RU2609035C2

RU2609035C2 - Carcass unit for modular construction of buildings and system of such blocks

Info

Publication number: RU2609035C2
Application number: RU2011147329A
Authority: RU
Inventors: Роман БУДЕЁВСКИ
Original assignee: Роман БУДЕЁВСКИ
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2017-01-30
Also published as: LT2458105T; EP2458105B1; EP2458105A3; HUE036951T2; CZ2010861A3; PL2458105T3; HRP20180798T1; DK2458105T3; SI2458105T1; EP2458105A2; RU2011147329A; ES2670652T3

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to carcass blocks for modular construction of bearing structures of buildings and a system of such blocks. Carcass block for modular construction of a building comprises a system of main metal sections, which are butt welded together to make an outer frame in the form of a rectangular prism, edges of which are limited by the main metal sections. Inside the carcass block parallel to its least face there are reinforcement elements representing reinforcement profiles welded together to form a rectangular reinforcement frame. Also described is a system of such blocks.

EFFECT: technical result is simplification of the construction in order to accelerate the blocks mounting.

8 cl, 4 dwg

Description

Область примененияApplication area

Изобретение касается каркасных блоков для модульного строительства несущих каркасов зданий и системы таких каркасных блоков.The invention relates to frame blocks for modular construction of the supporting frames of buildings and the system of such frame blocks.

Известный уровень техникиPrior art

Известны различные типы модульных конструкций здания, например строительные сооружения, выполненные из сборных бетонных панелей; конструкции, выполненные из стали и обшитые металлическими листами или сэндвич-панелями; конструкции, выполненные из заказных готовых стеновых сборных панелей, состоящих из обшитого деревянного каркаса со штукатуркой по сетке и изоляцией и т.д. Недостатки таких конструкций заключаются главным образом в том, что у них недостаточная вариантность и вместе с тем не достаточно простая конструкция для быстрого монтажа; кроме того, недостатком является и тот факт, что из-за большого веса для выгрузки панелей и других строительных деталей с транспортного средства на строительной площадке необходимо наличие подъемного крана, и возможно он также потребуется для перемещения по строительной площадке, что делает строительство более дорогим и уменьшает возможность возведения дома своими руками; то есть без привлечения каких-либо строительных компаний и тяжелого оборудования.Various types of modular building structures are known, for example, building structures made of precast concrete panels; structures made of steel and sheathed with metal sheets or sandwich panels; constructions made of custom-made prefabricated wall prefabricated panels consisting of a sheathed wooden frame with stucco on the grid and insulation, etc. The disadvantages of such designs are mainly that they have insufficient variability and, at the same time, are not simple enough for quick installation; in addition, the disadvantage is the fact that due to the heavy weight for unloading the panels and other construction parts from the vehicle at the construction site, a crane is necessary, and it may also be required to move around the construction site, which makes construction more expensive and reduces the possibility of building a house with your own hands; that is, without involving any construction companies and heavy equipment.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Вышеупомянутые недостатки в большой степени устраняются за счет использования каркасного блока при модульном строительстве зданий, который - в соответствии с изобретением - включает систему основных металлических профилей, которые сварены вместе встык, образуя наружный каркас в виде правильной прямоугольной призмы, края которой определяются основными металлическими профилями. Основные металлические профили предпочтительно представляют собой L-образные профили и/или U-образные профили.The aforementioned disadvantages are largely eliminated through the use of a frame unit in the modular construction of buildings, which, in accordance with the invention, includes a system of basic metal profiles that are butt welded together, forming an external frame in the form of a regular rectangular prism, the edges of which are defined by the main metal profiles. The main metal profiles are preferably L-shaped profiles and / or U-shaped profiles.

Учитывая допустимую статическую нагрузку, предпочтительно, когда каркасный блок дополнительно включает металлические арматурные элементы, установленные внутри каркасного блока параллельно, как минимум, одной из сторон каркасного блока.Given the permissible static load, it is preferable when the frame block further includes metal reinforcing elements installed inside the frame block parallel to at least one of the sides of the frame block.

