CZ307905B6 - Víceúčelový železobetonový prefabrikovaný bezprůvlakový sloupový systém - Google Patents

Abstract

Vynález se týká víceúčelového železobetonového prefabrikovaného bezprůvlakového sloupového systému složeného z nosných sloupů (1, 7) a stropních dílců (2) vzájemně spojených pomocí kloubových styků (3), který je rozebíratelný. Kloubové styky (3) jsou tvořeny kotevními deskami (4) a úložnými deskami (5) a jsou osazeny osazovacími prvky (6). Kotevní desky (4) jsou součástí nosného sloupu (1, 7) a úložné desky (5) jsou umístěny v rozích stropních dílců (2).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká prefabrikovaného železobetonového bezprůvlakového sloupového stavebního systému pro vícepodlažní budovy. Jeho charakteristickým článkem jsou demontovatelné kloubové styky sloupů a velkorozměrových železobetonových stropních dílců, jejichž významnou vlastností je možnost demontáže systému a opakované sestavení dílců systému na jiném místě a v jiném funkčním uspořádání.

Dosavadní stav techniky

V současné době existuje několik způsobů řešení demontovatelných prefabrikovaných železobetonových bezprůvlakových systémů např. MXB-5, CD-20, SMT, Bestcon 30 nebo Moducon 2000. Všechny jsou založené na kombinaci stropních desek, sloupů a stěn. Stropní dílce jsou tvořené jako kazetové žebrové, popř. obousměrně předpínané. Osová vzdálenost sloupů je 3,6 až 3,9 x 5,4 až 7,5 m, tloušťka desek 200 až 400 mm, rozměr čtvercových sloupů 200 x 200 až 300 x 300 mm. Sloupy mají vždy výšku jen jednoho podlaží, což neumožňuje např. jednoduchou kombinaci různě vysokých podlaží a vyžaduje provádění složitých ztužidel v každém patře. Stropní dílce jsou zpravidla ukončeny v rohových částech na horním zhlaví sloupů. Styk stropních desek a sloupů je proveden pomocí trnů, někdy opatřených závitem, vyčnívajících ze zhlaví sloupů. V rozích stropních desek jsou pak otvory pro průchod těchto trnů skrz stropní dílec. V některých případech jsou stykové otvory ve stropní desce vyplněny maltou s malým smršťováním, což znesnadňuje případnou demontáž systému.

Dále existuje řada patentových spisů obsahujících dílčí řešení bezprůvlakových sloupových systémů, nikoliv však systémů demontovatelných. Příkladem jsou např. ukrajinské užitné vzory UA 45790 (U) a UA 45788 (U) zveřejněné 25. 11. 2009, užitný vzor UA 51630 (U) zveřejněný 26. 7. 2010 nebo ruský patent RU 2591994 (Cl) zveřejněný 20. 7. 2016 zabývající se obdobně přípravky pro připojení bezprůvlakových stropních desek na sloupy pomocí svařovaných spojů, mezinárodní patentová přihláška WO 2017078567 (AI) zveřejněná 11.5. 2017 zabývající se spojem mezi bezprůvlakovou stropní deskou a sloupem bez hlavic, nebo japonská patentová přihláška JPH 1096263 (A) zveřejněná 14. 4. 1998 a americká patentová listina US 5809712 (A) zveřejněná 22. 9. 1998 zabývající se připojením stropních dílců opatřených otvory v rozích na ocelové tmy vystupující ze zhlaví sloupů, následně vyplněných cementovou maltou. Obdobným řešením se zabývá čínský patent CN 104947803 (A) publikovaný 30. 9. 2015. Dalším příkladem je americká patentová listina US 3354593 (A) zveřejněná 28. 11. 1967, popř. korejské patentové listiny KR 101318284 (Bl) zveřejněná 25. 6. 2013 a KR 101135881 (Bl) zveřejněná 19. 10. 2011 zabývající se obdobně spojením stropní desky pomocí otvorů v jejím středu na ocelové tmy vystupující ze zhlaví sloupů, následně vyplněných cementovou maltou.

