RU2780187C1 - Method for constructing a basement floor unit with a column over cold and ventilated undergrounds - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to the construction of buildings with a reinforced concrete frame on pile foundations in permafrost, in particular to the construction of a basement floor unit with a column above a cold and ventilated underground. Method for constructing a basement floor unit with a column over cold and ventilated undergrounds of a frame building on a pile foundation includes the installation of a grillage on piles and a basement floor with a column, the construction of external enclosing structures. A fixed formwork is installed on the grillage, on which a layer of heat-insulating material is placed, while reinforcing elements are passed through them for subsequent connection of the formwork with the basement slab. On the formwork, the reinforcement of the basement floor and the nodes of the connection of the floor with the column are performed. By pouring a concrete mixture, a basement and a cement-sand screed are formed. In the extreme axes, after the erection of the frame, laying is carried out from small concrete blocks on the outer sides of the column, on which, to ensure the continuity of the heat-insulating contour of the building, a heater is attached with a snug fit to the ends of the heat-insulating layer of the basement ceiling and the subsequent installation of a ventilated facade.

EFFECT: ensuring the continuity of the heat-shielding shell of the building, reducing the effect of cold accumulation from a massive reinforced concrete grillage.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству зданий с железобетонным каркасом на свайных фундаментах в условиях криолитозоны, в частности к конструкции узла цокольного перекрытия с колонной над холодным и проветриваемым подпольем. The invention relates to the construction of buildings with a reinforced concrete frame on pile foundations in permafrost, in particular to the construction of a basement floor unit with a column above a cold and ventilated underground.

При строительстве жилых и общественных зданий с железобетонным монолитным каркасом в условиях криолитозоны колонны первого этажа опираются через цокольное перекрытие на ростверки, связывающие кусты свай. На цокольное перекрытие укладывается утеплитель из пенополистирольных плит и поверх него выполняется цементно-песчаная стяжка по стальной сетке. В узлах крайних осей зданий кладка из мелких бетонных блоков производится, как правило, на одной вертикали с наружной поверхностью колонн. Далее на кладку крепится утеплитель из минераловатных плит и устраивается вентилируемый фасад. During the construction of residential and public buildings with a reinforced concrete monolithic frame in the conditions of the permafrost zone, the columns of the first floor are supported through the basement ceiling on the grillages connecting the piles. A polystyrene foam insulation is laid on the basement floor and a cement-sand screed is laid on top of it on a steel mesh. In the nodes of the extreme axes of buildings, the laying of small concrete blocks is usually carried out on the same vertical with the outer surface of the columns. Further, a mineral wool insulation is attached to the masonry and a ventilated facade is arranged.

При использовании типовых конструктивных решений в средних осях зданий образуется сквозное теплопроводное включение: «железобетонный ростверк - цокольное перекрытие - колонна», а в крайних осях - «железобетонный ростверк - цокольное перекрытие – колонна - кладка из мелких бетонных блоков». Наличие «мостика холода» на данных участках приводит к возникновению низкой температуры на внутренней поверхности пола перекрытия, не отвечающей нормативным требованиям. Массивность железобетонного ростверка также отрицательно влияет на распределение температуры внутри участка цокольного перекрытия с колонной за счет аккумуляции холода. Как показывает опыт эксплуатации зданий, со временем полистирольные плиты дают усадку и появление щелей между торцами плит и кладкой или колонной приводит к интенсивному поступлению холодного воздуха в зимний период за счет повышенной инфильтрации воздуха, характерной для многоэтажных зданий (9 и более) в климатических условиях Крайнего Севера.When using standard design solutions, a through heat-conducting inclusion is formed in the middle axes of buildings: "reinforced concrete grillage - basement floor - column", and in the extreme axes - "reinforced concrete grillage - basement ceiling - column - masonry of small concrete blocks". The presence of a "cold bridge" in these areas leads to a low temperature on the inner surface of the floor of the ceiling, which does not meet regulatory requirements. The massiveness of the reinforced concrete grillage also negatively affects the temperature distribution inside the basement area with the column due to the accumulation of cold. As experience in the operation of buildings shows, over time, polystyrene plates shrink and the appearance of cracks between the ends of the plates and the masonry or column leads to an intensive flow of cold air in the winter due to increased air infiltration characteristic of multi-storey buildings (9 or more) in the climatic conditions of the Extreme North.