Предпочтительно, арматурными элементами являются арматурные профили, сваренные таким образом, что образуется прямоугольный арматурный каркас, который монтируется внутри каркасного блока параллельно наименьшей грани каркасного блока. Или в качестве арматурных элементов могут использоваться арматурные стержни, каждый из которых приваривается к внутренней стороне двух соседних параллельных металлических профилей и проходит по диагонали, как минимум, вдоль части грани каркасного блока.Preferably, the reinforcing elements are reinforcing profiles welded in such a way that a rectangular reinforcing cage is formed, which is mounted inside the frame block parallel to the smallest face of the frame block. Or, reinforcing elements can be used as reinforcing elements, each of which is welded to the inner side of two adjacent parallel metal profiles and runs diagonally, at least along part of the face of the frame block.

Предпочтительно, как минимум, в некоторых основных металлических профилях были предварительно просверленные отверстия под болты для соединения каркасных блоков друг с другом и/или для крепления каркасных блоков к фундаменту.Preferably, at least in some basic metal profiles there were pre-drilled bolt holes for connecting the frame blocks to each other and / or for attaching the frame blocks to the foundation.

Учитывая назначение каркасных блоков, предпочтительно изготавливать каркасный модуль, имеющий сторону 312 мм или 625 мм, или сторону с размером, кратным 625 мм, глубину каркасного блока 100-250 мм и высоту каркасного блока 2650 мм, чтобы насколько возможно упростить возведение здания.Considering the purpose of the frame blocks, it is preferable to produce a frame module having a side of 312 mm or 625 mm, or a side with a multiple of 625 mm, a depth of the frame block of 100-250 mm and a height of the frame block of 2650 mm in order to simplify the construction of the building as much as possible.

Предпочтительно, основными металлическими профилями являются стальные профили, а каркасный блок имеет гальваническое покрытие.Preferably, the main metal profiles are steel profiles, and the frame unit is electroplated.

Исключение недостатков известного уровня техники также достигается с помощью системы вышеупомянутых каркасных блоков, в которой для возведения несущей конструкции здания некоторые из каркасных блоков крепятся анкерами к основанию, образуя несущие стены здания; смежные каркасные блоки соединяются друг с другом с помощью соединительных болтов и гаек с шайбами, а другие каркасные блоки крепятся на анкерных каркасных блоках таким образом, чтобы сформировались оконные и дверные перемычки и потолки здания.The elimination of the disadvantages of the prior art is also achieved using the system of the aforementioned frame blocks, in which for the construction of the supporting structure of the building, some of the frame blocks are anchored to the base, forming the bearing walls of the building; adjacent frame blocks are connected to each other using connecting bolts and nuts with washers, and other frame blocks are mounted on anchor frame blocks so that the window and door lintels and ceilings of the building are formed.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Ниже приводится детальное описание изобретения со ссылкой на пример осуществления изобретения, иллюстрируемый на рисунках, где на Фиг.1 представлен схематичный вид в плане примера осуществления каркасного блока в соответствии с изобретением; на Фиг.2 схематично демонстрируется вид сбоку каркасного блока, изображенного на Фиг.1; на Фиг.3 представлен схематичный вид в плане каркасного блока, изображенного на Фиг.1, а на Фиг.4 представлен вид в разрезе каркасного блока, изображенного на Фиг.1, разрез по линии А-А.The following is a detailed description of the invention with reference to an exemplary embodiment of the invention, illustrated in the drawings, in which Fig. 1 is a schematic plan view of an embodiment of a frame unit in accordance with the invention; figure 2 schematically shows a side view of the frame block shown in figure 1; figure 3 presents a schematic view in plan of the frame block shown in figure 1, and figure 4 shows a sectional view of the frame block shown in figure 1, a section along the line aa.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Каркасный блок 1, показанный на Фигурах 1-4, выполнен из двенадцати металлических L-образных профилей 10, например L-образных профилей, имеющих стороны длиной 45 мм и толщину 3 мм, профили 10 сварены друг с другом встык, образуя наружный каркас в форме куба. Высота, ширина и глубина каркасного блока 1 определяются длиной L-образных профилей 10 или обусловлены целью применения каркасного блока 1.The frame block 1 shown in Figures 1-4 is made of twelve metal L-shaped profiles 10, for example, L-shaped profiles having sides of a length of 45 mm and a thickness of 3 mm, profiles 10 are butt welded together to form an outer frame in the form Cuba. The height, width and depth of the frame block 1 are determined by the length of the L-shaped profiles 10 or due to the purpose of using the frame block 1.

