Каркасные системы для малоэтажного жилищного строительства

При строительстве жилых, промышленных и общественных зданий и зданий другого назначения часто применяют различные каркасные системы с использованием различных строительных материалов: железобетона, металла и дерева.

Каркасные системы для малоэтажного жилищного строительства

При этом с использованием железобетона применяют монолитные, сборные и сборно-монолитные конструкции каркасов, а металлические и деревянные конструкции собирают из элементов, изготовленных на заводах и предприятиях строительных организаций или из элементов, изготовленных на месте строительства.

Анализ последних исследований и публикаций. Такие конструкции каркасов подробно описаны в технической литературе: монографиях, учебниках, пособиях, научных статьях периодических изданий. Подавляющее большинство систем и конструкций известных каркасов с использованием различных материалов, опи ­ ные в технической литературе, имеют такие недостатки, как: разнотипность элементов каркасов, сложность монтажа и соединения элементов, сезонность выполнения работ, разнотипность технологии изготовления элементов, ограниченность по применению их для жилищного и других видов строительства и др.

Цель разработки новой конструкции каркаса заключается в решении проблемы строительства доступного индивидуального жилья, значительного уменьшения его стоимости, времени строительства и ввода в эксплуатацию.

Изложение основного материала. Поставленная задача решается так, что вместо строительства дорогостоящих фундаментов из бетона, возведение кирпичных стен и железобетонных перекрытий сооружается сначала несущий пространственный каркас, который содержит элементы стен, крыши и перекрытий, а потом уже под крышей завершается сооружение стен, перегородок и перекрытий. Предложенный сборный каркас новой конструкции по сравнению с известными имеет ряд преимуществ и может быть применен для малоэтажного индивидуального жилищного и иного строительства с использованием современных новых эффективных материалов и технологий.

Новая система каркасов содержит элементы стен, крыши и перекрытий, которые состоят из однотипных элементов прямоугольного сечения. Их изготавливают из железобетона, металла или дерева или в возможных их комбинациях. При монтаже все элементы соединяются с помощью болтов без мокрых процессов и сварки. Поэтому такие каркасы является легкомонтируемой и сборно-разборные, а элементы для них могут изготавливаться с применением современных технологий, а также на месте строительства самими застройщиками.

Особенностью каркасов является пригодность их элементов, кроме жилищного индивидуального строительства, к многократному использованию с изменением назначения зданий, в том числе для мобильных поселений, при развертывании различных производств, организации массовых мероприятий, зон отдыха, зеленого туризма, а также на случай чрезвычайных ситуаций.

Элементы для таких каркасов домов можно в будущем серийно изготавливать на заводах, продавать и легко монтировать на подготовленном участке на заказ или же собственными силами застройщика.
Все дальнейшие работы по сооружению стен и перекрытий можно выполнять в разное время и разным способом, но уже под крышей.

Колонны рам двухвитковые, выполняются из стоек 4, между которыми проходят фундаментные балки 2, подколонные балки 3 и подкровельные балки 5, которые опираются на распорки 7 двухветвевых колонн и образуют жесткие рамы в плоскости стен. На подкровные балки 5 устанавливаются и прикреплю ­ ются на болтах в верхней части к стойкам 4 колонн конструкции крыши 7 и перекрытия 11, образующие вместе в виде треугольных ферм ригели рам. Конструкции крыши в верхней части в продольном направлении дома объединяются связями 8, между которыми расположены отверстия верхнего света. Связи 8 выполняются в виде металлических оконных рам, которые после монтажа каркаса образуют ригели продольных средних рам, выполненных в виде безраскосных ферм, соединенных со стойками 12 и превращают весь каркас на пространственную систему.

Новые системы каркасов из однотипных сборных элементов могут применяться для одноэтажных домов с навесом (мансардами) (рис. 2), а также для двухэтажных домов (рис. 3) на всем плане или его части, одновременно или поочередно при их развития или реконструкции. Каркасы двухэтажных домов отличаются от одноэтажных только высотой колонн и наличием одного типа дополнительных элементов - балок перекрытий 14.

С использованием однотипных сборных элементов такие каркасы могут применяться также для других схем в одноэтажных и двухэтажных домах (рис. 2) для различных планов с размерами от 6х9 м до 12х12 м, а также в различных возможных комбинациях по ширине, высоте и длине домов, в частности , с верхним освещением мансард и наличием цокольных этажей.

