RU2543396C2 - Строительный модуль для строительства зданий - Google Patents

Строительный модуль для строительства зданий Download PDF

Info

Publication number
RU2543396C2
RU2543396C2 RU2012104206/03A RU2012104206A RU2543396C2 RU 2543396 C2 RU2543396 C2 RU 2543396C2 RU 2012104206/03 A RU2012104206/03 A RU 2012104206/03A RU 2012104206 A RU2012104206 A RU 2012104206A RU 2543396 C2 RU2543396 C2 RU 2543396C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
building
module
modules
concrete
construction
Prior art date
Application number
RU2012104206/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012104206A (ru
Inventor
Джон Джозеф ФЛЕМИНГ
Дэнис ФЛЕМИНГ
Original Assignee
Байомеди Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to IE20090575 priority Critical
Priority to IE2009/0575 priority
Application filed by Байомеди Лимитед filed Critical Байомеди Лимитед
Priority to PCT/IE2010/000042 priority patent/WO2011010300A2/en
Publication of RU2012104206A publication Critical patent/RU2012104206A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2543396C2 publication Critical patent/RU2543396C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form
    • E04B1/34815Elements not integrated in a skeleton
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form
    • E04B1/34815Elements not integrated in a skeleton
    • E04B1/34823Elements not integrated in a skeleton the supporting structure consisting of concrete
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/16Structures made from masses, e.g. of concrete, cast or similarly formed in situ with or without making use of additional elements, such as permanent forms, substructures to be coated with load-bearing material
    • E04B1/161Structures made from masses, e.g. of concrete, cast or similarly formed in situ with or without making use of additional elements, such as permanent forms, substructures to be coated with load-bearing material with vertical and horizontal slabs, both being partially cast in situ
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form
    • E04B1/34815Elements not integrated in a skeleton
    • E04B1/3483Elements not integrated in a skeleton the supporting structure consisting of metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94Protection against other undesired influences or dangers against fire
    • E04B1/941Building elements specially adapted therefor
    • E04B1/942Building elements specially adapted therefor slab-shaped
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination, staggered storeys small buildings
    • E04H1/02Dwelling houses; Buildings for temporary habitation, e.g. summer houses
    • E04H1/04Apartment houses arranged in two or more levels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate
    • E04H9/02Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate
    • E04H9/02Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate
    • E04H9/14Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate against other dangerous influences, e.g. tornadoes, floods