Согласно назначению и размеру конкретного модуля 1, каждый модуль 1 может быть дополнен арматурными элементами, например арматурными каркасами 11, которые выполняются путем сваривания вместе четырех L-образных профилей, которые затем свариваются или скрепляются винтами или с помощью других прилагаемых крепежных средств внутри каркасного блока параллельно двум меньшим граням кубоида, то есть каркасного блока 1. Вид в плане арматурного каркаса 11. наглядно представлен поперечным сечением А-А, проиллюстрированном на Фиг.4. Каркасный блок J может быть, например, снабжен четырьмя арматурными каркасами 11, которые расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и параллельно друг другу.According to the purpose and size of a particular module 1, each module 1 can be supplemented with reinforcing elements, for example reinforcing cages 11, which are performed by welding together four L-shaped profiles, which are then welded or fastened with screws or using other attached fasteners inside the frame block in parallel two smaller faces of the cuboid, that is, the skeleton block 1. The plan view of the reinforcing carcass 11. is clearly represented by the cross-section AA, illustrated in FIG. The frame unit J can, for example, be equipped with four reinforcing frames 11, which are located at the same distance from each other and parallel to each other.

Другими возможными армирующими элементами являются арматурные прутки 12. которые привариваются концами к внутренним сторонам двух L-образных профилей 10 так, что они проходят по диагонали вдоль части воображаемой стены каркасного блока 1. В соответствии с особенно предпочтительным примером осуществления изобретения, в каждой зоне каркасного блока 1, ограниченной двумя смежными арматурными каркасами 11 или ограниченной арматурным каркасом 11 и параллельной воображаемой боковой стеной каркасного блока 1, расположены четыре арматурных стержня 12 таким образом, что один арматурный стержень 12 располагается вдоль каждой стенной секции ограниченной зоны, оси арматурных стержней 12, проходящей вдоль двух параллельных граней каркасного блока 1 в ограниченной зоне, и наклонно относительно друг друга, в то время как ось арматурных стержней 12, проходящая в ограниченной зоне вдоль двух смежных граней каркасного блока 1, может пересекаться на ребре, образованном этими смежными гранями или рядом с ним.Other possible reinforcing elements are reinforcing rods 12. which are welded with ends to the inner sides of two L-shaped profiles 10 so that they extend diagonally along a portion of an imaginary wall of the frame block 1. In accordance with a particularly preferred embodiment of the invention, in each area of the frame block 1, limited by two adjacent reinforcing frames 11 or limited by an reinforcing frame 11 and parallel to an imaginary side wall of the frame unit 1, there are four reinforcing bars ny 12 in such a way that one reinforcing bar 12 is located along each wall section of the restricted area, the axis of the reinforcing bars 12 extending along two parallel faces of the frame block 1 in the restricted area, and obliquely relative to each other, while the axis of the reinforcing bars 12, passing in a limited area along two adjacent faces of the frame block 1, can intersect on an edge formed by or adjacent to these adjacent faces.