Известны технические решения, в которых зазоры между плитой и кладкой заполняются эффективным теплоизоляционным материалом (см. RU №117943, кл. Е04В 2/00, опубл. 10.07.2012 г. и RU №170253, кл. Е04В 2/00, опубл. 30.12.2016 г.). В данных конструктивных решениях снижается только влияние теплопроводного включения в виде кладки из мелких блоков, и не исключается из «мостика холода» ростверк, колонна и цокольное перекрытие.Technical solutions are known in which the gaps between the slab and the masonry are filled with an effective heat-insulating material (see RU No. 117943, class E04B 2/00, publ. 10.07.2012 and RU No. 170253, class E04B 2/00, publ. December 30, 2016). In these design solutions, only the influence of a heat-conducting inclusion in the form of masonry from small blocks is reduced, and the grillage, column and basement are not excluded from the “cold bridge”.

Задачей настоящего изобретения является разработка теплоэффективной конструкции участка цокольного перекрытия с колонной каркасно-монолитных зданий на свайных фундаментах, позволяющей исключить теплопроводное включение.The objective of the present invention is to develop a heat-efficient design of the basement section with a column of frame-monolithic buildings on pile foundations, which makes it possible to exclude heat-conducting inclusion.

Технический результат, получаемый при использовании заявленного технического решения, характеризуется значительным повышением температуры на поверхности пола первого этажа и уменьшением теплопотерь через участок цокольного перекрытия с колонной за счет полного исключения монолитной цокольной плиты и кладки стен из «мостика холода», снижения влияния ростверка и колонны.The technical result obtained when using the claimed technical solution is characterized by a significant increase in temperature on the floor surface of the first floor and a decrease in heat loss through the section of the basement with the column due to the complete exclusion of the monolithic basement slab and masonry walls from the "cold bridge", reducing the influence of the grillage and columns.

Для решения поставленной задачи способ сооружения узла цокольного перекрытия с колонной над холодными и проветриваемыми подпольями каркасного здания на свайном фундаменте, включающий устройство ростверка на сваях и цокольного перекрытия с колонной, возведение наружных ограждающих конструкций, отличается тем, что на ростверке устанавливают несъемную опалубку, на которой размещают слой теплоизоляционного материала, при этом сквозь опалубку и теплоизоляционный слой пропускают арматурные элементы для последующего соединения опалубки с плитой цокольного перекрытия, после чего, на опалубке выполняют армирование цокольного перекрытия и узлов соединения перекрытия с колонной и заливкой бетонной смеси формируют цокольное перекрытие и цементно-песчаную стяжку, кроме того, в крайних осях после возведения каркаса производят кладку из мелких бетонных блоков с наружных сторон колонны, на которую для обеспечения непрерывности теплоизоляционного контура здания крепят утеплитель с плотным прилеганием к торцам теплоизоляционного слоя цокольного перекрытия и последующим устройством вентилируемого фасада.To solve the problem, the method of constructing a basement floor unit with a column above the cold and ventilated undergrounds of a frame building on a pile foundation, including the installation of a grillage on piles and a basement ceiling with a column, the construction of external enclosing structures, is distinguished by the fact that a fixed formwork is installed on the grillage, on which a layer of heat-insulating material is placed, while reinforcing elements are passed through the formwork and the heat-insulating layer for the subsequent connection of the formwork with the basement slab, after which, on the formwork, the reinforcement of the basement and joints of the ceiling with the column are performed and the pouring of the concrete mixture forms the basement and cement-sand screed, in addition, in the extreme axes after the erection of the frame, masonry is made of small concrete blocks on the outer sides of the column, on which, to ensure the continuity of the heat-insulating contour of the building, a heater is attached with a snug fit to the ends of the heat-insulating layer of the basement and the subsequent installation of a ventilated facade.

Анализ признаков заявленного решения свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна». The analysis of the features of the claimed solution testifies to the compliance of the claimed solution with the criterion of "novelty".

Существенный признак новизны заявленного решения заключается в том, что из «мостика холода» полностью исключается монолитная цокольная плита и кладка стены из мелких бетонных блоков, снижается влияния массивного ростверка свай и колонны за счет наличия терморазрыва между ростверком и перекрытием. An essential feature of the novelty of the claimed solution is that the monolithic base slab and the laying of the wall from small concrete blocks are completely excluded from the "cold bridge", the influence of the massive grillage of piles and columns is reduced due to the presence of a thermal break between the grillage and the ceiling.

