RU2209276C2

RU2209276C2 - Residential structure " ecodome "

Info

Publication number: RU2209276C2
Application number: RU2001123486/03A
Authority: RU
Inventors: О.И. Лобов; А.Я. Аболтынь; В.И. Иваненко; Ю.М. Бородин; С.Г. Власова; ков Н.И. Хом; Н.И. Хомяков
Original assignee: Лобов Олег Иванович; Аболтынь Александр Яковлевич; Иваненко Виктор Иванович; Бородин Юрий Михайлович; Власова Светлана Георгиевна; Хомяков Николай Иванович
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-07-27

Abstract

FIELD: construction industry, individual construction of residential buildings, cottages, administrative buildings and so on. SUBSTANCE: structure frame presents spatial cast shell of curvilinear outline produced from reinforced foam concrete made fast to bearing plate of base safeguard and to upper superstructure by means of protective pylons. Shell comes in the form of prestressed structure and presents collection of bearing modules in the form of intersectional elements of truncated cylinders. Each module includes wall, technological partitions and interfloor members with openings cast as single unit. Curvilinear parts of shells of modules and bearing partitions are made of foam concrete of same density. EFFECT: simplified design and assembly of structure. 11 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства жилых сооружений, а более конкретно к индивидуальному строительству жилых домов, коттеджей и т. п. сооружений. The invention relates to the field of construction of residential buildings, and more particularly to the individual construction of residential houses, cottages, etc. structures.

Известно прямолинейное сооружение, содержащее стены, с дверными и оконными проемами и внутренними перегородками, элементы перекрытия, плоскую крышу, лестницы, входные ступеньки и лоджии [1]. Known rectilinear structure containing walls, with door and window openings and internal partitions, floor elements, flat roof, stairs, entrance steps and loggias [1].

Недостатком известного технического решения является значительная трудоемкость монтажных работ и низкое архитектурно-планировочное решение сооружения. A disadvantage of the known technical solution is the significant complexity of installation work and the low architectural and planning solution of the structure.

Известен объемный блок С.Ж.Нарынова эллипсоидной формы, образованной из телескопических секторных створок, выполненных с возможностью образования отдельных объемных блоков и соединенных разъемно, причем телескопические створки выполнены с горизонтальными направляющими и пазами, образующими соединения типа "Ласточкин хвостик" [2]. Known volumetric block S.Zh. Narynova ellipsoidal shape, formed from telescopic sectorial valves, made with the possibility of forming separate volumetric blocks and connected detachably, moreover, the telescopic valves are made with horizontal guides and grooves forming a connection like "Dovetail" [2].

Недостатком известного технического решения является низкая надежность сооружения, так как не обладает достаточной длительной прочностью. Кроме того, большая трудоемкость монтажа при значительных затратах средств и времени. A disadvantage of the known technical solution is the low reliability of the structure, since it does not have sufficient long-term strength. In addition, the high complexity of installation with a significant investment of time and money.

Известный модульный каркас здания или сооружения, взятый за прототип, включающий стойки, установленные по углам правильных многоугольников, многоугольные плоские плиты перекрытий, опертые по трем углам и соединенные между собой с образованием жесткого диска перекрытия, и доборные плоские плиты перекрытия, свободно опертые по контуру на многоугольные плиты перекрытия, причем многоугольные плиты перекрытия выполнены в плане из участков в виде равнобедренных трапеций, соединенных между собой боковыми гранями, и оперты наружными углами на три смежные стойки с размещением их центра тяжести в треугольнике, образованном смежными стойками, причем доборные плиты перекрытия имеют многоугольный контур в плане, а все плиты перекрытия снабжены металлической обвязкой по контуру [3]. A well-known modular frame of a building or structure, taken as a prototype, including racks installed at the corners of regular polygons, polygonal flat floor slabs, supported at three angles and interconnected to form a hard disk of overlap, and additional flat floor slabs, freely supported along the contour on polygonal floor slabs, and polygonal floor slabs made in plan of sections in the form of isosceles trapezoidal interconnected by side faces, and supported by external corners and three adjacent racks with the placement of their center of gravity in a triangle formed by adjacent racks, and additional floor slabs have a polygonal outline in plan, and all floor slabs are equipped with metal strapping along the contour [3].

