннего каркаса устанавливают с опорой на фундамент легкий внешний каркас 7, который может быть выполнен из того же профиля, что использован для крепления опалубки; оба каркаса скрепляют между собой временными фиксаторами;- from the outside of the building at the required distance from the inner frame, lightweight external frame 7 is installed with support on the foundation, which can be made of the same profile that is used to secure the formwork; both frames are fastened together with temporary clamps;

- к гнутому профилю 5 по полу, внутренним стенам и потолку и к внешнему каркасу 7 саморезами крепят листы опалубки 6;- to the bent profile 5 on the floor, inner walls and ceiling and to the outer frame 7 with self-tapping screws fasten the sheets of formwork 6;

- в пространстве опалубки прокладывают необходимые электрические, вентиляционные и другие коммуникации, например, в гибких гофрированных тоннелях;- in the formwork space, the necessary electrical, ventilation and other communications are laid, for example, in flexible corrugated tunnels;

- устанавливают оконные и балконные блоки (без стеклопакетов) с креплением четвертей;- install window and balcony blocks (without double-glazed windows) with fastening quarters;

- на верхнем этаже выполняют мансардную крышу (фиг.3), конструкция которой аналогична конструкции межэтажного перекрытия и выполнена из тех же элементов. В каркасе крыши не обязательно использовать ригеля внутреннего каркаса, которые можно заменить более легкими балками перекрытий.- on the upper floor perform the attic roof (figure 3), the design of which is similar to the construction of the floor and is made of the same elements. In the roof frame, it is not necessary to use the crossbar of the internal frame, which can be replaced with lighter floor beams.

- в пространство опалубки заливают твердеющий раствор легкого бетона 8, например, полистиролбетон, омоноличивая стены и межэтажные перекрытия с включением внутрь опалубки внешнего и внутреннего каркаса здания. Заливку легким бетоном производят послойно по всему контуру здания, приблизительно по 0,5-0,6 м по высоте за одну смену. Временные фиксаторы своевременно демонтируют;- hardening mortar of light concrete 8 is poured into the formwork space, for example, polystyrene concrete, monolithic walls and floors with the inclusion of the external and internal frame of the building inside the formwork. Light concrete is poured in layers along the entire contour of the building, approximately 0.5-0.6 m in height per shift. Temporary clamps timely dismantled;

- после омоноличивания стен листы опалубки могут быть заменены на декоративные плиты, сайдинг и т.п. Стены помещений внутри здания могут быть оштукатурены.- after monolithic walls, the formwork sheets can be replaced with decorative plates, siding, etc. The walls of the rooms inside the building can be plastered.

После установки несущего внутреннего и легкого внешнего каркасов здание по изобретению позволяет выполнить монтаж наружных листов опалубки по всей высоте многоэтажного здания еще до заливки опалубки легким бетоном, включая установку оконных и балконных блоков. Таким образом, уже на этой стадии работ сооружение заключено во внешнюю «скорлупу», и все дальнейшие внутренние работы практически не зависят от погодных условий.After installing the supporting internal and light external frames, the building according to the invention allows the installation of external formwork sheets over the entire height of a multi-story building even before the formwork is poured with light concrete, including the installation of window and balcony blocks. Thus, already at this stage of work, the construction is enclosed in an external "shell", and all further internal work is practically independent of weather conditions.

Колонны, ригеля внутреннего каркаса и балки перекрытий могут быть выполнены квадратного или прямоугольного сечения. При необходимости, для увеличения несущей способности, пожаростойкости и сейсмостойкости они могут быть заполнены тяжелым или легким бетоном. Колонны, ригеля внутреннего каркаса и балки перекрытия здания совместно с монолитным бетоном обеспечивают повышенную жесткость, огне- и сейсмостойкость всей конструкции, в том числе многоэтажной, высотой до 75 м.Columns, crossbars of the inner frame and floor beams can be made square or rectangular. If necessary, to increase the bearing capacity, fire resistance and seismic resistance, they can be filled with heavy or light concrete. Columns, a crossbar of an internal framework and floor beams of a building together with monolithic concrete provide the increased rigidity, fire and seismic resistance of all construction, including multi-storey, up to 75 m high.

