BG62451B1 - Набор от готови модулни строителни елементи - Google Patents

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до набор от готови модулни строителни елементи, предназначени за изграждане на едноетажна или многоетажна сграда, изпълнени от бетон. Изобретението се отнася и до метод за изграждане на такава сграда, изпълнена с тези елементи.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е метод за монолитно изграждане на многоетажна сграда, при който след изкопаване на ивичните фундаменти се изработва дървен и метален кофраж, в който се монтира арматурна стомана, образуваща скелета на гредата, след което кофража се залива с бетон.

Налива се подложния бетон на кота 0,00 под сутерен и след втвърдяването му се изработва кофража за бетоновите стени с метални платна и дървени греди, както и кофража за ъгловите колони от дъски и дървени греди.

Изграждат се всички вътрешни стени с керамични тухли, хоризонтално замонолитени с варов разтвор.

Монтира се арматурата в кофража на бетоновите стени. Затваря се арматурата с метален кофраж и дървени греди. Изработва се кофража на колони, греди, щурцове, плоча. Монтира се арматурата за плочата, гредите, поясите, щурцовете над врати и прозорци. Така изграденият кофраж с монтираната арматура се залива с бетон. След втвърдяването на бетона се овлажнява плочата на етажа против съсъхване и напукване. Времето за втвърдяване на бетона е от 2 до 3 дни, което не позволява работа по изграждането на следващия етаж. Пространството между пода и плочата е запълнено с подпори на разстояние от 50 cm до 1 т, които не позволяват последващи довършителни работи по етажа.

След втвърдяването на бетона, образуващ плочата, започва работа по изграждането на следващия етаж. След изграждане на етажа по описания начин се повтаря цикъла за следващия етаж.

С изграждане на покривната конструк ция и нареждане на керемидите и набиране якост на бетона в стените, колоните, гредите, щурцовете и плочата се пристъпва към декофриране на монтирания кофраж и довършителните работи.

Недостатъците на метода за монолитно изграждане на многоетажни сгради са ниската степен на точност на изгражданата сграда в стадий груб строеж. Влагането на кофражни метални платна и дървен материал за кофража на стоманобетоновия скелет и плочи, както и на квалифициран труд за изработването на кофражните работи. Процесът на изпълнение на бетоновите работи, продължителното време (28 дни) за набиране якост на бетона, задържа декофрирането. Влагането на строителни материали като варов и циментов разтвор в големи количества за изправяне кривините от получени издутини на бетона и неравната зидария на зидовете, оскъпява значително строежа.

Известен е метод за едропанелно безкофражно изграждане на многоетажна сграда. С едроразмерни стоманобетонови елементи (панели) се изгражда сграда, като за изпълнението на нулев цикъл и избените помещения се използва дребноразмерен и едроплощен кофраж. Всички носещи стени и подове се изграждат от носещи панели от It до 8t, а преградните неносещи стени от преградни неносещи панели също с тегло 500 kg. Недостатъците на метода на едропанелното строителство са: строителният обект се оборудва със скъпо струваща тежка строителна техника, подвозването на панелите се извършва със специално подготвени автопанеловози, предназначени само за такива елементи. Предвид на това, че фасадните, а и вътрешните и подовите панели се произвеждат като едроразмерни стоманобетонови елементи, топлотехническите и звукоизолационните им качества са ниски. При условие, че сградите, изградени по този метод не са снабдени с централно отопление в помещенията със северно изложение през студените зимни месеци се получава конденз и мухъл, а при лошо изпълнение на фугите между фасадните панели целогодишният конденз е неизбежен. В местата за връзка между отделните елементи (панели) при недобро изпълнение от заварчици и строители се създават предпоставки за корозиране на свързващите елементи и при земетръс има опасност от разкъсване на същите и разрушаване на сградата.

Сградите изпълнени по метода на едроразмерни стоманобетонови елементи (панели) изискват специална подготовка на терена за монтаж на подкранов път и кулокран, широки и здрави подходи за превоз на панелите, равна площадка за каркасите, върху които се разтоварват панелите, висока квалификация на монтажниците за грубия строеж на сградата. Всичко това забавя и оскъпява изграждането на сградата.