Например, для возведения стен дома можно использовать каркасный блок 1, имеющий высоту 2650 мм, ширину 625 мм и глубину 240 мм. Такие каркасные блоки 1 должны монтироваться и крепиться на фундаменте и они должны соединяться друг с другом болтами и гайками с шайбами с использованием заранее просверленных отверстий 7. Подходящим болтом может быть, например, болт размером М10. Чтобы расширить вариантность использования каркасных блоков 1, то есть, главным образом, расширить вариантность поэтажных планов зданий, каркасные блоки 1 выполняются разной ширины, например с полушириной 312 мм, с двойной шириной 1250 мм и так далее. В зонах, где предполагается размещение окна, используются каркасные блоки 1 с меньшей высотой, другие каркасные блоки 1 с меньшей высотой используются для формирования оконных перемычек или дверных перемычек. Альтернативно, окно можно сформировать, оставляя свободное пространство по всей высоте, а затем сформировать оконную перемычку с помощью потолочных каркасных блоков 1, которые предпочтительно имеют размер 1680 мм × 580 мм × 350 мм; после установки высота каркасного блока 1, который формирует потолок здания, составляет 350 мм. Другие подходящие размеры каркасного блока 1, пригодные для потолка здания, составляют 5000 мм × 625 мм х 350 мм. Очевидно, что такие большие каркасные блоки 1 должны быть снабжены армирующими элементами, например семью арматурными каркасами 11 и шестнадцатью более короткими арматурными стержнями 12 и шестнадцатью более длинными арматурными стержнями 12, которые располагаются в соответствии с вышеприведенным описанием. Если каркасные блоки 1 для возведения стен здания выполняются из L-образных профилей, предпочтительно, чтобы каркасные блоки для возведения потолков, или, как минимум, их торцевые поверхности - то есть наименьшие стороны - каркасного блока 1 выполнялись из U-образных профилей. Каркасный блок 1, имеющий квадратное основание и ширину и глубину, равные глубине каркасных блоков 1, которые формируют смежные стены здания, предпочтительно используется в местах, где две внутренние или наружные стены здания пересекаются под прямым углом. Например, размеры углового каркасного блока 1 могут составлять 2650 мм × 240 мм × 240 мм. Кроме того, можно прикрепить следующие каркасные блоки 1 к потолочным каркасным блокам 1. для создания мансардного помещения.For example, to erect the walls of a house, you can use the frame unit 1, having a height of 2650 mm, a width of 625 mm and a depth of 240 mm. Such frame blocks 1 must be mounted and fixed on the foundation and they must be connected to each other with bolts and nuts and washers using pre-drilled holes 7. A suitable bolt can be, for example, a bolt of size M10. To expand the variability of the use of frame blocks 1, that is, mainly to expand the variability of floor plans of buildings, the frame blocks 1 are made of different widths, for example, with a half width of 312 mm, with a double width of 1250 mm and so on. In areas where the window is supposed to be placed, frame blocks 1 with a lower height are used, other frame blocks 1 with a lower height are used to form window jumpers or door jumpers. Alternatively, a window can be formed, leaving free space over the entire height, and then a window lintel can be formed using ceiling frame blocks 1, which preferably have a size of 1680 mm × 580 mm × 350 mm; after installation, the height of the frame block 1, which forms the ceiling of the building, is 350 mm. Other suitable dimensions of the frame block 1, suitable for the ceiling of the building, are 5000 mm × 625 mm x 350 mm. Obviously, such large frame blocks 1 should be provided with reinforcing elements, for example, seven reinforcing frames 11 and sixteen shorter reinforcing bars 12 and sixteen longer reinforcing bars 12, which are located in accordance with the above description. If the frame blocks 1 for the erection of the walls of the building are made of L-shaped profiles, it is preferable that the frame blocks for the erection of ceilings, or at least their end surfaces - that is, the smallest sides - of the frame block 1 are made of U-shaped profiles. The frame block 1, having a square base and a width and depth equal to the depth of the frame blocks 1 that form adjacent walls of the building, is preferably used in places where the two internal or external walls of the building intersect at right angles. For example, the dimensions of the corner frame block 1 may be 2650 mm × 240 mm × 240 mm. In addition, you can attach the following frame blocks 1 to the ceiling frame blocks 1. to create an attic.

Предпочтительно, каркасные блоки 1 снабжаются предварительно просверленными отверстиями 7 для соединительных болтов. Альтернативно, эти отверстия 7 при необходимости можно просверлить во время строительства.Preferably, the frame blocks 1 are provided with pre-drilled holes 7 for the connecting bolts. Alternatively, these holes 7 can be drilled if necessary during construction.