Abstract

Предложен строительный модуль (1), содержащий строительный пол (2), несущие стены (3) и строительный потолок (5) и предназначенный для установки на него других строительных модулей (1) в многоэтажном здании. Несущие стены содержат несущий каркас (4) и легкий бетон (20) между элементами каркаса. Бетон представляет собой ячеистый бетон с вовлеченным воздухом, имеющий плотность в пределах 400 кг/м3 до 600 кг/м3. Бетон залит между элементами каркаса, полностью заполняя пустоты между ними вдоль плоскости стены. Строительные стены имеют такую форму, что, когда два модуля установлены рядом друг с другом, образуется составная стена, имеющая полость между этими модулями. Строительные стены (3) по меньшей мере с одной стороны могут быть облицованы панелями (21), содержащими оксид магния, при этом легкий бетон и панели обеспечивают огнестойкость два часа. В углу модуля может быть выполнено вертикальное гнездо (32) для вставки в него установочного штифта (33) верхнего или нижнего модуля. Модуль может иметь на углу соединительную плиту (30) для прикрепления к множеству других модулей. Соединительная плита (30) имеет сквозное отверстие для приема установочного штифта (33) смежного модуля. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к строительным модулям для строительства зданий.
Уровень техники
B WO 2007080561 описаны строительный модуль, его изготовление и строительство многоэтажного здания путем установки одного модуля на другой.
Изобретение направлено на улучшение технических характеристик модулей, а именно повышение устойчивости к нежелательным воздействиям, огнестойкости, улучшение акустических свойств и экологической рациональности, особенно в отношении используемых материалов. Другая цель изобретения заключается в повышении эффективности процесса изготовления. Следующей целью является повышение устойчивости к воздействию ураганов и землетрясений.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно изобретению, предложен строительный модуль, содержащий строительный пол, несущие стены и строительный потолок, для установки на него множества других строительных модулей в многоэтажном здании, причем по меньшей мере одна несущая стена содержит строительный каркас и легкий бетон между элементами строительного каркаса, имеющий плотность в пределах от 300 кг/м3 до 1200 кг/м3.
В одном варианте осуществления изобретения бетон представляет собой ячеистый бетон с вовлеченным воздухом.
В одном варианте осуществления изобретения плотность бетона лежит в пределах от 400 до 600 кг/м3.
В одном варианте осуществления изобретения бетон залит между элементами каркаса, полностью заполняя пустоты между ними вдоль плоскости стены.
В одном варианте осуществления изобретения стена имеет такую форму, что, когда два модуля установлены рядом, образуется составная стена, имеющая полость между модулями.
В одном варианте осуществления изобретения стена по меньшей мере с одной стороны облицована панелями, причем легкий бетон и панели обеспечивают огнестойкость по меньшей мере два часа.
В одном варианте осуществления изобретения стенные панели содержат оксид магния.
В одном варианте осуществления изобретения бетон залит с прилеганием к стальному каркасу и панелям.
В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере часть потолка содержит легкий ячеистый бетон между строительными элементами в фермах.
В одном варианте осуществления изобретения пол содержит расположенный по периметру строительный стальной каркас и легкий бетон со стальной арматурой.
В одном варианте осуществления изобретения на углу модуля имеется вертикальный установочный штифт для вставки в гнездо на углу другого модуля.
В одном варианте осуществления изобретения на углу модуля имеется, по существу, вертикальное гнездо для вставки в него, по существу, вертикального установочного штифта верхнего или нижнего смежного модуля.
В одном варианте осуществления изобретения модуль содержит соединительную плиту для крепления к нескольким другим модулям по их углам.
В одном варианте осуществления изобретения соединительная плита имеет сквозное отверстие для приема установочного штифта смежного модуля.
В одном варианте осуществления изобретения модуль содержит внутреннюю стену, соединенную со строительной стеной посредством разъемного соединения.
В одном варианте осуществления изобретения разъемное соединение представляет собой стыковой шов из гибкого наполнителя, проходящий в вертикальном направлении.
Согласно другому аспекту изобретения, предложен узел из множества установленных друг на друга модулей, описанных в любом из указанных выше вариантов.
В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере некоторые из модулей примыкают к железобетонному остову здания и упираются в него по вертикальной плоскости.
В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один модуль имеет соединительный элемент с головкой, входящей в вертикальный паз в остове.
В одном варианте осуществления изобретения вертикальный паз выполнен во вставке, вделанной в остов.
В одном варианте осуществления изобретения вставка имеет фланцы, параллельные плоскости наружной поверхности остова, обращенной к модулю, и боковые стенки, соединяющие фланцы с передней стенкой, имеющей указанный паз.
В одном варианте осуществления изобретения множество модулей соединены по смежным углам при помощи соединительной плиты и по меньшей мере одного установочного штифта, проходящего через соединительную плиту в гнездо верхнего или нижнего модуля.
