CS207476B1 - Budova z prefabrikovaných prostorových buněk - Google Patents

Description

Vynález se týká budovy z prefabrikovaných prostorových buněk, sestávajících z podlahové, stropní a nejméně dvou stěnových desek, které jsou vzájemně spojeny tuhými spoji do krabicového: prostorového dílce pro vytvoření alespoň části místnosti budovy, přičemž prostorové prefabrikované buňky jsou uloženy v řadách vedle sebe a nad sebou, vnitřní povrchové plochy buněk jsou rovinné a alespoň některé vnější povrchové plochy prostorových buněk jsou opatřeny vystupujícími ztužujícími žebry pro vyztužení jednotlivých stěn i celé buňky.

V poslední době je možno zaznamenat značný rozvoj progresivních stavebních metod a inovací výrobních programů podniků stavební výroby, které jsou ve stále větším rozsahu zaměřovány na výrobu prefabrikovaných dílců. U této výroby se stále zvyšuje podíl pracovních operací, které jsou mechanizovány nebo dokonce automatizovány, takže výroba prefabrikátů stále více nabývá charakteru průmyslové výroby a úroveň zprůmyslnění stavebních prací nyní dosahuje hodnot, které byly obvyklé pouze u jiných průmyslových odvětví. Z průmyslově prováděných výrobních postupů se podařilo odstranit) řadu ztrátových a čekacích dob a technologických přestávek, které prodlužovaly dobu výroby a montáže a zvyšovaly in2 vestiční náklady. Sériovou výrobou stavebních dílců je možno zkrátit také základní výrobní dobu, jestliže se současně použije výhodných pracovních postupů a výkonného strojního zařízení a jestliže se pochopitelně v plné míře uplatní správné organizační řízení výroby. Dosažení zkrácení doby výroby a montáže prefabrikovaných dílců má pochopitelně značnou ekonomickou výhodu, projevující se příznivě v nákladech stavby, která je způsobena zkrácením intervalu mezi zahájením stavby a jejím dokončením. Tyto skutečnosti se také promítají do celkové hodnoty budovy, zejména do její užitné hodnoty, přispívají k rychlejšímu oběhu investičních nákladů a urychlují návratnost vynaložených investičních prostředků.

Prostorová buňka podle vynálezu je prefabrikována a její podstatná část je odlévána ve výrobně do formy a také její kompletace se provádí v převážné míře va výrobně. Prefabrikované prostorové buňky jsou potom vcelku dopravovány na stavbu a tam ukládány do> řad vedle sebe a nad sebe.

Dosud se prostorová prefabrikace rozšířila ve větším rozsahu jen u menších rozměrů prostorových buněk, například u bytových sanitárních jader, nebo u buněk s menšími nároky na pevnost a nosnost, na207476

207478 příklad u buněk pro zařízení staveniště, které se ukládají samostatně na terén.

Současné prostorové buňky nejsou v plném rozsahu vhodné pro hotovení montovaných budov nejen pro své nedostatečné rozměry, ale také proto, že u nich není v potřebném rozsahu vyřešeno technické vybavení, například elektrická instalace, přívody vody a topného média, odvod splašků a také klimatizace a větrání. V některých případech se tyto problémy řeší zabudováním alespoň některých vedení do stěn prostorových buněk přímo ve výrobně, což však podstatně zvyšuje náročnost na montáž, při které je potřeba jednotlivá vedení na sebe napojovat. Další problémy se vyskytují při sestavování jednotlivých prostorových buněk do větších celků, protože buňky nejsou opatřeny žádnými vodítky nebo vodícími plochami, které by při osazování pomáhaly vést osazovaný prvek do správné polohy vůči uloženým sousedním buňkám. Bez vodicích prvků není prakticky dosažitelná taková přesnost osazení, která by umožňovala vzájemné napojení jednotlivých zabudovaných vedení a potrubí.

Jedním ze základních problémů prostorových buněk, odlévaných z betonové směsi, je jejich příliš velká vlastní hmotnost, která omezuje buď jejich velikost, nebo tloušťku stěn; při snížení tloušťky stěn však pochopitelně klesá jejich tuhost a únosnost. Proto- jsou některé ze známých prostorových buněk opatřovány nosným kovovým rámem jako tuhou kostrou, do které se odlévaly v podstatě výplňové stěnové části nebo se k nim stěniové a stropní části připevňovaly ve formě prefabrikovaných dílců. Tato řešení jsou však podstatně pracnější a montážně náročnější.