От DE 1943332 е известен набор от готови модулни строителни елементи, за изпълнение на строителни конструкции, който се състои от ивичен елемент и междинен ивичен елемент, които имат форма на кух паралелепипед и всеки от тях е разделен с междинна преградна стена, която оформя два еднакви проходни отвора, като към челните им страни са образувани вути. Предвидени са също подов елемент и подова греда за изграждане на подовата конструкция, както и изравнителен елемент за вътрешните и външните зидове.

Изпълнението на строителната конструкция с готовите елементи се извършва в следната последователност:

След завършване на нулевия цикъл се пристъпва към изграждането на етажите, като външните стени се изпълняват от описания набор от ивични и междинни ивични елементи, без свързващ хоризонтално и вертикално замонолитващ разтвор. В образуваните отвори между два елемента се поставя метално парче за свръзка между елементите. След изграждането на етажната височина, на определени места се поставят готови, сглобени в метални рамки преградни стени и се нарежда пода, съставен от подовите елементи и подовите греди.

При вертикалното изграждане на фасадните носещи стени, в образуваните в ъглите кухини се налива бетон, при което се получават бетонови ядки, заякчаващи конструкцията на сградата.

Основен недостатък на изпълнената с тези елементи конструкция е, че полученият скелет на сградата не отговаря на изискванията за земетръс, което ограничава нейното приложение в земетръсни зони. Освен това, подобно на метода за едропанелно безкофражно изграждане на сгради се изисква подравнена монтажна площадка и кулокран за монтаж на преградните вътрешни стени, което оскъпява строежа.

Техническа същност на изобретението

Задача на изобретението е да се създаде набор от готови модулни строителни елементи, с който да се изгради без кофраж и строителна механизация многоетажна сграда, като се съкрати времето за изграждането й. Сградата да има добри топлотехнически и звукоизолационни качества, отговарящи на нормативите за съответното населено място, както и на изискванията за земетръс. Задача на изобретението е да се създаде и метод за изпълнение на такава сграда, в съответствие с поставените цели.

Наборът от готови модулни строителни елементи включва ивичен елемент и междинен ивичен елемент с форма на кух паралелепипед, разделен с междинна преградна стена, оформяща два еднакви проходни отвора, като към челните им страни са образувани вути. Предвидени са също подов елемент и подова греда за изграждане на подовата конструкция, както и изравнителен елемент за външните и вътрешните зидове.

В съответствие с изобретението към набора са предвидени още колонен елемент за изграждане на отвора на ъглови колони, основен и междинен строителен елемент, предназначен за носещи вътрешни и външни стени, преграден елемент за вътрешни-неносещи зидове и ъглов елемент с “Г”-образна форма, за оформяне кофража на поясите.

В горната част на ивичния и междинния ивичен елемент са оформени канали за хоризонтална армировка.

В колонния елемент, който има форма на кух паралелепипед, са образувани проходен отвор и едностранно вута за вертикално замонолитване. В тялото на основния строителен елемент са оформени множество вертикални непроходни отвори и двете му челни страни са изпълнени с вути за вертикално замонолитване.

Целесъобразно е междинния строителен елемент и преградния елемент да бъдат изпълнени с вертикални непроходни кухини и в челата - с вути, като широчината на преградния елемент е равна на половината от широчината на основния строителен елемент.

Основно изискване при изпълнение на елементите от набора е, че ивичния и междинния ивичен елемент, колонния елемент, основния и междинния строителен елемент, както и ъгловия “Г”-образен трябва да имат еднаква широчина и височина.

Методът за изграждане на строителна конструкция с набора от споменатите строителни елементи включва направа на ивичен изкоп за фундамент и наливане на подложен бетон за хоризонтиране на терена, като в местата за колоните се бетонират фусове. Следва заливане на подложен бетон за пода на сутерена и разчертаване етажа на сутерена. Изграждат се външните стени на сутерена или етажа, вътрешните стени с последващо изпълнение на междуетажната плоча. Ивичният фундамент се оформя с нареждане на ивичните и междинните ивични елементи, които се армират хоризонтално и вертикално и оформените от кухините на тези елементи проходни отвори се заливат с бетон.