Согласно еще одному аспекту изобретения, предложен способ изготовления строительного модуля, описанного в любом из указанных выше вариантов. Способ включает изготовление строительного пола, строительных стен и строительного потолка и их соединение друг с другом, а также выбор состава бетонной смеси и/или ее плотности для каждой строительной стены в соответствии с ее местоположением и функцией в здании, которое строится с использованием указанного модуля, и заливку выбранного легкого бетона в указанную стену.
В одном варианте осуществления изобретения плотность бетона лежит в пределах от 400 кг/м3 до 600 кг/м3.
В одном варианте осуществления изобретения бетон готовят, выбрав соотношение материалов и пенообразующего вещества в бетонной смеси, до заливки бетона в строительный каркас стены.
Согласно следующему аспекту изобретения, предложен способ строительства здания, включающий изготовление строительного модуля согласно любому из описанных выше вариантов, транспортировку модулей на строительную площадку с возведенным остовом здания, установку по меньшей мере некоторых модулей с упором в остов и соединение по меньшей мере некоторых модулей с остовом.
В одном варианте осуществления изобретения модули соединяют путем вставки соединительного элемента в вертикальный паз в остове и крепления соединительного элемента к модулю путем сварки или при помощи крепежных средств.
В одном варианте осуществления изобретения множество модулей соединяют по их смежным углам путем вставки, по существу, вертикального установочного штифта на модуле в, по существу, вертикальное гнездо в верхнем или нижнем модуле.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Краткое описание чертежей
Изобретение будет более понятно из описания вариантов его осуществления, приведенных в качестве примера, и чертежей, на которых:
фиг.1 изображает в аксонометрии элементы строительного модуля согласно изобретению,
фиг.2 изображает в аксонометрии несколько модулей, установленных при строительстве здания, причем показаны только строительные каркасы модулей,
фиг.3 изображает сверху в разрезе примыкающие друг к другу строительные стены двух расположенных рядом модулей,
фиг.4 и 5 изображают в аксонометрии углы модулей и их соединение друг с другом для повышения сейсмической устойчивости здания,
фиг.6 изображает сверху соединение внутренней не несущей стены с наружной несущей стеной модуля,
фиг.7 и 8 изображают в аксонометрии соединительные элементы для крепления модуля к остову здания,
на фиг.9(а)-9(с) показано, как соединительные элементы используются для крепления модуля на уровне пола, и
на фиг.10(а)-10(с) показано, как соединительные элементы используются для крепления модуля на уровне потолка.
Описание вариантов осуществления изобретения
Строительный модуль, показанный на фиг.1, содержит пол 2, состоящий из расположенного по периметру строительного стального каркаса и железобетона. На пол 2 опираются строительные стены 3, содержащие коробчатые строительные стальные стойки 4. Потолок 5 содержит строительные стальные фермы 6, проходящие от одной стены 3 к другой. Стены выполнены достаточно прочными для удерживания множества модулей в многоэтажном здании типа гостиницы или многоквартирного дома, как показано на фиг.2. Стойки 4 представляют собой стальные полые квадратные профили 60×60×3, расположенные с расстоянием 600 мм между их центрами, и опираются на рамный элемент 7 строительного пола 2, снабженный по краям фланцами. Фермы 6 имеют опорные плиты 8 на стенах 3, лежащие непосредственно на стойках 4. Конструкции из строительных стен, пола и потолка соответствуют описанным в WO 2007080561 в части их строительных каркасов.
Модуль содержит распорки 9 между центром торцевой стены 10 и продольными стенами 3.
На фиг.2 показано, что в модуле 1 может быть пролом, в данном случае в 2,5 раза больший высоты модуля 1. Такой пролом в строительной стене 3 может произойти, например, в результате наезда транспортного средства или взрыва газа. Пол 2, строительные стены 3 и 10 и строительный потолок 5 обеспечивают достаточную конструкционную прочность, позволяющую предотвратить разрушение конструкции при несчастном случае, приводящем к выбиванию в несущей стене участка, превышающего высоту модуля в 2,5 раза.
Как показано на фиг.3, строительные стены 3 содержат стальные стойки 4, имеющие полое квадратное сечение или прямоугольное сечение, как правило 60×60×3, которые могут располагаться на различных расстояниях между их центрами. Когда два модуля установлены рядом друг с другом, две стены 3 и 16, стойки 4 которых расположены друг против друга, разделены полостью 15. Каждая из стен 3 и 16 содержит залитый внутрь легкий ячеистый бетон 20, полученный с использованием пены для вовлечения воздуха, вследствие чего бетон имеет очень низкую плотность. Примером может служить легкий ячеистый бетон фирмы Neopor™. Плотность бетона в данном варианте осуществления изобретения около 500 кг/м3, но она может быть в пределах от 300 кг/м3 до 1200 кг/м3.
Конструкционная прочность стен 3 и 16 модуля обеспечивается стальными стойками 4, которые поддерживаются залитым бетоном 20. Ячеистый бетон заполняет пустоты между стойками 4 и панелью 21 с облицовкой оксидом магния. Между стойками 4 и панелями 21 с оксидом магния имеются полосы 23 из такой панели.
Такое сочетание материалов и их расположение обеспечивают следующие свойства:
- Огнестойкость. Панель 21 с оксидом магния имеет превосходные огнеупорные свойства. Ячеистый бетон 20 уменьшает перенос тепла к стали и имеет намного меньшую теплопроводность, чем обычный бетон, что повышает огнестойкость. Задержка нагревания стали до критического уровня около 500°С имеет очень важное значение для пожарной безопасности многоэтажного здания. Испытания согласно EN1365-1 показали, что достигается огнестойкость более 120 мин, несмотря на то что стена была относительно тонкой, в данном примере 82 мм.