Jedno z nejlepších řešení, jímž se dosahuje snížení vlastní hmotnosti prostorové buňky při nepodstatném snížení její tuhosti a únosnosti, představuje vytvoření základní desky jako tenké skořepiny, z niž vystupují ztužující žebra, která jsou odlita vcelku se základní částí desky. Vybrání mezi žebry snižují podstatně hmotnost buňky, ale žebra mají dostatečné ramenp vnitřních sil, které jim dává dostatečnou únosnost.

Přes značnou výhodnost tohoto řešeni zbývá u známých buněk tohoto typu nevyřešený problém ukládání technického vybavení budovy, tj. elektrické instalace, vedení užitkové a topné vody apod.

Tento úkol je vyřešen u budovy podle vynálezu, sestavené z prostorových krabicových buněk, tvořených podlahovou a stropní deskou a nejméně dvěma stěnovými deskami, které jsou vzájemně spojeny do tuhého^; prostorového dílce, přičemž prostorové buňky jsou kladeny vedle sebe a na sebe a jejich vnitřní stěny jsou rovinné, zatímco vnější stěny jsou opatřeny soustavami ztužujících žeber a stabilizačních výstupků, které jsou vloženy do vybrání mezi sousedními ztužujícími žebry a stabilizačními výstupky sousedních, popřípadě spodních nebo horních buněk a stěnové desky, popřípadě podlahové a stropní desky vedle sebe a nad sebou umístěných buněk do sebe vzájemně zapadají. Podstata budovy podle vynálezu spočívá v tom, že výška ztužujících žeber je alespoň v části obvodové plochy buňky menší, než je hloubka vybrání, do kterých jsou tato. snížená žebra vlbžena, a mezi nejvyšší plochou ztužujících žeber a nejhlubší plochou vybrání sousedních buněk jsou vytvořeny průběžné dutiny pro uložení instalačních vedení a potrubí.

Podle konkrétního provedení budovy podle vynálezu jsou prostorové buňky opatřeny ztužujícími žebry jen na spodní straně podlahových desek a horní vnější plocha stropních desek je rovinná. Prostorové buňky montované budovy podle vynálezu jsou na bočních stěnových deskách a na stropních a podlahových deskách opatřeny soustavami vedle sebe a v odstupu od sebe umístěných ztužujících žeber, z nichž každé je posunuto vůči ztužujícímu žebru, nacházejícímu se na protilehlé ploše buňky a na přivrácené ploše sousední buňky, alespoň o vzdálenost, rovnou jeho šířce. Podle dalšího konkrétního provedení budovy podle vynálezu jsou ztužující žebra na bočních stěnových deskách umístěna v celém sloupci nad sebou uložených prostorových buněk nad sebou pro vytvoření souvislých svislých nosných pilířků na celou výškou budovy.

Budova podle vynálezu je smontována z prostorových buněk, které jsou poměrně lehké, ale dostatečně tuhé, přičemž její základní výhodou je snadná montáž buněk, protože ztužující žebra jsou výbornými vodícími ploškami, vedoucími osazovanou buňku naprosto přesně do správné polohy. Přitom je konstrukci možno velmi snadno vybavit rozvody vody a topného média, elektrickou instalací, vzduchotechnickými kanály apod., protože všechna vedení se ukládají do průběžných dutin, které vznikají mezi sousedními prostorovými buňkami po jejich smontování.

Příklady provedení montované budovy podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde značí obr. 1 axonometrický pohled na základní stavební jednotku budovy, prostorovou buňku krabicového typu, která je opatřena na obou bočních stěnách vnějšími ztužujícími žebry, přičemž k čelům tunelového nosného dílu ie připojen dílec obvodového pláště budovy, obr. 2 axonometrický pohled na alternativní provedení prostorové buňky, která je na všech obvodových stěnách základního nosného, tunelového dílu opatřena ztužujícími žebry, obr. 3 svislý řez částí budovy, sestavené z prostorových buněk, obr. 4 půdorys budovy, smontované z několika různých typů prostorových buněk, obr. 5 axonometrický pohled na rozložený detail styku dvou nad sebou uložených prostorových buněk a obr. 6 podobný axonometrický pohled na rozložený styk dvou nad sebou umístěných prostorových buněk, kde spodní buňka má horní plochu rovinnou a horní buňka má spodní plochu opatřenu ztužujícími žebry pro vytvoření průchozích dutin.

