Багатошарова огороджувальна стінова конструкція

1. Багатошарова огороджувальна стінова конструкція, що містить зовнішній облицювальний шар і внутрішній несучий шар, які з'єднані між собою зв'язками, а також теплоізоляційний шар, що розташований між зовнішнім і внутрішнім шарами, яка відрізняється тим, що вона має будь-яку форму й профіль, зовнішній облицювальний шар із внутрішньої сторони забезпечений шаром торкретбетону, внутрішній несучий шар виконаний з армованого торкретбетону, а зв'язки, переважно горизонтально орієнтовані, виконані переважно у вигляді стержнів і з'єднані з армованим внутрішнім шаром торкретбетону. 2. Багатошарова огороджувальна стінова конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що вона за C2 2 (19) 1 3 85184 щадці у зв'язку зі специфікою технологічного процесу, що ускладнює його. Найбільш близькою по технічній сутності до пропонованої конструкції є відома тришарова стіна, що містить несучий внутрішній шар, шар жорсткого утеплювача й лицювальний шар із цегли, пов'язаний з несучим внутрішнім шаром за допомогою металевих скоб [2]. Загальними ознаками відомого й пристрою, що заявляється, є наявність зовнішнього лицювального шару й внутрішнього несучого шару, які з'єднані між собою зв'язками, а також теплоізоляційного шару, що розташований між зовнішнім і внутрішнім шарами. До недоліків відомого пристрою варто віднести обмежені функціональні можливості за рахунок вимоги використання в ньому тільки жорсткого утеплювача, що сприймає активний тиск вітру й передає його на основний несучий шар, а також обмеження висоти стіни, що пов'язане з різною деформацією несучих і лицювального шарів і недостатньою стійкістю лицювального шару, що приводить до недостатньої жорсткості конструкції і її теплотехнічних показників. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення багатошарової стінової огороджувальної конструкції, у якій за рахунок іншої в цілому її конструкції з додатковими шарами торкретбетону й зв'язками, забезпечується підвищення жорсткості, стійкості й міцності конструкції, а також теплоізоляційних, гідроізоляційних і морозостійкістних показників, поліпшення її технологічності, зниження трудомісткості й матеріалоємності за рахунок більш повного використання міцністних властивостей бетону й арматури, розширення функціональних можливостей за рахунок можливості варіювання форми й профілю конструкції, вибору різних бетону, типу й матеріалу теплоізоляційного шару із заданими показниками, і за рахунок цього досягається монолітність і висока стійкість конструкції в монтажі й при експлуатації, що приводить до підвищення експлуатаційної надійності й теплотривкості конструкції, збільшенню терміну служби, а також забезпечення енергоекономічності, що приводить до зниження витрат на опалення об'єктів, виконаних із пропонованих блоків, і скорочення строків монтажу огороджувальної стінової конструкції за рахунок значного скорочення дрібно штучних будівельних матеріалів і її зведення без застосування підйомних механізмів безпосередньо на будплощадці. Поставлене завдання досягається тим, що багатошарова огороджувальна стінова конструкція, що містить зовнішній лицювальний шар і внутрішній несучий шар, які з'єднані між собою зв'язками, а також теплоізоляційний шар, що розташований між зовнішнім і внутрішнім шарами, відповідно до винаходу, вона має будь-яку форму й профіль, зовнішній лицювальний шар із внутрішньої сторони забезпечений шаром торкретбетону, внутрішній несучий шар виконаний з армованого торкретбетону, а зв'язки, переважно горизонтально орієнтовані, виконані, переважно у вигляді стержнів, і з'єднані з армованим внутрішнім шаром торкретбетону. 4 Крім того, в окремих деяких випадках виконання пропонована багатошарова огороджувальна стінова конструкція характеризується наступними ознаками: вона забезпечена шпонками, які утворені за рахунок наскрізних отворів у теплоізоляційному шарі, що заповнені бетоном, переважно торкретбетоном, та виконані переважно в місцях проходження зв'язків, що з'єдн ують вн утрішній і зовнішній шари; зв'язки, які з'єднують внутрішній і зовнішній шари, розташовані дискретно; шар торкретбетону, який розташований із внутрішньої сторони лицювального шару, виконаний армованим; лицювальний шар виконаний у вигляді кам'яного шару в напівцегли й має армуючи елементи; вона забезпечена вертикальним стояком, який розташований в теплоізоляційному шарі; теплоізоляційний шар виконаний будь-якого типу й з будь-якого ефективного теплоізоляційного матеріалу, у томучислі повністю з одного матеріалу або сполученням декількох матеріалів, залежно від призначення й умов експлуатації. У результаті використання винаходу, що заявляється, забезпечується одержання технічного результату, який полягає в підвищенні жорсткості, стійкості й міцності конструкції, а також теплоізоляційних, гідроізоляційних і морозостійкістних показників, поліпшенні її технологічності, зниженні трудомісткості й матеріалоємності за рахунок більш повного використання міцністних властивостей бетону й арматури, розширенні функціональних можливостей за рахунок можливості варіювання форми й профілю конструкції, вибору різноманітних бетону, типу