В качестве легкого бетона целесообразно использовать полистиролбетонный раствор удельным весом 200-250 кг/м3. В массиве стены из монолитного полистиролбетона рассеивание холодного воздуха происходит вокруг пенополистирольных шариков, при этом существенно увеличивается эффективное расстояние, на котором реализуется перепад температуры от атмосферной до комнатной, а также длина «пути» проникновения воздуха через стену. Паропроницаемость полистиролбетона марки D-250, в соответствии с ГОСТ Р51263-99, составляет 0,085 мг/(м×ч×Па), что сравнимо с паропроницаемостью сухого дерева. Полистиролбетон поризованной структуры с расходом цемента 200 кг/м3 и более при обычных условиях эксплуатации обеспечивает длительную защиту стального каркаса здания от коррозии. При этом обеспечено совмещение преимущества быстровозводимых зданий с повышением энергоэффективности и прочности.As lightweight concrete, it is advisable to use polystyrene concrete with a specific gravity of 200-250 kg / m 3 . In the wall array of monolithic polystyrene concrete, cold air is scattered around the polystyrene foam balls, while the effective distance at which the temperature difference from atmospheric to room temperature is realized, as well as the length of the "path" of air penetration through the wall, are significantly increased. The vapor permeability of polystyrene concrete grade D-250, in accordance with GOST R51263-99, is 0.085 mg / (m × h × Pa), which is comparable with the vapor permeability of dry wood. Porous polystyrene concrete with a cement flow rate of 200 kg / m 3 or more under normal operating conditions provides long-term protection of the steel frame of the building from corrosion. At the same time, the advantages of prefabricated buildings are combined with increased energy efficiency and strength.

При производстве монолитного полистиролбетона используют только самозатухающие марки вспенивающего пенополистирола, так что полистиролбетон с удельным весом 250 кг/м3 и выше является негорючим строительным материалам (НГ), что по пожарным нормам позволяет применять его в ограждающих конструкциях зданий выше 28 метров.In the production of monolithic polystyrene concrete, only self-extinguishing brands of expanding polystyrene foam are used, so that polystyrene concrete with a specific gravity of 250 kg / m 3 and above is non-combustible building materials (NG), which, according to fire standards, allows it to be used in building envelopes above 28 meters.

Промышленная применимость заявленного технического решения поясняется примерами:Industrial applicability of the claimed technical solution is illustrated by examples:

- для зданий малой этажности (1÷3 этажа) несущие конструкции здания, колонны, ригеля внутреннего каркаса и балки перекрытия могут быть выполнены, например, из стальных труб сечения 50×100 мм со стенкой 4 мм, скрепленных между собой с помощью сварки;- for buildings with low floors (1 ÷ 3 floors), the supporting structures of the building, columns, crossbar of the inner frame and floor beams can be made, for example, of steel pipes with a cross section of 50 × 100 mm with a wall of 4 mm, fastened together by welding;

- для зданий средней этажности (4÷5 этажей) несущие конструкции здания, колонны и ригеля внутреннего каркаса могут быть выполнены, например, из стальных труб сечением 100×100 мм со стенкой 4 мм, а балки перекрытия могут быть выполнены, например, из стальных труб сечением 50×100 мм со стенкой 4 мм, скреплены между собой с помощью сварки и дополнительно винтовыми соединениями и/или заклепками, а полости труб заполнены легким бетоном необходимой марки прочности;- for buildings of average number of storeys (4 ÷ 5 floors), the supporting structures of the building, columns and crossbars of the inner frame can be made, for example, of steel pipes with a cross section of 100 × 100 mm with a wall of 4 mm, and floor beams can be made, for example, of steel pipes with a cross-section of 50 × 100 mm with a wall of 4 mm are fastened together by welding and additionally screw connections and / or rivets, and the cavity of the pipe is filled with lightweight concrete of the required strength grade;

