CS202142B1

CS202142B1 - Space cell with metal suporting skelett and method of prducing the same

Info

Publication number: CS202142B1
Application number: CS313576A
Authority: CS
Inventors: Norbert Malachta; Otakar Polak; Jaroslav Novak
Original assignee: Norbert Malachta; Otakar Polak; Jaroslav Novak
Priority date: 1976-05-11
Filing date: 1976-05-11
Publication date: 1980-12-31

Description

Vynález se týká prostorové buňky s kovovou nosnou kostrou, která je zejména přemístitelnou stavební buňkou, a způsobu její výroby.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a spatial cell with a metal support frame, which is in particular a displaceable building cell, and to a method for producing it.

Známé prostorové buňky s kovovou nosnou kostrou jsou převážně řešeny jako stavební jednotky vícepodlažních budov a jejich konstrukce je zaměřena na toto základní použití, kdy jsou prostorové buňky kladeny do řad vedle sebe a nad sebe. Převážná část takových buněk má pouze jednu, popřípadě dvě čelní stěny vystaveny povětrnostním vlivům, zatímco ostatní boční stěny mají funkci jen vnitřních dělicích příček, které mohou být popřípadě vynechány, je-li požadováno vytvoření většího vnitřního prostoru. Buňky tohoto typu jsou opatřeny nosnou kostrou z kovových profilových tyčí, které jsou tenkostěnné, aby se co nejvíce snížila vlastní hmotnost buňky a zejména její nosné kostry. Podlahový a stropní rám je vytvářen vždy nejméně ze dvou dílů, z nichž každý má jiný tvar příčného průřezu a plní jinou funkci, zejména musí přidržovat a nést vnitřní výplňové a nosné desky. Vzájemné spojování jednotlivých profilových tyčí, umístěných rovnoběžně vedle sebe a tvořících jednu příčlí kostry, je nutno provádět bodovými svary nebo tvarovými spoji. Výroba takové nosné kostry je velmi náročná a složitá, protože je nutno vyrobit velké množství druhů profilových tyčí, které musí být pracně spolu spojovány.Known spatial cells with a metal supporting frame are mainly designed as building units of multi-storey buildings and their construction is focused on this basic use, where the spatial cells are laid in rows side by side and above each other. The bulk of such cells have only one or two front walls exposed to the weather, while the other side walls function only as internal partition walls, which may optionally be omitted if a larger interior space is desired. Cells of this type are provided with a support frame made of metal profiled rods which are thin-walled in order to reduce as much as possible the self-weight of the cell and in particular its support frame. The floor and ceiling frames are each formed of at least two parts, each having a different cross-sectional shape and performing a different function, in particular having to hold and support the inner panels and support plates. The interconnection of the individual profile bars, placed parallel to each other and forming one rung of the carcass, must be done by spot welding or by fitting joints. The production of such a carcass is very difficult and complicated, because it is necessary to produce a large number of types of profile rods which must be laboriously joined together.

Přemístitelné prostorové buňky s kovovou kostrou musejí být ze všech stran opatřeny obvodovým pláštěm, odolávajícím povětrnosti a majícím dostatečný tepelný odpor. Obvodové stěny těchto známých buněk jsou vícevrstvové, sestávající z několika vrstev deskových materiálů, mezi nimiž je uložena tepelně izolační výplň. Nosná kostra je opět vytvářena z profilových kovových lišt poměrně složitého profilu, který má vytvářet obvodové drážky pro vkládání zejména vnějších plášťových desek. Vícevrstvé stěny těchto prostorových buněk jsou poměrně nákladné a jejich montáž je zdlouhavá, takže celková cena těchto prostorových buněk je příliš vysoká.Transportable spatial cells with a metal frame must be provided on all sides with a weather-proof enclosure having sufficient thermal resistance. The peripheral walls of these known cells are multilayered, consisting of several layers of plate materials between which a thermal insulation filler is placed. The supporting frame is again formed from profiled metal strips of a relatively complex profile, which is intended to form circumferential grooves for insertion, in particular, of the outer skin plates. The multilayer walls of these spatial cells are relatively costly and time consuming to mount, so the total cost of these spatial cells is too high.

