EA000200B1 - Способ возведения многоуровневого, многомодульного, на каждом уровне, здания с каркасом - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительству многоэтажных зданий из сборных панелей и объемных блоков и, в частности, касается способа осуществления строительства, в котором после установки сборных панелей и объемных блоков на строительной площадке заливается бетон в несущие каркасы для получения балок и колонн.

Многоэтажное невозгораемое здание, как правило, состоит из пяти основных типов строительных конструкций или их комбинаций: железобетонный каркас, армированная несущая стеновая кладка, каркас из конструкционной стали, сборный бетонный каркас или несущая стена из тонкой стали. Каждая из вышеупомянутых конструкций имеет недостатки, относящиеся к стоимости строительства и возникающие из-за одного или нескольких факторов: время, стоимость рабочей силы, стоимость материалов, вес и сложность сборки. Для изготовления железобетонного каркаса необходимо наличие рабочей силы на строительной площадке и времени для устройства опалубки и заливки пластичной бетонной смеси, а также времени для отверждения бетона, затем необходимо время и рабочая сила для удаления использованной опалубки. Кроме этого необходимо иметь высокооплачиваемую (квалифицированную) рабочую силу и материалы для завершения и отделки конструкции. В армированной несущей стеновой кладке используются стены из штучных бетонных блоков, которые соединяются вместе при помощи строительного раствора, затем усиливаются стальными прутьями и заливаются бетоном для получения несущих стен. Создание этой конструкции довольно экономично по расходу материалов и затратам времени, но ее применение ограничивается всего несколькими этажами в высоту, а затем необходимо приобретать материалы и нанимать рабочую силу для завершения работ при полных первоначальных затратах. Каркасы из конструкционной стали или из сборного бетона обычно используются при строительстве высотных зданий и требуют применения опорных рамных конструкций из прочной стали или бетона, а перекрытия, стены и все внутренние строительные элементы должны быть установлены и отделаны при помощи рабочей силы и материалов, имеющихся на строительной площадке, что приводит к значительному увеличению расходов.

В конструкции несущей стены из тонкой стали используются каркасные перегородки из тонких стальных элементов, из которых собираются панели. Эти стальные элементы являются несущими и из них могут собираться панели на строительной площадке до монтажа, но все же более экономичная сборка этих панелей может быть осуществлена в контролируемых завод ских условиях. Оставшаяся часть здания может быть закончена и отделана при помощи высокооплачиваемой рабочей силы и материалов, имеющихся на строительной площадке.

До некоторой степени рассмотренные выше способы строительства многоэтажного здания могут стать экономически выгодными при использовании комбинации из сборных стеновых панелей и объемных блоков, причем в ассортимент объемных блоков часто включаются ванные комнаты и кухни. Такие панели и объемные блоки не являются несущими и устанавливаются только после монтажа несущих колонн и балок из бетона или стали и после укладки полов.

Первый патент № 1219272 на железобетонную конструкцию был получен в США Томасом Эдисоном в 1917 году. Патент Фредерика № 4, 136, 495; патент Коицуми № 4, 211, 045; патент Уилноу № 4, 409, 764 и патент Людтке № 5, 048, 257 соединяют в себе преимущества применения железобетонных и стальных каркасов путем использования части каркаса в качестве неизвлекаемой опалубки для колонн и балок из литого бетона.

В патенте Обоулера № 4, 625, 484 ненесущие легкие половые перекрытия и стеновые панели используются совместно со швеллерными балками и т. п. для заливки бетона вокруг панелей с целью образования бетонной оболочки.

В патенте Сайкса № 4, 516, 698, 147 защищается способ сборки, при котором на строительной площадке собираются пустотелые металлические колонны, каждая из которых состоит из нескольких частей; затем колонны устанавливаются на фундамент. Наружные и внутренние стеновые панели крепятся к колоннам и наконец колонны заполняются бетоном. Внутренние и наружные стеновые панели могут изготавливаться вне строительной площадки и после доставки на площадку упомянутые панели присоединяются к установленным колоннам до заполнения их бетоном.

В патенте Спиллмана № 3, 683, 577 защищается способ отливки бетонных колонн и балок на строительной площадке при помощи стеновых панелей, используемых в качестве опалубки, но при этом стеновые панели не имеют соприкосновения с заливаемым бетоном.

В патенте Пьяззалунга N 4, 078, 345 защищается способ сборки полных объемных комнатных блоков, включая объемные кухонные и ванные блоки, при этом стены, потолочные и половые перекрытия изготавливаются из железобетона. Полный объемный комнатный блок устанавливается на фундамент, в который заделаны вертикальные стальные балки, покрытые бетоном и определяющие периметр каждого комнатного блока. Затем объемные комнатные блоки присоединяются к вертикальным балкам.

В патенте Бергера N 3, 751, 864 предложен способ сборки объемных блоков, каждый из которых может включать один или несколько объемных комнатных блоков, а также заранее установленное электрическое и санитарнотехническое оборудование. Стены, окружающие каждый объемный блок, и потолочное перекрытие блока изготовлены из гофрированной стали. При монтаже здания объемные блоки устанавливаются последовательно на расстоянии друг от друга, а вертикальные щиты опалубки вставляются в пространство между объемными блоками, чтобы совместно со смежными гофрами образовать вертикальную оснастку колонн для заполнения бетоном. Аналогично горизонтальные щиты опалубки закрепляются ниже верхней части гофрированных стенных панелей двух смежных объемных блоков и вместе с ними составляют горизонтальную опалубку, которая заполняется бетоном для получения потолочной балки.

Патент Мак-Вези № 4, 525, 975 защищает способ сборки объемных блоков, таких как гостиничные номера, каждый из которых имеет железобетонный пол, ненесущие стены, водопроводно-канализационные коммуникации и электрическую проводку. Объемные блоки одного уровня устанавливаются друг относительно друга с вертикальным зазором между их стенами. Затем эти смежные стены скрепляются для сохранения вертикального зазора. После этого вертикальный зазор заполняется бетоном для образования сплошной бетонной стены на этой стороне объемного блока. После отверждения бетона конструкция становится несущей и объемные блоки следующего уровня устанавливаются на место, при этом железобетонный пол становится потолком объемного блока нижнего уровня.

В патенте Свердлова № 4, 338, 759 защищается способ сборки стеновых панелей, каждая из которых имеет несколько несущих стальных стоек и несколько вертикальных труб, расположенных так, что расстояние между их центрами равно 16 дюймам. В верхней части каждого стенового блока имеется U-образный канал, который сообщается с открытыми концами вертикальных труб. После того, как панели для одной или более комнат будут установлены на одном уровне пола и соединены между собой, бетонный сборный потолок укладывается на верхнюю часть панелей. Стальные стойки панелей воспринимают нагрузку сжатия бетонного потолка. Затем каналы и трубы стеновых панелей одновременно заполняются бетоном и после его отверждения превращаются соответственно в несущие колонны и балки, расположенные внутри стеновых панелей.

В патенте Мауглина № 3, 678, 638 защищается способ изготовления объемных комнатных блоков вне строительной площадки. Готовые объемные блоки доставляют на автотранспорте на строительную площадку. Однако размер объемных комнатных блоков ограничивается шириной прицепа тягача, составляющей от до 12 футов. Стеновые и потолочные панели объемного комнатного блока включают стальные U- и L-образные швеллеры, сваренные друг с другом и образующие армированный каркас для каждой панели, а также определяющие участки открытой опалубки Т-образной формы для получения балок и прямоугольной формы для получения колонн. На строительной площадке объемные комнатные блоки устанавливаются друг за другом, но с небольшим зазором между ними, при этом открытые швеллеры монтируются друг против друга с целью получить участки почти готовой опалубки. Зазоры между объемными блоками перекрываются дополнительными элементами опалубки. После этого подается бетон, который заполняет опалубку, для получения балок и колонн. После отверждения бетона, достаточного для принятия нагрузки, объемные комнатные блоки следующего уровня укладываются на предназначенное место.

Изложенный выше предшествующий уровень техники, представляющий собой неизмеримо малую часть примеров, выбранных из огромного объема технических решений, четко указывает на преимущества заводского изготовления стеновых панелей, объемных комнатных блоков и других объемных блоков в условиях регулируемой окружающей среды (микроклимата). К сожалению, технические решения в этой конкретной области оказались в значительной степени непрактичными и поэтому не были реализованы. Например, для осуществления некоторых технических решений предшествующего уровня техники требовалась доставка одного или нескольких блоков и объемных блоков, размеры и/или вес которых были слишком велики для перевозки с завода на строительную площадку; на заводах и строительных площадках приходилось содержать слишком большое количество различных деталей и элементов, из которых проектировщики отбирали необходимое для какой-либо конкретной части здания, такой отбор осуществлялся специалистами высокой квалификации и требовал высокой оплаты труда; применялись уникальные опалубки внутри панелей и объемных блоков, заполняемые бетоном, для получения колонн и балок; необходимо было иметь на строительной площадке большое количество бетона для создания капитальных оболочек вокруг сборных объемных комнатных блоков, в результате чего возникала огромная сила сжатия, действовавшая на стены и опоры нижнего уровня, а также значительно увеличивался период времени, необходимый для отверждения и выдержки бетона.

Настоящее изобретение решает многие из проблем, оставшихся невостребованными или нерешенными предшествующим уровнем техники и относящихся к заводскому изготовлению стеновых панелей, потолочных панелей и панелей для пола, а также многопустотных объем5 ных блоков, включая инженерно-технические многопустотные объемные блоки для использования при постройке многоэтажных зданий, а также относящихся к способам возведения таких зданий.

Одна из особенностей изобретения заключается в экономичном заводском изготовлении более сложных многопустотных объемных блоков или инженерно-технических многопустотных секций здания таких, как кухни и ванные комнаты, в виде совершенно законченного несущего объемного блока, причем совершенно законченный объемный блок перевозится и устанавливается как единое целое .

Еще одна особенность настоящего изобретения заключается в использовании панелей для обшивки пустых пространств, таких как жилая комната, столовая и спальня в квартирах и номера в мотелях; при этом, изготовление, перевозка и монтаж упомянутых панелей могут быть более экономичными. Наружные и внутренние стеновые панели обычных конфигураций изготавливают на заводе в условиях регулируемой окружающей среды (микроклимата) в основном из обычных строительных материалов. Щиты стеновых панелей прикреплены к вертикальным стойкам из легкой стали, обладающим достаточной прочностью на сжатие, чтобы выдержать нагрузку, по меньшей мере, одного верхнего уровня стеновых панелей объемного комнатного блока, других объемных блоков, половых и потолочных сборных панелей, причем последние имеют тонкое бетонное покрытие.

В соответствии с настоящим изобретением стеновые панели изготавливают на заводе с изоляцией, электрической арматурой и проводкой, с установленными наружными дверьми и окнами, внутренними дверными проемами, отделкой и т.п. Упомянутые панели настолько универсальны и легко применимы, что только несколько их вариантов может потребоваться для всего здания, например, многоэтажного мотеля. Среди большинства сборных стеновых панелей есть один или, в крайнем случае, несколько пустотелых каркасов колонн из тонкой стали, которые, к тому же, не являются несущими.

В соответствии с настоящим изобретением половые и потолочные панели также изготавливают на заводе, включая предпочтительный тонкий слой бетонного покрытия на панелях для пола. За исключением настилки коврового покрытия и покраски, упомянутые половые и потолочные панели получают полную отделку. Эти панели предназначены для укладки на верхний обрез стеновых панелей до начала заливки бетона.

Многопустотные объемные блоки полностью изготавливаются и отделываются на заводе, включая все стеновые панели объемных блоков, санитарно-техническое оборудование, механическое и электрическое оборудование, электрическую арматуру и проводку, трубопроводы, шкафы, ванны, мойки, керамическую плитку, винипластовую плитку, краску и т. п.

Высота, ширина, глубина и вес всех стеновых панелей, половых и потолочные панелей, а также размеры многопустотных объемных блоков обеспечивают их перевозку на безбортовых трейлерах шириной 9 футов (1 фут = 30,48 см), а для их монтажа используется обычный автомобильный подъемный кран. Таким образом, для строительства многоэтажного здания могут быть использованы не менее 85% сборных строительных конструкций, что обеспечивает сокращение срока строительства и дает возможность использовать дешевую рабочую силу, имеющуюся на строительной площадке. Бетонирование фундамента осуществляется на строительной площадке и может быть выполнено в виде обычного отдельного бетонного фундамента под колонну с бетонными вертикальными опорными стенками.