Montovaná budova podle vynálezu je sestavena z prostorových buněk, jejichž nosná tunelová část je vytvořena ze železobetonu; prostorové buňky mohou být vyráběny z jednotlivých deskových dílů, odlitých v plošných formách, které se potom sestavují do prostorového dílce a rohové styky se zmonolitňují. Pochopitelně je však výhodnější, jsou-li k dispozici potřebná formovací zařízení, ve kterých je možno odlít celou tunelovou nosnou část vcelku. Každá prostorová buňka sestává z podlahové desky 1, ze stropní desky 2 a v daném příkladu ze dvou stěnových desek 3, 4, které jsou vzájemně spojeny svými podélnými okraji, takže vzniká tunelový prostorový prefabrikát, se kterým se snadno manipuluje, který nepůsobí svou nízkou hmotností obtíže při přepravě, a který se snadno osazuje na staveništi na dohotovenou část budovy. Otevřená čela tunelových nosných částí se potom uzavřou v tomto příkladu deskovými dílci 6 obvodového pláště (obr. 1, 2).

Podlaha, strop i stěny jsou z vnitřní strany tvořeny rovinnými plochami, přičemž na vnější straně jsou alespoň některé desky opatřeny žebrováním, tj. drážkami a žebry, zatímco některé z těchto vnějších ploch zůstávají rovinné (obr. 1). Soustava vnějších žeber 5 vytváří vlastně soustavu nosníčků, kterými jsou desky vyztuženy a stropní deska 2 a podlahová deska 1 tak získávají potřebnou únosnost, zatímco stěnové desky 3, 4 jsou pak dostatečně tuhé a nosné pro přenášení tlaku za působení určité výstřednosti, aniž by bylo nutno vytvářet desky s velkou tloušťkou a tím také velkou váhou, která by neúnosně zvyšovala celkovou váhu prostorové buňky. Při sestavování budovy se jednotlivé prostorové buňky kladou na sebe, takže na stropní desce 2 spodní buňky je uložena podlahová deska 1 následující buňky, a také vedle sebe, takže boční stěna jedné buňky je uložena vedle boční stěnové desky 3, 4 sousední buňky; přitom se jednotlivé nad sebou nebo vedle sebe uložené desky navzájem pronikají, protože žebra S jsou vložena do drážek mezi žebry 5 sousední buňky (obr. 3, obr. 4); tímto řešením je usnadněno osazování buněk.

Pro vzájemné sestavování prostorových buněk a pro pronikání sousedních stěn spojovaných buněk je nezbytné, aby profilování vnějších ploch protilehlých stěn buňky bylo vzájemně opačné, to znamená, aby proti místu, kde je na jedné vnější straně vytvořena drážka, bylo na protější straně vytvořeno ztužující žebro 5, aby při uložení prostorových buněk na sebe nebo vedle sebe mohly jejich čelní plochy vzájemně lícovat a další osazované buňky mohly zapadat do vytvarovaného povrchu předchozí buňky.

Podle jednoho ze základních význaků vynálezu jsou alespoň některá ze ztužujících žeber 5 rýhovaného povrchu vytvořena s menší šířkou než je šířka drážek v sousedních stěnových deskách 3, 4, popřípadě s menší výškou než je hloubka drážek v sousední stropní desce 2 nebo podlahové desce 1. Tímto vytvarováním povrchu buňky se dosáhne základní přednosti řešení podle vynálezu, která spočívá v tom, že po sestavení buněk se mezi povrchem ztužujících žeber 5 a dnem hlubších drážek vytvářejí mezery, vymezující průběžné kanálky, do kterých mohou být kladena vodovodní a topná potrubí, klimatizační a elektrická vedení apod.

Na obr. 3 je zobrazen svislý řez částí budovy, sestavené z prostorových buněk podle vynálezu a obsahující základovou desku, jedno podzemní podlaží a tři nadzemní podlaží. Budova nemá žádnou nosnou skeletovou konstrukci a je vytvořena pouze z nosných prostorových buněk podle vynálezu, kladených vedle sebe do řad a nad sebe do vrstev. Prostorové buňky obytných podlaží, ústící do obvodového pláště budovy, jsou tvořeny, jak již bylo patrno z obr. 1 a obr.