Nedostatky známých prostorových buněk jsou odstraněny do značné míry prostorovou buňkou s kovovou nosnou kostrou podle vynálezu, jejíž pdstata spočívá v tom, že její kostra sestává z dvojitého podlahového rámu, z dvojitého stropního rámu a čtyř rohových dvojitých stojek, jimiž je stropní rám spojen s podlahovým rámem, přičemž stropní i podlahový rám mají příčný průřez ve tvaru širokého hranatého písmene U, jejich ramena jsou obrácena proti sobě a prostor omezený stropními a podlahovými rámy je vyplněn stěnovými panely a na podlahovém rámu jsou uloženy podlahové dílce a na stropním rámu jsou uloženy stropní dílce. Podle jiného kon2 strukčního provedení vynálezu jsou všechny příčle stropních a podlahových rámů vytvořeny z dvojic profilových tyčí s průřezem tvaru L, jejichž ramena, obrácená k sobě, jsou vzájemně spojena soustavou spojovacích destiček zejména obdélníkového tvaru, umístěných v odstupech od sebe po délce každé příčle, přičemž dvojité stojky jsou rovněž tvořeny dvěma navzájem rovnoběžnými profilovými tyčemi s průřezem tvaru L, jejichž ramena jsou u každé dvojité rohové spojky navzájem rovnoběžná. Podle dalšího konkrétního provedení vynálezu je podlahový rám i stropní rám vytvořen ze čtyř profilových tyčí s příčným průřezem tvaru U, spojených vzájemně v rozích rámu, které mají nestejnou šířku obou ramen. Alespoň stěnové výplňové panely jsou vytvořeny z vyztuženého pórobetonu, přičemž podle jiného význaku vynálezu jsou také podlahové a stropní dílce vyrobeny z vyztuženého pórobetonu. Podlahové dílce jsou uloženy svými konci a popřípadě i bočními okraji na spodních nosních lištách profilu L, připevněných z vnitřní strany bočních ramen podlahového rámu. Podobně jsou stropní dílce uloženy na podpěrných konzolách stropního rámu, tvořených zejména profilovými tyčemi průřezu L, spojenými s vnitřními částmi stropního· rámu.The deficiencies of the known spatial cells are largely overcome by the spatial cell with a metal support frame according to the invention, the principle of which is that its skeleton consists of a double floor frame, a double ceiling frame and four corner double legs by which the ceiling frame is connected to the floor. frame, where the ceiling and floor frame have a cross-section in the shape of a wide square U, their arms are facing each other and space limited by ceiling and floor frames is filled with wall panels and floor panels are placed floorboards and ceiling frames are placed . According to another embodiment of the invention, all the rungs of the ceiling and floor frames are formed from pairs of L-shaped cross-sectional bars whose arms facing each other are connected to each other by a plurality of connecting plates of particularly rectangular shape spaced apart along the length of each rung. wherein the double uprights are also formed by two parallel L-shaped cross-sectional bars whose arms are parallel to each other of the double corner connector. According to another particular embodiment of the invention, the floor frame and the ceiling frame are formed from four U-shaped cross-sectional bars connected to each other at the corners of the frame, which have an uneven width of the two legs. At least the wall panels are made of reinforced aerated concrete, and according to another feature of the invention, the floor and ceiling panels are also made of reinforced aerated concrete. The floor panels are supported with their ends and possibly lateral edges on the lower profile rails of the L-profile fixed from the inside of the side arms of the floor frame. Similarly, the ceiling panels are supported on the support brackets of the ceiling frame, consisting mainly of profile bars L of cross-section connected to the inner parts of the ceiling frame.