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции, требуются значительные затраты на проведение монтажных работ и значительная возможность архитектурно-планировочных решений по расширению эксплуатационных свойств здания. A disadvantage of the known technical solution is the complexity of the design, significant costs are required for installation work and a significant opportunity for architectural and planning solutions to expand the operational properties of the building.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является упрощение конструкции, монтажа и расширение архитертурно-планировочных решений, благодаря которой, в частности при наличии отличительных существенных признаков в совокупности с известным, обеспечивается возможность создания нового жилого сооружения. The task to which the proposed technical solution is directed is to simplify the design, installation and expansion of architectural and planning solutions, due to which, in particular, if there are distinctive essential features in conjunction with the well-known, it is possible to create a new residential building.

Для достижения поставленной задачи заявляемое изобретение "Жилое строение Экодом" содержит общие существенные признаки. To achieve this objective, the claimed invention "Residential building Eco-house" contains common essential features.

Совокупность этих признаков содержит модульный каркас и плоские плиты перекрытия. The combination of these features contains a modular frame and flat floor slabs.

По отношению к прототипу заявляемое изобретение имеет отличительные признаки, заключающиеся в том, что каркас строения представляет пространственную литую оболочку криволинейного очертания из армированного пенобетона, жестко связанную с опорной плитой ограждения цоколя, а сверху посредством защитных пилонов с верхней надстройкой, причем оболочка представляет собой совокупность несущих модулей в виде соосного пересечения элементов усеченных цилиндров, и каждый модуль включает выполненные единым монолитом стену с оконными дверными проемами, технологические перегородки и элементы межэтажных перекрытий с проемами, причем каждый элемент межэтажного перекрытия модуля выполнен в виде равносоставляющих взаимосоединяемых частей общего элемента перекрытия по конфигурации, размеру в числу несущих модулей. Торцы криволинейных частей оболочек каждого модуля в плоскости прилегающих разъемов выполнены в монолитном сопряжении относительно друг друга. In relation to the prototype, the claimed invention has distinctive features, namely, that the frame of the structure is a spatial cast shell of a curved shape made of reinforced foam concrete, rigidly connected to the base plate of the basement fence, and from above by means of protective pylons with a superstructure, the shell being a set of load-bearing modules in the form of a coaxial intersection of elements of truncated cylinders, and each module includes a wall with window doors made in a single monolith openings, technological partitions and elements of interfloor ceilings with openings, and each element of interfloor overlapping of the module is made in the form of interconnecting parts of the common overlapping element in configuration, size in the number of load-bearing modules. The ends of the curved parts of the shells of each module in the plane of the adjacent connectors are made in monolithic conjugation relative to each other.

Криволинейные части оболочек модулей и опорные перегородки выполнены из пенобетона одинаковой плотности. Каждая криволинейная часть оболочки модуля находится в жестком сопряжении с элементами технологических перегородок. Оболочка модулей выполнена в виде напряженных конструкций, включающих закладные из армированного профиля, перекрытого защитной основой, и залитых пенобетоном. The curved parts of the module shells and supporting partitions are made of foam concrete of the same density. Each curved part of the module shell is in rigid conjugation with elements of technological partitions. The shell of the modules is made in the form of stressed structures, including mortgages of a reinforced profile covered by a protective base, and filled with foam concrete.

Закладные повторяют конфигурацию оболочек модулей. Толщина оболочек модуля имеет постоянную величину по периметру. Панели перекрытия выполнены в виде многоэлементных монолитных частей сопряжения с оболочками модулей и внутренними технологическими перегородками. По меньшей мере две стены модулей имеют двойные входы. Каждый вход в сооружение имеет крыльцо, ступени с перилами, пандус и отдельный вход с уровня тротуара или пандуса. Каждый из модулей имеет окончательно обработанные внутренние поверхности стен. Наружная поверхность оболочки покрыта водоотталкивающим покрытием. Mortgages repeat the configuration of the module shells. The thickness of the shells of the module has a constant value around the perimeter. The overlapping panels are made in the form of multi-element monolithic parts of the interface with the shells of the modules and internal technological partitions. At least two module walls have dual entrances. Each entrance to the structure has a porch, steps with a railing, a ramp and a separate entrance from the sidewalk or ramp. Each of the modules has finally finished internal walls. The outer surface of the shell is coated with a water-repellent coating.