 

Каркасные системы для малоэтажного жилищного строительства

Рис. 2. Поперечные разрезы и планы малоэтажных каркасных домов из однотипных сборных элементов: а - поперечные разрезы зданий с различными конструкциями крыш б - планы каркасов домов с размерами от 6 * 9 до 12 * 12м

Каркасные системы для малоэтажного жилищного строительства

Рис. 3. Легкомонтируемой универсальная каркасная система двухэтажного индивидуального жилого дома. (Обозначение сборных элементов на рис.1)

Каркасные системы для малоэтажного жилищного строительства

Рис. 4. Легкомонтируемой универсальная каркасная система одноэтажного здания производственного, общественного и другого назначения (Сборные элементы на рис. 1.

Легкомонтируемые каркасные сборные и сборно-разборные системы могут применяться, кроме жилых, а также для зданий производственного, общественного и другого назначения: сельскохозяйственного, торгово-складского, спортивно-развлекательного, постоянного или временного строительства и в случае чрезвычайных ситуаций, что свидетельствует об их универсальность ( рис. 4). Такие дома в условиях постепенного налаживания производства, развития инфраструктуры поселений или организации культурно-спортивных и отдыха мероприятий могут быть построены с наименьшими затратами средств, материалов и времени и во многих случаях соответствовать требованиям мобильности. Конструкции двускатных крыш в системах каркасов вместе с элементами перекрытий 11 образуют ригели поперечных рам в виде ферм. Сборные элементы стропил 7 соединяются жестко (рис. 1а) в верхнем треугольном узле связями 8, а снизу такие же узлы они образуют вместе со стойками 4 колонн и элементами перекрытий 11. При монтаже стропила 7 вместе с элементами перекрытий 11 (Валак) образуют треугольные фермы, в которых на время строительства, к установлению промежуточных опор перегородок могут применяться сборно-разборные элементы решетки (подкосы и подвески). В следующем возможном состоянии развития или реконструкции одноэтажных домов для устройства мансарды или второго этажа балки перекрытий 11 служащих нижним поясом треугольных ферм, оставляют в проектном положении, а конструкции крыши поднимают в положение (9) или (10) . При этом балки перекрытий 11, выполнявших функцию нижних поясов ферм, используют как второстепенные балки сборно-монолитных перекрытий, опирающихся на колонны и промежуточные главные балки подведены снизу.

Итак, в предложенном конструктивно технологическом решении обеспечивается возможность при строительстве, а также в последующих этапах развития и реконструкции зданий, стадийность выполнения всех работ, но уже под крышей, с использованием для стен и перегородок современных легких новых и дешевых местных материалов. Наружные стены жилых домов могут выполняться с применением различных современных легких эффективных стеновых материалов: керамических пустотных, пенобетонных и гипсобетонных и пено-полистирольных блоков и плит вместе с утеплением их различными минераловатными плитными и сыпучими материалами. Для стен и перекрытий зданий другого назначения, а также для сборно-разборных домов могут использоваться различного вида легкие эффективные панели типа "сэндвич".

Выводы

Предложенные системы каркасов отличаются от известных конструкций и аналогов следующим признакам:

1. Однотипностью элементов, которые можно производить с применением современных автоматизированных ванных и роботизированных технологий на одной технологической линии, на заводах и предприятиях строительных организаций, а также на месте строительства хозяйственным способом самими застройщиками.

2. Простотой в монтаже с соединением элементов на болтах, без сварки, поэтому их можно считать легкомонтируемой.

3. Возможностью ведения монтажных работ, не связанных с мокрыми процессами и сезонностью строительства в течение года.

4. Универсальностью по применению - как для индивидуальных малоэтажных жилых, так и для промышленных и общественных зданий и зданий другого различного постоянного или временного назначения.

5. Беспечением пространственного характера работы каркаса, в котором все элементы стоек и ригелей, образующих плоские поперечные рамы и элементы в плоскости стен и связей, образующих продольные рамы, объединяются в пространственный каркас.

6. Гибкостью каркасов как сборно-разборных конструкций, которые могут быть разобраны и использованы для многократного использования, в частности с изменением назначения зданий.

7. Пригодности для застройки с использованием сборно-разборных легкомонтируемых каркасов для мобильных поселений в местах развертывания различных производств, спортивных олимпиад, выставок и фестивалей, а также для развития зеленого туризма и зон отдыха на случай чрезвычайных ситуаций.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.