Prostorové buňky podle vynálezu mohou být využívány jako přemístitelné objekty zařízení stanoviště, ale také je z nich možno sestavovat větší, i několikapodlažní budovy, jsou-li řazeny vedle sebe i nad sebe. Buňky podle vynálezu jsou dokonale nehořlavé, mají malou vlastní hmotnost a jejich výroba je jednoduchá a snadná. Nosná kostra může být vyrobena z profilových tyčí nej jednodušších profilů, které jsou běžně na trhu, přičemž spotřeba oceli na jednu prostorovou buňku nepřevyšuje 500 kg. K výrobě buněk není třeba zvláštních mechanizačních zařízení a buňky jsou s výhodou vyráběny přímo ve výrobnách pórobetonu.The spatial cells according to the invention can be used as movable objects of a site installation, but they can also be used to assemble larger, even multi-storey buildings, when they are arranged side by side and above each other. The cells according to the invention are perfectly non-combustible, have a low self-weight and are simple and easy to manufacture. The carcass can be made of profile bars of the simplest profiles currently on the market, with a steel consumption per space cell not exceeding 500 kg. There is no need for special mechanization equipment to produce the cells and the cells are preferably produced directly in the aerated concrete plants.

Příklady provedení prostorových buněk s kovovou nosnou kostrou podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde značí obr. 1 axonometrický pohled na sestavenou buňku podle vynálezu, obr. 2 pohled šikmo shora na spodní roh nosné kostry a na části osazovaných výplňových dílců, obr. 3 pohled šikmo zdola na horní roh nosné kostry a na části přisazovaných výplňových dílců, obr. 4 šikmý pohled zdola na část rohu nosné kostry, obr. 5 vodorovný řez rohem prostorové buňky, ve kterém se stýkají stěnové panely, obr. 6 svislý řez stropním rámem, do kterého jsou vloženy stěnové panely a na kterém jsou uloženy stropní dílce, a na obr. 7 je zobrazen svislý řez příčlí podlahového rámu, do které jsou vsazeny stěnové panely a která nese podlahové dílce.Fig. 1 shows an axonometric view of the assembled cell according to the invention; Fig. 2 is an oblique top view of the lower corner of the support carcass and of parts of the fitted filler panels; Fig. 3 a view oblique bottom view of the upper corner of the carcass and of the parts of the surface-filled infill panels, fig. 4 bottom oblique view of the corner part of the carcass, fig. 5 a horizontal section through the corner of the spatial cell in which the wall panels meet; in which the wall panels are inserted and the ceiling panels are placed, and FIG. 7 shows a vertical cross-section of a floor frame rung in which the wall panels are inserted and which carries the floor panels.

Prostorová buňka podle vynálezu má ocelovou kostru, ve které jsou v příkladném provedení uloženy pórobetonové stěnové panely 50, opatřené podle potřeby okny a dveřmi, popřípadě jinými prostupy, stropní dílce 60 a podlahové dílce 40, které jsou v příkladném provedení vytvořeny rovněž z vyztuženého pórobetonu.The spatial cell according to the invention has a steel frame in which, in an exemplary embodiment, porous concrete wall panels 50 are provided, provided as necessary with windows and doors or other openings, ceiling panels 60 and floor panels 40, which in the exemplary embodiment also consist of reinforced aerated concrete.

Ocelová nosná kostra sestává z podlahového rámu 10 a ze stropního rámu 20, které jsou uloženy navzájem rovnoběžně, mají obdélníkový tvar a jsou vzájemně spojeny svislými rohovými dvojitými sloupky, tvořenými vždy vnější stojkou 31 a vnitřní stojkou 32; obě stojky 31, 32 jsou tvořeny úhelníkovými tyčemi profilu L a jsou uloženy tak, že jejich ramena jsou v každém rohu u každé dvojice orientována shodným směrem.The steel support frame consists of a floor frame 10 and a ceiling frame 20 which are arranged parallel to each other, have a rectangular shape and are connected to each other by vertical corner double columns, each consisting of an outer upright 31 and an inner upright 32; the two legs 31, 32 are formed by L-shaped angle bars and are arranged so that their arms are oriented in the same direction in each corner of each pair.