V těchto patentových spisech a přihláškách zejména nejsou řešeny otázky spojené s demontovatelností bezprůvlakových nosných železobetonových prefabrikovaných systémů, která by umožnila opakované sestavení dílců systému na jiném místě a v jiném funkčním uspořádání.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody jsou z větší části řešeny železobetonovým prefabrikovaným bezprůvlakovým sloupovým stavebním systémem s kloubovými styky podle tohoto vynálezu, který sestává z prefabrikovaných železobetonových sloupů a velkorozměrových železobetonových stropních dílců. Prefabrikované sloupy n-úhelníkového nebo kruhového průřezu jsou v horním zhlaví

- 1 CZ 307905 B6 opatřené zabudovanými ocelovými kotevními prvky, k nimž jsou připojené ocelové osazovací prvky, na které jsou v rozích ukládány velkorozměrové stropní dílce opatřené zabudovanými ocelovými osazovacími prvky. Stropní dílce mohou být čtvercové, např. 3,6 m x 3,6 m, obdélníkové 2,4 až 3,6 m x 5,4 až 9,6 m, popř. obecně n-úhelníkové, s délkou hrany 2,4 až 4,8 m, a mohou být plné, popř. žebrové a kazetové, předpjaté, popř. nepředpjaté.

Suchá montáž, popř. demontáž a opakovaná montáž stropních dílců opatřených v rozích ocelovými osazovacími prvky na sloupy se zabudovanými a dodatečně vloženými ocelovými profily umožňuje rychlou a snadnou montáž a demontáž železobetonové konstrukce. Demontovatelné styky sloupů a velkorozměrových stropních desek jsou řešeny na principu universálního styku průvlaku a sloupu, dle českého patentu č. 305028 nebo č. 305454. Demontovatelný styk sestává z kotevních desek umístěných ve sloupu a z úložných kovových desek umístěných v rozích stropních dílců, nasunutých shora na osazovací prvky, připevněné ke kotevním deskám ve sloupech. Kotevní desky jsou zabudovány pomocí kotevní výztuže do bočních stěn svislého železobetonového sloupu a úložné kovové desky jsou pomocí kotevní výztuže zabudovány do rohů železobetonových stropních dílců.

Styk sloupů je řešen jako kontaktní, při němž je horní sloup uložen přímo na zhlaví spodního sloupu, bez přerušení stropními dílci. Styk sloupů je řešen jako kloubový nebo tuhý na principu spojení sloupu nižšího a sloupu vyššího podlaží s možností vyloučení mokrých procesů, svařování a šroubování, s možností jeho rozebrání a opětného sestavení na jiném místě, dle českého patentu č. 305679. Demontovatelný styk sloupů sestává nejméně z jedné vyčnívající kovové tyče ze zhlaví sloupu nižšího stupně opatřené závitem a osazovací, rektifikační maticí, na kterou je shora nasunut sloup vyššího podlaží opatřený zabudovanou kovovou deskou s alespoň jedním otvorem, opatřeným plastovým pouzdrem procházejícím až do nosného průřezu sloupu vyššího podlaží pro zasunutí kovové tyče, případně otvorem a montážní kapsou v patě sloupu vyššího podlaží pro umístění spřahovací matice. Prostorovou tuhost demontovatelného železobetonového prefabrikovaného bezprůvlakového sloupového systému zajišťují vložené ztužující prvky - diafragmy, diagonály, apod. - spřahující protilehlé sloupy ve dvou vzájemně kolmých rovinách např. dle české přihlášky vynálezu PV 2013-848.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr. 1 je znázorněno příkladné uspořádání nosného systému v ortogonální soustavě, na obr. 2 je příkladné spojení sloupových a stropních dílců a vzájemné spojení sloupových dílců nižšího a vyššího podlaží. Na obr. 3 jsou znázorněny příklady možných tvarů sloupových dílců a na obr. 4 jsou znázorněny příklady tvarů stropních dílců a možné skladby stropu. Na obr. 5 jsou znázorněny příklady zajištění prostorové tuhosti konstrukčního systému.

Příklady uskutečnění vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno příkladné uspořádání nosného systému podle vynálezu v ortogonální soustavě sestávající se z nosných sloupů 1 a stropních dílců 2 vzájemně spojených kloubovými styky 3.

Na obr. 2 je znázorněno příkladné provedení kloubového styku 3 mezi nosným sloupem 1 nižšího podlaží a stropním dílcem 2 pomocí ocelových kotevních desek 4 umístěných ve sloupu 1 a z úložných kovových desek 5 umístěných v rozích stropních dílců 2, nasunutých shora na osazovací prvky 6, připevněné ke kotevním deskám 4 ve sloupech L Tuhý styk sloupu 1 nižšího a sloupu 7 vyššího podlaží je tvořen vyčnívajícími osazovacími tyčemi 8 ve zhlaví sloupu 1 nižšího podlaží opatřenými závitem a osazovacími, rektifikačními maticemi, na které je shora

-2CZ 307905 B6 nasunut sloup 7 vyššího podlaží opatřený zabudovanou patní deskou 9 s otvory a montážními kapsami v patě sloupu vyššího podlaží pro umístění spřahovacích matic 10.