й матеріалу теплоізоляційного шару із заданими показниками. Пропонована конструкція за рахунок наявності відмітних істотних ознак дає можливість виконувати її будь-якої форми й профілю з вибором найбільш ефективного матеріалу теплоізоляційного шару залежно від призначення й умов експлуатації, що розширює функціональні можливості при її використанні. Виконання додаткового шару торкретбетону на внутрішній стороні лицювального шару й внутрішнього несучого шару з армованого торкретбетону при наявності зв'язків, переважно горизонтально орієнтованих, з'єднуючи х внутрішній і зовнішній шари, у вигляді стержнів, і їхнє з'єднання з армованим внутрішнім шаром торкретбетону, дозволяє забезпечити монолітність і підвищити жорсткість, стійкість і міцність конструкції, що приводить до підвищення її експлуатаційної надійності, а також забезпечити її те хнологічність при монтажі. При цьому підвищуються її гідроізолюючі, теплоізоляційні й морозостійкістні властивості, що приводить до поліпшення експлуатаційних і споживчих показників. Крім того, торкретування забезпечує відсутність дискретних зв'язків при комутації будь-яких архітектурних будівельних систем, що дозволяє створити багатошарову о городжувальну стінову конструкцію будьякої форми й профілю, що розширює функціональні можливості при її використанні. У цілому, відмітні ознаки пристрою, що заявляється, є істотними й необхідними для досягнення нового технічного результату. 5 85184 За наявними у заявників відомостями, сукупність істотних ознак, що характеризують сутність винаходу, що заявляється, не відома з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу критерію "новизна". На думку заявників, для фахівця в галузі будівництва сутність винаходу не випливає явно з рівня техніки, тому що з нього не виявляється нова сукупність ознак і її вплив на те хнічний результат, який досягається, що свідчить про відповідність винаходу, що заявляється, критерію "винахідницький рівень". Винахід, що заявляється, може бути неодноразово здійснений при будівництві будинків і споруджень із одержанням очікуваного технічного результату, що дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію "промислова придатність". Таким чином, винахід, що заявляється, відповідає всім умовам його патентоспроможності. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображений розріз багатошарової огороджувальної стінової конструкції з кам'яним облицюванням, застосовної для несучих і самонесучих стін залежно від навантажень, а на Фіг.2 зображений розріз багатошарової огороджувальної стінової конструкції з кам'яним облицюванням для несучих стін з використанням різних випадків її виконання. Пропонована багатошарова огороджувальна стінова конструкція може мати будь-яку форму й профіль, і містить (див.Фіг.1): зовнішній лицювальний шар 1, переважно кам'яний, на внутрішній стороні якого виконаний шар торкретбетону 2. До нього примикає теплоізоляційний шар 3, що виконаний будь-якого типу й з будь-якого ефективного теплоізоляційного матеріалу, у тому числі повністю з одного матеріалу або сполученням декількох матеріалів, залежно від призначення й умов експлуатації. Ма теріалом може служити будь-який полегшений ефективний утеплювач, що має задані властивості (тепло-, звукоізоляційні й інші споживчі якості): конструкційний або інший ефективний теплоізоляційний матеріал, наприклад, пінопласт, пінополістирол, піноскло, мінвата або інші композитні матеріали. На поверхні теплоізоляційного шару 3 виконаний внутрішній несучий шар 4 з армованого торкретбетону, звернений усередину будинку. Тип бетону, зовнішнього лицювального шару 1, його товщина й товщина шарів торкретбетону 2,4 (наприклад, 30-60мм) і теплоізоляційні шар 3 (наприклад, 100-200мм) регулюється й підбирається залежно від необхідних характеристик і виконань огороджувальної стінової конструкції. Зовнішній лицювальний 1 і внутрішній несучий 4 шари з'єднані між собою зв'язками 5, які переважно горизонтально орієнтовані, і виконані, переважно у вигляді стержнів будь-якої конструкції, перерізу й з будь-якого міцного, переважно антикорозійного матеріалу. Наприклад, стержні мають діаметр 3-4мм і виготовлені з металу (нержавіючої або оцинкованої сталі), або з будь-якого композитного матеріалу (склопластику), що дозволяє виключити корозію стерж нів на границях між бетонними й теплоізоляційними шарами. При цьому, зв'язки 5 жорстко з'єднані з армованим внутрішнім несучим шаром торкрет 6 бетону 4 і пропущені крізь теплоізоляційний шар 3, шар торкретбетону 2 і зовнішній лицювальний шар 1, де їхні кінці замонолічені. Конструкція має надійний жорсткий контакт (зчеплення) всіх шарів, що забезпечує монолітність і високу стійкість у монтажі й при експлуатації, а також уможливлює застосування невеликих по масі стінових конструкцій. Крім того, як приклади конкретного виконання багатошарової огороджувальної стінової конструкції вона може мати наступні конструктивні ознаки (див.