Podlahový rám 10 a stropní rám 20 mají v tomto příkladném provedení podobnou konstrukci. Každá příčle podlahového rámu 10 sestává ze dvou vzájemně rovnoběžných profilových tyčí 11, 12 s profilem tvaru L, uložených ve vodorovné rovině v odstupu od sebe, přičemž vnější profilová tyč 11 každé příčle je spojena s vnitřní profilovou tyčí 12 soustavou spojovacích příček 14, tvořeným například obdélníkovými destičkami, přivařenými k okrajům ramen profilových tyčí 11, 12 a rozmístěnými v odstupech od sebe (obr. 2).The floor frame 10 and ceiling frame 20 have a similar structure in this exemplary embodiment. Each rung of the floor frame 10 consists of two parallel L-shaped profile bars 11, 12, spaced apart in a horizontal plane, the outer profile bar 11 of each rung being connected to the inner profile bar 12 by a system of connecting bars 14, e.g. rectangular plates welded to the edges of the legs of the profile bars 11, 12 and spaced apart (FIG. 2).

Stejně je vytvořen stropní rám 20, jehož každá příčle je tvořena dvojicí navzájem rovnoběžných a v odstupu od sebe umístěných profilových tyčí 21, 22 profilu L, které jsou vzájemně spojeny soustavou spojovacích příček 24 obdélníkového tvaru. Vnější profilové tyče 21 jsou vzájemně spojeny ve vnějších rozích stropního rámu 20, kde jsou k nim připojeny vnější stojky 31, a vnitřní profilové tyče 22 jsou zase vzájemně spojeny ve vnitřních rozích stropního rámu 20, kde jsou k nim připevněny vnitřní stojky 32 (obr. 3).In the same way, a ceiling frame 20 is formed, each rung consisting of a pair of parallel and spaced L-shaped profile bars 21, 22 which are connected to each other by a set of connecting bars 24 of rectangular shape. The outer profile bars 21 are connected to each other at the outer corners of the ceiling frame 20 where the outer uprights 31 are attached thereto, and the inner profile bars 22 are connected to each other at the inner corners of the ceiling frame 20 where the inner uprights 32 are attached thereto. 3).

Podlahový rám 10 i stropní rám 20 mají příčle s průřezem ve tvaru širokého hranatého pís>mene U, které jsou svými volnými rameny obráceny proti sobě; mezi oba tyto rámy 10, 20 jsou vloženy stěnové panely 50 z pórobetonu, které jsou proti vysunutí do stran zajištěny k sobě obrácenými rameny podlahového rámu 10 a stropního rámu 20. Stěnové panely 50 mohou být jednovrstvé a popřípadě vyztužené nebo mohou sestávat z vnitřní vrstvy 55 z pórobetonu a z vnější pórobetonové vrstvy 56, mezi nimiž je uložena střední izolační vrstva 57 (obr. 2, 3j. Podle potřeby jsou mezi oba rámy 10, 20 vkládány panely s okenními rámy, dveřmi zárubně 51, doplněné nadedveřním doplňkovým dílcem 52 (obr. 1) a podobně.Both the floor frame 10 and the ceiling frame 20 have cross-sections in the shape of a wide square U which are facing each other with their free arms; aerated concrete wall panels 50 are interposed between the two frames, which are secured to the sides by the inverted arms of the floor frame 10 and ceiling frame 20 to prevent lateral displacement. The wall panels 50 may be monolayer and optionally reinforced or may consist of an inner layer 55 aerated concrete and an outer aerated concrete layer 56, between which an intermediate insulating layer 57 is disposed (Figs. 2, 3j). As required, panels with window frames are inserted between the door frames 51 and the door frame 51, supplemented with an upper door 52. 1) and the like.