Совокупность признаков обеспечивает в целом повышение тепловой защиты цокольной части каркасно-монолитных зданий с холодными и проветриваемыми фундаментами, в частности, снижение тепловых потерь через цокольное перекрытие и значительное увеличение температуры на внутренней поверхности пола цокольного этажа. The combination of features provides, in general, an increase in the thermal protection of the basement of frame-monolithic buildings with cold and ventilated foundations, in particular, a decrease in heat losses through the basement ceiling and a significant increase in temperature on the inner surface of the basement floor.

Заявленное техническое решение на примере конструкции участка цокольного перекрытия с колонной в средних и крайних осях здания поясняется чертежом, при этом на фигуре 1 показан общий вид узла цокольного перекрытия с колонной средних осей с разрезом на фигуре 2, где 1 - железобетонная колонна λ=1,92 Вт/(м²·°С), 2 - цементно-песчаная стяжка λ=0,76 Вт/(м²·°С), 3 - цокольная плита перекрытия λ=1,92 Вт/(м²·°С), 4 - теплоизоляция из ПСБ λ=0,038 Вт/(м²·°С), 5 - монолитный железобетонный ростверк λ=1,92 Вт/(м²·°С), 6 - сборный фундаментные сваи λ=1,92 Вт/(м²·°С), 7 - цементно-стружечные плиты λ=0,76 Вт/(м²·°С), 8 - соединительный элемент λ=58 Вт/(м²·°С); на фигуре 3 - разрез узла цокольного перекрытия с колонной средних осей; на фигуре 4 - общий вид узла цокольного перекрытия с колонной крайних осей с разрезом на фигуре 5, где 9 - кладка из бетонных блоков λ=0,76 Вт/(м²·°С), 10 - минераловатные плиты λ=0,042 Вт/(м²·°С).The claimed technical solution on the example of the design of the basement section with a column in the middle and extreme axes of the building is illustrated by the drawing, while figure 1 shows a general view of the basement floor assembly with a column of middle axes with a section in figure 2, where 1 is a reinforced concrete column λ=1, 92 W / (m ² ° C), 2 - cement-sand screed λ = 0.76 W / (m ² ° C), 3 - basement slab λ = 1.92 W / (m ² ° C ), 4 - thermal insulation from PSB λ = 0.038 W / (m ² ° C), 5 - monolithic reinforced concrete grillage λ = 1.92 W / (m ² ° C), 6 - prefabricated foundation piles λ = 1.92 W / (m ² ° C), 7 - cement-bonded particle boards λ = 0.76 W / (m ² ° C), 8 - connecting element λ = 58 W / (m ² ° C); figure 3 - section of the basement node with a column of middle axes; figure 4 - general view of the basement assembly with a column of extreme axes with a cut in figure 5, where 9 - concrete block masonry λ=0.76 W/(m ² °C), 10 - mineral wool slabs λ=0.042 W/ (m ² ° C).

Новое решение реализуется следующим образом. Между сваями 6 устраивают монолитные железобетонные ростверки 5 с выпуском арматуры для колонн 1 первого этажа (см. фиг. 1-3). На уровне верха ростверка 5 устанавливают несъемную опалубку 7, например, из цементно-стружечных плит (ЦСП), на которую без зазоров размещают теплоизоляционные плиты 4 с перевязкой швов, например, из пенополистирола в нижних слоях и экструзионного пенополистирола в верхнем слое. Несъемную опалубку 7 соединяют с монолитной плитой цокольного перекрытия 3 посредством специальных соединительных элементов из круглой стали или стеклопластиковой арматуры 8, для чего, элементы 8 проводят сквозь теплоизоляционный слой 4. Далее выполняют армирование цокольного перекрытия 3 и узлов соединения перекрытия с колонной 1, заливают бетонную смесь для цокольного перекрытия. На поверхности перекрытия 3 формируют цементно-песчаную стяжку 2.The new solution is implemented as follows. Between the piles 6 arrange monolithic reinforced concrete grillages 5 with the release of reinforcement for the columns 1 of the first floor (see Fig. 1-3). At the level of the top of the grillage 5, a fixed formwork 7 is installed, for example, from cement-bonded particle boards (DSP), on which heat-insulating boards 4 are placed without gaps with bandaging of the seams, for example, from expanded polystyrene in the lower layers and extruded polystyrene foam in the upper layer. The fixed formwork 7 is connected to the monolithic basement slab 3 by means of special connecting elements made of round steel or fiberglass reinforcement 8, for which, the elements 8 are passed through the heat-insulating layer 4. Next, the reinforcement of the basement ceiling 3 and the junctions of the ceiling with the column 1 are performed, the concrete mixture is poured for the basement. A cement-sand screed 2 is formed on the surface of the floor 3.