- для многоэтажных зданий (6÷9 этажей) несущие конструкции здания, колонны и ригеля внутреннего каркаса могут быть выполнены, например, из стальных труб сечением 180×180 мм со стенкой 6 мм и заполнены монолитным тяжелым бетоном необходимой марки прочности, а балки перекрытия могут быть выполнены, например, из стальных труб сечением 50×100 мм со стенкой 4 мм, скреплены между собой с помощью сварки и дополнительно винтовыми соединениями и/или заклепками и заполнены монолитным легким бетоном необходимой марки прочности;- for multi-storey buildings (6 ÷ 9 floors), the supporting structures of the building, columns and crossbars of the inner frame can be made, for example, of steel pipes with a section of 180 × 180 mm with a wall of 6 mm and filled with monolithic heavy concrete of the required strength grade, and floor beams can be made, for example, of steel pipes with a cross section of 50 × 100 mm with a wall of 4 mm, fastened together by welding and additionally with screw joints and / or rivets and filled with monolithic lightweight concrete of the required strength grade;

- для зданий повышенной этажности (10÷25 этажей) несущие конструкции здания, колонны и ригеля внутреннего каркаса могут быть выполнены, например, из стальных труб сечением 300×300 мм со стенкой 8 мм и заполнены монолитным тяжелым бетоном необходимой марки прочности, а балки перекрытия могут быть выполнены, например, из стальных труб сечением 50×100 мм со стенкой 4 мм, скреплены между собой с помощью сварки и дополнительно винтовыми соединениями и/или заклепками и заполнены монолитным легким бетоном необходимой марки прочности;- for buildings with high floors (10 ÷ 25 floors), the supporting structures of the building, columns and crossbars of the inner frame can be made, for example, of steel pipes with a section of 300 × 300 mm with a wall of 8 mm and filled with monolithic heavy concrete of the required strength grade, and floor beams can be made, for example, of steel pipes with a cross section of 50 × 100 mm with a wall of 4 mm, fastened together by welding and additionally with screw joints and / or rivets and filled with monolithic lightweight concrete of the required strength grade;

- внешний каркас устанавливают на нужном расстоянии от внутреннего каркаса, чтобы обеспечить требуемые параметры теплозащиты здания;- the external frame is installed at the desired distance from the internal frame to provide the required parameters of thermal protection of the building;

Гнутый профиль, для увеличения площади соприкосновения с легким бетоном, может быть выполнен из стального проката в виде П-образного профиля с отбортовкой стенок на 90° (шляпообразный профиль).A bent profile, to increase the area of contact with light concrete, can be made of rolled steel in the form of a U-shaped profile with a flanging of the walls by 90 ° (hat-shaped profile).

В качестве упомянутых листов опалубки могут использоваться стекломагниевые, цементномагниевые, гипсокартоновые или цементностружечные плиты.As the mentioned formwork sheets, glass-magnesium, cement-magnesium, gypsum plasterboard or cement-bonded chipboards can be used.

Существенно, что в заявленном здании листы опалубки закреплены на стенах, перекрытиях и крыше таким образом, что образуют единое связное опалубочное пространство всех ограждающих конструкций здания, включая крышу. Это пространство предназначено для заполнения легким бетоном с послойным омоноличиванием. В силу связности опалубочного пространства заливка бетона в стены и перекрытия может производиться из любой точки поперечного сечения здания. Бетонная смесь подается насосом по шланговому бетонопроводу. Малая вязкость бетонной смеси обеспечивает ее растекание по типу сообщающихся сосудов по всей площади поперечного сечения здания, что позволяет равномерно наращивать монолит по вертикали.It is significant that in the claimed building, the formwork sheets are fixed on the walls, floors and roof in such a way that they form a single connected formwork space of all the building envelopes, including the roof. This space is intended for filling with lightweight concrete with layer-by-layer homologation. Due to the connectivity of the formwork space, concrete can be poured into walls and floors from anywhere in the cross section of a building. The concrete mixture is pumped through a concrete hose line. The low viscosity of the concrete mixture ensures its spreading according to the type of communicating vessels over the entire cross-sectional area of the building, which makes it possible to uniformly build up the monolith vertically.