Nejméně dvě protilehlé vnitřní profilové tyče 12 podlahového rámu 10 jsou spojeny s rovnoběžnou podlahovou nosnou lištou 13 profilu L, jejíž jedno rameno je obráceno k protilehlé příčlí podlahového rámu 10 a je na něm uložen konec podlahového dílce 40 z pórobetonu. Podobně je vnitřní profilová tyč 22 stropního rámu 22 opatřena z vnitřní strany připojenou nosnou lištou 23 profilu L, na kterou jsou zase uloženy konce stropních dílců 60, vyrobených rovněž z vyztuženého pórobetonu.At least two opposite inner profile bars 12 of the floor frame 10 are connected to a parallel L-shaped floor support rail 13, one arm of which faces the opposite rung of the floor frame 10 and accommodates the end of the aerated concrete floor panel 40. Similarly, the inner profile rod 22 of the ceiling frame 22 is provided with an internally connected L-shaped support rail 23 on which the ends of the ceiling panels 60, also made of reinforced aerated concrete, are in turn.

Ke stropnímu rámu 20 jsou v rozích připevněna závěsná oka 25 pro přepravu buňky, která jsou v příkladu provedení odebratelná a jsou zašroubována do matice, přivařené k vnitřňím profilovým tyčím 22 (obr. 4).Clamping lugs 25 are attached to the ceiling frame 20 in the corners, which are removable in the exemplary embodiment and are screwed into a nut welded to the inner profile bars 22 (FIG. 4).

Podlahový rám 10 í stropní rám 20 mohou být v jiném příkladu provedení vytvořeny z profilových nosníků 110 s příčným průřezem tvaru U, jejichž stojina je uložena vodorovně a jejichž příruby jsou obráceny k protějšímu rámu 10, 20, přičemž stěnové panely 50 jsou vloženy mezi protilehlé příčle obou rámů 10, 20 a z boku jsou drženy přírubami profilových nosníků 110, 210 podlahového rámu 10 i stropního rámu 20 (obr. 6, 7). Profilové nosníky 110, 210 jsou s výhodou vyrobeny z tenkostěnného materiálu ohýbáním nebo jiným tvářením, přičemž je také výhodné, jsou-li jejich vnější příruby užší než vnitřní. K okrajům vnitřních přírub jsou potom připojeny nosné lišty 13, 23 pro nesení podlahových dílců 40 a stropních dílců 60; nosné lišty 13, 23 však mohou být vytvarovány vcelku s profilovými nosníky 110, 210 při jejich výrobě například na ohraňovacím lisu.In another exemplary embodiment, the floor frame 10 and the ceiling frame 20 may be formed of U-shaped profile beams 110, the web of which is laid horizontally and whose flanges face the opposite frame 10, 20, the wall panels 50 being interposed between opposite rungs. Both frames 10, 20 and from the side are held by the flanges of the profile beams 110, 210 of the floor frame 10 and the ceiling frame 20 (FIGS. 6, 7). The profile beams 110, 210 are preferably made of thin-walled material by bending or other forming, and it is also preferred that their outer flanges are narrower than the inner flanges. Support rails 13, 23 are then attached to the edges of the inner flanges to support the floor panels 40 and ceiling panels 60; however, the support rails 13, 23 may be formed integrally with the profile beams 110, 210 in their manufacture, for example, on a press brake.

