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.
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.
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
Рис. 3. Легкомонтируемой универсальная каркасная система двухэтажного индивидуального жилого дома. (Обозначение сборных элементов на рис.1)
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.
- Как сделать картофелекопалку для мотоблока своими руками, чтобы сэкономить на пр...
- Сегодня всё больше и больше людей устанавливают в своих домах камины. Это очень ...
- Дети любят сказки и порой способны превратить обычную комнату в волшебную. Доста...