- Большое отношение прочность/вес. При использовании ячеистого бетона низкой плотности может быть достигнут такой же собственный вес конструкции, как у модуля, описанного в WO 2007080561, который может быть примерно на 15% легче модуля обычной конструкции.
- Превосходные акустические свойства. Акустические свойства модуля существенно улучшены благодаря составу материала стены, предназначенному для поглощения звука в более широком диапазоне частот. При лабораторных испытаниях составной стены, образованной двумя стенами модуля, были достигнуты значения 62 дБ Rw и Rw+Ctr 57 дБ. Это приблизительно на 9 дБ лучше по сравнению с действующими строительными нормами в Ирландии и на 12 дБ лучше по сравнению с нормами в Великобритании.
- Устойчивость к нежелательным воздействиям.
- Улучшенная теплоизоляция по сравнению с обычным бетоном. Легкий ячеистый бетон (CLC) с плотностью около 500 кг/м3 обеспечивает в среднем в 14 раз лучшую теплоизоляцию, чем обычный бетон. Это позволяет снизить требования по теплоизоляции, предъявляемые к наружным стенам.
- Экологическая рациональность. Нет необходимости в синтетических или искусственных заполнителях. Пенообразующее вещество, используемое в смеси, получено из натуральных ингредиентов; оно является биоразлагаемым и не загрязняет воду. Вместе с этим материалом может использоваться эко-цемент, который уменьшает потребность в дополнительной искусственной изоляции.
Следует заметить, что конструкция стены существенно содействует достижению требуемых свойств строительного модуля в отношении его изготовления, использования при строительстве здания и последующего использования здания для проживания или бизнеса.
Свойства стены можно изменять при ее изготовлении в соответствии с характером использования модуля 1. Это достигается путем регулирования плотности ячеистого бетона 20 в процессе изготовления модуля 1 на заводе. Процесс изготовления ячеистого бетона согласно одному варианту осуществления изобретения заключается в следующем:
- Сначала в механическом вращающемся барабанном смесителе смешивают в заданном соотношении речной песок нужного гранулометрического состава с цементом. Для уменьшения усадки в смесь дополнительно могут быть добавлены полипропиленовые волокна. Затем для получения требуемого объема и консистенции смеси добавляют воду. После этого добавляют необходимый объем пены для получения желательной плотности влажной смеси.
- В машине, куда подают воду, сжатый воздух и биологическое пенообразующее вещество, получают легкую пену, содержащую маленькие пузырьки воздуха. Это позволяет пене смешиваться со строительным раствором из песка, цемента и воды без схлопывания пузырьков и тем самым сохранять постоянную плотность смеси. После полного введения пены в смесь, последнюю подают в бункер для последующей заливки в стенные панели на горизонтальном основании и выровненной поверхности.
Такая конструкция стены имеет множество преимуществ как в отношении строительства здания из модулей, так и в отношении способа изготовления модуля. Одно из наиболее важных преимуществ заключается в том, что модуль позволяет решить проблему звукоизоляции, которая обычно возникает при модульном строительстве.
Кроме того, указанный процесс изготовления является более эффективным, так как в нем отсутствует заполнение изоляцией вручную и легкий бетон заливает машина. На заводе разливочная машина автоматически заливает, выравнивает и разглаживает бетон.
На фиг.4 и 5 показано соединение модулей, образованное соединительной плитой 30, по углам которой выполнены четыре отверстия 31, гнездом 32 и установочным штифтом 33. Эти элементы соединяют по углам восемь модулей 1 - четыре снизу и четыре сверху. Соединительная плита 30 приварена швом 37 к угловому элементу 32 модуля 1, расположенного снизу. Скошенные верхние кромки 34 соединительной плиты 30 облегчают получение требуемой величины сварного шва для крепления соединительной плиты 30 непосредственно к опорным плитам 8 потолочных ферм 6 смежных модулей 1. Благодаря этому плита крепится к четырем модулям 1, расположенным снизу, а кромки будут доступны сверху. На чертежах эти сварные швы обозначены цифровой позицией 36.
Следующий модуль 1 приваривают к соединительной плите 30 сверху швом 37 вокруг угла пола 2 верхнего модуля. Соединительная плита 30 имеет четыре отверстия 31, по одному в каждом углу. Затем устанавливают два следующих верхних модуля 1 и закрепляют их аналогичным образом. Последний верхний модуль устанавливают путем вставки установочного штифта 33 в отверстие 31 соединительной плиты 30. Он проходит в гнездо 32, расположенное непосредственно снизу и заполненное высокопрочным жидким безусадочным строительным раствором. Глубина гнезда и длина установочного штифта определяются силами, которые нужно выдержать. В некоторых обстоятельствах строительный раствор должен быстро затвердевать, чтобы как можно быстрее достичь заданной прочности соединения. Это особенно важно для высотных зданий, которые подвергаются ветровым и прочим конечным нагрузкам еще до завершения строительства. В качестве цементного раствора можно использовать высококачественный эпоксидный раствор Sikadur-42 HE. Указанное штифтовое соединение имеет такие же характеристики, как и сварные швы между верхним модулем и соединительной плитой, и выдерживает все силы, которые могут на него действовать.
Благодаря такой конструкции четвертый модуль 1 можно присоединить даже тогда, когда после установки трех верхних модулей отсутствует доступ для выполнения сварки четвертого модуля с соединительной плитой 30. Кроме того, можно на каждом углу выполнить комбинированное соединение путем сварки и с помощью установочного штифта. Благодаря наличию в плите четырех отверстий 31, можно прямо на строительной площадке выбрать, какой из верхних модулей опустить на место последним.
