способ строительства высоких одноэтажных и многоэтажных зданий из штучных материалов невысокой прочности и повышенной сжимаемости (панели и блоки из легких и ячеистых бетонов, пустотелые керамические и силикатные блоки, кирпич, природные камни пиленые или правильной формы из туфа, ракушечника и т.п.)

Формула изобретения

Способ строительства высоких одноэтажных и многоэтажных зданий из штучных материалов невысокой прочности и повышенной сжимаемости (панели и блоки из легких и ячеистых бетонов, пустотелые керамические и силикатные блоки, кирпич, природные камни пиленые или правильной формы из туфа, ракушечника и т.п.), заключающийся в постепенной или поэтажной передаче нагрузок от стен, заполнений проемов, перекрытий - для сборных перекрытий через располагаемые по их контуру обвязочные пояса - на колонны, диафрагмы жесткости, выполненные из более прочных и менее деформативных материалов (монолитный железобетон, омоноличенный металл) в вертикальных пустотах, образованных при строительстве стен из вышеуказанных панелей, блоков, камней, отличающийся монолитностью, сейсмостойкостью благодаря использованию пустот в стенах в качестве несъемной опалубки для колонн, диафрагм жесткости, обвязочных поясов и небольшой разнице в предельной относительной деформации колонн и стен в пределах высоты этажа, отсутствием горизонтальных усадочных трещин или заполняемых монтажной пеной швов под обвязочными поясами, выполняемыми в уровне перекрытий и покрытий, благодаря замоноличиванию (или омоноличиванию) колонн, диафрагм жесткости, обвязочных поясов по мере возведения стен.

Описание изобретения к патенту

Способ строительства высоких одноэтажных и многоэтажных зданий из штучных материалов невысокой прочности и повышенной сжимаемости (панели и блоки из легких и ячеистых бетонов, пустотелые керамические и силикатные блоки, кирпич, природные камни пиленые или правильной формы из туфа, ракушечника и т.п.).

Изобретение относится к области строительства.

Способ осуществляется постепенной (поэтажной) передачей нагрузок от стен, заполнений проемов, перекрытий (для сборных перекрытий через располагаемые по их контуру обвязочные пояса, рассчитываемые как балки-перемычки, висячие стены, в соответствии с п.6.47 СНиПII-22-81*) на колонны, диафрагмы жесткости, выполненные из более прочных и менее деформативных материалов (монолитный железобетон, омоноличенный металл) в вертикальных пустотах, образованных при строительстве стен из вышеуказанных панелей, блоков, камней, и отличается монолитностью благодаря использованию пустот в стенах в качестве несъемной опалубки для колонн, диафрагм жесткости, обвязочных поясов и небольшой разнице в предельной относительной деформации колонн и стен в пределах высоты этажа (при расчетах здания следует убедиться, что сжимающие напряжения в стенах нижнего этажа, соответствующие близким к предельным вертикальным деформациям сжатия наиболее нагруженных колонн нижнего этажа, не превысили расчетные сопротивления применяемой блочной кладки стен; сравнение предельных относительных деформаций колонн и стен, выполненных из вышеуказанных более деформативных материалов, свидетельствует, что для подавляющего большинства возможных значений прочности этих материалов данное условие соблюдается). При нарушении данного условия для кладки стен нижних этажей можно использовать материалы пониженной прочности с меньшим значением модуля деформации, или, при необходимости, регулировать соотношение осадок колонн и стен нижних этажей применением для заполнения вертикальных пустот (колонн) и швов кладки стен бетонорастворных смесей, приготовленных на различных по величине усадки типах вяжущих материалов [для швов - обычных (ПЦ, ШПЦ), для колонн - безусадочных, (ВБЦ) или напрягающих (НЦ, ВРЦ) цементов].

[При выполнении в вертикальных пустотах кладки стен колонн из монолитного железобетона, при перерывах бетонирования, (в местах устройства рабочих швов бетонирования) в блочных стенах рекомендуется предусматривать окна 100×100 мм с устанавливаемыми после удаления мусора заглушками, выпиленными из блоков].

Задачей способа является увеличение скорости возведения зданий, их надежности, сейсмостойкости, снижение трудоемкости и затрат на строительство.

Известен способ строительства с постепенной (поэтажной) передачей нагрузок от стен из легкобетонных и дырчатых керамических блоков, кирпича на края перекрытий, и через них на колонны, монолитные стены (см. фиг.1, 2, 3 - фотографии жилых домов по пр. Победы в г.Липецке по проектам «Оргтехстроя» и «Воронежпроекта-3»), при этом, как и в предлагаемом способе, напряжения сжатия в стенах суммируются только по высоте этажа (в колоннах, монолитных стенах - по высоте здания). Недостатками этого способа, даже в случае последующего нанесения теплоизоляционной штукатурки или эффективной теплоизоляции по типовой серии 2.030-2.01.1-3 «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ», являются:

1) Неизбежность снижения термического сопротивления, образования «мостиков холода» по фасадам вдоль перекрытий, монолитных стен, колонн.