Na obr. 3 jsou znázorněny příklady tvaru nosných prefabrikovaných sloupů 1 a 7 v závislosti na počtu stropních dílců 2 uložených pomocí kloubových styků 3 pro případ n-úhelníkového a kruhového sloupu 1 a 7 a umístění ocelových kotevních desek 4, úložných kovových desek 5 osazovacích prvků 6.

Na obr. 4 jsou znázorněny příklady tvaru nosných stropních dílců 2 v případě čtvercového půdorysu A rozměrů 2,4 až 3,6 x 2,4 až 3,6 m, obdélníkového půdorysu B rozměrů 2,4 až 3,6 x 5,4 až 9,6 m, trojúhelníkového půdorysu C o délce hrany 2,4 až 4,8 m, pětiúhelníkového půdorysu D o délce hrany 2,4 až 4,8 m, osmiúhelníkového půdorysu E o délce hrany 2,4 až 4,8 m a obecného lichoběžníkového půdorysu F vnějších rozměrů 2,4 až 4,8 x 2,4 až 3,6 m.

Na obr. 5 jsou znázorněny příklady zajištění prostorové tuhosti konstrukčního systému sestávajícího se z nosných sloupů 1, 7 a stropních dílců 2 spojených kloubovými styky 3. Prostorová tuhost nosného systému dle vynálezu je zajištěna pomocí ztužujících stěnových diafragmat 11, popř. ztužujících diagonál 12 umístěných ve dvou na sebe kolmých směrech a připojených k nosným sloupům 1, 7 pomocí kloubových styků 13.

Průmyslová využitelnost

Víceúčelový demontovatelný železobetonový prefabrikovaný bezprůvlakový sloupový systém podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění zejména při stavbě vícepodlažních bytových nebo administrativních budov s možností demontáže nosné konstrukce po dosažení morální životnosti stavby a její využití v dalším životním cyklu. Déle nalezne konstrukční systém dle vynálezu uplatnění i v případě dočasných staveb. Možnost demontáže a opětovného použití prefabrikovaných konstrukčních prvků, dílců a částí stavby v rozsahu jejich životnosti a funkčnosti, jako alternativa demolice je významným nástrojem k dosažení udržitelné výstavby.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (6)

1. Víceúčelový železobetonový prefabrikovaný bezprůvlakový sloupový systém složený z nosných sloupů (1,7) a stropních dílců (2) vzájemně spojených pomocí kloubových styků (3), vyznačující se tím, že je rozebíratelný a kloubové styky (3) jsou tvořeny kotevními deskami (4) a úložnými deskami (5) a jsou osazeny osazovacími prvky (6), kdy kotevní desky (4) jsou součástí nosného sloupu (1, 7) a úložné desky (5) jsou umístěny v rozích stropních dílců (2).

2. Víceúčelový sloupový systém, podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosný sloup (1) nižšího podlaží a nosný sloup (7) vyššího podlaží jsou spojeny pomocí osazovacích tyčí (8) vyčnívajících z nižšího sloupu (1), na které je nasunut sloup (7) vyššího podlaží opatřený zabudovanou patní deskou (9) s otvory a montážními kapsami v patě sloupu (7) vyššího podlaží pro umístění spřahovacích matic (10).

3. Víceúčelový sloupový systém podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nosné sloupy (1, 7) mají výšku jednoho nebo více podlaží, přičemž stropní dílce (2) jsou připojeny v jakékoliv výšce sloupu.

4. Víceúčelový sloupový systém podle, kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že nosné sloupy (1,7) mají n-úhelníkový a/nebo kruhový půdorys.

-3 CZ 307905 B6

5. Víceúčelový sloupový systém podle, kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že stropní dílce (2) mají tvar obecného n-úhelníku.

6. Víceúčelový sloupový systém podle, kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 5, vyznačující 5 se tím, že kotevní desky (4), úložné desky (5), osazovací prvky (6), osazovací tyče (8) a patní desky (9) jsou kovové a/nebo z vysokopevnostního kompozitu.