Эта конструкция должна выдерживать статические и динамические силы при землетрясении. Сжимающая нагрузка воспринимается в первую очередь вертикальными стойками 4. Вертикальные растягивающие нагрузки воспринимаются угловыми соединительными элементами 40, специально рассчитанными на такие нагрузки. Горизонтальные силы передаются с помощью плит перекрытий и угловых соединений на железобетонный остов здания. Чтобы соответствовать строительным требованиям, в угловых соединениях модулей используются сварка и/или залитые строительным раствором штифты.
Согласно фиг.6, не несущую внутреннюю стену 50 модуля 1 соединяют со строительным полом 2 и потолком 5 путем закрепления строительных элементов. Внутреннюю стену 50 соединяют с несущей стеной 3 при помощи балки 52, имеющей форму лотка и прикрепленной к стене 3 винтами 53. К балке 52 прикрепляют полосы 54 гипсокартона. Затем внутреннюю стену 50 устанавливают с упором в боковые кромки полос 54. Полосы 54, прикрепленные к лотку, опирают на первую стойку панели внутренней стены, но не прикрепляют к ней механически. После этого между гипсокартонными полосами 54 и гипсокартонными панелями 56 внутренней стены 50 образуют стыковой шов 55 из гибкого материала.
Благодаря свойствам этого стыкового шва, в случае большой сейсмической активности, вызывающей смещение строительной стены 3, внутренняя стена 50 не будет смещаться вместе с ней. Стыковой шов может разойтись или разрушиться, но все повреждения можно легко устранить несложным косметическим ремонтом. Основное преимущество состоит в том, что внутренняя стена 50 будет сохранять свою устойчивость и целостность и не будет подвергаться силам, которые могут привести к дальнейшему повреждению имущества в здании или к серьезным травмам находящихся в нем людей.
На фиг.7-10 показано, как осуществляется соединение модуля 1 с железобетонным остовом 61, возведенным ранее на строительной площадке. Остов 61, как правило, включает шахту лифта и шахту лестницы здания. В заданных местах остова 61, совпадающих с уровнями пола и потолка модуля, вделана ориентированная строго вертикально, снабженная пазом вставка 60. Количество вставок определяется расчетными силами. Вставка 60 имеет боковые фланцы 62 и наклонные боковые стенки 67, сходящиеся к передней стенке 63, имеющей вертикальный паз 64. Имеется соединительный элемент 65 в виде плоской плиты, на одном конце которой сделаны вырезы для образования головки 66, имеющей форму, подходящую для соединения со вставкой 60 остова. Соединительный элемент 65 соединяют со вставкой 60 путем его введения в вертикальном положении в паз вставки 60 и последующего поворота на угол около 90° в горизонтальное положение. Затем соединительный элемент 65 перемещают вертикально до тех пор, пока он не войдет в контакт с полом 2 модуля (фиг.9(а)-9(с)) или с верхней поверхностью модуля 1 (фиг.10(а)-10(с)). После этого соединительный элемент 65 приваривают к модулю, при этом сохраняется возможность свободного перемещения соединительного элемента 65 в пазу вставки 60 остова только в вертикальном направлении. Это позволяет ему противостоять срезающим и растягивающим силам, но допускает любую неравномерную осадку модулей относительно остова, особенно в многоэтажных зданиях. Соединительный элемент также передает горизонтальные силы от модулей 1 на остов 61. Эта особенность также важна для выдерживания статических и динамических сил в условиях сейсмической активности. Из-за усадки бетона в остове здания степень неравномерной осадки в 25-этажном здании может быть в пределах 8-15 мм, тогда как модули 1 не имеют заметной усадки, поскольку нагрузку несет стальная арматура.
Как показано на фиг.9 и 10, перед приваркой соединительного элемента 65 может потребоваться приварка буферной плиты (фиг.10(а)-10(с)), чтобы верхняя поверхность соединительного элемента 65 была на уровне верхней поверхности опорных плит 8. В качестве альтернативы способ может включать выем части плиты для образования пространства для соединительного элемента (фиг.9(а)-9(с)). Такое соединение выполняют между боковой стороной пола, снабженной каналом в форме перевернутой буквы U, как показано на чертежах.
Следует отметить, что ячеистый бетон в стенах 3 модуля существенно повышает их общую жесткость. В свою очередь, это повышает способность стены 3 противостоять сотрясающим силам. Это особенно важно для зон ураганов и сейсмической активности, где в противном случае могли бы потребоваться усиленные каркасы и/или стены для противодействия таким силам.
Кроме того, следует отметить, что модули позволяют избежать несоразмерных разрушений, которые могут быть вызваны несчастным случаем. Так, если в длинной стене модуля будет выломан участок длиной до 2,25h (h - высота модуля в метрах) на одном уровне, то это не приведет к потере устойчивости верхних модулей. Аналогично, могут быть полностью выломаны короткие стены модулей на одном уровне без риска обрушения модулей, расположенных сверху, как показано на фиг.2.
Изобретение не ограничивается описанными вариантами его осуществления и допускает различные конструктивные изменения. Например, заливку легкого ячеистого бетона можно применить не только для стен, но и для потолков, крыш и полов. Кроме того, очевидно, что помимо полости между стенами двух смежных модулей, может быть полость во внутренней стене одного модуля. В этом случае по обеим сторонам полости может быть расположен строительный каркас. Далее, для соединения модуля с остовом здания соединительные элементы могут находиться на остове и вставляться в пазы, выполненные в модуле.