В здании уменьшено воздействие теплопроводных включений в массиве ограждающих конструкций, так как между каркасами отсутствуют теплопроводящие связующие элементы, т.е. слой монолитного полистиролбетона не имеет «мостиков холода». При необходимости можно увеличить толщину наружных ограждающих конструкций до 1 метра и более. Это позволяет улучшить теплозащитные свойства стены примерно в 10 раз по сравнению с обычной кирпичной кладкой и обеспечить превышение требований СНиП по звукоизоляции и теплозащите, начиная с толщины стен от 0,3 м. При толщине ограждающих конструкций 0,5 м и более на поверхности несущего каркаса не происходит выпадения конденсата, и уж тем более его температура не сможет опуститься ниже 0°С.In the building, the effect of heat-conducting inclusions in the array of enclosing structures is reduced, since there are no heat-conducting connecting elements between the frames, i.e. a layer of monolithic polystyrene concrete does not have “cold bridges”. If necessary, you can increase the thickness of the outer walling to 1 meter or more. This makes it possible to improve the heat-insulating properties of the wall by about 10 times compared with conventional brickwork and to ensure that the requirements of SNiP for sound insulation and heat protection are exceeded, starting with wall thicknesses of 0.3 m or less. With wall thicknesses of 0.5 m or more on the surface of the supporting frame condensate does not precipitate, and even more so, its temperature cannot fall below 0 ° C.

Заявленное в соответствии с формулой изобретения энергоэффективное быстровозводимое каркасное здание выполнено неразборным, является единым целым и удовлетворяет следующим требованиям: класс пожарной опасности К0, повышенная звукоизоляция до 250 дб, высокая морозостойкость F75-F100, низкая теплопроводность стен в сухом состоянии 0,08 Вт/(м×°С).The energy-efficient prefabricated frame building declared in accordance with the claims is non-separable, is a single unit and satisfies the following requirements: fire hazard class K0, increased sound insulation up to 250 dB, high frost resistance F75-F100, low thermal conductivity of the walls in the dry state 0.08 W / ( m × ° C).

В каркасных зданиях из металла сварной узел сопряжения колонна-ригель является самым слабым местом и при землетрясении разрушается в первые секунды, что может приводить к обрушению здания. В здании по изобретению после заливки и твердения легкого бетона ригеля внутреннего каркаса дополнительно опираются на слой бетона наружных и внутренних стен здания. Этим частично разгружаются несущие колоны внутреннего каркаса и соответственно сварные узлы колонна-ригель, что приводит к общему снижению напряжения сварных швов.In frame buildings made of metal, the welded column-crossbar interface is the weakest point and collapses during an earthquake in the first seconds, which can lead to the collapse of the building. In the building according to the invention, after pouring and hardening of lightweight concrete, the crossbars of the inner frame additionally rely on the concrete layer of the exterior and interior walls of the building. This partially unloads the supporting columns of the inner frame and, accordingly, the welded units of the column-bolt, which leads to a general decrease in the voltage of the welds.

Такие факторы, как выполнение несущего внутреннего каркаса из прямоугольных стальных труб, заполненных тяжелым и/или легким бетоном, усиление сварных швов винтовыми соединениями и/или заклепками, единое связное опалубочное пространство всех конструкций здания, заполненное монолитным легким бетоном, ригеля перекрытий, опирающиеся помимо колонн на монолитные стены, малый вес здания и как следствие малое давление на грунт обеспечивают повышенную сейсмическую и пожарную устойчивость многоэтажных зданий по изобретению.Factors such as the implementation of the supporting inner frame of rectangular steel pipes filled with heavy and / or light concrete, reinforcement of welds with screw joints and / or rivets, a single connected formwork space of all building structures, filled with monolithic light concrete, crossbar, supported in addition to columns monolithic walls, low weight of the building and, as a result, low pressure on the ground provide increased seismic and fire resistance of multi-storey buildings according to the invention.

