Опалубочный элемент

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к области строительства, и может быть использована при возведении жилых, производственных и общественных зданий в том числе при возведении монолитных конструкций здания: фундаментов, ростверков, кессонов, стен, колонн, перекрытий и покрытий. Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей несъемного универсального модульного опалубочного элемента, повышение качества и несущей способности возводимых монолитных конструкций, сокращение трудоемкости при монтаже опалубки, снижение материалоемкости строительных конструкций в процессе их возведения, расходов на отделочные работы и тем самым значительное сокращение продолжительности и себестоимости строительства объектов. Поставленная техническая задача решается тем, что в предлагаемом решении опалубочный элемент выполнен универсальным, модульным в виде профиля, наружная и рабочая поверхности которого с обеих сторон выполнены качественно однородными, геометрически и функционально взаимозаменяемыми, а профиль модульного опалубочного элемента выполнен в сечении в виде незамкнутой трапеции и предназначен для изготовления несъемной универсальной модульной опалубки для возведения монолитных конструкций фундаментов, ростверков, кессонов, стен, колонн, перекрытий и покрытий зданий. 1 н.з., 6 з.п. ф-лы, 6 илл.

Полезная модель относится к области строительства, и может быть использована при возведении жилых, производственных и общественных зданий в том числе при возведении монолитных конструкций здания: фундаментов, ростверков, кессонов, стен, колонн, перекрытий и покрытий.

Известен армированный опалубочный щит несъемной опалубки по авторскому свидетельству СССР 968259, кл. E04G 9/06, 1982 г. Каждый щит этой опалубки выполнен из нескольких частей, соединенных между собой гибкими связями, в качестве которых использована арматура щитов.

Для возведения железобетонных монолитных строительных конструкций опалубку, содержащую такое количество щитов, которое необходимо для опалубливания определенного участка стены, поднимают краном, используя двойные монтажные петли, и навешивают, как ковер, на пространственную арматуру. Окончательное закрепление опалубки производят с помощью прижимных брусьев и анкерных болтов.

Использование предлагаемой опалубки позволяет уменьшить трудоемкость опалубочных работ, значительно сократить расход материала на анкерные изделия и увеличить на 5-10% производительность труда.

Однако, данная конструкция трудоемка в изготовлении и монтаже, будучи изготавливаемой из железобетона, требует много времени и грузоподъемных устройств для монтажа.

Известен четырехугольный щит опалубки для возведения железобетонных сооружений по авторскому свидетельству СССР 600275, кл. E04G 9/06, 1978 г., выполненный из двух сдвинутых один относительно другого плоских элементов, которые установлены со сдвигом по диагонали.

Щит опалубки изготовлен из водонепроницаемого, морозостойкого материала, преимущественно из бетона, причем внутренний элемент смещен относительно наружного элемента по диагонали с образованием опорных горизонтальных и вертикальных четвертей.

Применение такого щита обеспечивает герметичность опалубки, но повышает трудозатраты при монтаже, требующий применения грузоподъемных механизмов, так как щит изготавливают из бетона.

Известен профиль строительный по патенту на полезную модель Российской Федерации 66246, B21D 5/06, Е06В 3/96, 2007 г., принятый заявителем за прототип. Он выполнен из листового материала в форме незавершенной равнобокой трапеции, содержащей малое основание и боковые стенки, нижние края которых отогнуты наружу в плоскости, соответствующей большому основанию трапеции. Отогнутые края боковых стенок заканчиваются кромкой, отогнутой в направлении малого основания, причем высота отогнутой кромки выбирается в диапазоне от трех до пяти номиналов толщины листового материала, а угол между плоскостью отогнутой кромки и боковой стенкой трапеции равен углу между боковыми стенками трапеции и выбирается в пределах 30-40°. Длина нижних отогнутых краев боковых стенок трапеции составляет от 0,5 до 0,8 длины большого основания трапеции с одной стороны трапеции и от 0,8 до 0,95 длины большого основания трапеции с другой стороны трапеции. Высота трапеции профиля составляет от 1,0 до 1,6 длины большого основания трапеции. В полках выполнены отверстия, обеспечивающие возможность соединения между собой сопрягаемых профилей посредством болтовых соединений. Строительный профиль выполнен из металла, или из композитного материала.