2, podlahovými deskami 1, stropními deskami 2 a dvojicemi dělicích stěnových desek

3, 4; k otevřeným čelům prostorových buněk jsou připojeny deskové dílce B obvodového pláště budovy, opatřené okenními rámy s okenními křídly a potřebnými izolačními vrstvami. Prostorové buňky jsou kladeny na sebe tak, že mezi podlahovými a stropními dílci zůstává alespoň minimální vzduchová mezera, která je pouze u obvodového pláště uzavřena, přičemž stěny buněk tvoří nosnou stěnovou konstrukci, kde stěny spodních buněk přenášejí tlaky, vyvozované buňkami horních podlaží.

Na obr. 5 a obr. 6 je znázorněn styk stropní desky 2 a podlahové desky 1 horní buňky. Z těchto příkladů je patrno, že ztužující žebra S bočních stěn buňky, jejich stěnových desek 3, jsou umístěna nad sebou a vytvářejí v sestavené budově koherentní pilířek, probíhající po celé výšce postavené budovy.

Protilehlá stěnová deska 4 je vytvořena podobně, pouze probíhající řada nad sebou umístěných ztužujících žeber 5 je posunuta o šířku žebra 5 do strany, aby k ní mohla být přisazena soustava nad sebou probíhajících drážek.

Z obr. 5 je rovněž patrno, že také podlahová deska 1 horní buňky je opatřena soustavou ztužujících žeber 5, zapadajících do mezer mezi ztužujícími žebry 5, vytvořenými na horní ploše stropní desky 2. Podle jiného'příkladu provedení (obr. 6) může být stropní deska 2 vytvořena na horní straně rovinná, takže po osazení podlahové desky 1 horní buňky zůstávají mezi oběma prostorovými buňkami kanálky, probíhající mezi vystupujícími žebry 5, do kterých mohou být uložena instalační vedení a technická vybavení budovy, např. vodovodní a teplovodní potrubí, elektrické vodiče apod., jak již bylo v předchozí části popisu řečeno. Tímto řešením odpadá nutnost zřizovat další instalační kanálky uvnitř interiéru místnosti a současně se uspoří mnoho času potřebného na doplňkové a dokončovací práce.

Z obr. 4 a obr. 6 je patrno, že mezi sousedními stěnovými, deskami 3, 4 je možno také vytvořit vertikální kanály, jestliže se mezery mezi ztužujícími žebry 5 vytvoří širší, než je šířka ztužujících žeber 5. Kanály mohou procházet všemi podlažími na celou výšku budovy, aby do n'ch bylo možno* uložit stoupačky instalačních vedení.

Styky a spoje sousedních a nad sebou ležících prostorových buněk mohou být obvyklého provedení, používaného u dosud známých konstrukcí, přičemž styčné spáry mohou být popřípadě vyztuženy.

Velikost prostorových buněk podle vynálezu je omezena pouze dopravními možnostmi, které jsou obvykle vymezeny přípustnou šířkou a výškou na komunikacích mezi výrobnou a staveništěm. I tato omezení však poskytují dostatečnou šíři možncslí pro výrobu takových prostorových dílců, které jsou dostatečné i pro zřizování větších místností. Při požadavcích na mimořádně velkou šířku místnosti je možno použít pro jednu místnost několika vedle sebe postavených buněk, které mají v bočních stěnách vytvořeny dostatečně velké otvory, kterými na sebe sousední buňky navazují.

Hotovení budov z prostorových buněk podle vynálezu se ještě podstatně urychlí, jestliže jsCu buňky přímo ve výrobně dokompletovány a opatřeny předměty vnitřního vybavení, osazeny dveřními zárubněmi, okenními rámy, kanálky pro vodovodní potrubí, teplovodní a topné potrubí a větrací kanály, přičemž instalační vedení mohou být dokompletována po smontování. Při takovém stupni dohotovení prostorových buněk podle vynálezu probíhá montáž budovy velmi rychle a spotřebuje se velice málo času na dokončovací práce, což je podstatný rozdíl ve srovnání se současnými technologickými postupy, používanými pro stavbu budov. Práce kvalifikovaných pracovníků se přesunuje do prostorů výroben, kde je možno zajistit mnohem příznivější podmínky pro kvalitní práci, která není ovlivňována počasím., přičemž pracovní podmínky ve výrobnách mohou zůstat prakticky neměnné, neovlivňují je povětrnostní podmínky různých ročních dob.