Външните стени на етажа или сутерена се изграждат с ивичните и междинните ивични елементи, като в местата за колони се поставя колонния елемент.

Вътрешните стени се изграждат с нареждане на основния и междинния строителен елемент, ивичните и междинните ивични елементи, колонните елементи. Основните и междинните строителни елементи се замонолитват вертикално, а колонните елементи и основните и междинните строителни елементи се замонолитват и хоризонтално. Следва изграждане на преградните стени с преградните елементи, които се замонолитват хоризонтално и вертикално.

След изграждане на стените на етажа проходните отвори на ивичните елементи и колонните елементи, с поставена в тях арматура, се заливат с бетон.

Монтират се ъгловите и изравнителните елементи, поставят се върху тях подовите греди и отгоре се нареждат подовите елементи, след което се монтира арматура за поясите и мрежа и така оформената плоча се замонолитва с бетонов разтвор.

Операциите за изграждане на следващия етаж се изпълняват в същата последователност, след което се изгражда подпокривното пространство, с основните и междинните строителни елементи и ъгловите елементи.

Предимствата на предложения набор от строителни елементи, за изграждане на сграда съгласно метода са: точността на използваните елементи позволява да се изпълняват гладки и прави зидове и тавани. Стоманобетонната конструкция на сградата, изградена без кофраж с готовите елементи, представлява стоманобетонна рамка, работеща в две посоки - поема вертикални усилия и усилия, породени от ураганни ветрове и земетръс. Завършената сграда има високи топлотехнически и звукоизолационни качества, в резултат на специфичната конструкция на изграждащите елементи.

Икономисват се дървен материал и други помощни материали. В резултат на хоризонталното и вертикално замонолитване на елементите, с които се изграждат зидовете, те са и носещи, с което допълнително се осигурява конструкцията на сградата. Строителният процес се механизира при грубия строеж. Всичко това води до значително поевтиняване на готовата сграда.

Пояснения на приложените фигури

Настоящото изобретение се илюстрира с приложените фигури, където:

фигура 1 представлява двуетажно двуфамилно жилище - архитектура фигура 2 - ивичен елемент 1 фигура 3 - колонен елемент 2 фигура 4 - основен градивен елемент 3 фигура 5 - междинен градивен елемент За фигура 6 - преграден елемент Зб фигура 7 - междинен ивичен елемент 1а фигура 8 - подов елемент 5 фигура 9 - ъглов елемент 9 фигура 10 - елемент - подова греда 6 фигура 11 - изравнителен елемент 7 фигура 12 - щурц 8 фигура 13 - детайл сутерен - нулев цикъл, етаж фигура 14 - детайл - вариант нулев цикъл - сутерен фигура 15 - детайл - нулев цикъл - опорен зид - сутерен фигура 16 - детайл - стоманобетонова двойно армирана шайба фигура 17 - детайл - стени колони фигура 18 - детайл - връзка стени, ко4 лони фигура 19 - детайл - връзка: колона, стени, подова конструкция фигура 20 - детайл - външен зид връзка: пояс подова конструкция фигура 21 - детайл - връзка: пояс подова конструкция вътрешен зид фигура 22 - детайл - връзка: пояс подова конструкция вътрешен зид вариант фигура 23 - детайл - връзка: пояс подова конструкция вътрешен зид вариант фигура 24 - детайл - подова конструкция армировка фигура 25 - детайл - надзид покрив фигура 26 - детайл - напречен разрез отвор за врата фигура 27 - детайл - отвор за врата

Примери за изпълнение на изобретението

Показаният на фиг.2 ивичен елемент 1 е разчленен с междинна преградна стена 102, с която в него се оформят два проходни отвора 101. В горната част на ивичния елемент са оформени 6 канала 103 за монтиране на хоризонтална армировка. В челните страни на същия са образувани вути, осигуряващи вертикално замонолитване на ивичния елемент 1 в изградения ред. Приложението на този ивичен елемент е за изграждане на ивични фундаменти, подпорни зидове, избени (сутеренни) бетонови зидове, бетонови и стоманобетонни шайби - двойно армирани хоризонтално и вертикално. Могат да се изпълняват самостоятелни и съчетани колони, изграждат се комини и отдушници в бани, тоалетни, кухни, стаи.