Установка половых панелей на вертикальные опорные стенки и монтаж стеновых панелей и объемных блоков уровень за уровнем на половые и потолочные панели предопределяет образование горизонтальных пустот, которые после заполнения бетоном превращаются в балки. Эти пустоты (или балки) не находятся ни в одной из вертикальных или горизонтальных панелей или объемных блоков. В эти пустоты могут быть вставлены арматурные стержни перед началом укладки бетона. В пустотах половых и потолочных панелей установлены анкерные устройства. Верхняя и нижняя части каркасов стальной пустотелой колонны в стеновых панелях сообщаются с пустотами, в которых формуются балки. Таким образом, на конкретном уровне здания одноразовая укладка бетона сразу заполнит все балочные пустоты без использования каких-либо разборных опалубок, а также заполнит каркасы стальной пустотелой колонны с целью получения несущей колонны и несущего балочного каркаса и, что является наиболее важным, в результате этой операции все вертикальные и горизонтальные панели будут связаны вместе, образуя как бы монолитную конструкцию. Более того, изготовление наружных стеновых панелей на заводе включает полную наружную отделку упомянутых панелей. Таким образом, способ возведения многоуровневого здания без применения разборных опалубок исключает необходимость в наружных строительных лесах или во временной системе связей.

Для устройства приемной или какогонибудь другого большого открытого помещения без применения в нем колонн, стенок или других несущих элементов следует использовать, согласно настоящему изобретению, уникальные панели и их монолитную бетонную систему балка-колонна и эффективный способ укладки бетона. При этом каждая из стеновых панелей, лежащая на один уровень выше и перекрываю7 щая желаемое большое открытое помещение, изготавливается на заводе с включением в нее элемента фермы, в результате чего упомянутые стеновые панели превращаются в сквозные стеновые панели, которые принимают на себя нагрузку от веса здания, действующую сверху вниз. Бетонные балки, находящиеся непосредственно над большим открытым помещением и непосредственно ниже сквозных стеновых панелей не могут сами себя поддерживать над длинными пролетами большого открытого помещения. Опора для балок обеспечивается путем использования вертикальных арматурных стержней, которые проходят в балки через бетонные колонны стеновых панелей. Концы этих арматурные стержней согнуты в виде крюка, которым они зацепляются за горизонтальные арматурные стержни балок.

Для лучшего понимания существа, целей и преимуществ настоящего изобретения ниже приводится описание предпочтительных вариантов его выполнения и чертежи.

На фиг.1 изображена в разрезе часть стеновой панели, вид сверху; на фиг.2 - вид с торца стеновой панели в разрезе; на фиг.3 - перспективный вид спереди в основном в сечении стального каркаса для несущей колонны; на фиг.4 - вид сверху в сечении двух наружных стеновых панелей, соединенных с внутренней стеновой панелью; каждая стеновая панель включает в себя заполненный бетоном каркас колонны; на фиг.5 - вид сверху в плане половой или потолочной панели; на фиг.6 - продольный разрез половой или потолочной панели по линии 6-6 на фиг. 5; на фиг.7 - поперечный разрез половой или потолочной панели по линии 7-7 на фиг. 5; на фиг.8 - правый торец половой или потолочной панели в увеличенном масштабе согласно фиг. 6; на фиг.9 - вертикальное сечение через части двух уровней стеновых панелей и вставленных между ними половых и потолочных панелей для определения пустот для балок; на фиг. 10 - вертикальное сечение в несколько схематическом изображении стороны различных уровней здания, такого как мотель; на фиг. 11 - вид сверху в разрезе типичной комнаты мотеля; на фиг. 12 - вертикальное сечение, аналогичное сечению на фиг.9, проходящее через два уровня составленных вместе задними торцами инженерно-технических многопустотных объемных блоков, взятое по линии 12-12 на фиг. 11; на фиг. 1 3 - вертикальное сечение пустоты балки, аналогичное сечению на фиг.9, для показа несущего элемента, работающего на сжатие; на фиг. 14 - вид сверху типичной квартиры, взятой в разрезе; на фиг. 1 5 - вид сбоку в вертикальном сечении здания, показанного на фиг. 10; на фиг. 16 - вертикальное сечение по линии 16-16 на фиг. 15, аналогичное сечению на фиг.9, показывающее часть сквозной стеновой панели и нижнюю опорную балку.

Один из основных строительных блоков, изготовленных на заводе в условиях регулируемой окружающей среды (микроклимата) для использования согласно настоящему изобретению, представлен несущей стеновой панелью 2, предпочтительный вариант осуществления которой показан впервые на фиг.1, 2 и 4. Термин несущая, употребляемый здесь по отношению к стеновой панели 2, означает, что эта панель 2 способна временно выдержать без применения каких-либо балок или несущих бетонных колонн вес (силу сжатия) двух уровней половых и потолочных панелей (описание которых будет приведено ниже) плюс вес одного уровня стеновых панелей и вес балки с двумя пустотами, заполненными эластичным бетоном. Термин несущая по отношению к стеновой панели 2 дополнительно означает, что эта панель 2 может выдержать вес (силу сжатия) эластичного бетона, укладываемого на поверхности панели 2 для формования балок размером в поперечном сечении 6 х 1 2 дюймов, пока не закончится период отверждения бетона в пустотах балок и каркасах колонн (см. фиг. 3) и затем, после отверждения бетона, передать весь вес здания через несущий каркас из балок и колонн на фундамент. Другой вариант конструкции стеновых панелей 2 может быть полностью несущим без применения колонн для строительства малоэтажных зданий, а также упомянутые панели могут использоваться с относительно небольшим количеством колонн для строительства более высоких зданий. Несущая способность предпочтительного варианта выполнения стеновой панели 2 может быть обеспечена при помощи стандартных шестидюймовых стоек 4 из легкого металла (сталь 20), устанавливаемых в вертикальном положении в панель на расстоянии друг от друга от 1 6 до 24 дюймов. Эти стойки 4 и все материалы, а также все, кроме двух деталей, используемых в соответствии с настоящим изобретением, являются стандартными изделиями, выпускаемыми строительной промышленностью. Таким образом, строительство здания в соответствии с настоящим изобретением удовлетворяет требованиям Строительного Кодекса и не требует никаких специальных разрешений.

На внутренние участки стены стеновой панели 2 может быть уложен слой 6, состоящий из звукопоглощающих или звукоизолирующих листов, сверх которых укладывается листовой материал для обшивки стен, например огнеупорный гипсокартонный лист типа X, толщиной 5/8 дюйма. Эти листы 6 и 8 прикрепляются к стойкам 4 при помощи обычных средств, не показанных на чертежах. Целесообразно, чтобы изоляция 10 из стекловолокна толщиной до 6 дюймов была бы использована для заполнения большей части внутреннего пространства стеновой панели. Если стеновая панель 2 является внутренней панелью, как показано на фиг. 1 , то ее обе поверхности должны быть обшиты лис9 тами 6 и 8. Если стеновая панель 2 является наружной панелью, как показано на фиг. 4, то при изготовлении такой панели на заводе будет предусмотрена установка обшивочного листа 11 вместо звукопоглощающего листа 6 и окончательная отделка наружной поверхности материалами 12. Такие материалы для отделки упомянутой панели, как наружная штукатурка, глиноземная облицовка, виниловая облицовка, декоративные детали, откосы 13 и т.п., являются неотъемлемой частью процесса отделки наружной поверхности стеновой панели 2.

Высота стеновой панели равна высоте комнаты, например восьми футам. Длина стеновых панелей будет зависеть от длины и ширины комнаты. При монтаже типичной квартиры и конфигураций номеров мотеля используются стены длиной от 14 до 28 футов; панели такой длины могут быть получены в соответствии с настоящим изобретением в виде одной панели 2. Несмотря на то, что несущая стеновая панель 2 имеет размеры, превышающие величину 9 х 28 футов, это не вызовет никаких проблем при их изготовлении на заводе или при монтаже на строительной площадке, тем более что эти панели имеют относительно небольшой вес, однако перевозка таких панелей может значительно повлиять на их размер. Грузовые платформы трейлеров выпускаются различных стандартных размеров для удовлетворения требований внутригородских, междугородних, внутриштатных и межштатных Сводов правил движения транспорта на дорогах для получения лицензии на перевозку грузов. В некоторых городах или в некоторых районах городов могут встретиться улицы, ширина которых недостаточна для проезда очень широких или даже просто широких или длинных грузовых платформ трейлеров с тягачами. Как только место расположения строительной площадки становится известным и проблемы перевозок и снабжения разрешены, то архитектор и начальник отдела размещения заказов на заводское изготовление изделий могут приступить к выбору наиболее оптимальной длины панелей, при этом учитывая один весьма важный дополнительный критерий, заключающийся в выборе как можно меньшего количества конфигураций панелей для того, чтобы максимально увеличить эффективность изготовления упомянутых панелей. Для крупного строительного проекта для изготовления панелей может быть использовано складское помещение или площадка под навесом, расположенная рядом со строительной площадкой, чтобы сократить расстояние и упростить организацию перевозок и снабжения. На фиг. 2 представлен вид с торца стеновой панели 2, в которой верхняя и нижняя части каждой из несущих стоек 4 опираются соответственно на швеллерные балки 1 4 и 1 6, которые проложены по всей длине панели. Если необходимо, то прочность всей панели может быть усилена сверху и снизу при помощи двух швеллерных балок 18 и 20. Эти два комплекта швеллерных балок 14 и 18 и 16 и 20 могут быть изготовлены из стали 1 6 и соединены при помощи точечной сварки или винтов (на чертежах не показаны). Внутренние швеллерные балки 1 4 и 1 6 могут быть присоединены к стойкам 4 при помощи точечной сварки или винтов через полки швеллерных балок. Гобразные направляющие 21 крепятся к днищу панели, или к швеллерной балке 20, или к основной швеллерной балке 1 6 при помощи точечной сварки или винтов, если установка швеллерной балки 20 не потребуется для усиления жесткости панели. Эти направляющие 21 размером 3/4 х 3/4 дюйма устанавливаются по всей длине панели для помощи рабочим при установке панелей подъемным краном; более подробная информация об этой операции будет приведена ниже. Важная функция, выполняемая наружными верхней и нижней швеллерными балками 1 8 и 20, заключается в предохранении лицевой поверхности обшивочного листа 8 в его нижней и верхней частях от повреждений особенно при перевозке отделанных панелей на строительную площадку, а также при их монтаже. Стоимость швеллерных балок 1 8 и 20 и их вес можно исключить, если удастся обеспечить надежные меры предосторожности от повреждения каждой отделанной панели 2 во время перевозки на строительную площадку и при ее монтаже. Любое незначительное повреждение в нижней части обшивочного листа 8 может быть закрыто элементами типа плинтуса, часто изготовленными из пластика, которые следует устанавливать после монтажа панели и как раз перед покраской обшивного листа на строительной площадке. Верхние и нижние швеллерные балки 18 и 20 или основные швеллерные балки 14 и 16 в случае, если швеллерные балки 1 8 и/или 20 не установлены, также используются для определения нижнего и верхнего пределов объемных пустот, необходимых для изготовления балок; более подробная информация об этой операции будет приведена ниже.

Несколько Г-образных скоб 22 (только одна из них показана на фиг.2) закреплены в центре верхней поверхности или швеллерной балки 1 8 или основной швеллерной балки 1 4 в случае, если швеллерная балка 1 8 не установлена на панель. Скобы 22 могут быть сделаны из заготовки размером 2х2 дюйма (сталь16) и шириной в 2 дюйма; верхняя кромка 23 скобы может быть закруглена или иметь вырез, а в вертикальной полке проделано большое отверстие. Эти скобы располагаются на верхней поверхности панели 2 на расстоянии друг от друга в 3 фута. Функция, выполняемая скобами, будет изложена ниже.