Между отличительными признаками и задачей изобретения существует причинно-следственная связь, при которой технический результат обусловлен достижением положительного эффекта в виде упрощения конструкции, монтажных затрат и расширения архитектурно-планировочных решений. Заявляемое техническое решение, благодаря наличию в нем отличительных признаков, приобретает новую форму при монтаже жилых сооружений. Between the distinguishing features and the objective of the invention there is a causal relationship in which the technical result is due to the achievement of a positive effect in the form of simplification of the design, installation costs and expansion of architectural and planning decisions. The claimed technical solution, due to the presence of distinctive features in it, takes on a new form in the installation of residential buildings.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого технического решения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Новизна". The set of essential features characterizing the essence of the claimed technical solution is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "Novelty."

Сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня домостроения, в то же время полученный положительный эффект, в общей совокупности признаков, отличает заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Изобретательский уровень". The essence of the claimed invention does not follow for experts explicitly from the known level of housing construction, at the same time, the obtained positive effect, in the total set of features, distinguishes the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion of "Inventive step".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в строительстве жилых домов, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Промышленная применимость". The set of essential features characterizing the essence of the invention can be repeatedly used in the construction of residential buildings, which allows us to conclude that it meets the criterion of "Industrial applicability".

Предложенное техническое решение обладает прогрессивностью, которая подтверждается конкретным выражением в пространственной форме, компоновкой и расположением сопутствующих элементов и их соединений, позволяя создать пространственную оболочку переменной кривизны, обеспечивая при этом простоту, лаконичность и четкость формы и упрощение монтажных работ на строительной площадке. The proposed technical solution is progressive, which is confirmed by a specific expression in spatial form, layout and arrangement of related elements and their connections, allowing you to create a spatial shell of variable curvature, while ensuring simplicity, conciseness and clarity of shape and simplification of installation work at the construction site.

Заявляемое техническое решение наделено существенными признаками, объединенными общим изобретательским замыслом, чем подтверждается соответствие понятию "Единства изобретения". The claimed technical solution is endowed with essential features, united by a common inventive concept, which confirms compliance with the concept of "Unity of invention".

Изобретение поясняется чертежами:
на фиг.1 изображен общий вид главного фасада;
на фиг.2 - поэтажный вид на 1 этаж (в разрезе);
на фиг. 3 - поэтажный вид на 2 этаж (в разрезе);
на фиг. 4 - вид надстройки в разрезе;
на фиг. 5 - вид выреза А.The invention is illustrated by drawings:
figure 1 shows a General view of the main facade;
figure 2 - floor view of the 1st floor (in section);
in FIG. 3 - floor view of the 2nd floor (in the context);
in FIG. 4 is a sectional view of a superstructure;
in FIG. 5 is a view of cutout A.

Жилое строение "Экодом" представляет собой пространственную литую оболочку 1 криволинейного очертания из армированного пенобетона 2, жестко связанную с опорной плитой 3 ограждения цоколя 4. Сверху пространственная оболочка 1 связана с верхней надстройкой 5. Сама оболочка 1 представляет собой совокупность несущих модулей 6 в виде соосного пересечения элементов усеченных цилиндров. Каждый модуль 6 включает выполненные единым монолитом вертикальную стену 7 с оконными 8 и дверными 9 проемами, криволинейную часть 10 оболочки 1 и элементы межэтажных перекрытий 11. Каждый элемент межэтажных перекрытий 11 модулей 6 и его криволинейной части 10 оболочки 1 выполнен в виде равносоставляющих взаимносоединяемых частей общего элемента межэтажного перекрытия 11 по конфигурации, размеру и числу несущих модулей 6. Торцы 12 криволинейных частей 10 оболочек 1 каждого модуля 6 в плоскости прилегания разъемов выполнены в жестком монолитном сопряжении относительно друг друга. The residential building "Ecodom" is a spatial cast shell 1 of curved shape from reinforced foam 2, rigidly connected to the base plate 3 of the basement fence 4. At the top, the spatial shell 1 is connected to the upper superstructure 5. The shell 1 itself is a set of load-bearing modules 6 in the form of a coaxial intersections of elements of truncated cylinders. Each module 6 includes a vertical wall 7 made with a single monolith with window 8 and door 9 openings, a curvilinear part 10 of the shell 1 and elements of the flooring 11. Each element of the flooring 11 of the modules 6 and its curvilinear part 10 of the shell 1 is made in the form of mutually interconnected parts of a common the interfloor element 11 in configuration, size and number of load-bearing modules 6. The ends 12 of the curved parts 10 of the shells 1 of each module 6 in the contact plane of the connectors are made in a rigid monolithic sop tension relative to each other.