Как упомянуто выше, предпочтительно, каркасные блоки 1 имеют ширину 625 мм или кратные числу 625 мм, что соответствует ширине стандартных гипсокартонных облицовочных листов или ОСП плит [ориентированная стружечная плита] и подобных выложенных плиткой панелей. Таким образом, при выкладывании плиткой сооружений, выполненных из каркасных блоков 1, не нужно регулировать ширину гипсокартонных облицовочных листов, что экономит время и материал. Глубина каркасных блоков 1 предпочтительно составляет 100 мм для внутренних стен и 250 мм для наружных стен здания. Конечно, при необходимости можно делать каркасные блоки 1 разных размеров; размеры, индивидуальные металлические профили и арматурные элементы могут быть заменены на другие размеры, поперечные сечения и арматурные элементы, в зависимости от нагрузки на компоненты системы и от выбранного материала.As mentioned above, preferably, the frame blocks 1 have a width of 625 mm or a multiple of 625 mm, which corresponds to the width of standard drywall cladding sheets or OSB boards [oriented chipboard] and similar tiled panels. Thus, when laying out structures made of frame blocks 1 with tiles, it is not necessary to adjust the width of the gypsum plasterboard sheets, which saves time and material. The depth of the frame blocks 1 is preferably 100 mm for the inner walls and 250 mm for the outer walls of the building. Of course, if necessary, you can make frame blocks 1 of different sizes; sizes, individual metal profiles and reinforcing elements can be replaced with other sizes, cross sections and reinforcing elements, depending on the load on the system components and on the selected material.

Здание, выполняемое из каркасных блоков 1 в соответствии с настоящим изобретением, может быть возведено на любой подходящей плоской поверхности, например на выровненной поверхности земли, щебеночной насыпи с фундаментными опорами или на бетонированном сплошном фундаменте. На таком фундаменте размещаются и крепятся анкерные элементы, а каркасные блоки помещаются в них в соответствии с необходимой планировкой здания. Затем на стенах, выполненных из каркасных блоков 1, крепятся потолочные каркасные блоки 1 в пределах всей планировки здания, а деревянные рейки и кровля могут устанавливаться позже после этого. Наружная обшивка здания выполняется из панелей ОСП или из любых древесноволокнистых или цементно-волокнистых панелей, цементно-стружечных плит или наружных гипсокартонных листов, которые крепятся к каркасным блокам 1, например винтами. С наружной стороны к ОСП панелям может крепиться теплоизоляционная плита из полистирена, которую можно затем покрыть клеевым и силиконовым фасадом. Внутреннее пространство каркасных блоков 1 предпочтительно заполняется теплоизоляцией, и преимущественно это внутреннее пространство каркасных блоков 1 используется для установки инженерного оборудования зданий, как, например, водопроводно-канализационные трубы, электропроводка и т.д. Это возможно вследствие того, что каркасный блок 1 образует внешний скелет призмы и с каждой стороны каркасный блок 1 закрыт частями профилей 10 на участке длиной меньше половины, предпочтительно меньше одной трети всей зоны соответствующей стороны каркасного блока 1, тогда как остальная часть стены остается свободной. С внутренней стороны здания каркасные блоки 1 покрыты паронепроницаемой пленкой и закрыты огнестойкими гипсокартонными облицовочными листами. Каркасные блоки 1, образующие внутренние стены, покрываются с обеих сторон паронепроницаемой пленкой, а затем закрываются огнестойкими гипсокартонными облицовочными листами, которые крепятся с помощью винтов. Конструкция пола аналогична конструкции пола в других зданиях; она включает, например, минеральную вату или полистирен, панели ОСП, на которые можно положить покрытие для пола необходимого типа (ковер, паркет, ПВХ, плавающий пол, плитки, и т.д.). При формировании конструкции потолка или крыши каркасные блоки 1 также покрываются с внутренней стороны здания, то есть потолочная зона, паронепроницаемой пленкой и огнестойкими гипсокартонными облицовочными листами.A building made of frame blocks 1 in accordance with the present invention can be erected on any suitable flat surface, for example, on a leveled surface of the earth, crushed stone embankment with foundation supports or on a concrete solid foundation. On such a foundation, anchor elements are placed and fastened, and frame blocks are placed in them in accordance with the necessary layout of the building. Then, on the walls made of frame blocks 1, ceiling frame blocks 1 are attached within the entire layout of the building, and wooden slats and roofing can be installed later. The exterior cladding of the building is made of OSB panels or of any wood-fiber or cement-fiber panels, cement-bonded particleboards or external plasterboard sheets that are attached to the frame blocks 1, for example with screws. From the outside, a thermal insulation plate made of polystyrene can be attached to the OSB panels, which can then be covered with an adhesive and silicone facade. The inner space of the frame blocks 1 is preferably filled with thermal insulation, and mainly this inner space of the frame blocks 1 is used to install the engineering equipment of buildings, such as plumbing pipes, electrical wiring, etc. This is possible due to the fact that the frame block 1 forms the outer skeleton of the prism and on each side the frame block 1 is closed by parts of the profiles 10 in an area less than half, preferably less than one third of the entire area of the corresponding side of the frame block 1, while the rest of the wall remains free. On the inside of the building, the frame blocks 1 are covered with a vapor-tight film and covered with fire-resistant plasterboard facing sheets. Frame blocks 1, forming the inner walls, are covered on both sides with a vapor-tight film, and then closed with fire-resistant plasterboard facing sheets, which are fastened with screws. The floor structure is similar to the floor structure in other buildings; it includes, for example, mineral wool or polystyrenes, OSB panels, on which it is possible to put the floor covering of the required type (carpet, parquet, PVC, floating floor, tiles, etc.). When forming the structure of the ceiling or roof, the frame blocks 1 are also covered on the inside of the building, that is, the ceiling zone, with a vapor-tight film and fire-resistant gypsum plasterboards.