На фиг.3 представлен каркас 24 для изготовления одной из колонн, которые станут главными несущими вертикальными опорами для всего здания после заполнения каркаса 24 ко11 лонны бетоном и после его отверждения. Каркас 24 изготовлен и вмонтирован в стеновую панель 2 на заводе. Прямоугольная или квадратная форма бетонного корпуса каркаса 24 может быть наиболее удобна в изготовлении; сторона 26 шириной в 5 дюймов изготовлена из легкой стали, например из стали 11, или совсем малая сторона квадрата шириной 3 дюйма изготовлена из стали толщиной 3/16 дюйма. Как показано на фиг. 1 , стороны 26 каркаса 24 колонны могут быть обшиты гипсокартонными листами 27 сухой штукатурки, например типа Х, толщиной в 1/2 дюйма, для усиления противопожарной защиты. На верхней и нижней поверхностях каркаса 24 установлены две пары фланцев 28 и 29, показанных на фиг. 3. Эти фланцы приварены к сторонам 26 и размещены между обшивочными листами 6 и 8. Фланцы 28 размещены на нижней поверхности металлической швеллерной балки 1 4 и находятся с ней в тесном соприкосновении, а также и с швеллерной балкой 18, (швеллерная балка на фиг. 3 не показана). Функция фланцев 28 и 29 заключается в том, чтобы передавать на колонну нагрузку от балки (на фиг.1- 4 не показана), которая укладывается на верхний обрез стеновой панели 2. Швеллерные балки 14 и 18 имеют большие отверстия 30, которые размещены над отверстием такого же размера в каркасе 24, благодаря чему бетон может заливаться сверху со швеллерных балок 1 8 и 1 4 и стекать вниз до соприкосновения с балкой, отлитой ранее на нижнем уровне. Стороны 26 и нижние фланцы 29 каркаса 24 колонны могут быть удлинены до соприкосновения с внутренней нижней швеллерной балкой 1 6.

Целесообразно, чтобы нижняя часть каркаса 24 колонны включала бы опорную коробку 31, которая окружает каркас, и фланцы 29. Опорная коробка 31 имеет боковые стенки 32, верхние кромки которых прикреплены к нижним фланцам 29 при помощи сварки или пайки. Боковые стенки 32 опираются на верхнюю поверхность нижней швеллерной балки 16. В нижних фланцах 29 могут быть выполнены отверстия (фиг.3) для выхода воздуха из опорной коробки 31 при ее заполнении бетоном. Снизу опорная коробка 31 открыта и это пространство находится над большим проемом 36, выполненным в швеллерной балке 16. Таким образом, нижняя поверхность бетона, уложенного в свободное пространство опорной коробки 31, входит в соприкосновение с поверхностью бетонной балки, которая лежит непосредственно под стеновой панелью 2. Опорная коробка 31 может быть выполнена из стали 1 6 и иметь высоту в 4 дюйма. Опорная коробка 31 крепится к нижним фланцам 29 до установки каркаса 24 колонны в стеновую панель 2. Арматурный стержень 38, показанный на фиг. 4, устанавливается на строительной площадке до начала закачки бетона.

Другой вариант выполнения опорной коробки 31 заключается в том, чтобы фланцы 29 установлены заподлицо с нижней поверхностью нижней швеллерной балки 1 6 в большом проеме 36. Для этого образована полость (на чертежах не показана) с объемом, аналогичным объему опорной коробки 31 в балке, непосредственно под каркасом 24 колонны и фланцами 29 для приема бетона во время его загрузки в каркас 24 колонны. Полость следует выполнить путем вычерпывания части заранее уложенного бетона балки на стадии частичного отверждения. Вместо опорной коробки 31 стороны каркаса колонны могут быть удлинены при помощи подушки, работающей на сжатие (на чертежах не показана), например, в виде эластомерной несущей плиты, которую следует поместить между нижней поверхностью фланцев 29 и верхней стороной внутренней швеллерной балки 1 6.

Другой вариант выполнения опорной коробки 31 описывается со ссылкой на фиг. 13 и относится к балке с пустотой для балки и к балке, представленной на фиг.9-12.

На фиг.4 представлено сечение Тобразного соединения двух наружных несущих стеновых панелей 2А, 2В вместе с внутренней несущей стеновой панелью 2С. Такое соединение является типичным для мотеля, где внутренняя стеновая панель 2С служит общей стеной между двумя смежными номерами-люкс. В многоквартирном здании стеновая панель 2С может разделять одну квартиру от другой или использоваться в качестве несущей стены между двумя комнатами, такими как жилая комната и основная спальня. В торцах каждой из этих панелей установлены несущие стальные стойки 4, через которые проходят крепежные детали 40, такие как самосверлящие винты с многогранными головками, например, 1 1 /2 х 1 /4 дюйма, с помощью которых боковая стенка 26 каркаса 24 колонны крепится к стойке 4. Так как каркасы 24 колонны ( фиг. 4) размещены в торцах своих панелей 2А, 2В и 2С, то такие колонны будут называться далее по тексту как каркасы 24 концевых колонн, в отличие от каркаса 24 на фиг. 1 , который установлен на расстоянии от панели 2 и поэтому будет называться каркасом внутренней колонны. Благодаря такому расположению панелей каркасы 24 концевых колонн не имеют фланцев 28 и 29 и опорной коробки 31. Крепление стоек к каркасам концевых колонн осуществляется на заводе. Установка всех каркасов 26 в стеновые панели 2, осуществляемая в процессе заводского изготовления, обеспечивает точное расположение колонн, упрощает монтаж, уменьшает расход времени и сокращает затраты на дополнительную рабочую силу на строительной площадке.

В процесс заводского изготовления также включена операция установки для стоек обычных стальных анкеров 42 или слегка изогнутых стержней, или болтов, которые должны высту13 пать наружу, по меньшей мере, на одной боковой стенке 26 каркаса 24 концевой колонны. Отверстия или небольшие пазы 44, расположенные соосно с анкерами стоек, должны быть предусмотрены в боковых стенках 26. Во время монтажа и выверки различных стеновых панелей на строительной площадке анкеры 42 каркаса одной концевой колонны входят в соосное отверстие 44 в боковой стенке смежного (примыкающего) каркаса концевой колонны другой стеновой панели, как показано на фиг.4, что обеспечивает точное расположение стеновых панелей 2А, 2В и 2С друг относительно друга без каких-либо наружных строительных лесов или временных внутренних расчалок и т.п. После укладки и отверждения бетона 46 в каркасах 24 концевых колонн анкеры стоек, прочно заделанные в бетонную часть колонны, удерживают эту колонну в неподвижном состоянии по отношению к каркасу смежной колонны, к которой эти анкеры стоек были предварительно прикреплены. Например, анкеры 42, выступающие из панелей 2 А и 2В, пропускают через отверстия 44 и заделывают в бетон колонны 48 стеновой панели 2С. Каркасы колонн могут усиливаться стандартными арматурными стержнями 50. Противопожарный уплотняющий материал 52 и/или угловая профильная накладка 53 могут быть использованы для закрытия любой щели, обнаруженной в углах примыкающих друг к другу обшивочных листов 8.

Вертикальные арматурные стержни 50, установленные перед укладкой бетона на каждом уровне, удлиняются в пределах своего каркаса 24 колонны от перекрытия к перекрытию по всей высоте здания - от фундамента до крыши. Длина арматурных стержней должна быть немного больше высоты полового перекрытия одного уровня и эти стержни должны быть наращены внахлестку при длине сростка внахлестку не менее 30 диаметров арматурного стержня для создания непрерывного несущего элемента, способного выдержать все вертикальные силы, действующие на здание, включая статическое противодавление (выпор грунта). Таким образом, каркасы 24 колонн с установленной в них непрерывной серией арматурных стержней 50 и заполненные бетоном 46 превращаются в колонну 48 и получают возможность выдерживать все вертикальные нагрузки здания и передать их на фундамент. Так как колонны воспринимают и распределяют все вертикальные нагрузки, то несущие стеновые панели 2, включая внутреннюю 2С и наружные 2А и 2В, должны воспринимать и распределять горизонтально действующую силу ветра или сдвигающие силы, действующие на здание. Один из способов создания конструкции стеновой панели 2, способной выдержать сдвигающие силы, заключается в установке серии внутренних Х-образных расчалок на обеих сторонах стального (стойки/швеллерные балки) каркаса до облицовки стеновой панели какими-либо обшивочными листами. Такие стальные расчалки (на фиг. 1-4 не показаны для сохранения четкости чертежей) должны быть изготовлены и установлены в стальной каркас панели при помощи винтов или сварки в соответствии с требованиями, предъявляемыми к несущим конструкциям, т.е. для различных стеновых панелей 2 для 1 0-этажного здания потребуется гораздо большее количество Х-образных расчалок, чтобы выдержать действие сдвигающих сил, чем для 4-этажного здания.

Возможен другой вариант конструкции стеновой панели 2, который позволит осуществить более экономичное строительство, особенно при возведении малоэтажных зданий, так как в этом случае отпадает необходимость в создании бетонных колонн 48 и их каркасов 24. Увеличение прочности несущих стоек 4 до такой степени, при которой отпадает необходимость в бетонных колоннах, может быть достигнуто тогда, когда упомянутые стойки смогут непосредственно и постоянно служить опорой для бетонных балок и выдерживать вертикальные нагрузки здания. Изготовление стоек 4 из стали 1 6 или 1 8 и, если необходимо, соединение двух стоек их стенками (как показано на половых балках, представленных на фиг. 7) придает этим стойкам достаточную прочность для принятия на себя и передачи нагрузки здания на фундамент малоэтажного дома. Для более высоких зданий рекомендуется использовать несколько бетонных колонн, внутри которых необходимо поместить непрерывные сращенные арматурные стержни 38, чтобы воспринимать любые силы статического противодавления (выпор грунта). Бетонные балки с колоннами или без них попрежнему предназначены для выполнения главной задачи соединения всех стен, потолков и полов в один монолитный несущий каркас. Однако даже при получении монолитного каркаса некоторые архитекторы могут рекомендовать применение небольшого количества бетонных колонн 48 даже для малоэтажных зданий. Более того, так как несколько самых верхних уровней перекрытий пола более высокого здания рассматриваются по отношению к нагрузке, как малоэтажное здание, то некоторую выгоду можно получить за счет более экономичных стеновых панелей без бетонных колонн или с небольшим количеством таких колонн.