Криволинейные части 10 оболочки 1 модулей 6 и технологические перегородки 13 выполнены из пенобетона 2 одинаковой плотности и между собой в жестком монолитном сопряжении. Оболочка 1 модулей 6 выполнена в виде сопряженной конструкции, включающей закладные 14 из армированного профиля, покрытого защитной основой 15, и залитых пенобетоном 2. Закладные 14 повторяют конфигурацию оболочек 1 модулей 6. Толщина оболочек 1 модуля 6 имеет постоянную величину по всему периметру, и по меньшей мере две вертикальные стены 15 модулей 6 имеют дверные входы (выходы) 16. Каждый вход (выход) 16 в общем сооружении имеет крыльцо 17, ступени 18 с перилами 19, пандус 20 и отдельный вход (выход) 21 с уровня тротуара или пандуса 20. Каждый из модулей 6 имеет окончательно обработанные внутренние поверхности стен. Наружная поверхность всего стенового строения покрыта водоотталкивающим покрытием. Верхняя надстройка 5 выполнена единым монолитным модулем с опорными несущими пилонами 22 и оконными проемами 23 со стороны каждой из стен и общая форма надстройки 5 повторяет правильный прямоугольник. The curved parts 10 of the shell 1 of the modules 6 and the technological partitions 13 are made of foam concrete 2 of the same density and with each other in rigid monolithic conjugation. The shell 1 of the modules 6 is made in the form of a conjugate structure, including embedded 14 of the reinforced profile coated with a protective base 15, and filled with foam concrete 2. The embedded 14 repeat the configuration of the shells 1 of the modules 6. The thickness of the shells 1 of the module 6 has a constant value around the perimeter, and at least two vertical walls 15 of modules 6 have door entrances (exits) 16. Each entrance (exit) 16 in the general building has a porch 17, steps 18 with a railing 19, a ramp 20 and a separate entrance (exit) 21 from the sidewalk or ramp 20 Each module 6 has It has finally finished internal walls. The outer surface of the entire wall structure is covered with a water-repellent coating. The upper superstructure 5 is made by a single monolithic module with supporting bearing pylons 22 and window openings 23 from the side of each wall and the general shape of the superstructure 5 repeats the regular rectangle.

Предлагаемое техническое решение явно показывает на существенные отличия от известных технических решений и его конструктивной простоты, перспективности монтажа сооружений из облегченных модулей. The proposed technical solution clearly shows significant differences from the known technical solutions and its structural simplicity, the prospects of installation of structures from lightweight modules.

Расширенное применение укрупненных монтажных элементов (модулей) с высокой монтажной способностью и повышенной степенью сборности возводимых сооружений в рамках сборного строительства значительно повышает технологичность. The expanded use of enlarged mounting elements (modules) with high mounting ability and a high degree of prefabrication of the structures under construction as part of prefabricated construction significantly increases manufacturability.

Применение предложенного к рассмотрению технологического решения обеспечивает высокую надежность строения благодаря высокой устойчивости и жесткой взаимосвязи несущих элементов оболочки, например соосного пересечения элементов усеченных цилиндров за счет монолитной заделки равносоставляющих частей (модулей). The application of the technological solution proposed for consideration ensures high reliability of the structure due to the high stability and rigid interconnection of the bearing elements of the shell, for example, the coaxial intersection of the elements of truncated cylinders due to the monolithic termination of equal components (modules).

Высокая произодительность монтажа, технологичность сооружения и предельная простота монтажа позволяет реализовать поточную технологию производства. High productivity of installation, manufacturability of the structure and extreme ease of installation allows you to implement in-line production technology.

Техническое решение может быть быстро реализовано с использованием весьма перспективного строительного материала - пенобетона. The technical solution can be quickly implemented using a very promising building material - foam concrete.

Техническое решение обладает прогрессивностью объемно-планировочного решения с довольно выразительной застройкой. The technical solution has the progressiveness of the space-planning solution with a rather expressive development.

Техническое решение является полезным при строительстве облегченных сооружений. The technical solution is useful in the construction of lightweight structures.