Při výrobě prostorové buňky podle vynálezu se nejprve sestaví z vnější profilových tyčí 11 a vnitřních profilových tyčí 12 podlahový rám 10, k němuž se z vnitřní strany připojí podlahové nosné lišty 13. Potom se z vnitřních profilových tyčí 22 vytvoří vnitřní část stropního rámu 20, které se spojí čtyřmi rohovými vnitřními stojkami 32 s podlahovým rámem 10 a současně se k vnitřním profilovým tyčím 22 stropního rámu 20 připevní stropní nosné lišty 23. Do takto sestavené nosné kostry se nejprve uloží podlahové dílce 40, které se podepřou na podlahových nosných lištácli 13, a potom se na spodní podlahový rám 10 uloží stěnové panely 50, které se nahoře opřou o vnitřní profilové tyče 22 vnitřní části stropního rámu 20. Po osazení všech stěnových panelů 50 se jejich poloha zajistí zvenčí vnějšími profilovými tyčemi 21 stropního rámu 20, které se spojí s vnitřními profilovými tyčemi 22 spojovacími příčkami 24. Montáž se dokončí uložením a připojením vnějších stojek 31 a uložením stropních panelů 60. Potom se mohou provést dokončovací práce, jako je opatření stropních panelů 60 střešní krytinou s oplechováním, zatmelení všech spár a nerovností a nanesení povrchové úpravy, například stříkaných umělých omítek, tapet apod.In the production of the spatial cell according to the invention, a floor frame 10 is first assembled from the outer profile bars 11 and the inner profile bars 12, to which the floor support rails 13 are attached from the inside. Then the inner profile bars 22 form the inner part of the ceiling frame 20. is connected by four corner internal uprights 32 to the floor frame 10, and at the same time the ceiling rails 23 are attached to the inner profile bars 22 of the ceiling frame 20. The floor members 40 are first placed in the support frame assembled and supported on the floor rails 13, and then wall panels 50 are placed on the bottom floor frame 10, which are supported on top of the inner profile bars 22 of the inner part of the ceiling frame 20. After installing all wall panels 50, their position is secured from the outside by outer profile bars 21 of the ceiling frame 20 internal profile t The assembly is completed by placing and attaching the external uprights 31 and placing the ceiling panels 60. Finishing work, such as providing the roof panels 60 with a flashing roofing, sealing all joints and unevennesses, and applying a finish, e.g. sprayed artificial plasters, wallpaper, etc.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Spatial cell with a metal frame, in particular a displaceable building cell, the supporting frame of which consists of a floor and ceiling supporting frame, which are connected to each other by corner uprights, the supporting frame accommodating silicate wall, floor and ceiling panels, characterized in that the floor frame (10) and the ceiling frame (20) are formed of cross-sections which have a U-shaped cross-section whose arms face the opposite frame (10, 20), and the two frames are connected to each other by double uprights, formed by the L-shaped outer legs (31) connected to the outside corners of the floor frame (10) and the ceiling frame (20) and the L-shaped inner legs (32) also attached to the inner sides of the corners of the two frames (10, 20); between the superimposed rungs of the floor frame (10) and the ceiling frame (20), wall panels (50) The rails (13) connected to the rungs of the floor frame (10) are supported by their ends of the floor panel (40) and the ceiling rails (23) connected to the rungs of the ceiling bearing frame (20) have the ceiling panels (60) .

Spatial cell according to claim 1, characterized in that the wall panels (50), the floor panel (40) and the ceiling panel (60) are made of aerated concrete, optionally reinforced.

Spatial cell according to Claims 1 and 2, characterized in that each rung of the floor frame (10) and the ceiling frame (20) is formed of two L-shaped profile bars (11 12, 21, 22) spaced apart from each other. facing each other and the other arm towards the opposite rung of the opposite frame (10, 20) and connected to each other by a system of spaced connecting bars (14, 24), the outer uprights (31) being connected to a corner joint of the outer profile sections the rods (11, 21) and the internal uprights (32) are connected to a corner joint of the inner profile bars (12, 22).

4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the floor frame is first formed from profile bars and connecting bars, to which the floor support rails are attached from the inside and to the inner corners of which four inner uprights are attached. the upper ends are connected with the inner profile bars of the ceiling frame, provided with both ceiling and support rails, then the floor panels are placed on the floor bearing rails, wall panels are inserted between the arms of the profile frame bars of the floor frame. whereupon the assembly is completed by attaching and joining the outer profile bars of the ceiling frame with its inner profile bars, mounting and fastening the external uprights, and placing the ceiling panels.