Типичная половая или потолочная панель 54 представлена на фиг. 5-8, включая предпочтительный вариант панели пола с тонким слоем бетонного покрытия 56. Половая или потолочная панель 54 полностью изготавливается и отделывается на заводе за исключением настилки коврового покрытия пола, установки плинтуса и потолочного карниза, которым завершается отделка горизонтальной кромки в месте, где потолочная панель стыкуется со стеновой панелью, а также за исключением установки нащельников в местах, где стыкуются смежные потолочные панели, окраски или нанесения звукопоглощающих материалов на потолочную панель методом распыления. Конструкция и многие компоненты половой или потолочной панели 54 аналогичны со стеновой панелью 2. Например, легкие С-образные высотой в 8 дюймов половые балки 58 и 60, изготовленные из стали 18, проходят по всей длине пола и эта длина становится шириной объемного комнатного блока в готовом здании. Половые балки 58 являются внутренними, а балки 60 расположены по краям панели 54. Обычно длина половой или потолочной панели 54 может быть равна 16 футам, но может также иметь длину, равную 24 или более футов, если этого требует конфигурация квартиры, мотеля или здания. Для удобства перевозки от завода до строительной площадки ширина половой или потолочной панели 54 может быть равна 8 футам; однако, если имеются транспортные средства с широкой или сверхширокой грузовой платформой, то эти панели могут изготавливаться гораздо большей ширины. Количество половых балок 58, расстояние-интервал между ними, будут ли балки примыкать своими стенками друг к другу, как показано на фиг. 5 и 7, обычно оговариваются в проекте. Само собой разумеется, что ни одна часть этих половых или потолочных панелей 54 не должна находиться под нагрузкой, работающей на сжатие ни во время, ни после окончания строительства здания. Противоположные концы разнесенных половых балок 58 и 60 крепятся к С-образным стальным швеллерным балкам 63 высотой в 8 дюймов, которые проходят по всей ширине половой или потолочной панели 54, как показано на фиг. 5 и 8. Боковые балки 60 крепятся к швеллерным балкам 62 и образуют внутренний прямоугольный каркас для панели 54. Как показано на частичном вырыве фиг.5 и на фиг.6-8, арматурная стальная сетка 66 (Steeltexr) установлена на верхнюю кромку 64 половых балок 58 и 60 для покрытия всей верхней поверхности каркаса, определяемой швеллерными балками 60 и 62. Арматурную сетка (Steeltexr) покрыта слоем бетона 56 толщиной примерно в 2 дюйма, который наносится на заводе. Ряд швеллеров 70 стандартного изготовления из упругого металла прикреплены к нижним кромкам 68 балок 58 и 60. Благодаря их упругости швеллеры 70 уменьшают передачу звука через половые или потолочные панели 54 от одного уровня здания к другому. Потолочный лист 72, например обшивочный лист типа Х толщиной в 5/8 дюйма, смонтирован на швеллерах 70 и отделен от нижних кромок 68 половых балок 58 и 60. Расстояние, равное примерно 1 1 /4 дюйма, между потолочным листом 72 и балкой увеличивает пожаростойкость половой или потолочной панели, а также снижает передачу шума между уровнями здания. Две стальные швеллерные балки 74 высотой в 1 2 дюймов проложены по всей ширине половой или потолочной панели параллельно относительно швеллерных балок 62 и прикреплены к ним при помощи точечной сварки или винтов (на фиг. не показаны). Аналогичные швеллерные балки 76 прикреплены к балкам 60 и вместе с швеллерными балками 74 образуют прямоугольный каркас вокруг наружных кромок половой или потолочной панели 54. Отделка прямоугольного каркаса после укладки верхнего слоя бетонного покрытия 56 может быть выполнена экономично при помощи ручного разравнивающего бруса при использовании верхней поверхности швеллерных балок в качестве направляющих. В этом случае механическая отделка не требуется. Анкеры 78 стоек и стальные Г-образные уголковые элементы 80 прикреплены к наружной швеллерной балке 74 и выступают из нее наружу. Ширина полок уголковых элементов может быть равна 2 дюймам, толщина - 1/8 дюйма, а уголковый элемент может иметь длину, равную ширине половой или потолочной панели. По всей длине горизонтальной полки уголкового элемента выполнены отверстия 83, показанные на фиг.8, функция которых будет изложена ниже. Как было указано выше, половая или потолочная панель 54 укладывается своей шириной по длине комнаты и ширина этой панели ограничивается шириной грузовой платформы трейлера, привозящего ее с завода на строительную площадку. Даже если для перевозки будет использована очень широкая платформа, то и в этом случае панель шириной примерно в 1 2 футов сможет покрыть только часть половой или потолочной площади. Следовательно, на строительной площадке следует укладывать рядом несколько таких панелей 54 так, чтобы их швеллерные балки 76 соприкасались встык и образовывали бы пол или потолок отдельной квартиры или объемного блока мотеля. После того, как несколько половых или потолочных панелей 54 будут аккуратно уложены рядом на конкретном уровне здания, то швеллерная балка 76 одной из половых или потолочных панелей 54 может быть приварена в разнесенных точках к примыкающей швеллерной балке 76 смежной половой или потолочной панели 54А, как показано на фиг.5 в частичном вырыве в нижнем правом углу чертежа. Швеллерные балки 62, 74 и 76 могут быть изготовлены из стали 16. Хотя бетон и стальная арматурная сетка (Steeltexr) были выбраны для предпочтительного варианта выполнения панелей, они могут быть заменены другими материалами, отвечающими техническим требованиям для заводского изготовления половых или потолочных панелей 54, например, гипс может укладываться поверх листов основания.

На фиг.9 представлен вид в вертикальном сечении, проходящем через небольшие участки двух вертикально установленных и выверенных стеновых панелей 2D и 2Е двух уровней, например второго и третьего уровней здания, а также смежные концы двух половых или потолочных панелей 54В и 54С, которые разделяют эти два уровня. Участок здания, показанный на фиг.9, представлен на фиг. 10 окружностью с номером позиции 9' на вертикальном разрезе здания. Для облегчения зрительного восприятия и понимания процесса образования объемной пустоты для балки, согласно одному из важнейших признаков настоящего изобретения, многие компоненты панели, показанные на фиг. 1-8. не представлены на фиг. 9 и 10. Также большинство заштрихованных участков были удалены с фиг. 9 и 1 0. Во время монтажа здания, например второго уровня, одна из вертикальных панелей, а именно внутренняя несущая панель 2D, установлена на ранее смонтированный уровень 86 пола (показан только на фиг. 10), составленный из нескольких половых или потолочных панелей 54D. Аналогично, несколько других стеновых панелей, наружная 2F и внутренняя панели, а также многопустотные объемные блоки, необходимые для завершения комнатного блока 88, монтируются при помощи подъемного крана на втором уровне для создания объемного комнатного блока. Во время установки панелей осуществляется введение анкеров 42 одной панели в открытые отверстия 44 боковой стенки 26 каркаса 24 концевой колонны смежной стеновой панели, как описано ранее по тексту со ссылкой на фиг. 4. Затем, при помощи подъемного крана половые или потолочные панели 54, включая панель 54С для данного объемного блока, устанавливаются в нужное положение для создания потолка для второго уровня и пола для третьего уровня. Как показано на фиг.9, горизонтальная полка 82 уголкового элемента 80 способствует установке правого нижнего угла половой или потолочной панели 54 на верхнюю швеллерную балку 18, или на основную швеллерную балку 1 4 стеновой панели 2D, если швеллерная балка 1 8 не установлена. Скобы 22, установленные вдоль оси на верхней плоскости швеллерной балки 1 8 или на основной швеллерной балке 1 4, если швеллерная балка 1 8 не установлена, используются в качестве установочных упоров, которые останавливают дальнейшее движение внутрь правого конца половых или потолочных панелей, таких как панель 54С, как только правая кромка полки 82 уголкового элемента 80 упрется в скобу 22. Установленная таким образом половая или потолочная панель 54С может быть прикреплена к верхней плоскости стеновой панели 2D винтами, которые проходят через отверстия, просверленные в полках 82 уголковых элементов 80, и ввинчиваются в швеллерные балки 14, 18. Так как ширина полки 82 равна 2 дюймам и ширина скобы 22, установленной на осевой линии панели, также равна 2 дюймам, то правый край панели 54С, т.е. ее швеллерная балка 74С, находится примерно на расстоянии 3 дюймов от вертикальной оси объемной пустоты 84. Одновременно с установкой правой стороны панели 54С на верхнюю плоскость панели 2D, левая сторона панели 54С с ее полкой 82 уголкового элемента 80 (на чертежах не показан) устанавливается на верхнюю плоскость панели 2F, которая находится на левой стороне объемного комнатного блока 88, как показано на фиг. 10. Так как несущие стойки 4 легко выдерживают вес половых и потолочных панелей 54, то в данное время нет необходимости в укладке бетона в каркасы 24 колонн; боковые стенки 26 одного каркаса колонны стеновой панели 2D показаны штриховой линией на фиг. 9. В данное время наружная швеллерная балка 76 одной половой или потолочной панели может быть приварена к примыкающей балке 76 смежной панели; однако эта операция сварки, а также подача бетона вполне могут быть отложены до тех пор, пока большая часть панелей и/или объемных многопустотных квартирных блоков не будет установлена на этом же уровне.

Далее стеновые панели, например 2G, и любые объемные блоки для соседнего объемного комнатного блока 96, представленного на фиг. 1 0, монтируются и устанавливаются так, чтобы служить опорой для половых и потолочных панелей для упомянутого смежного объемного комнатного блока, при этом одна из упомянутых половых или потолочных панелей представлена панелью 54В, левый конец которой показан на фиг. 9. В этом соединении левый торец панели 54В вместе со своей швеллерной балкой 74В и правый торец панели 54С вместе со своей швеллерной балкой 1 8 или со своей швеллерной балкой 74С установлены на верхнюю плоскость швеллерной балки 1 8 или основной швеллерной балки 14 стеновой панели 2D, как было изложено выше; при этом швеллерные балки 74В и 74С разнесены друг от друга на расстояние с интервалом около 6 дюймов. Таким образом, швеллерная балка 1 8 или 1 4 определяет основание прямоугольника, а швеллерные балки 74В и 74С определяют вертикальные стенки такого прямоугольника, являющегося видом с торца объемной пустоты 84, пока верхняя часть прямоугольника не сформирована. На фиг.9 четко показано, что объемная пустота 84 не находится внутри ни в одной части стеновой панели 2D и ни в одной части половых или потолочных панелей 54В и 54С. Вертикальные швеллерные балки 74В и 74С также сплошные (без отверстий) и проходят вдоль всей горизонтальной длины пустоты 84. Швеллерные балки 14 и/или 18 проходят вдоль верхней части панели 2D и имеют совпадающие отверстия 30 над открытой верхней частью каждого каркаса 24 колонн. Стеновая панель 2D может быть использована для нескольких смежных стыкуемых стеновых панелей, соединенных вместе для создания одной длинной стены квартиры или объемного комнатного блока 88, например стены длиной 32 фута, имеющей не19 сколько встроенных в нее каркасов колонн. Аналогично, в качестве швеллерных балок 74В и 74С половых и потолочных панелей 54В и 54С могут быть использованы швеллерные балки 74 двух полных групп тех половых и потолочных панелей, из которых монтируется второй уровень потолочных панелей для двух комнат квартиры или для объемных блоков 88 и 90 мотеля, для которых стеновая панель 2D становится общей. Таким образом, общая длина швеллерных балок 74В и 74С также может быть довольно большой, например 32 фута, полученная путем стыкового соединения концов швеллерных балок и укладки бок о бок отдельных половых или потолочных панелей. Соответственно, объемная пустота 84 будет находиться в верхней части всей стены, составленной из нескольких стеновых панелей 2, и объемная пустота также будет находиться между концевыми швеллерными балками 74 двух смежных групп половых или потолочных панелей 54. Такое положение объемной пустоты 84 предназначено для заполнения бетоном с целью получения горизонтальной балки 98. Балка 98 и ее номер позиции, а также детали балки и номера их позиций, которые будут использоваться ниже по тексту, представлены на фиг.9, причем номера позиций подчеркнуты короткими штриховыми линиями с целью показать, что балки созданы благодаря заполнению бетоном объемной пустоты 84. Согласно одному из вариантов настоящего изобретения, укладка бетона может быть спланирована так, чтобы пустоты для всех колонн и всех балок для конкретного уровня здания, например второго уровня (фиг.9 и 10), были бы заполнены бетоном с одновременным применением способа одноразовой укладки бетона. Однако, если график строительно-монтажных работ не позволяет осуществить одноразовую укладку бетона на конкретном уровне, то многократная укладка бетона в различное время вполне приемлема и не порочит основные преимущества изобретения. Употребляемый в тексте изобретения термин укладка бетона включает также и подачу бетона насосом. Предпочтительный вариант графика строительно-монтажных работ предусматривает завершение монтажа одного уровня здания за один день и обеспечивает выполнение монтажа всех вертикальных несущих стеновых панелей, кухонных и/или спальных многопустотных объемных блоков и установку всех половых и потолочных панелей 54 на верхнюю плоскость всех вертикальных компонентов для данного уровня в течение первой половины рабочего дня. Монтаж и установка включает соединение стеновых панелей при помощи анкеров 42 стоек и сварку швеллерных балок 76 смежных групп половых и потолочных панелей 54. Так как половые и потолочные панели сразу укладываются на место, то они сами связывают установленные угловые стеновые панели и поэтому нет почти никакой необходимости для установки временных внутренних связей. Так как лицевая сторона всех наружных панелей полностью отделывается на заводе, то в этом случае отпадает необходимость в установке наружных строительных лесов. Результаты монтажных и установочных работ, выполненных в течение первой половины рабочего дня, показаны на фиг.4 и 9, а работы, выполненные на втором уровне, показаны на фиг. 1 0, за исключением укладки бетона 46, показанного на фиг. 4, и установки стеновой панели 2Е на третьем уровне здания, как показано на фиг.9 .