Совокупность известных и новых существенных признаков, которыми характеризуется заявленное изобретение, в доступных источниках информации не обнаружена. Это доказывает новизну заявляемого изобретения. Изобретение может быть многократно реализовано в соответствии с приведенной технологией монтажа с достижением указанного технического результата, что доказывает ее промышленную применимость.The combination of known and new significant features that characterize the claimed invention in accessible sources of information is not found. This proves the novelty of the claimed invention. The invention can be repeatedly implemented in accordance with the above installation technology with the achievement of the specified technical result, which proves its industrial applicability.

Источники информации:Information sources:

1. Патент RU №62128 U1. Конструктивная система для строительства малоэтажных зданий с металлическим каркасом. Опубл. 27.03.2007.1. Patent RU No. 62128 U1. Constructive system for the construction of low-rise buildings with a metal frame. Publ. 03/27/2007.

2. Патент RU №2295010 С2. Малоэтажное здание. Опубл. 10.03.2007.2. Patent RU No. 2295010 C2. Low-rise building. Publ. 03/10/2007.

3. Патент RU №92037 U1. Быстровозводимое здание. Опубл. 10.03.2010 (прототип).3. Patent RU No. 92037 U1. Prefabricated building. Publ. 03/10/2010 (prototype).

Claims (4)

1. Быстровозводимое энергоэффективное каркасное здание, содержащее фундамент, жесткий каркас, стены, межэтажные перекрытия и листы опалубки, пространство между которыми заполнено легким бетоном, отличающееся тем, что стены содержат два не связанных между собой металлических каркаса, внутренний каркас является несущим каркасом всего здания, выполнен из опирающихся на фундамент вертикальных колонн, жестко связанных между собой на уровне перекрытия ригелями внутреннего каркаса, на расстоянии от 0,1 до 1 м от внутреннего каркаса выполнен легкий внешний каркас здания, скрепляемый с внутренним каркасом временными фиксаторами, которые убирают по мере заполнения опалубки легким бетоном, перекрытия выполнены из упомянутых ригелей внутреннего каркаса с закрепленными на них балками перекрытия, причем колонны, ригеля, балки перекрытия и внешний каркас оборудованы гнутым профилем, на котором закреплены листы опалубки, образующие единое связное опалубочное пространство стен и перекрытий.1. A prefabricated energy-efficient frame building containing a foundation, a rigid frame, walls, flooring and formwork sheets, the space between which is filled with lightweight concrete, characterized in that the walls contain two metal frames not connected to each other, the internal frame is the supporting frame of the entire building, made of vertical columns resting on the foundation, rigidly interconnected at the level of overlapping with the crossbars of the inner frame, at a distance of 0.1 to 1 m from the inner frame the outer cage of the building, fastened to the inner frame with temporary fixatives, which are removed as the formwork is filled with light concrete, the floors are made of the said crossbars of the internal frame with floor beams fixed to them, and the columns, crossbars, floor beams and the external frame are equipped with a bent profile which fixed formwork sheets forming a single cohesive formwork space of walls and floors. 2. Здание по п.1, отличающееся тем, что на верхнем этаже здания колонны внутреннего каркаса, балки перекрытия и внешний каркас с закрепленными на них листами опалубки образуют мансардную крышу.2. The building according to claim 1, characterized in that on the upper floor of the building the columns of the inner frame, floor beams and the outer frame with sheets of formwork fixed to them form an attic roof. 3. Здание по п.1, отличающееся тем, что колонны и ригеля внутреннего каркаса выполнены из стальных труб прямоугольного сечения и заполнены тяжелым и/или легким бетоном.3. The building according to claim 1, characterized in that the columns and crossbars of the inner frame are made of steel pipes of rectangular cross section and are filled with heavy and / or light concrete. 4. Здание по п.1, отличающееся тем, что в качестве упомянутого фундамента использованы несущие конструкции ранее построенного и/или санируемого здания. 4. The building according to claim 1, characterized in that the supporting structures of the previously constructed and / or sanitized building are used as the mentioned foundation.
RU2012131704/03A 2012-07-24 2012-07-24 Quick-mounting energy-efficient frame building RU2503781C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012131704/03A RU2503781C1 (en) 2012-07-24 2012-07-24 Quick-mounting energy-efficient frame building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012131704/03A RU2503781C1 (en) 2012-07-24 2012-07-24 Quick-mounting energy-efficient frame building