На фиг.З е показан колонен елемент 2. В този колонен елемент е образуван проходен отвор 201, а в останалата част са образувани непроходни кухини 202 и едностранно вута за вертикално замонолитване. Използва се за изграждане отвора за ъглови колони като при монтажа последователно се завърта през 90° в зависимост от положението му в какви зидове се изпълнява колоната. След монтажа на арматурата на колоната в отвора 201, същият се залива с бетон.

На фиг.4 е показан основен градивен елемент 3, който се използва за носещи външни и вътрешни стени. В тялото на основния градивен елемент 3 е създадена система от вер тикални непроходни кухини 302, за да се осигури необходимата топлоизолация и звукоизолация на изградената стена. По двете челни страни на основния градивен елемент 3 има вути за вертикално замонолитване на същия в реда.

На фиг.5 е показан междинен градивен елемент За, чиято дължина е равна на половината от основния градивен елемент 3. Елементът За има вертикални непроходни кухини, аналогични на елемента 3 и в челата му са оформени вути за вертикално замонолитване. Използва се при извършване на зидарията с елемент 3, за да създава условия за разместване на вертикалните фуги.

На фиг. 6 е показан преграден елемент Зб, с вертикални и непроходни кухини, а в челата вути. С този преграден елемент Зб се изпълняват вътрешни неносещи преградни зидове, за образуването на сервизните помещения като бани, тоалетни, килери.

На фиг.7 е показан междинен ивичен елемент 1а. Този елемент е половината от ивичния елемент 1 и има всички функции на ивичния елемент, като с междинния ивичен елемент 1а се получава разместването на фугите.

На фиг. 8 е показан подов елемент 5, в тялото на който елемент има образувани проходни отвори 501. С този подов елемент 5 се изгражда подовата конструкция.

На фиг.9 е показан ъглов елемент 4. Същият има “Г”-образна форма и е предназначен за образуване на кофража за поясите на сградата. Монтира се по външните зидове на стените.

Показаният на фиг. 10 елемент - подова греда 6, представлява Т-образна стоманобетонна греда, която в двата си края, а също така в горната си част има чакаща арматура. С елемента - подова греда се образува кофража на плочата.

На фиг. 11 е показан елемент 7, който изпълнява ролята на изравнителен елемент между външните и вътрешните зидове.

На фиг. 12 е показан щурцов елемент 8. С него се образуват отворите за врати и прозорци. Всички описани по-горе елементи се произвеждат при заводски условия - пакетират се на палети и със съответния транспорт се доставят на обекта съгласно спецификация.

С описания набор от 8 броя основни и 3 броя спомагателни елементи по метода се изгражда многоетажната стоманобетонна конструкция на сградата, без кофраж. На фигури 13, 14и15е показан начина за изграждане на нулев цикъл, с помощта на ивичния елемент 1 и междинния ивичен елемент 1а. След направа на ивичен изкоп се налива подложен бетон 12 за хоризонтиране на терена и върху подложния бетон се нареждат елемент 1 и междинния елемент 1а, с което се оформят ивичните фундаменти. В местата на колоните, в подложния бетон са заложени фусовете, излизащи над кота под сутерена. След нареждането на ивичните фундаменти елемент 1 и междинният елемент 1а, армирани хоризонтално и вертикално, със стените си оформят кофража, а с отворите - място за наливане на бетона (виж фиг. 16). След заливането им с бетон изграждането на ивичните фундаменти е приключило. На фиг. 13 и 14 е показан и начина за наливане на подложния бетон 12 за пода на сутерена. След тази операция се разчертава етажа на сутерена. Всички външни стени, изпълнявани като бетонови, например до кота терен, се изграждат от ивичния елемент 1 и междинния ивичен елемент 1а. В местата на всички вътрешни колони, които не са образувани от ивичния елемент 1 се поставя колонен елемент 2 (фиг. 17, 18, 19). Този колонен елемент 2 при ъглова колона между две перпендикулярни стени се завърта на 90° през ред, при колона между три стени - на 180° през два реда, а при колона между 4 стени преминава през 270° и 360“ през трети и четвърти ред.