В течение второй половины первого рабочего дня будут установлены арматурные стержни 38 и 50 для колонн 48 и арматурные стержни 99, 100 и 101 для балок 98, а также будут закончены все подготовительные работы для укладки бетона. Нижний арматурный стержень 99 укладывается в выемку 23, выполненную в скобе 22; а вертикальные арматурные стержни 100 крепятся при помощи проволоки к горизонтальным арматурным стержням 99 и 101. Для установки вертикальных арматурных стержней 38 и 50, которые проходят через каркасы колонн и пустоты балок (эти арматурные стержни на фиг. 9 не показаны), предпочтительно применяется соединение стержней от уровня к уровню внахлест с перекрытием, равным 30 диаметрам стержня, чтобы обеспечить надежную связь уровней и создать монолитный железобетонный каркас. Сейчас необходимо вспомнить о том, что стеновая панель 2Е на фиг. 9 еще не установлена, также как и никакая другая часть третьего уровня, за исключением небольшой части половых или потолочных панелей 54. Сейчас уже можно начать укладку бетона (подают бетон при помощи бетононасоса) в объемные пустоты 84 с уровня, близкого к верхней части пустот. Подача бетона при помощи бетононасоса в объемную балкообразующую пустоту 84 также создает поток бетона, попадающего в верхнюю часть каркасов 24 колонн через отверстия 30 в швеллерных балках 14 и/или 18. При укладке бетона в балкообразующую пустоту 84 бетон также заполняет отверстие 25 в скобах 22 и обеспечивает дополнительную прочность анкерным креплениям, скобам, стеновым панелям 2 и арматурным стержням 99, 100 и 1 01 . Подача бетона при помощи бетононасосов может осуществляться одновременно в несколько пустот для формования балок, размещенных в разных местах на одном и том же уровне для того, чтобы эту работу закончить в течение второй половины рабочего дня, а также завершить укладку бетона во все каркасы 24 колонн и объемные пустоты 84 с целью закончить создание бетонных колонн 48 и балок 98 для этого уровня здания. После окончания укладки бетона и разглаживания поверхности 1 02 полученной балки 98, и после частичного схватывания бетона необходимо выполнить пару вертикальных канавок 1 04, которые проходят по всей длине балки.

В первой половине следующего дня канавки 104 уже имеют отверждение, достаточное для взаимодействия с направленными вниз полками Гобразных направляющих 21, которые предназначены для облегчения установки стеновых панелей третьего уровня, таких как панель 2Е.

Необходимо иметь в виду, что в утренние часы второго рабочего дня, согласно предпочтигельному варианту план-графика работ, бетон, уложенный в течение второй половины первого рабочего дня, уже достаточно отвержден, но еще не обладает прочностью, достаточной для того, чтобы балки 98 и колонны 48 стали полностью несущим строительным каркасом, готовым принять на себя вес всего здания и передать его на фундамент. Однако, в этом случае нет никаких проблем, так как стойки 4 в стеновых панелях 2 способны выдержать нагрузку от колонн и балок, бетон которых был заложен в пустоты днем раньше, половых и потолочных панелей 54, уложенных на упомянутые стеновые панели, всех вертикальных панелей и объемных блоков следующего уровня (третий уровень в приведенном примере) и половых и потолочных панелей, которые будут уложены. Более того, если даже колонны и балки, изготовленные в течение второй половины первого рабочего дня, еще не полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к несущим колоннам и балкам во второй половине второго рабочего дня, согласно графику, для укладки бетона на третьем уровне, то несущая способность колонн и балок, изготовленных в течение первого рабочего дня совместно с несущей способностью стоек 4 стеновых панелей, изготовленных в течение первой половины первого рабочего дня (для монтажа второго уровня) и в первой половине второго рабочего дня (для монтажа третьего уровня) более чем достаточна для того, чтобы выдержать нагрузку от бетона, укладываемого в каркасы колонн и балок третьего уровня во второй половине второго рабочего дня, согласно графику. Применение предпочтительного варианта план-графика работ позволяет за один день смонтировать и уложить бетон на уровне всего здания, следующий уровень может быть смонтирован и бетон уложен в течение следующего дня. Для сокращения времени, в течение которого бетонные колонны и балки приобретают достаточную несущую способность, следует использовать бетон с более высоким пределом прочности на сжатие, например 5000 фунтов на дюйм², вместо обычно применяемого бетона, у которого этот параметр составляет 3000 фунтов на дюйм². Так как в монтаж уровня здания входит установка потолка, а окна в наружных стеновых панелях изготавливаются вместе с панелями на заводе, то некоторые внутренние работы могут выполнятся ежедневно на уровне здания, как только монтаж этого уровня будет закончен независимо от погодных условий и даже во время укладки бетона на этом уровне. Такие внутренние работы включают соединение электрических кабелей и водопроводно-канализационных трубопроводов, выполненных на заводе, с основными магистралями и установку всех сборных ненесущих стен, доставленных на строительную площадку, поднятых в виде связки панелей и уложенных на заранее установленные панели пола соответствующего жилого блока, до начала монтажа потолка упомянутого жилого блока. Эти ненесущие стены и перегородки изготавливаются таким же образом, как и несущие стены, но без включения в них каркасов колонн, благодаря чему они имеют небольшой вес, а стойки сделаны из стали 25. Эти ненесущие стены и перегородки могут устанавливаться на место вручную отдельной бригадой рабочих, чтобы не задерживать выполнения ускоренного графика по выполнению гидроизоляционных работ в основном здании.

Если количество стеновых панелей и объемных блоков на одном уровне здания слишком велико для того, чтобы их монтаж мог бы быть завершен в течение первой половины рабочего дня, то укладку бетона в каркасы колонн и балок можно начинать там, где монтажные работы уже завершены на этом уровне, а монтаж оставшихся стеновых панелей и объемных блоков должен быть завершен во второй половине этого же дня. После завершения монтажа стеновых панелей и объемных блоков третьего уровня и окончания укладки или подачи бетона при помощи бетононасосов в каркасы балок и колонн третьего уровня эти операции следует повторить для монтажа четвертого уровня и далее для каждого следующего по высоте уровня.

Известно несколько решений, касающихся создания кровельного покрытия для здания. Конструктивная целостность здания должна быть обеспечена путем создания пустот 98А для балок и их заполнения бетоном для капсулирования всего здания, чтобы таким образом связать его различные элементы в один непрерывный монолитный строительный блок. Предлагаются три основных решения вышеупомянутой проблемы. Согласно одному решению, предлагается создать для здания плоское кровельное покрытие, используя потолочную панель 54 в качестве панели 54Е крыши, как показано на фиг. 1 0, с дополнительной отделкой бетонной поверхности. Согласно второму решению, предлагается дополнить конструкцию стандартными наклонными элементами 1 08 крыши, к которым крепятся стандартные кровельные панели. Стандартные наклонные элементы крыши являются дополнением к панелям 54Е с пустотами для формования балок. Второе решение проблемы позволяет более экономно выполнить краевые элементы 1 09 мансардной крыши. Третье решение, которое может оказаться предпочтительным, предлагает осуществить модификацию панели 54Е для ее использования в качестве элементов для создания двухскатной крыши. Эта кровельная потолочная панель будет изготавливаться аналогично половой или потолочной панели 54, как показано на фиг.5 8, но с одним важным исключением. Все балки перекрытия 58 и 60, а также швеллерные балки 76 будут выполнены из двух частей, концы которых в приподнятом положении будут скреплены впритык, образуя при вершине жесткое или шарнирное соединение 110 из двух одинаковых наклонных балок 111А и 111В, как показано на фиг. 10. Полученная в результате модификации двухскатная кровельная потолочная гнутая панель 111 будет изготавливаться на заводе аналогично половой или потолочной панели 54 таким образом, чтобы концевые швеллерные балки 74 были бы сохранены в их вертикальном положении с целью облегчить создание пустоты 98А для балки. Отделочное кровельное покрытие может быть выполнено на заводе и панель 111 в виде цельного, гнутого, жесткого элемента или в виде шарнирно-сочлененного элемента может быть перевезена на строительную площадку и смонтирована как жесткая конструкция или как шарнирная конструкция в сложенном виде без использования каких-либо строительных лесов. После окончания всех работ по возведению крыши все здание подвергается гидроизоляции и защите от атмосферных влияний, после чего здание готово к чистовой отделке, включающей устранение забоин и других дефектов на поверхности ранее отделанных стеновых и потолочных панелей при помощи пастообразного штукатурного материала, обработку потолочных панелей с дефектами поверхности и окраску стен при помощи распылителей, настилку коврового покрытия, навеску внутренних дверей, выполнение соединений электрических цепей, соединение трубопроводов системы кондиционирования воздуха и соединение трубопроводов водопроводноканализационной сети здания.

На фиг. 10 представлен один из многих типичных фундаментов, который может использоваться с компонентами и способом строительства, согласно настоящему изобретению. Отдельные бетонные фундаменты 112 поддерживают бетонные вертикальные опорные стенки 114, которые поддерживают первый уровень половых панелей 54F. Половые панели 54F изготавливаются на заводе аналогично половым или потолочным панелям 54, показанным на фиг. 5 8, за исключением упругих швеллеров 70 и потолочных обшивочных листов 72, которые не применялись в конструкции панелей 54F. Нижняя поверхность объемных пустот 84 для балок первого уровня здания определяется верхней поверхностью 116 опорной стенки 114, так как там нет стеновой панели 2 и ее швеллерной балки 18, расположенной под половой панелью 54F первого уровня, но которые имеются на втором и на последующих уровнях, как было описано ранее и показано на фиг.9.

На время укладки бетона и его отверждения наружные стороны 118 пустот 84 для балок должны быть закрыты каким-либо элементом в виде опалубки. Для пустот первого уровня может быть установлена временная опалубка 120, которая после отверждения бетона должна быть снята. Однако такое решение проблемы не приемлемо для последующих уровней, так как цель настоящего изобретения заключается в исключении использования наружной опалубки. Решение этой проблемы заключается в том, чтобы на заводе была бы установлена (на шарнире или жестко закреплена) наружная металлическая швеллерная балка 122 (фиг. 2) таким образом, чтобы в конечном положении она служила бы стенкой, завершающей образование пустоты для балки.

На фиг. 11 представлен вид сверху в сечении типичной комнаты в мотеле, такой как объемный комнатный блок 92, расположенный на третьем уровне и показанный на фиг. 10, с небольшой частью соседнего объемного комнатного блока 94. Комната 92 состоит из двух основных частей: жилая или спальная часть 124 и многопустотный объемный блок 1 26, который включает ванную комнату, прихожую и туалет. Жилая или спальная часть 124 включает все ранее показанные и описанные компоненты, за исключением фундаментов, опорных стенок и крыши. Левая стена образована одной или несколькими наружными несущими стеновыми панелями 2А, которые соединены торцами и оборудованы стойками 4 из тонкой стали, звукоизоляционными и стеновыми листами 8 и 9, изоляцией 1 0 из стекловолокна, наружными обшивочными листами 11, а также имеют отделанную поверхность 12, откосы 13, по меньшей мере основные швеллерные балки 1 4 и 1 6, каркасы 24 колонн (внутренних и наружных), заполненные бетоном 46, соединительные винты 40 и анкеры 42 стоек, и т.п. Под стеновыми панелями 2А находится пустота 84, заполненная бетоном, превращающимся после отверждения в балку 98, которая проходит по всей длине комнаты 92. Бетон для формования балки 98 укладывался в то же время, когда укладывался и бетон в каркасы 24 для формования колонн в панелях 2 на нижнем уровне, где расположены комнаты 88, 89 и 96.

Длинная стена на правой стороне объемного комнатного блока 92 представляет собой внутреннюю общую стену, выполненную из одной или нескольких соединенных впритык внутренних несущих панелей 2С типа, показанного на фиг. 1 , со звукоизолирующими листами 6 и стеновыми листами 8 типа X, установленными на обеих сторонах упомянутых панелей 2С, и со строительными элементами, описанными выше, для левой стены. В кружке с номером позиции 3' показан каркас 24 внутренней колон25 ны, представленной на фиг.3. Наружная поперечная стена типа 2А изготовлена на заводе с окном 128 и проемом 130 для установки кондиционера 132 воздуха. Угол, расположенный справа от кондиционера 132 воздуха, в котором стеновые панели типов 2А, 2В и 2С соединены вместе, аналогичен углу, который детально показан на фиг.4 и 11 и обозначен кружком с номером позиции 4'. Кружок с номером позиции 5' обозначает часть поверхности пола, половой или потолочной панели, показанной на фиг.5-8. Длинные штриховые линии 76, одна из которых проходит через кружок 5', обозначают наружные швеллерные балки 76 двух половых и потолочных панелей, которые скреплены вместе для соединения с половыми и потолочными панелями 54.