Claims (23)

1. Строительный модуль (1), содержащий строительный пол (2), несущие стены (3) и строительный потолок (5), для установки на него множества других строительных модулей (1) в многоэтажном здании,
причем по меньшей мере одна несущая стена содержит строительный стальной каркас (4) и легкий бетон (20), имеющий плотность в пределах от 300 кг/м3 до 1200 кг/м3, между элементами этого строительного каркаса;
легкий бетон залит в строительный каркас;
стена (3) по меньшей мере с одной стороны облицована панелями, при этом легкий бетон и панели обеспечивают огнестойкость по меньшей мере два часа,
а бетон (20) залит с прилеганием к строительному стальному каркасу и панелям.
2. Строительный модуль по п. 1, в котором бетон (20) представляет собой ячеистый бетон с вовлеченным воздухом.
3. Строительный модуль по п. 1 или 2, в котором плотность бетона лежит в пределах от 400 до 600 кг/м3.
4. Строительный модуль по п. 1 или 2, в котором бетон (20) залит между элементами каркаса, полностью заполняя пустоты между ними вдоль плоскости стены.
5. Строительный модуль по п. 4, в котором стена (3) имеет такую форму, что, когда два модуля (1) установлены рядом, образуется составная стена, имеющая полость (15) между этими модулями.
6. Строительный модуль по п. 1 или 2, в котором стенные панели содержат оксид магния.
7. Строительный модуль по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере часть потолка (5) содержит легкий ячеистый бетон (20) между строительными элементами в фермах.
8. Строительный модуль по п. 1 или 2, в котором пол (2) содержит расположенный по периметру строительный стальной каркас и легкий бетон (20) со стальной арматурой.
9. Строительный модуль по п. 1, на углу которого имеется вертикальный установочный штифт (33) для вставки в гнездо (32) на углу другого модуля.
10. Строительный модуль по п. 9, на углу которого имеется вертикальное гнездо (32) для вставки в него установочного штифта верхнего или нижнего смежного модуля.
11. Строительный модуль по п. 9 или 10, который содержит соединительную плиту (30) для крепления к нескольким другим модулям по их углам.
12. Строительный модуль по п. 11, в котором соединительная плита (30) имеет сквозное отверстие (31) для приема установочного штифта (32) смежного модуля.
13. Строительный модуль по п. 1 или 2, содержащий внутреннюю стену (50), соединенную со строительной стеной (3) посредством разъемного соединения (54, 55).
14. Строительный модуль по п. 13, в котором разъемное соединение представляет собой вертикальный стыковой шов из гибкого наполнителя (55).
15. Узел из множества установленных друг на друга модулей по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере некоторые модули примыкают к железобетонному остову (61) и упираются в него по вертикальной плоскости, а по меньшей мере один модуль имеет соединительный элемент (65) с головкой (66), входящей в вертикальный паз (64) в остове, выполненный во вставке (60), вделанной в остов.
16. Узел из множества модулей по п. 15, в котором вставка (60) имеет фланцы (62), параллельные плоскости наружной поверхности остова, обращенной к модулю, и боковые стенки (67), соединяющие фланцы с передней стенкой (63), имеющей указанный паз (64).
17. Узел из множества модулей по п. 15 или 16, в котором множество модулей (1) соединены вместе по смежным углам при помощи соединительной плиты (30) и по меньшей мере одного установочного штифта (33), проходящего через соединительную плиту (30) в гнездо (32) верхнего или нижнего модуля.
18. Способ изготовления строительного модуля по любому из пп. 1-14, включающий изготовление строительного пола, строительных стен и строительного потолка и их соединение друг с другом, причем способ включает выбор состава и/или плотности бетона для каждой строительной стены в соответствии с ее местоположением и функцией в здании, строящемся с использованием указанного модуля, и заливку в указанную стену выбранного легкого бетона.
19. Способ изготовления строительного модуля по п. 18, в котором плотность бетона лежит в пределах от 400 кг/м3 до 600 кг/м3.
20. Способ изготовления строительного модуля по п. 18 или 19, в котором бетон готовят, выбрав соотношение материалов и пенообразующего вещества в бетонной смеси, до заливки бетона в строительный каркас стены.
21. Способ строительства здания, включающий изготовление строительного модуля способом по любому из пп. 18-20, транспортировку модулей на строительную площадку с возведенным остовом, установку по меньшей мере некоторых модулей с упором в остов (61) и соединение по меньшей мере некоторых модулей с остовом.
22. Способ по п. 21, в котором модули соединяют путем введения соединительного элемента в вертикальный паз (64) в остове и крепления соединительного элемента к модулю путем сварки или при помощи крепежных средств.
23. Способ по п. 21 или 22, в котором множество модулей соединяют по смежным углам путем вставки, по существу, вертикального установочного штифта на модуле в, по существу, вертикальное гнездо в верхнем или нижнем модуле.
RU2012104206/03A 2009-07-23 2010-07-22 Строительный модуль для строительства зданий RU2543396C2 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IE20090575 2009-07-23
IE2009/0575 2009-07-23
PCT/IE2010/000042 WO2011010300A2 (en) 2009-07-23 2010-07-22 A structural module for construction of buildings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012104206A RU2012104206A (ru) 2013-08-27
RU2543396C2 true RU2543396C2 (ru) 2015-02-27