Вътрешните стени се изграждат с основния градивен елемент 3 и междинния градивен елемент За.

Всички елементи от 1, 1а, 2, 3, За се замонолитват вертикално, а 2, 3, За и хоризонтално. Преградните стени се изграждат с преградния елемент Зб, който се замонолитва хоризонтално и вертикално. Замонолитващият разтвор е вароциментов.

След като се изгради етажа на необходимата височина, кухините на всички стени образувани от елементите 1, 1а и 2 се заливат с бетон. При това положение етажът е иззидан и подготвен за нареждането на ъгловия елемент 4 и изравнителния елемент 7, показани на фиг. 13, 17, 19.

На фиг. 13 е показано изпълнението и хидроизолационни работи - 17, за тази част на зида, контактуващ с почвата.

На фиг. 15 е показан отежнен вариант на опорен зид на сутерен, изграждащ се с ивичен елемент 1.

На фиг. 16 е показано как се образува двойно армирана хоризонтално и вертикално стоманобетонна шайба. След като са поставени ъгловия елемент 4 и изравнителния елемент 7 (фигури 19, 20) целия етаж е подравнен и подготвен за кофраж. На фиг. 19, 20, 21, 22, 23 и 24 са показани начините за образуване кофража на плочата.

На фиг. 19 е показано вътрешното нареждане на елемента - подова греда 6, който ляга с част от своята дължина върху изравнителния елемент 7.

Върху елемента - подова греда 6 се поставя подовия елемент 5, с което в таванната част на плочата за етажа се получава равна и гладка повърхност. По този начин е изпълнена предплочата на етажа. На фиг. 20, 21, 22 и 23 са показани връзките между поясите, елемента - подова греда 6, арматурата 11 и замонолитващия бетон 12. На фиг.24 е показана връзката между ъгловия елемент 4, пояса 10, подовия елемент 5, елемента - подова греда 6 и мрежата 11, образуваща полетата. След тази подготовка с изградени колони (фиг. 17, 18, 19), образувани и положени пояси 10 (фиг. 20, 21, 22, 23), наредена арматурна мрежа, образувала полетата на плочата и закотвена към колоните, поясите и елемента - подова греда 6 (фиг. 24), плочата се замонолитва цялостно със замонолитващ бетонов разтвор 12, показан на фиг. 26. Поради способността на подовия елемент 5 - да поема определено количество вода, намираща се в бетона се получава ефект на акумулиране на влага. При втвърдяването на бетона излишното количество вода е акумулирано от подовите елементи

5. При необходимост от допълнително количество вода, бетона по обратен път си го набавя от тази намираща се в подовите елементи 5, с което се премахва нуждата от допълнителни грижи за плочата, особено в горещите летни месеци. Така плочата е предпазена от напукване и съсъхване, с което се гарантира 100% якостта на замонолитващия бетон, което е от съществено значение за якостта на конструкцията на сградата. Същият ефект се получава и за колони, пояси, шайби. След определено време в рамките на едно денонощие положеният бетон на плочата е набрал достатъчна якост, така че същият позволява да се работи и да поема статични товари, т.е. да се започнат процесите за изграждане на следващия етаж, по описания начин.

След изграждането на втория етаж се пристъпва към изграждането на подпокривното пространство, т.е. надзид, показан на фиг. 25, с основния градивен елемент 3, междинния градивен елемент За, ъгловия елемент 4 и покривната конструкция, състояща се от столица 16, ребро 14, челна дъска 15 и обшивка 13. Върху дървената покривна конструкция по познатия традиционен начин се нареждат керемиди. Изпълняват се топлотехнически мероприятия с перлитоциментова замазка на таванската плоча. Във времето на изпълнението на покривните работи могат да се изпълняват довършителните работи в последния етаж. Със завършване на покрива жилището вътрешно е завършено. Външните довършителни работи, примерно по външните стени на сградата, за гладкост на стените се изпръскват, с което се премахва необходимостта от мазилка. Цялостният процес по изграждането на сградата в пълен завършен вид годен за експлоатация, съгласно изобретението е кратък, в сравнение с традиционния монолитен метод, а сравнен с другите познати методи за изграждане на сгради е и по-икономичен, тъй като не изисква тежка строителна механизация. Това му качество позволява да се изграждат сгради и на труднодостъпни и силно наклонени терени.