Длина объемного комнатного блока не зависит от длины комнатных блоков, установленных ниже или выше его. Наружная часть комнатного блока может быть удлинена для сооружения балкона; эти две конструктивные особенности показаны в верхней части фиг. 11. Пустоты для балок и изготовленные балки такие, как 98В и 98С, удлиняются из продольных балок 98 и в виде консольных балок выступают наружу от внешней стены и затем на них для образования балкона укладывается изготовленная на заводе бетонная плита 134 или половая панель, аналогичная половой или потолочной панели 54, но у которой нижняя поверхность защищена от атмосферных воздействий, а потолочный лист 72 удален. Хотя балки 98В и 98С, удлиняемые в виде консолей, требуют применения разборных опалубок, но все же устройство балкона не требует сооружения наружных строительных лесов. Однако наличие балкона потребует превращения окна 1 28 в остекленную раздвижную дверь, изготовленную и вставленную в наружную стеновую панель. Если комнатный блок 94 должен быть длиннее, чем комнатный блок 92, то продольные балки блока 94, одной из которых является балка 98С, могут быть удлинены так же, как и балконные балки 98В и 98С. Конечно, другие строительные компоненты, включая боковые стены, пол и потолок, также должны быть удлинены, а наружная стена 2В должна быть передвинута наружу и установлена в позицию 2В'. Нижняя поверхность балконов и удлиненных комнатных блоков должна быть подвергнута соответствующей отделке. Наличие комнатных блоков разной длины и балконов позволяет использовать различные варианты фасадов здания.

В многопустотном объемном блоке, например в ванной комнате 1 26, показанной на фиг. 11, согласно изобретению, используются многие технологические приемы предварительного заводского изготовления компонентов, описанных выше, что позволяет избежать сложностей и высокой стоимости строительства, имевших место на предшествующем уровне техники. Преимущество объемного блока такого, как ванная комната 1 26, заключается в том, что этот блок полностью изготовлен на заводе. Покрытый керамической плиткой пол, потолок, стены, ванна или душ, мойка, туалет, зеркала, все водопроводно-канализационные трубы, электрические розетки, трубопроводы и арматура собраны вне строительной площадки в один полностью отделанный шестигранный объемный блок, подготовленный к установке на место при помощи крана, имеющегося на строительной площадке. Основные недостатки объемных блоков, использовавшихся на предшествующем уровне техники, не относились к их заводскому изготовлению и условиям перевозки, а заключались в технических условиях на их установку. Согласно предшествующему уровню техники, объемные блоки были не несущими (свободно стоящими); они не могли выдержать вес объемных блоков или комнат, или сталебетонных каркасов, установленных на них. Таким образом, шестигранный объемный блок должен был быть помещен в несущий каркас или в оболочку, которая уже была частью возводимого здания, или несущий каркас или оболочка должны были бы сооружаться вокруг изготовленного объемного блока, сразу же после его установки в строящееся здание. Все это приводило к сооружению объемного блока внутри объемного блока и требовало существенного расхода рабочей силы и материалов, а также вызывало увеличение веса здания, что вряд ли можно было отнести к преимуществам использования объемных блоков. Или, если бы объемный блок типа оболочки был бы изготовлен из особо тяжелого бетона и мог бы выдержать вес дополнительных блоков, установленных на нем, то этот блок оказался бы чрезмерно тяжелым и большим, что вызвало бы значительные трудности в его транспортировке. Согласно настоящему изобретению, многопустотные объемные блоки являются несущими, так как стеновые панели 2 содержат несущие стойки 4 и каркасы 24 колонн, которые будут заполнены бетоном и станут несущими. Или, как упоминалось ранее, в другом варианте выполнения изобретения, могут быть использованы стойки повышенной прочности, благодаря чему исключается необходимость в бетонных колоннах или уменьшается количество необходимых колонн. Компоненты объемных блоков определяют объемную пустоту 84, в которую загружается бетон для формования балки 98. Фактически изучение чертежа на фиг. 11 не дает основания считать многопустотный объемный блок 1 26 чем-либо отличающимся конструктивно от жилой или спальной части блока 1 24, за исключением узких, стоящих бок о бок стен 2Н и 2I, которые установлены на верхней поверхности части балки 98D, смежной с балкой 98, которая лежит под всей правой стороной объемного комнатного блока 92 и под левой стороной блока 94.

Специалистам в данной области хорошо известно, что для упрощения водопроводноканализационной системы ванные комнаты смежных комнатных блоков устанавливаются своими задними стенками впритык друг к другу, а также половые панели ванных комнат совмещаются по вертикали. Многопустотные объемные блоки, показанные на фиг. 11 и 13, перекрывают полную ширину комнаты, т.е. простираются от несущей стены до несущей стены. Многопустотные объемные блоки могут быть короче или длиннее, могут перекрывать всю ширину пролета и могут пересекать несущую стену, если это необходимо согласно плану. Примером могут послужить две ванные комнаты, установленные своими задними стенками впритык друг к другу, обслуживающие два жилых объемных блока и изготовленные на заводе для экономии в виде одного объемного блока. В этом случае несущая стена, разделяющая два жилых объемных блока, будет разъединена пересекающим ее блоком. Конструктивно это пересечение не вызывает никаких затруднений, так как пустота для формования балки удлиняется до периметра объемного блока, проходит вдоль обеих его сторон и соединяется с любой смежной несущей стеной, которая примыкает к этому объемному блоку. Таким образом обеспечивается капсулирование объемного блока и связывание всех пустот для формования балок конкретного уровня здания в одну смежную монолитную несущую конструкцию.

Вид в вертикальном разрезе на фиг. 12, взятый по линии 12 - 12 на фиг. 11, представляет дополнительную информацию, касающуюся конструктивных особенностей стеновых панелей 2Н, 2I, 2J и 2К многопустотного объемного блока, половых и потолочных элементов 54G и 54Н и их небольшое отличие от стеновой панели 2, показанной на фиг. 1 - 4, и половой или потолочной панели 54, показанной на фиг. 5-8. Суть различий в основных компонентах заключается в том, что объемный блок 126 ванной комнаты и другие объемные блоки, согласно настоящему изобретению, имеют шесть сторон и, поэтому, не имеют общей стены, общего потолка или общего пола с соседним многопустотным объемным блоком. Таким образом, для объемного блока 1 26 ванной комнаты в жилой комнате 92 мотеля потребуется стеновая панель 2Н, которая изготавливается на заводе как одна из шести сторон блока; однако, эта стеновая панель 2Н изготавливается совершенно отдельно от аналогичной стеновой панели 2I для объемного блока 136 шестигранной ванной комнаты в жилой комнате 94 мотеля, как показано на фиг. 11 и 12. Объемный блок 126 ванной комнаты, показанный на фиг. 11, расположен в углу мотеля и поэтому только стеновая панель 2Н примыкает к соседнему многопустотному объемному блоку. Следовательно, оставшиеся стеновые панели 2 этого блока являются либо внутренними, как показано на фиг. 1 , или наружной, как показано на фиг 4. Для того, чтобы пустота 84D для формования балки и полученная балка 98D, проходящая под стеновыми панелями 2Н и 2I, имели ширину в 6 дюймов, как все другие пустоты и балки в здании мотеля, ширина стеновых панелей 2Н и 2I должна составлять примерно половину ширины описанных ранее стеновых панелей 2. Таким образом несущие стойки 4Н и 4I имеют ширину 2 1/2 дюйма и устанавливаются в нижние стальные швеллерные балки 1 6Н и 1 6I шириной 2 1 /2 дюйма. Аналогично, верхняя часть стоек, обозначенных как 4J и 4К, на которые устанавливаются балки 98D, вставляются в верхние швеллерные балки 14J и 14К. Стеновые панели 2J и 2К являются частью двух других, составленных вместе задними стенками многопустотных объемных блоков 138 и 140, размещенных в конечной части комнат 88 и 90 мотеля. Специалистам в данной области хорошо известно, что для упрощения водопроводно-канализационной системы ванные комнаты смежных комнатных блоков устанавливаются своими задними стенками впритык, а также половые панели ванных комнат совмещаются по вертикали. Швеллерные балки 18 и 20 не используются. Г-образные направляющие 21 крепятся к нижним швеллерным балкам 1 6Н и 1 6I и к соответствующим половым швеллерным балкам 74 для ускорения заводского изготовления полностью замкнутых объемных блоков. Так как многопустотные объемные блоки выпускаются полностью отделанными и оборудованными, что является непременным условием их заводского изготовления, то установка ванн 1 42 и керамических плиток 1 44 для пола ванных комнат, также как и установка моек, туалетов, зеркал, осветительной арматуры, напольных и стенных шкафов (на чертежах не показаны) и т.п., также является непременным условием заводского изготовления.

Так как многопустотные объемные блоки не ограничены включением в свой состав только одной комнаты, например ванной комнаты или кухни, то упомянутый блок может включать две соединенные впритык задними стенками ванные комнаты 126 и 136 мотеля. При таком расположении стеновые панели 2Н и 2I могут быть заменены одной общей внутренней стеновой панелью 2. Такой многопустотный объемный блок не обязательно должен включать участки комнат, занятых прихожей и шкафами.