Family

ID=43348323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012104206/03A RU2543396C2 (ru) 2009-07-23 2010-07-22 Строительный модуль для строительства зданий

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP2456928B8 (ru)
CN (2) CN102575465B (ru)
GB (1) GB2485298B8 (ru)
HK (1) HK1223664A1 (ru)
IE (1) IE86614B1 (ru)
PL (1) PL2456928T3 (ru)
RU (1) RU2543396C2 (ru)
WO (1) WO2011010300A2 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631125C1 (ru) * 2016-04-08 2017-09-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ") Строительный модуль для строительства зданий
RU189896U1 (ru) * 2019-04-15 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Строительный модуль для строительства зданий
RU189897U1 (ru) * 2019-04-15 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Строительный модуль для строительства зданий
RU2720172C1 (ru) * 2019-07-30 2020-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Быстровозводимое модульное здание
RU2746422C2 (ru) * 2016-11-15 2021-04-13 Верк Айнс Гмбх Жилой объект и способ изготовления теплоизоляции

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102926575B (zh) * 2012-11-15 2015-09-09 北京筑福国际工程技术有限责任公司 混凝土结构或砌体结构住宅抗震屋
CN104060695A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 广东新会中集特种运输设备有限公司 模块化建筑及其构建方法
CN104594670A (zh) * 2014-08-21 2015-05-06 浙江省电力设计院 一种装配式变电站的建筑物结构体系
WO2016118653A1 (en) * 2015-01-20 2016-07-28 Aditazz, Inc. Modular interior partition for a structural frame building
CN105464386A (zh) * 2015-11-30 2016-04-06 柳承烈 被动式建筑用模块及利用此的被动式建筑施工方法
CN105464385A (zh) * 2015-11-30 2016-04-06 柳承烈 高效模块化建筑用组装块及利用此的建筑施工方法
KR20200007830A (ko) 2017-05-19 2020-01-22 베가 빌딩 시스템즈 엘엘씨 적층 구조용 강 벽 프레임에서 셀룰러 콘크리트를 결합시키는 벽 모듈
EP3635187A1 (en) 2017-06-09 2020-04-15 Spanminx Limited A structural module tie
CN108301870B (zh) * 2017-12-13 2019-06-11 中国矿业大学 一种煤矿井下充填袋状结构及其使用方法
US20210123229A1 (en) 2018-05-17 2021-04-29 Spanminx Limited Structural module with vertical ties
US10759697B1 (en) 2019-06-11 2020-09-01 MSB Global, Inc. Curable formulations for structural and non-structural applications
CN110499934A (zh) * 2019-08-30 2019-11-26 深圳市置华机电设备有限公司 一种模式化建筑单元及标准公寓单元体
CN110924533B (zh) * 2019-12-03 2021-02-09 湖南建工集团有限公司 一种钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1021664A (en) * 1961-08-17 1966-03-09 Lely Nv C Van Der Improvements in or relating to prefabricated building sections
FR1520408A (fr) * 1966-10-28 1968-04-12 Nodet Gougis Assembly system of prefabricated residential elements
WO1993023632A1 (en) * 1992-03-23 1993-11-25 Roger Ericsson Wall for a building, method for erecting such a wall and element therefor
RU2035556C1 (ru) * 1993-04-26 1995-05-20 Михаил Ефимович Соколов Сборное здание
WO2007080561A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-19 Biomedy Limited Construction of buildings
RU74944U1 (ru) * 2007-11-06 2008-07-20 Юрий Викторович Шлипов Здание модульного типа
RU78834U1 (ru) * 2008-08-13 2008-12-10 Алексей Александрович Домин Модуль строительный