Při hotovení budov z prostorových prefabrikovaných buněk podle vynálezu se dosahuje značného snížení pořizovacích nákladů. To je způsobeno především skutečností, že se prostorové buňky vyrábějí ve velkých sériích, u nichž se výrobní náklady snižují díky efektivnějším výrobním procesům, použití dokonalejšího strojního vybavení a uspořádání výrobních prostředků; další snížení nákladů vyplývá ze zkrácení doby výstavby budov, vyplývajícího ze zjednodušení prací na staveništi. V neposlední řadě znamená použití buněk podle vynálezu snížení investičních nákladů, protože zkrácení doby výstavby zkracuje také lhůtu návratnosti investic.

Prostorové buňky podle vynálezu mají také značný národohospodářský a politický význam, protože rozšířením jejich výroby je možno dosáhnout podstatného zrychlení výstavby bytových a občanských objektů a. tím je možno urychlit řešení bytového problému v zemi.

Trapézový tvar žeber na stropních, podlahových a stěnových konstrukcích není závazný, je možno použít jiné tvarové úpravy povrchu těchto desek, která zvýší tuhost a únosnost jednotlivých desek i buňky jako celku, a která umožní vzájemné prcirkání sousedních desek při sestavení buněk vedle sebe nebo nad sebe.

Prostorová buňka může sestávat také jen z podlahové, stropní a jedné postranní stěnové desky, jestliže se v konstrukci osadí vedle pilířů, které zajistí přenes zatěžovacích sil místo chybějící druhé stěnové desky. Také není v každém případě nutno žebra na dvou protilehlých stranách vůči sobě přesazovat o šířku drážky mezi nimi; žebra mohou být také umístěna proti sobě, ale v tom případě je nutno budovu sestavovat ze dvou druhů různých prostorových buněk, které mají ztužující žebra v různých vzdálenostech od čel, aby po sesazení mezi sebe zapadala.

Claims (4)

P Ř E D Μ Ε Τ

1. Budova z prefabrikovaných prostorových buněk, tvořených podlahovou a stropní deskou a nejméně dvěma stěnovými deskami, spojenými vzájemně do tuhého prostorového dílce, přičemž prostorové buňky jsou uloženy vedle sebe a nad sebou a jejich vnitřní stěnové plochy jsou rovinné, zatímco nejméně jedna vnější plocha desek je opatřena ztužujícími žebry, popřípadě stabilizujícími výstupky, vloženými do vybrání mezi sousedními ztužujícími žebry protilehlých desek sousedních nebo spodních a horních prostorových buněk, vyznačující se tím, že výška ztužujících žeber (5) je v alespoň části obvodové plochy prostorových buněk menší, než je hloubka protilehlých vybrání, do nichž jsou snížená ztužující žebra vložena, a mezi nejvyšši plochou ztužujících žeber (5), měřenou ve směru kolmém na střednicovou rovinu stěny, a nejhlubší plochou protilehlého vybrání sousední prostorové buňky jsou vytvořeny průběžné dutiny pro uložení instalačních vedení a potrubí.

VYNÁLEZU

2. Budova podle bodu 1, vyznačující se tím, že prostorové buňky jsou opatřeny ztužujícími žebry (5j na spodní ploše podlahových desek (1) a protilehlá horní plocha stropní desky (2) spodní prostorové buňky je rovinná.

3. Budova podle bodu 1, vyznačující se tím, že vzájemně protilehlé stěnové desky (3, 4), stropní deska (2) a podlahová deska (1) jsou na vnější straně prostorových buněk opatřeny soustavami vedle sebe a v odstupu od sebe umístěných ztužujících žeber (5), z nichž každé je posunuto vůči ztužujícímu žebru (5) na protější vnější ploše prostorových buněk alespoň o vzdálenost, rovnou jeho- šířce.

4. Budova podle bodu 1, vyznačující se tím, že zťužující žebra (5] na bočních stěnových deskách (3, 4) jsou umístěna v celém sloupci nad sebou umístěných prostorových buněk nad sebou pro vytvoření souvislých svislých pilířků.