Каждый многопустотный объемный блок имеет свою половую панель 54G и свою потолочную панель 1 46. Как показано на фиг. 1 2, половая панель 54G почти идентична с половой частью комбинированной половой или потолочной панелью 54, показанной на фиг. 8. Половая панель 54G состоит из стальных балок 58 шириной в 8 дюймов, установленных внутри пары С-образных 8-дюймовых внутренних швеллерных балок 62, которые крепятся к двум парам С-образных наружных швеллерных балок 74 и 76, которые обрамляют половую панель 54G. Слой бетонного покрытия 56 толщиной около 2 дюймов укладывается поверх стальной сетки Стилтекс и используется в качестве гладкого основания для керамических плиток 144. Анкеры 78 стоек прикреплены к наружной швеллерной балке 74. Г-образные уголки 80 прикреплены, как показано на фиг.8 и 9 так, чтобы они прилегали впритык к боковым кромкам скоб 22. Половая панель 146 многопустотного объемного блока имеет балку из тонколистовой стали, например толщиной в 6 дюймов, установленную в 6-ти дюймовый каркас из 6дюймовых С-образных стальных швеллерных балок, из которых швеллерные балки 150 показаны на фиг. 12. Верхняя часть потолочной панели многопустотного объемного блока, например объемного блока 138 ванной комнаты в объемном комнатном блоке 88 второго уровня, расположена примерно на 2 дюйма ниже верхней части своей стеновой панели 2J (а также ниже верхней части смежной стеновой панели 2К объемного блока 140 в объемном комнатном блоке 90). Таким образом, боковые швеллерные балки 150 потолочных панелей 146 многопустотного объемного блока не могут образовать какой-либо части пустоты 84D для балки. Только боковые швеллерные балки 74 половых панелей 54G определяют вертикальные стороны пустоты для вышеупомянутой балки. Нижняя поверхность пустоты 84D для этой балки определяется замыкающей плитой 152, которая может быть изготовлена из стали 1 6 и крепится к верхним торцам 154 и 156 верхних швеллерных балок 14J и 14К. Замыкающая плита изготавливается и поставляется с прикрепленными к ней Г-образными скобами 22 размером 2х2 дюйма, как уже ранее было описано и показано на фиг. 2, а также с заранее пробитыми в ней отверстиями 158, которые выполняются в любых каркасах колонн, таких как 24J на фиг. 12. Отверстия 158 предназначены для той же цели, что и отверстия 30 в швеллерных балках 14 и 18, описанных и показанных на фиг. 3, т.е. для образования отверстия в верхней части каркаса колонны для подачи в каркас бетона при помощи бетононасоса. Это позволяет обеспечить сопряженность всех элементов балок и колонн многопустотного объемного блока по всей высоте здания, а также сопряженность со всеми другими балками и колоннами на данном уровне и на других уровнях здания, что в результате приводит к образованию единого, унитарного железобетонного каркаса. Обшивочные листы 160, например, типа Х, толщиной 5/8 дюйма и с соответствующей отделкой крепятся к нижнему краю 1 62 балок в качестве потолочного покрытия. Стены объемных блоков могут облицовываться звукоизоляционными листами 6 или чистовыми обшивочными листами 8 типа X, если архитектором не указаны другие материалы для отделки стен. Из-за небольшой ширины, всего 2 1 /2 дюйма, некоторых стоек объемного блока, таких как 4J и 4К, а также узких стеновых панелей 2J и 2К ощущается острый недостаток места для установки в одной из вышеупомянутых панелей полноразмерного (пятидюймового) квадратного или прямоугольного каркаса 24 колонны или даже каркаса колонны меньшего размера (трехдюймового). Более того, каркас колонны и отформованная колонна должны быть отцентрированы по отношению к вертикальной оси балки 98D. Для удовлетворения вышеизложенных требований каркасы колонн, таких как 24Н и 24J, как показано на фиг. 11 и 12, крепятся внутри стеновых панелей 2Н и 2J одного из установленных бок о бок объемных блоков и проходят между стойками 4I и 2J смежной стеновой панели 2I или 2К соответственно. Так как все половые панели конкретного комнатного объемного блока, такого как 92 на фиг. 10, должны быть полностью установлены до начала подачи бетона при помощи бетононасоса в любую из пустот 84 для балок на этом уровне (третий уровень на фиг. 1 0), то все половые и потолочные панели 54 на жилой площади 124 и половая панель 54G многопустотного объемного блока 126 должны быть уложены на место до начала подачи бетона при помощи бетононасоса в пустоты для балок именно этого пола. Однако, после установки многопустотных объемных блоков 126 и 136 (ванные комнаты) пустота 84D для балок, определяемая половыми швеллерными балками 74 и замыкающей плитой 152, оказалась недоступной для подачи бетона с этого уровня. Так как пустоты для балок, образующих периметр конкретного объемного комнатного блока, должны быть заполнены путем одноразовой непрерывной подачи бетона, то заполнение пустоты 84D для балки может быть успешно выполнено путем подачи бетона при помощи бетононасоса в верхнюю часть каркасов 24Н колонн, которые распределены между двумя объемными блоками 126 и 136 и расположены внутри стеновых панелей 2Н и 2I упомянутых выше блоков. После заполнения пустоты 98D для балки оставшиеся пустоты 84, образующие периметр жилой площади 1 24, могут быть заполнены бетоном непосредственно с уровня этого пола, о чем уже сообщалось ранее. Следовательно, на конкретном уровне здания установке многопустотного объемного блока должен предшествовать один двухпериодный строительно-монтажный цикл, т.е. монтаж стеновых панелей 2 и установка на их верхнюю часть потолочных панелей 54 на участках этого конкретного уровня, на которых монтаж многопустотных объемных блоков не запланирован. Затем, при укладке бетона в каркасы для балок этого конкретного уровня здания, каркасы колонн, которые являются неотъемлемой частью этих балок, также частично заполняются бето31 ном. Например, когда комнатные блоки 88, 90, 96, и т. д. (см. фиг. 10 - 12) второго уровня монтируются вместе со своими стеновыми панелями 2F, 2D, 2G и т. д. и со своими половыми и потолочными панелями 54С, 54В и т.д. во время первого периода строительного цикла, то объемный блок 126 ванной комнаты для комнаты 92 третьего уровня также устанавливается на место для того, чтобы выровнять половые панели 54G по горизонтали с половыми или потолочными панелями 54В, 54С и т. д. в верхней части второго уровня. В течение этого же периода строительного цикла бетон укладывается в пустоты 84 для формования балок 98, 98В и 98С, которые проходят по верхней части комнат 88, 90, 96 и т. д., а также бетон подается в верхнюю часть каркаса 24Н колонны многопустотного объемного блока 1 26 для формования балки 98D внутри пустоты 84D, границы которой определяются половыми панелями 54G и их замыкающей плитой 152 объемного блока.

В некоторых случаях, и особенно в многоэтажных зданиях, допустимый предел сжатия на прочность бетонной балки 98 может быть превышен в месте, где эта балка проходит горизонтально между выверенными по вертикали каркасами 24 колонн, заполненных бетоном, которые определяют несущую способность колонн 48. В таком случае архитектор или инженерпроектировщик строительных конструкций может применить несущую стойку 163, работающую на сжатие, как показано на фиг. 13. Фиг. 13 является копией фиг. 9, из которой изъяты некоторые компоненты упомянутой фигуры для усиления четкости изображения несущих стоек 163. Несущая стойка 163 установлена в пустоте 84 для балки и совмещена в вертикальном направлении с каркасами колонн, расположенных ниже и выше ее, например, с каркасами 24D и 24Е и их колоннами 46D и 46Е, расположенных в своих соответствующих стеновых панелях 2D и 2Е. Эта несущая стойка предназначена для передачи нагрузки от здания непосредственно от верхней колонны, такой как 46Е, вниз через несущую стойку на нижестоящую колонну, такую как 46D. Несущая стойка состоит из трех компонентов: две полки 164 и верхняя несущая плита 165. Полки могут быть вырезаны из 4дюймового швеллера, а верхняя несущая плита 165 может быть изготовлена из стали толщиной 3/8 дюйма. Верхняя часть полок стойки приварена к нижней поверхности несущей стойки. Строительная высота несущей стойки должна быть равна высоте пустоты 84, чтобы обеспечить контакт верхней поверхности несущей стойки 1 65 с нижней поверхностью фланцев 29Е. Фланцы 29Е являются единственными компонентами опорной коробки 31, которые используются при установке несущей стойки 163. Фланцы 29Е должны выступать из нижней части каркаса 24Е колонны, так как у каркаса нет боковых сторон 32, показанных на фиг. 3.

Несущая плита 1 65 имеет центральное отверстие 166, совмещенное с отверстием 36 в швеллерной балке 16 стеновой панели 2Е, и отверстие 30 в швеллерной балке 14 стеновой панели 2D для того, чтобы арматурный стержень 38 мог бы полностью пройти через несущую стойку 1 63 и мог быть сращен с другими, совмещенными по вертикали, арматурными стержнями в стеновых панелях 2D и 2Е. Собранная несущая стойка 163 устанавливается в пустоту 84 для балки до начала подачи бетона бетононасосом, а закачанный бетон вступает в соприкосновение с бетоном колонн 46D и 46Е.

На фиг. 14 представлена типичная квартира 167, включающая две спальни 168 и 169, каждая из которых соприкасается с единым многопустотным объемным ванным блоком 1 70 с двумя ванными комнатами 1 71 и 1 72, большую жилую и столовую площадь 1 74, многопустотный объемный кухонный блок 176 и балкон 178. На фиг. 14 также показан наружный коридор 180. Для монтажа квартиры 1 64 используются сборные (заводского изготовления) панели, объемные блоки и элементы, описанные выше по тексту и показанные на фиг. 1-13. Наиболее важными факторами, обеспечивающими постройку полностью удовлетворительного и высококачественного здания являются способ определения границ пустот для балок, создание легких стальных каркасов для колонн, которые после заполнения бетоном превращаются в несущие элементы, использование несущих стоек в стеновых панелях, исключение необходимости в применении строительных лесов обеспечивает сокращение стоимости строительства, более быстрый монтаж здания и быстрое завершение всех других работ. Общий размер квартиры 167 составляет примерно 30 футов в ширину на 45 футов в длину, включая два пролета 182 и 184 длиной в 1 4 и 1 6 футов, соответственно, и 3 балки 98Е, 98F и 98G, проходящих по всей длине указанных пролетов. Конечно, квартира может быть собрана более, чем из двух пролетов и поэтому ее ширина может быть намного больше 30 футов, а ее длина может быть такой, какая нужна заказчику, и все это обеспечивается применением стеновых панелей, соединяемых впритык, и увеличением количества секций из половых и потолочных панелей. Наружный коридор 180 монтируется аналогично балкону 178, путем удлинения на месте балок, которые выступают, как консольные балки 98В, и укладки железобетонных плит, как описано ранее со ссылкой на балкон 134, представленный на фиг.11.

В квартире 1 67 так же, как и объемном блоке мотеля, показанного на фиг. 10, используется некоторое количество не несущих внутренних стеновых перегородок, изготовленных и отделанных на заводе, о чем уже сообщалось ранее. Примерами таких перегородок являются стены туалета 186 на фиг. 14. Такие стеновые перегородки могут быть использованы для ограждения вертикальных желобов 188 для прокладки водопроводно-канализационных трубопроводов и/или для инженерных сетей. Желоб может быть также устроен внутри многопустотного объемного блока, например, в объемном блоке 126 ванной комнаты, который обозначен позицией 190 на фиг. 11.

Как правило, в многоквартирных зданиях, отелях и мотелях устроены залы, фойе, комнаты для деловых встреч, а также другие большие помещения, в которых не должно быть никаких стеновых перегородок, ни несущих колонн. Обычный способ сооружения больших помещений на строительной площадке может быть применен, но вызовет увеличение стоимости строительства и приведет к потере выигрыша во времени, гарантируемого настоящим изобретением. Однако, после небольшой модификации некоторых стеновых панелей 2 они превращаются в сквозные (решетчатые) панели и при использовании арматурных стержней для усиления балок в зависимости от прилегающих колонн стеновых панелей способ строительства и компоненты, описанные выше по тексту со ссылками на фиг. 1-14, могут быть с большим успехом использованы для определения предпочтительной и неординарной монолитной системы несущих каркасов для больших комнат, для комнат нормальных размеров, а также для объемных блоков и квартир.

Со ссылкой на фиг. 15, на которой представлен вертикальный разрез здания, показанного на фиг. 1 0, но взятый под прямым углом к нему, т. е. со ссылкой на вид здания сбоку, предположим, что на первом уровне упомянутого здания следует разместить зал 192 под комнатами 88, 90 и 96 (показаны на фиг. 10). Левый конец зала 192 является левым концом здания. Так как зал должен быть свободным от несущих стеновых панелей 2 или колонн, то нагрузка от здания, действующая сверху вниз, будет слишком велика, чтобы ее могла выдержать только одна левая наружная стена вместе со своими стеновыми панелями 2, стойками 4 и каркасами 24 колонн, заполненных бетоном, а также упомянутая нагрузка будет слишком велика и для несущих стен и колонн, совмещенных по вертикали с уровня земли до крыши с правой стороной комнаты 96, вместе с их несущими балками 98. Со ссылкой на фиг. 14, предположим, что квартира 167 также является комнатой 90 на фиг. 10, то в этом случае зал 192 не будет иметь ни несущих стеновых панелей 2, или даже колонн, расположенных ниже и поэтому поддерживающих стены 194, 196 и 198, которые проходят по всей длине квартиры 167. В зале также не будет ни несущих стенок, ни каких-либо других несущих элементов, расположенных под стенами, соответствующими стене 196 в комнатах 88 и 96.

Отсутствие несущих стен и колонн в зале 192 может быть компенсировано модификацией стеновых панелей, из которых собраны стены 194, 196 и 198 в расположенных над ними (на втором уровне) комнатах 88, 90 и 96, путем изготовления упомянутых панелей в качестве сквозных стеновых панелей, спроектированных как балочная ферма. Такие сквозные стеновые панели 200 следует полностью изготавливать вне строительной площадки, т.е. на заводе, так же как изготавливаются все стеновые панели 2. Диагональный элемент 202, преимущественно из стали, приваривается к аналогичным верхнему и нижнему поясным элементам 203 и 204, которые крепятся к швеллерным балкам 1 4 и 1 6, причем упомянутые швеллерные балки были уже описаны ранее и показаны на фиг. 2 и 3. Диагональный элемент 202 и поясные элементы 203 и 204 могут быть вырезанными из стального уголка соответствующего размера и прочности, а форма и материал каркаса 24 колонны (показан на фиг.1 и 3) должны отвечать строительным нормам и быть удобными в изготовлении. Сквозные стеновые панели 200 должны быть сконструированы в соответствии с принятой инженерной практикой, которая включает применение основных принципов расчета фермы для определения размера, типа и расположения элементов пояса фермы. На фиг. 15 показаны стойки 4, которые пересекаются диагональным элементом 202 и прикреплены к верхним и нижним поясным элементам 203 и 204. Упомянутые стойки более не нужны в качестве опорных элементов. В дальнейшем, если возникнет необходимость в опорах, то могут быть установлены дополнительные каркасы 24', примыкающие к каркасам 24 концевых колонн в одном конце или в обоих концах зала и в стеновых панелях 200, установленных как раз над упомянутыми каркасами 24', как показано на фиг. 15.