Фіг.2). Констр укція може бути постачена шпонками 7, що утворені за рахунок наскрізних отворів у теплоізоляційному шарі 3, заповнених бетоном, переважно торкретбетоном, і виконаних переважно в місцях проходження зв'язків 5, що з'єднують внутрішній 4 і зовнішній 1 шари, що дає можливість тонкостінній оболонці утворювати спільну жорстку просторову конструкцію. Зв'язки 5, що з'єднують вн утрішній 4 і зовнішній 1 шари, можуть бути розташовані дискретно, а шар торкретбетону 2, що розташований із внутрішньої сторони лицювального шару 1, може бути виконаний армованим. Зовнішній лицювальний шар 1, може бути виконаний, наприклад, у вигляді кам'яного шару в напівцегли, і для підвищення жорсткості, міцності й надійності мати армуючи елементи 6, наприклад сітки. Багатошарова огороджувальна стінова конструкція може бути забезпечена вертикальним стояком (на кресленні не показаний), який розташований в теплоізоляційному шарі, що дозволяє зменшити її товщину, зберігаючи твердість, міцність і надійність конструкції. Пропонована багатошарова огороджувальна стінова конструкція зводиться безпосередньо на будплощадці без використання підйомних механізмів (крана), що є її перевагою в порівнянні з відомими, які традиційно виготовляються в іншому віддаленому від будівництва місці, у заводських умовах з використанням спеціального устаткування, що приводить до значних витрат. Зведення пропонованої стінової огороджувальної конструкції дозволяє не затримувати технологічний процес зведенням будівлі, поліпшити її те хнологічність і скоротити строки монтажу стінової огороджувальної конструкції за рахунок значного зменшення будівельних матеріалів, що в цілому значно скорочує строки будівництва всього будинку. При монтажі пропонованої конструкції спочатку виконується зовнішній лицювальний шар 1 заданої форми й профілю. Наприклад, у вигляді кам'яного шару в напівцегли з армуючими елементами 6 у вигляді сітки й з установкою жорстких зв'язків 5 у вигляді стержнів, переважно горизонтально орієнтованих. Наступні роботи зі зведення конструкції провадяться зсередини будівлі таким чином. На внутрішню сторону лицювального шару 1 наноситься шар торкретбетону 2. Потім по цій поверхні здійснюється монтаж або нанесення теплоізоляційного шару 3 - будь-якого ефективного утеплювача. Далі на стержні 5 і інші елементи кріпиться арматурна сітка на теплоізоляційний шар 3 з наступним нанесенням на нього шару торкретбетону, у результаті чого утворюється внутрішній несучий шар 4 з армованого торкретбетону. При цьому забезпечується проектне положення теплоізоляційного шару 3 і 7 85184 інших шарів. Таким чином, можливість пошарового зведення запропонованої огороджувальної стінової конструкції дозволяє виготовити її будь-якої форми й профілю, тобто провадити комутацію будь-яких архітектурних будівельних систем. Для ще більшого підвищення жорсткості й міцності конструкції (див.Фіг.2) у теплоізоляційному шарі 4, у місцях проходження зв'язків 5, що з'єднують внутрішній 2 і зовнішній 1 шари, виконуються наскрізні отвори, які потім заповнюються бетоном, переважно торкретбетоном, за рахунок чого утворюються шпонки 7, або при виконанні шару торкретбетону 2, що розташований із внутрішньої сторони лицювального шару 1, здійснюється його армування з використанням, наприклад арматурної сітки 6. При необхідності зменшення товщини конструкції, у теплоізоляційному шарі З розташовують вертикальний стояк (на кресленні не показаний). Як видно, пропонована багатошарова огороджувальна стінова конструкція працює як тонкостінна міцна оболонка й, залежно від застосовності, має різний ступінь комутації при утворенні просторової конструкції, що дозволяє виконувати її будь-якої форми й профілю відповідно до проекту. У використовуваному технологічному підході, який заснований на можливості вертикального нанесення бетону механізованим способом, формується стінова конструкція з оптимальними показниками як з позицій теплотехнічних, технологічних, так і економічних і експлуатаційних, що повною мірою відпові Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 дає новим тенденціям індустріальної будівельної концепції. Заявлене технічне рішення в порівнянні із прототипом має наступні переваги: одержання багатошарової огороджувальної стінової конструкції із заданими показниками будь-якої форми й профілю з поліпшеними експлуатаційними й споживчими якостями, що дозволяє використовувати її для різних проектів і в різних кліматичних умовах; забезпечення монолітної конструкції підвищеної міцності й стійкості в монтажі й при експлуатації, а також зведенні її безпосередньо на будівельній площадці без застосування підйомних механізмів; можливість рішення комплексних проблем огороджувальної стінової конструкції будівельних конструкцій і споруджень. По даному винаходу виготовлені дослідні зразки, які пройшли випробування, що підтвердили здійсненність і одержання очікуваних технічного результату й позитивного ефекту. Запропонована багатошарова огороджувальна стінова конструкція може знайти застосування при зведенні будинків будь-якої поверховості. Джерела інформації: 1. Журнал "Ар хитектура и строительство Беларуси". - изд. "Полымя". - 1992. - №2. - Cl 1-12. 2. Бутовский Н.Н., Худошина О.В. Совершенствование конструктивных решений теплозащиты наружных стен зданий. - М.:ВНИИНТПИ. - 1990. С.60 (прототип). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601