Claims (9)

1. Патентни претенции

   1. Набор от готови модулни строителни елементи, включващ ивичен елемент и междинен ивичен елемент, с форма на кух паралелепипед, разделен с междинна преградна стена, оформяща два еднакви проходни отвора, като към челните им две страни са образувани вути, подов елемент и подова греда за изграждане на подовата конструкция, както и изравнителен елемент за вътрешните и външните зидове, характеризиращ се с това, че в набора са предвидени и колонен елемент (2) за изграждане на отвора на ъглови колони, основен строителен елемент (3), междинен строителен елемент (За), предназначен за носещи вътрешни и външни стени, преграден елемент (Зб) за изграждане на вътрешни неносещи зидове и ъглов елемент (4) с “Г”-образна форма, за оформяне кофража на поясите.
2. 2. Набор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в горната част на ивичния елемент (1) и на междинния ивичен елемент (1а) са оформени канали (103) за хоризонтална армировка.
3. 3. Набор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в колонния елемент (2), с форма на паралелепипед, са образувани проходен отвор (201) и едностранно вута за вертикално замонолитване.
4. 4. Набор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в тялото на основния строителен елемент (3) са оформени множество вертикални непроходни отвори (302), а двете му челни стени са изпълнени с вути, за вертикално замонолитване.
5. 5. Набор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че междинния строителен елемент (За) има вертикални непроходни кухини (302) и челата му са оформени с вути.
6. 6. Набор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че преградния елемент (Зб), с форма на паралелепипед, има вертикални непроходни кухини и в челата му са оформени вути, като широчината му е равна на половината от широчината на основния строителен елемент (3).
7. 7. Набор съгласно претенции 1,2,3,4 и 5, характеризиращ се с това, че ивичния и междинния ивичен елемент (1, 1а), колонният елемент (2), основният и междинният строителен елемент (3, За) и ъгловият “Г”-образен елемент (9) имат еднаква широчина и височина.
8. 8. Метод за изграждане на строителна конструкция с набор от строителните елементи съгласно претенция 1, който включва направа на ивичен изкоп за фундамент и наливане на подложен бетон за хоризонтиране на терена, като в местата за колоните се бетонират фусове, с последващо заливане на подложен бетон за пода на сутерена и разчертаване на етажа на сутерена, изграждане на външните стени на сутерена или етажа, изграждане на вътрешните стени с последващо изпълнение на междуетажната плоча, характеризиращ се с това, че ивичния фундамент се оформя с нареждане на ивичните и междинните ивични елементи (1, 1а), които се армират хоризонтално и вертикално и оформените от кухини те на тези елементи проходни отвори (101) се заливат с бетон;

   - външните стени на етажа или сутерена се изграждат с ивичните и междинните ивични елементи (1, 1а), като в местата за колони 5 се поставя колонния елемент (2);

   - вътрешните стени се изграждат с нареждане на основния и междинния строителен елемент (3, За), ивичните и междинните ивични елементи (1, 1а), колонните елементи (2) и основните и междинните строителни елементи (3, За) се замонолитват вертикално, а колонните елементи (2) и основните и междинните строителни елементи (3, За) се замонолитват и хоризонтално;

   - следва изграждане на преградните стени с преградните елементи (Зб), които се замонолитват хоризонтално и вертикално;

   - след изграждане на стените на етажа проходните отвори (101) на ивичните елементи (1, 1а) и колонните елементи (2), с поставена в тях арматура, се заливат с бетон;

   - монтират се ъгловите елементи (4) и изравнителните елементи (7), поставят се върху тях подовите греди (6) и се нареждат върху им подовите елементи (5), след което се монтира арматура за поясите и мрежа (11) и така оформената плоча се замонолитва с бетонов разтвор.
9. 9. Метод съгласно претенция 8, характеризиращ се с това, че операциите за изграждане на следващия етаж се изпълняват в същата последователност, след което се изгражда подпокривното пространство, с основните и междинните строителни елементи (3, За) и ъгловите елементи (4).