монолитное здание

Формула изобретения

Монолитное здание, включающее оболочку, выполненную из волокнистых армирующих элементов и нанесенного на них отвердевающего материала и опертую на контурный пояс, установленный на несущей опорной конструкции, отличающееся тем, что контурный пояс выполнен монолитным и кольцевым, а несущая опорная конструкция из рамы и установленных на ней телескопических колонн, причем волокнистые армирующие элементы соединены с контурным поясом герметически, а последний с телескопическими колоннами подвижно, при этом здание снабжено дополнительными оболочками, расположенными поэтажно внутри основной оболочки с образованием сотовой конструкции помещений здания, причем основная оболочка выполнена сферической, а дополнительные оболочки в виде параллелепипеда, все оболочки снабжены закрепленными в них оконными и дверными рамами и соединены между собой отвердевающим материалом дополнительных оболочек, а волокнистые армирующие элементы всех оболочек выполнены воздухонепроницаемыми.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству монолитных зданий сотовой конструкции на нестабильных грунтах.

Известны здания мелкоячеистой структуры, в которых каждый блок соответствует отдельному помещению. Такие здания состоят из объемных блоков бескаркасной конструкции. Объемно-пространственные блоки являются цельноформованными из монолитного железобетона. В зависимости от назначения различают кухонно-санитарные блоки, лестничные блоки и блоки комнаты. Наибольшая масса таких блоков до 18 т. Строительство из объемных элементов наиболее эффективно в районах с суровыми климатическими и сейсмическими условиями [1]

Недостатками таких зданий являются большая громоздкость, материалоемкость и трудоемкость.

Наиболее близким к изобретению является монолитное здание, содержащее оболочку, выполненную из волокнистых армирующих элементов и нанесенного на них отвердевающего материала и опертую на контурный пояс, установленный на несущей опорной конструкции [2]

Недостатком указанного решения является повышенная теплопередача в атмосферу и разрушение за счет этого окружающей среды.

Задача изобретения снижение материалоемкости, трудоемкости, теплопередачи в атмосферу и сохранение окружающей среды от разрушения.

Поставленная задача решена тем, что контурный пояс выполнен монолитным и кольцевым, а несущая конструкция из рамы и установленных на ней телескопических колонн, причем волокнистые армирующие элементы соединены с контурным поясом герметически, а последний с телескопическими колоннами - подвижно, при этом здание снабжено дополнительными оболочками, расположенными поэтажно внутри основной оболочки с образованием сотовой конструкции помещений здания, причем основная оболочка выполнена сферической, а дополнительно оболочки в виде параллелепипеда, при этом все оболочки снабжены закрепленными в них оконными и дверными рамами и соединены между собой отвердевающим материалом дополнительных оболочек, а волокнистые армирующие элементы всех оболочек выполнены воздухонепроницаемыми.

На фиг. 1 изображено монолитное здание; на фиг.2 фрагмент вертикального разреза здания; на фиг.3 система монолитных зданий, объединенных галереями.

Монолитное здание содержит основную сферическую 1 и дополнительные в виде параллелепипеда 2 оболочки, выполненные из волокнистых армирующих воздухонепроницаемых элементов и нанесенного на них отвердевающего материала. Оболочка 1 оперта на монолитный кольцевой контурный пояс 3, установленный на несущей опорной конструкции 4. Последняя образована из рамы 5 и установленных на ней телескопических колонн 6.

Армирующие элементы соединены с контурным поясом 3 герметически, а контурный пояс 3 с телескопическими колоннами 6 подвижно.

Дополнительные оболочки 2 размещены внутри основной оболочки 1 с образованием сотовой конструкции помещений здания.

Все оболочки 1, 2 снабжены оконными 7 и дверными 8 рамами и cоединены между собой отвердевающим материалом дополнительных оболочек 2.

Монтаж здания начинают с установления телескопических колонн 6 на две и более железобетонные или стальные рамы 5 или платформу, которые оперты на насыпную щебеночную балластную призму или фундамент. Количество телескопических колонн 6 может быть шесть и более. С помощью шарнирного соединения на колонны 6 устанавливают монолитный кольцевой контурный пояс 3, по окружности которого герметизируют волокнистые армирующие элементы пневмооболочки с предварительно закрепленными на ней рамами 7, 8 окон и дверей. После этого в оболочку 1 подают воздух для придания ей жесткости и на ее наружную поверхность, основой которой служат волокнистые армирующие элементы, такие как стекловолокно, базальтовое волокно и др. наносят методом торкретирования слой отверждающегося раствора бетона или керамики, в том числе керамики, полученной методом высокотемпературного самораспространяющегося синтеза.

Сшитые из стекловолокна или базальтового волокна оболочки 2 в виде параллелепипеда надувают. На стены, примыкающие к основной оболочке 1, навешивают рамы 7 окон, а к внутренним стенкам рамы 8 дверей, затем наносят отверждающийся состав тот же, что и для основной формообразующей оболочки 1 изнутри и снаружи. Собранные по этажам оболочки комнаты 2 скрепляются друг с другом и с основной формообразующей оболочки 1 благодаря адгезии отверждающейся матрицы. Смежные стенки пневмооболочек 2 при выравнивании в них давления приобретают плоскопараллельную форму. Высота комнат составляет 3 м.

В неосвещенной центральной части здания располагают центры жизнеобеспечивания здания и торгово-культурные помещения, решающие проблему общения жильцов друг с другом.

Все здание представляет собою монолитную сотовую конструкцию, воспринимающую максимальную часть всех нагрузок. Предлагаемую конструкцию здания целесообразно использовать в системе с аналогичными зданиями 9, соединенными галереями 10.

Здания 9 соединяют друг с другом галереями 10, опертами на опоры 11. Галереи 10 образованы длинными пневмооболочками 12 из волокнистых армирующих элементов с нанесенным на них отверждающимся составом. В галереях 10 расположены коммуникационные сети, пешеходные дорожки, грузовой и пассажирский пневмотранспорт.

Конструкция зданий и их систем предназначена для использования на нестабильных грунтах, вечномерзлой почве, шельфах, песках, но это не исключает ее применения на стабильных грунтах. Во время эксплуатации здания его уровень можно корректировать подсыпной щебенки и т. п. под каждую раму 5, обеспечивая долговечность его использования. Здание обладает прочностью к воздействию атмосферных нагрузок севера и минимальной теплопередачей в атмосферу, в нем отсутствуют углы промерзания и центры разрушения. Дома и связывающие их галереи дороги 10, где проложены коммуникации, не занимают растительной площади земли, а при их возведении не разрушается окружающая среда. Пневмотранспорт обеспечивает дешевый вид сообщения, а также экологически чистый.

Возвещение домов предлагаемой конструкции экономически выгодно, т.к. сокращает трудозатраты, материалоемкость и время монтажа при сохранении требуемой прочности. Также снижены затраты на строительство, эксплуатацию и ремонт коммуникаций, транспортных магистралей и общетранспортных расходов.