Другим вариантом может быть использование минераловатных плит для наружной теплоизоляции цокольного перекрытия 5. В этом случае крепление минераловатных плит можно осуществить на тарельчатых дюбелях. В наружном слое плит следует использовать кашированные плиты.Another option may be to use mineral wool boards for external thermal insulation of the basement 5. In this case, the mineral wool boards can be fastened on dish-shaped dowels. Laminated boards should be used in the outer layer of boards.

В крайних осях после возведения каркаса производят кладку 9 из мелких бетонных блоков с наружных сторон колонны 1 (см. фиг. 4-5). На кладку 9 крепят утеплитель, например, из минераловатных плит 10 с последующим устройством вентилируемого фасада. При этом плиты 10 прилегают плотно к торцам пенополистирольных плит 4 цокольного перекрытия 3, обеспечивая непрерывность теплоизоляционного контура здания.In the extreme axes, after the erection of the frame, masonry 9 is made of small concrete blocks on the outer sides of the column 1 (see Fig. 4-5). A heater is attached to the masonry 9, for example, from mineral wool boards 10, followed by a ventilated facade. In this case, the plates 10 adjoin tightly to the ends of the polystyrene foam plates 4 of the basement 3, ensuring the continuity of the heat-insulating contour of the building.

Таким образом, преимуществом заявленного конструктивного решения узла цокольного перекрытия с колонной каркасно-монолитных зданий с проветриваемыми и холодными подпольями является:Thus, the advantage of the declared constructive solution of the basement floor unit with a column of frame-monolithic buildings with ventilated and cold undergrounds is:

- обеспечение неразрывности теплозащитной оболочки зданий;- ensuring the continuity of the heat-shielding shell of buildings;

- уменьшение тепловых потерь через цокольное перекрытие;- reduction of heat losses through the basement;

- повышение температуры на внутренней поверхности цокольного перекрытия и смещение линии с нулевой температурой внутри конструкции цокольного перекрытия от поверхности пола; - temperature rise on the inner surface of the basement and displacement of the line with zero temperature inside the structure of the basement from the floor surface;

- снижение влияния аккумуляции холода от массивного железобетонного ростверка.- reducing the effect of cold accumulation from a massive reinforced concrete grillage.

Claims (1)

Способ сооружения узла цокольного перекрытия с колонной над холодными и проветриваемыми подпольями, включающий устройство ростверка на сваях и цокольного перекрытия с колонной, возведение наружных ограждающих конструкций, отличающийся тем, что на ростверке устанавливают несъемную опалубку, на которой размещают слой теплоизоляционного материала, при этом сквозь опалубку и теплоизоляционный слой пропускают арматурные элементы для последующего соединения опалубки с плитой цокольного перекрытия, после чего на опалубке выполняют армирование цокольного перекрытия и узлов соединения перекрытия с колонной и заливкой бетонной смеси формируют цокольное перекрытие, кроме того, в крайних осях после возведения каркаса здания производят кладку из мелких бетонных блоков с наружных сторон колонны, на которую для обеспечения непрерывности теплоизоляционного контура здания крепят утеплитель с плотным прилеганием к торцам теплоизоляционного слоя цокольного перекрытия и последующим устройством вентилируемого фасада.A method for constructing a basement floor unit with a column above cold and ventilated undergrounds, including the installation of a grillage on piles and a basement floor with a column, the construction of external enclosing structures, characterized in that a fixed formwork is installed on the grillage, on which a layer of heat-insulating material is placed, while through the formwork and the heat-insulating layer let reinforcing elements pass for the subsequent connection of the formwork with the basement slab, after which the reinforcement of the basement is performed on the formwork and the joints of the ceiling with the column and the pouring of the concrete mixture form the basement, in addition, in the extreme axes, after the erection of the building frame, masonry is made from small concrete blocks from the outer sides of the column, on which, to ensure the continuity of the heat-insulating contour of the building, a heater is attached with a snug fit to the ends of the heat-insulating layer of the basement and the subsequent device is ventilated th facade.

Images