2) Трудность укладки перемычек над оконными проемами и верхнего ряда блочной кладки (под перекрытием) с уменьшением высоты блоков «по месту», трудность заполнения верхних швов (вертикальных и горизонтальных) между блоками и перекрытием, ввиду чего они, обычно, остаются пустыми, а кладка наружных стен в этом случае считается вертикальной консолью, верх которой с перекрытием не связан; даже в случае заполнения этих швов раствором или клеем последующая усадка кладки приведет к неизбежному образованию трещин. Все это снижает монолитность конструкций, надежность закрепления наружных стен от сдвига относительно перекрытий, колонн на воздействие возможных горизонтальных нагрузок (сейсмика, пульсации ветра, взрывные волны, звуковые при преодолении авиацией «звукового барьера»).

3) Значительные затраты на изготовление и устройство опалубки монолитных колонн, диафрагм жесткости, обвязочных поясов.

Технический результат изобретения заключается в том, что колонны и обвязочные пояса сборных перекрытий (и опорные участки монолитных перекрытий) не требуют опалубки, т.к. устраиваются внутри пустот, выполняемых в стенах при их возведении, армируются и замоноличиваются мелкозернистым бетоном или омоноличиваются при размещении в вертикальных пустотах колонн из других материалов (металл и т.п.) по мере возведения кладки, в связи с чем, благодаря наличию швов и шпонок - уступов кладки - между ними обеспечивается надежное сцепление с постепенной (поэтажной) передачей нагрузки от стен и перекрытий на колонны. При этом полезно устраивать и не используемые для размещения колонн вертикальные пустоты в кладке наружных и внутренних стен: (известно, что радиус инерции сечений i_x пустотелых стен, а зачастую и несущая способность, выше, чем сплошных той же толщины, а гибкость =I_x/i_x, соответственно, ниже, да и термическое сопротивление воздушных прослоек увеличивает общее термическое сопротивление стены без затрат теплоизоляционных материалов) их можно, минуя перекрытия, использовать для скрытого размещения коммуникаций: кабелей, стояков канализации, отопления, вентиляции, централизованного воздушного отопления (кондиционирования), мусоропроводов, вентилируемых шкафов для одежды и т.п., избежав при этом традиционной пробивки для стояков отверстий в перекрытиях и обеспечив установкой шкафных дверей доступ к прокладываемым коммуникациям, скрыто расположенным нагревательным приборам для их ремонта или замены. Общеизвестны и преимущества встроенной мебели в сравнении с корпусной: она не занимает жилой площади, не отличается от отделки стен помещений, все ее плоскости доступны для санобработки. Корпусную мебель сдвинуть с места, чтобы избавиться от паутины, плесени, насекомых (клещи) за задней стенкой, если она стоит у стены, не порвав при этом линолеумный пол, проблематично. Во избежание вызываемых этими факторами аллергических и легочных болезней (бронхиальная астма) при проектировании строительных конструкций, мебели, следует избегать образования труднодоступных для уборки полостей, сообщающихся с жилыми и офисными помещениями.

На фиг.1, 2, 3 представлены фотографии фасадов 13 16 - этажных домов по пр. Победы в г.Липецке, принятых за прототип (фиг.1, 2 по проекту 855-АР ООО «Оргтехстрой», г.Липецк со стенами из газосиликатных блоков, фиг.3 - с аналогичными стенами, облицованными дырчатым керамическим кирпичом по черт. 15331-1-АР, КЖ3 «Воронежпроект-3»). Фрагмент фасада дает представление о трудности монтажа перемычек над проемами под готовым перекрытием и выполнения примыканий верха стен к перекрытиям этажей с подгонкой толщины блоков «по месту».

На фиг.4а, 4б изображены примеры узлов примыкания перекрытий, колонн 2 к обвязочным поясам, выполняемым внутри блочных стен в несъемной опалубке из газосиликатных блоков D500, В2,5 (1) автоклавного твердения. Более тонкие газосиликатные блоки 1а, служащие «несъемной опалубкой» обвязочных поясов снаружи здания, во избежание образования «мостика холода» необходимо применить пониженной плотности (например, D350, В1.5), либо дополнительно изолировать, например, теплоизоляционной керамической окраской «Астратек» (astratek@mail.ru, www.astratek.ru). Для обеспечения затекания бетона обвязочного пояса в пустоты плит перекрытия на 100 мм в них устанавливаются пенопластовые вкладыши 4. Аналогичные вкладыши используются для образования проемов 3, служащих для пропуска коммуникаций через обвязочные пояса. Арматура колонн и обвязочных поясов отодвигается от «несъемной опалубки» при помощи пластиковых фиксаторов 5. Нижняя плоскость несъемной опалубки 7 обвязочных поясов создается установкой тонких газосиликатных блоков т.50 75 мм, либо мелкоячеистой сетки (в т.ч. просечно-вытяжной). Швы плит перекрытий, изготовленных методом непрерывного бетонирования, по торцам армируются сетками 8 с заведением в обвязочные пояса и замоноличиваются мелкозернистым бетоном 10 при бетонировании обвязочных поясов. До затвердевания бетона обвязочных поясов нагрузка от плит перекрытий передается на внутренний участок стены из блоков 1 через клеевой шов 6. На фиг.5 и фрагменте к фиг.5 на примере аналогичного жилого дома по ул. Октябрьской в г.Липецке с расположенным на первом этаже «Жилторгстроем» (строитель дома, показанного на фиг.3), показан случай отсутствия сцепления между газосиликатными блоками, вышедшими за плоскость стены.