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2503781C1 true RU2503781C1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49884725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012131704/03A RU2503781C1 (en) 2012-07-24 2012-07-24 Quick-mounting energy-efficient frame building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2503781C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613060C2 (en) * 2015-06-29 2017-03-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Rapidly erected frame building
RU2799676C1 (en) * 2023-02-27 2023-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method of pairing a wall of light steel thin-walled structures with a basement over ventilated and cold undergrounds

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1589289A (en) * 1968-10-14 1970-03-23
RU2295010C2 (en) * 2005-03-28 2007-03-10 Марсель Янович Бикбау Low building
RU62128U1 (en) * 2006-06-19 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Талдом Профиль" CONSTRUCTIVE SYSTEM FOR CONSTRUCTION OF SMALL-STOREY BUILDINGS WITH A METAL FRAME
RU92037U1 (en) * 2009-12-11 2010-03-10 Дмитрий Александрович Гайденко QUICK BUILDING BUILDING

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1589289A (en) * 1968-10-14 1970-03-23
RU2295010C2 (en) * 2005-03-28 2007-03-10 Марсель Янович Бикбау Low building
RU62128U1 (en) * 2006-06-19 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Талдом Профиль" CONSTRUCTIVE SYSTEM FOR CONSTRUCTION OF SMALL-STOREY BUILDINGS WITH A METAL FRAME
RU92037U1 (en) * 2009-12-11 2010-03-10 Дмитрий Александрович Гайденко QUICK BUILDING BUILDING

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613060C2 (en) * 2015-06-29 2017-03-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Rapidly erected frame building
RU2799676C1 (en) * 2023-02-27 2023-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Method of pairing a wall of light steel thin-walled structures with a basement over ventilated and cold undergrounds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210301528A1 (en) Systems and methods for constructing a single-storey building
CN109322392B (en) Light steel house and construction method thereof
RU2440471C1 (en) Method to erect outer wall of building and multilayer building panel for its realisation
RU110793U1 (en) ENERGY EFFICIENT SMALL BUILDING
RU92037U1 (en) QUICK BUILDING BUILDING
RU120118U1 (en) MULTILAYER BUILDING PANEL
RU97147U1 (en) MULTI-LAYERED EXTERIOR WALL
RU2630829C2 (en) Method of thermal insulation of building
CN205242616U (en) But rapid Assembly's steel construction building system
RU2440472C1 (en) Method to erect monolithic construction structure of building or facility "bliss house"
RU2503781C1 (en) Quick-mounting energy-efficient frame building
RU62128U1 (en) CONSTRUCTIVE SYSTEM FOR CONSTRUCTION OF SMALL-STOREY BUILDINGS WITH A METAL FRAME
RU2485260C1 (en) Multilayer construction panel
RU2351723C1 (en) Multistory building
CN205475928U (en) Light board building system's of light steel of assembled light -duty superstructure system
RU58566U1 (en) MULTILAYER VERTICAL BUILDING DESIGN (OPTIONS)
CN209817736U (en) Assembly type bay window and structure system thereof
RU124274U1 (en) MONOLITHIC CONSTRUCTION DESIGN OF THE BUILDING OR STRUCTURE "GENESIS-RUS" - "VEFT"
RU63386U1 (en) MULTI-STOREY BUILDING FACILITY DEVICE
RU2369707C1 (en) Low rise building
RU2119020C1 (en) Multistoried building with walls of small-size stones and method for its erection
RU162625U1 (en) ENERGY-SAVING HOUSE
JP2020200657A (en) Heat-shield and heat-insulation structure of wooden frame construction method house
RU158881U1 (en) BUILDING CONSTRUCTION FROM MULTILAYER PANELS
RU169532U1 (en) STEEL CONCRETE COVERING