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1027241A (en) * 1962-01-27 1966-04-27 Elcon Ag Improvements in and relating to plural-story prefabricated buildings
FR2376924B3 (ru) * 1977-01-05 1979-09-07 Vignolles Jean
JPH1193272A (ja) * 1997-09-24 1999-04-06 Misawa Homes Co Ltd 建物ユニット
TR200002908T2 (tr) * 1998-04-07 2001-02-21 Phillip Boot Holdings Pty. Ltd. Döküm öncesi beton duvar yapım sistemi
US8380329B2 (en) * 2001-11-07 2013-02-19 Intel Corporation Controlling a digital audio player from a cassette tape player adapter
JP3655584B2 (ja) * 2001-12-21 2005-06-02 コマツハウス株式会社 建物ユニットの柱構造
JP3617837B2 (ja) * 2002-10-30 2005-02-09 ニチハ株式会社 耐力壁及びこれを用いたスチールハウス

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1021664A (en) * 1961-08-17 1966-03-09 Lely Nv C Van Der Improvements in or relating to prefabricated building sections
FR1520408A (fr) * 1966-10-28 1968-04-12 Nodet Gougis Assembly system of prefabricated residential elements
WO1993023632A1 (en) * 1992-03-23 1993-11-25 Roger Ericsson Wall for a building, method for erecting such a wall and element therefor
RU2035556C1 (ru) * 1993-04-26 1995-05-20 Михаил Ефимович Соколов Сборное здание
WO2007080561A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-19 Biomedy Limited Construction of buildings
RU74944U1 (ru) * 2007-11-06 2008-07-20 Юрий Викторович Шлипов Здание модульного типа
RU78834U1 (ru) * 2008-08-13 2008-12-10 Алексей Александрович Домин Модуль строительный

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631125C1 (ru) * 2016-04-08 2017-09-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ") Строительный модуль для строительства зданий
RU2746422C2 (ru) * 2016-11-15 2021-04-13 Верк Айнс Гмбх Жилой объект и способ изготовления теплоизоляции
RU189896U1 (ru) * 2019-04-15 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Строительный модуль для строительства зданий
RU189897U1 (ru) * 2019-04-15 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Строительный модуль для строительства зданий
RU2720172C1 (ru) * 2019-07-30 2020-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Быстровозводимое модульное здание

Also Published As

Publication number Publication date
HK1223664A1 (zh) 2017-08-04
GB2485298B (en) 2015-09-02
RU2012104206A (ru) 2013-08-27
EP2456928B1 (en) 2015-09-02
GB201201028D0 (en) 2012-03-07
CN102575465B (zh) 2016-01-13
CN105625580B (zh) 2019-09-10
GB2485298A (en) 2012-05-09
WO2011010300A3 (en) 2011-03-24
GB2485298B8 (en) 2015-09-23
WO2011010300A2 (en) 2011-01-27
CN105625580A (zh) 2016-06-01
WO2011010300A8 (en) 2012-03-08
IE86614B1 (en) 2016-01-13
EP2456928A2 (en) 2012-05-30
EP2456928B8 (en) 2015-10-07
PL2456928T3 (pl) 2016-01-29
CN102575465A (zh) 2012-07-11
IE20100466A1 (en) 2011-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2543396C2 (ru) Строительный модуль для строительства зданий
US5048257A (en) Construction system for detention structures and multiple story buildings
JP2003512546A (ja) フレームレス建築物システム
WO2012021055A2 (en) Building assembly system
ES2664771T3 (es) Un edificio de apartamentos de varios pisos y un método para construir tal edificio
US20080216445A1 (en) Monolithic Buildings and Construction Technology
CA2643945A1 (en) Foam core panel for prefabricated buildings
US20070079565A1 (en) Light weight sandwich panels
KR200311938Y1 (ko) 기포콘크리트 패널 벽체
KR101639256B1 (ko) 공학용 목재를 이용한 복합모듈러 및 그 시공방법
RU94601U1 (ru) Блок несъемной опалубки
JPH07259243A (ja) パネル工法用軸組内蔵押出成形セメント板とその製造法
SI23678A (sl) Sistem protipotresnega utrjevanja zgradb
JP6667908B2 (ja) 免震構造及び免震木造建築物
RU2197578C2 (ru) Конструктивная система многоэтажного здания и способ его возведения (варианты)
KR200276575Y1 (ko) 건축용 복합판넬
CN209891381U (zh) 一种建筑结构
CN210562584U (zh) 一种装配式建筑结构
RU76656U1 (ru) Связевая плита-распорка (варианты), узел соединения связевых плит-распорок (варианты) и рамно-связевый или связевый каркас сборного или сборно-монолитного здания со связевыми плитами-распорками
EP2067904B1 (en) Fireproof interior wall system
AU2012238289A1 (en) Sandwiched panel construction and a method of manufacturing thereof
CN111155681A (zh) 一种钢混凝土组合连接多层预制型钢混凝土剪力墙结构及其制备和施工方法
KR20100009030A (ko) 공동주택의 단위세대구조
NL2006783C2 (nl) Werkwijze voor het construeren van een gebouw uit wandelementen en een met de werkwijze geconstrueerd gebouw.
WO2020148312A1 (en) A construction system and method

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20151119