Возведение зданий с использованием каркасных блоков 1 экономично с точки зрения времени и стоимости, имеется широкая вариантность изменения планировки, не требуется привлечение специализированных служб, а также в отличие от других модульных структур не требуется использование подъемного крана для доставки материалов на строительную площадку, так же как и во время самого возведения здания, потому что строитель один или с помощником может легко управляться с каждым каркасным блоком 1, а также с облицовочным листом или панелью. Строитель может проектировать здание в соответствии со своими собственными требованиями и потребностями, и он может построить его один, а профессиональные рабочие потребуются только для выполнения электропроводки и водопроводно-канализационной системы. Кроме того, при необходимости здание можно дополнительно расширить, изменить планировку или переместить внутренние стены.The construction of buildings using frame blocks 1 is economical in terms of time and cost, there is a wide variation in planning, no specialized services are required, and unlike other modular structures, a crane is not required to deliver materials to a construction site, just like and during the construction of the building itself, because the builder alone or with an assistant can easily be controlled with each frame block 1, as well as with a facing sheet or panel. The builder can design the building in accordance with his own requirements and needs, and he can build it alone, and professional workers will be required only for the wiring and plumbing system. In addition, if necessary, the building can be further expanded, re-planning or moving internal walls.

Claims

1. Frame block (1) for the modular structure of the building, containing a system of basic metal profiles (10), which are butt welded together, forming an outer frame in the form of a rectangular prism, the edges of which are limited by the main metal profiles (10), characterized in that inside the frame block (1) parallel to the smallest face of the frame block (1) installed reinforcing elements, which are reinforcing profiles, welded to form a rectangular reinforcing frame (11).

2. The frame block according to claim 1, characterized in that the main metal profiles (10) are L-shaped profiles and / or U-shaped profiles.

3. The frame block according to claim 1, characterized in that it further comprises reinforcing elements, which are reinforcing bars (12), each of which is welded to the inner side of two adjacent parallel metal profiles (10) and runs diagonally along at least part of the face frame block (1).

4. Frame block according to claim 1, characterized in that at least some of the main metal profiles (10) are provided with holes (7) for bolts for connecting the frame blocks (1) to each other and / or for fastening the frame blocks (1) to the foundation.

5. Frame block according to claim 1, characterized in that the width of the frame block (1) is 312 mm or 625 mm or a multiple of 625 mm.

6. The frame block according to claim 1, characterized in that its depth is 100-250 mm and the height is 2650 mm.

7. Frame block according to claim 1, characterized in that the main metal profiles (10) are steel profiles, and the frame block (1) has an electroplated coating.

8. The system of frame blocks for the erection of the supporting structure of the building, containing frame blocks made in accordance with one of paragraphs. 1-7, characterized in that some of the frame blocks (1) are made with the possibility of fastening with anchors to the base for the formation of the bearing walls of the building,

adjacent frame blocks (1) are made with the possibility of mutual connection using connecting bolts and nuts and washers,

and other frame blocks (1) are made with the possibility of fixing on the anchor frame blocks (1) for the formation of window and door lintels and ceilings of the building.