Сквозные стеновые панели 200 будут служить опорами, воспринимающими нагрузки здания, воздвигаемого над ними, при этом следует помнить о том, что в этих стенах должны быть установлены стойки 4 и бетонные колонны 46 в стальных каркасах 24. На фиг.9 показана бетонная балка 98, расположенная между половыми и потолочными панелями 54В, 54С, как раз под стеновой панелью 2Е. Однако, если вместо этой панели была бы установлена сквозная стеновая панель 200, то упомянутая бетонная балка 98 не смогла бы удержать себя без несущей панели 2D, других опорных элементов или колонн. Для решения этой новой задачи вертикальные арматурные стержни 38, показанные на фиг. 1 , 3 и 4, загибаются в виде крюка 205 и при установке, как показано на фиг. 1 6, зацепляются снизу за горизонтальный арматурный стержень 99 (впервые показан на фиг.9), что обеспечивает прочность соединения и надежную опору для балок, которые расположены над залом 192.

Способы монтажа и укладки бетона, описанные ранее со ссылками на фиг. 1-14, также должны применяться при использовании сквозных стеновых панелей 200 и арматурных стержней, загнутых в виде крюка 205. Упомянутые арматурные стержни, имеющие длину отростка внахлестку, равную 30 диаметрам стержня, устанавливаются на место, указанное на фиг. 1 5 и 16, относительно горизонтальных стержней 99 в течение первой половины первого рабочего дня до укладки бетона, осуществляемой во второй половине этого же дня. Подача бетона, как было описано ранее, будет осуществляться сверху в пустоту 84 для балки, как раз над залом 192, при этом бетон будет стекать вниз через каркасы 24 колонны в несущие стеновые панели 2, образующие зал 192, и далее вниз на первый этаж. Однако, во время подачи бетона арматурные стержни с крюками еще не обладают несущей способностью балки, так как их верхние концы 208 еще не охвачены отвердевшим бетоном. Бетон для охвата арматурных стержней не будет подаваться до следующего дня и даже на следующий день после его подачи бетон не сможет получить необходимой степени отверждения. Необходимая опора для балок на время монтажных работ и укладки бетона на этаже и конкретно над залом 192, а также на следующий день на время монтажа сквозных стеновых панелей 200 и укладки бетона для балок, лежащих над ними, и далее в каркасы 24 колонн для охвата концов 208 арматурных стержней 38 и, по меньшей мере, еще на один день, необходимый для полного отверждения бетона, охватывающего арматурные стержни с крюками и обеспечивающего удерживание балок 98, создается путем установки временных стеновых панелей 210, которые монтируются в течение первого рабочего дня во время установки других стеновых панелей 2 по периметру зала и в других местах на первом уровне для определения положения стен комнат. Если предположить, что половые и потолочные панели 54В, 54С (фиг. 9) будут использованы в качестве перекрытия зала 192, то тогда стеновая панель 2D должна быть заменена временной стеновой панелью 210. Как показано на фиг. 15, одна или несколько временных стеновых панелей 210 используются для устройства временных стен, устанавливаемых под стенами, образованными сквозными стеновыми панелями 200. Как показано на фиг. 14, сквозные стеновые панели устанавливаются на один уровень ниже продольных стен 94, 196, 198, и т.д. в комнатах 88, 90, 96 и временные стены, определяемые временными стеновыми панелями 210, устанавливаются под сквозными стеновыми панелями 200. Временные стеновые панели 210 могут изготавливаться аналогично стеновым панелям 2, включая несущие металлические стойки 4 и исключая каркасы 24 колонн, наружные швеллерные балки 18, 20, звукоизолирующий лист 6, обшивочный лист 8, наружную отделку 12, направляющие 21, скобы 22 и стеновую плиту 24. После того, как бетон балок 98 и колонн 46, расположенных по периметру над залом, а также бетон тех колонн, расположенных внутри сквозных стеновых панелей 200 и балок, расположенных как раз над ними, отвердел достаточно для того, чтобы удерживать балки 98 над временными стеновыми панелями 21 0, можно демонтировать временные стеновые панели и начать архитектурно-отделочные работы. Таким образом, создание большого зала не столь значительно изменило график работ, т.е. два периода за день: монтажные работы и укладка бетона конечно же не замедлили выполнение рабочего графика; кроме того было исключено изготовление компонентов здания на строительной площадке и использование значительно различающихся деталей компонентов. Выше были рассмотрены весьма подробно следующие вопросы, касающиеся способа заводского изготовления компонентов, самих компонентов, несущих стеновых панелей, половых и потолочных панелей, создания пустот для балок, заводского изготовления и использования несущих многопустотных объемных блоков и полученного монолитного железобетонного каркаса. Специалистам в данной области понятно, что некоторые детали могут быть модифицированы без отступления от существа и объема изобретения. Более того, новый способ образования пустоты для балки может быть успешно использован при строительстве зданий разных типов, не выходя за рамки существа изобретения и объема формулы изобретения.

Claims (14)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ возведения многоуровнего, многомодульного, на каждом уровне, здания с каркасом, включающий усовершенствование, заключающееся в создании балок над первым уровнем без применения разборных опалубок путем образования пустоты для балки посредством монтажа стеновых панелей на конкретном уровне здания, причем каждая упомянутая стеновая панель имеет верхнюю часть, последующую укладку поточных панелей на верхнюю часть упомянутых стеновых панелей, отличающийся тем, что упомянутые потолочные панели имеют вертикальные торцы; установка упомянутых вертикальных торцов двух упомянутых потолочных панелей на упомянутую верхнюю часть одной из упомянутых стеновых панелей осуществляется так, чтобы эти торцы лежали на определенном расстоянии друг от друга, причем упомянутые вертикальные торцы представляют собой вертикальные, расположенные на определенном расстоянии друг от друга стороны объемной пустоты для балки, а упомянутая верхняя часть упомянутой одной стеновой панели представляет собой основание упомянутой объемной пустоты для балки, при этом верхняя часть упо37 мянутой объемной пустоты для балки остается открытой, а укладку бетона в упомянутую объемную пустоту осуществляют через ее верхнюю открытую часть.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняются следующие операции: установка до начала укладки бетона в упомянутую объемную пустоту для балки арматурных стержней, при помощи которых упомянутая балка превращается в железобетонную балку; крепление вертикально установленных на определенном расстоянии друг от друга опорных стоек к верхнему торцу упомянутой одной стеновой панели; установка одних из упомянутых арматурных стержней на упомянутые опорные стойки, крепление распорных элементов к упомянутым вертикальным торцам упомянутой потолочной панели, причем размер и форма упомянутых распорных элементов должны обеспечить их упирание в стороны упомянутых опорных стоек при условии, что упомянутые вертикальные торцы упомянутых потолочных панелей правильно установлены на определенном расстоянии друг от друга для определения границ упомянутых вертикальных сторон упомянутой пустоты для балки; и установка упомянутых потолочных панелей так, чтобы упомянутые распорные элементы упирались в упомянутые опорные стойки.
3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждая упомянутая стеновая панель имеет подошву, к которой прикреплен, по меньшей мере, один направляющий элемент, выступающий вниз и проходящий по всей длине упомянутой подошвы;

   вертикальный паз создают на открытой верхней поверхности упомянутой балки непосредственно после укладки бетона в упомянутую пустоту для балки;

   относительное положение упомянутого выступающего вниз направляющего элемента и упомянутого вертикального паза выбирают таким, чтобы при правильной ориентации и установке стеновой панели на верхнюю поверхность упомянутой балки упомянутый элемент вошел в упомянутый вертикальный паз, благодаря чему эта стеновая панель будет установлена на верхнюю поверхность упомянутой балки и будет совмещена в вертикальном направлении с упомянутой одной стеновой панелью, которая определяет границы упомянутого основания упомянутой пустоты для балки.
4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутые потолочные панели и стеновые панели устанавливают относительно упомянутой пустоты для формования балки и упомянутой изготовленной балки таким образом, чтобы упомянутая балка находилась снаружи упомянутых потолочных панелей и упомянутых стеновых панелей.
5. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют следующие операции: изготовление упомянутых стеновых панелей со стойками из тонкой листовой стали, благодаря которым упомянутые стеновые панели превращаются в несущие; приобретенная несущая способность упомянутых стеновых панелей должна быть, по меньшей мере, достаточной для того, чтобы выдержать вес упомянутых потолочных панелей и бетонных балок, установленных на верхнюю часть упомянутых стеновых панелей.
6. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в каждую упомянутую стеновую панель встроен, по меньшей мере, один каркас колонны, который после заполнения бетоном превращается в несущую колонну.
7. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что осуществляют устройство определенных из упомянутых каркасов колонн у концов упомянутых стеновых панелей, а горизонтально выступающие анкеры пропускаются внутрь и закрепляются внутри одних из определенных каркасов колонн и далее внутри других из тех определенных каркасов колонн, в результате упомянутые анкеры оказываются внедренными в бетон тех других определенных каркасов, а после отверждения бетона упомянутые из определенных и из других определенных каркасов колонн и их соответствующие стеновые панели будут скреплены между собой.
8. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что создают упомянутый каркас колонны с открытым верхом, благодаря чему бетон подается в упомянутые пустоты для балок и обеспечивается движение потока бетона в каркасы колонн, лежащих непосредственно под ними.
9. 9. Способ в соответствии с любым из пп.18, отличающийся тем, что в течение первой половины рабочего дня на конкретном уровне здания осуществляют упомянутую установку упомянутых стеновых панелей и упомянутую укладку потолочных панелей; в течение второй половины того же рабочего дня на упомянутом уровне здания осуществляют упомянутую подачу бетона в упомянутые пустоты для балок.
10. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют изготовление в заводских условиях упомянутых стеновых панелей и потолочных панелей, которые собирают в форме самостоятельного многопустотного объемного блока таким образом, чтобы граница упомянутого основания упомянутой пустоты для балки определялась верхним торцом двух упомянутых стеновых панелей, причем одну заднюю стеновую панель устанавливают в одном многопустотном объемном блоке, а другую заднюю стеновую панель, являющуюся неотъемлемой частью другого многопустотного объемного блока, соединяют впритык с упомянутой задней стеновой панелью.
11. 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что осуществляют вертикальную установку несущей арматуры в указанной пустоте для балки, при этом указанная арматура имеет верхнюю и нижнюю части, указанную установку осуществляют таким образом, что указанная нижняя часть находится в опорном контакте с указанным верхом указанной одной стеновой панели, ограничивающей указанное основание указанной пустоты для балок, а указанная верхняя часть находится в опорном контакте с основанием другой указанной стеновой панели.
12. 12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что указанную стеновую панель создают в виде фермы с парой металлических направляющих, ограничивающих верхнюю и нижнюю грани указанной стеновой панели, прикрепляют верхний, нижний и диагональный пояса фермы друг к другу, при этом указанные верхний и нижний пояса также прикрепляют к указанным направляющим, а множество не сплошных вертикальных стоек прикрепляют к указанным поясам.
13. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что осуществляют вертикальную установку внутри указанной стеновой панели, по меньшей мере, одного легкого каркаса колонны, открытого в направлении указанных верхней и нижней граней указанной стеновой панели; при этом указанный каркас колонны сконструирован и расположен таким образом, что в него входят арматурные стержни и попадает бетон, поступающий из указанной верхней части указанной стеновой панели, за счет чего после твердения бетона внутри указанной стеновой панели в виде фермы образуется железобетонная колонна.
14. 14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что бетонная балка лежит под указанной стеновой панелью; поверхность указанной балки имеет выступающие вверх участки арматурных стержней; указанные участки арматурных стержней плотно входят в указанную стеновую панель в виде фермы, за счет чего обеспечивается направленная вверх опора для указанной балки.