Результаты хорошо согласовываются с выводами теоретического анализа, основанного на сопоставлении и экспериментальном показе возможного возведения данного жилого сооружения. The results are in good agreement with the conclusions of a theoretical analysis based on a comparison and experimental demonstration of the possible construction of this residential building.

С учетом потребности в жилье в стране использование предложенного технического решения позволяет значительно быстрее и проще решать сложившиеся трудности по жилищному строительству. Taking into account the housing demand in the country, the use of the proposed technical solution makes it possible to solve the existing housing construction difficulties much faster and easier.

В заключении можно отметить, что ведение строительства жилых сооружений с модульными элементами позволит упростить конструкцию, снизить монтажные затраты. In conclusion, it can be noted that the construction of residential buildings with modular elements will simplify the design, reduce installation costs.

Отличительной особенностью является простота, надежность, экономичность, высокая технологичность и архитектурная выразительность формы, что приводит еще к целому ряду дополнительных положительных эффектов. A distinctive feature is simplicity, reliability, economy, high adaptability and architectural expressiveness of the form, which leads to a number of additional positive effects.

Предложенное жилое строение "Экодом" позволяет значительно снизить различные технологические затраты. С учетом того, что значительно повышается производительность и технологичность сооружения при предельной простоте, следует обратить внимание на то, что здесь используется успешно применение укрупненных облегченных монтажных элементов. The proposed residential building "Ecohouse" can significantly reduce various technological costs. Considering the fact that the productivity and manufacturability of the structure significantly increases with extreme simplicity, it should be noted that the use of large lightweight mounting elements is successfully used here.

Сочетание с незначительной себестоимостью возведения подобного жилья указывает на перспективность, своевременность и актуальность предложенного нового технического решения. The combination with the low cost of construction of such housing indicates the prospects, timeliness and relevance of the proposed new technical solution.

Источники информации
1. Н.С. Брилинг. Черчение. 2-е изд-е. М.: Стройиздат, 1989 г., стр. 389.Sources of information
1. N.S. BRILLING Drawing. 2nd ed. M .: Stroyizdat, 1989, p. 389.

2. А.с. СССР 796340, Е 04 В 1/343. 1981 г. 2. A.S. USSR 796340, E 04 V 1/343. 1981

3. А.с. СССР 1518464, Е 04 В 1/18. 1989 г. 3. A.S. USSR 1518464, E 04 B 1/18. 1989 year

Claims

1. Residential building, including a modular frame and flat floor slabs, characterized in that the frame of the structure is a spatial cast shell of curved shape from reinforced foam concrete, rigidly connected to the base plate of the basement fence, and from above by means of protective pylons with a superstructure, and the shell is a set of load-bearing modules in the form of a coaxial intersection of elements of truncated cylinders, and each module includes a wall with window and door openings made in a single monolith mi, technological partitions and elements of interfloor overlappings with openings, and each element of interfloor overlapping of a module is made in the form of equal components, mutually connected parts of a common overlap element in configuration, size and number of load-bearing modules.

2. The residential building according to claim 1, characterized in that the ends of the curved parts of the shells of each module in the plane of the adjacent connectors are made in monolithic conjugation relative to each other.

3. The residential building according to claim 1, characterized in that the curved parts of the shells of the modules and supporting partitions are made of foam concrete of the same density.

4. The residential building according to claim 1, characterized in that each curvilinear part of the module shells is in rigid conjugation with the elements of the partitions.

5. The residential building according to claim 1, characterized in that the shell of the modules is made in the form of stressed structures, including embedded mortgages of a reinforced profile covered with a protective base, and filled with foam concrete.

6. The residential building according to claim 1, characterized in that the mortgages repeat the configuration of the shells of the modules.

7. The residential building according to claim 1, characterized in that the thickness of the shells of the module has a constant value around the perimeter.

8. The residential building according to claim 1, characterized in that the floor panels are made in the form of multi-element monolithic parts of the interface with the shells of the modules and internal technological partitions.

9. The residential building according to claim 1, characterized in that at least two walls of the models have door exits.

10. A residential building according to claim 9, characterized in that each entrance to the structure has a porch, steps with a railing, a ramp and a separate entrance from the sidewalk or ramp.

11. Residential building according to claim 1, characterized in that each of the modules has a final machined inner wall surface.

12. The residential building according to claim 1, characterized in that the outer surface of the shell is covered with a water-repellent coating.