Однако, этот строительный профиль имеет недостаточную жесткость, которая определяет в дальнейшем также недостаточную жесткость собранной из этих элементов конструкции. Профиль ограничен в применении, так как его невозможно использовать в качестве опалубочного элемента. По конфигурации он напоминает омего-образный профиль, используемый для вспомогательных конструкций: обрешетка, вентиляционные каналы, фасадная отделка и т.п.

Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей несъемного универсального модульного опалубочного элемента, как самонесущего, повышение качества и несущей способности возводимых монолитных конструкций, сокращение трудоемкости при монтаже опалубки, снижение материалоемкости строительных конструкций в процессе их возведения, расходов на отделочные работы и тем самым значительное сокращение продолжительности и себестоимости строительства объектов.

Поставленная техническая задача решается тем, что в предлагаемом решении опалубочный элемент выполнен универсальным, модульным, на плоскости основания-полки выполнены выступы, ширина «a» выступа равна наименьшей ширине «b» отбортовки, а высота выступа «h» равна не менее величины защитного слоя бетона арматурной сетки, причем на основании-полке и боковых поверхностях незамкнутой трапеции профиля универсального модульного опалубочного элемента выполнены поперечные ребра жесткости в виде объемных геометрических фигур.

Кроме того, высота «Н» универсального модульного опалубочного элемента или высота незамкнутой трапеции равна не менее 1/30 пролета монолитной конструкции.

Кроме того, ребра жесткости на поверхности универсального модульного опалубочного элемента выполнены выпуклыми и/или вогнутыми.

Кроме того, для придания дополнительной жесткости универсальному модульному опалубочному элементу в его выступах и отбортовках выполнены продольные канавки жесткости.

Кроме того, внутренний объем, ограниченный профилем, представляет собой кессонообразователь для размещения рабочего арматурного каркаса и заливки бетоном.

Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в снижении собственного веса конкретной монолитной конструкции здания и здания в целом, повышение несущей способности отдельно взятой монолитной конструкции, а также в расширении технологических возможностей использования универсального модульного опалубочного элемента и его производных, используемых в том числе для возведения монолитных фундаментов, ростверков, кессонов, стен, колонн, перекрытий и покрытий здания. Кроме того, использование предлагаемого технического решения сокращает трудоемкость опалубочных, арматурных и бетонных работ, снижает материалоемкость и себестоимость здания.

На фиг. 1 изображен универсальный модульный опалубочный элемент несъемной опалубочной системы;

на фиг. 2 - универсальный модульный опалубочный элемент с ребрами жесткости на поверхности элемента в виде объемных геометрических фигур;

на фиг. 3 - универсальный модульный опалубочный элемент с ребрами жесткости и продольными канавками жесткости на выступах и отбортовках;

на фиг. 4 - поперечный разрез полотна несъемной опалубки перекрытия здания, собранного из универсальных модульных опалубочных элементов;

на фиг. 5 - опалубочные элементы, вид сверху; варианты конфигураций элементов жесткости и их размещения на опалубочном элементе;

на фиг. 6 - опалубочные элементы, вид сбоку (справа, слева); варианты конфигураций элементов жесткости и их размещения на опалубочном элементе;

на фиг. 7 изображены фрагменты двух вариантов возводимой с помощью несъемной стеновой опалубки, собранной из заявленного опалубочного элемента, монолитной стены;

на фиг. 8 изображен увеличенный фрагмент сборки опалубки для возведения, например, перекрытия, где показано соединение каждого элемента друг с другом;

на фиг. 9 - узел I на фиг. 8;

на фиг. 10 - узел II на фиг. 8.

До настоящего времени для возведения фундаментов, ростверков, перекрытий и покрытий, стен использовалась съемная и несъемная опалубка, выполненная из железобетона, армоцементных и стеклоцементных плит, фибробетона, пенополистирола (см. Руководство по конструкциям опалубок и производству опалубочных работ. - М. Стройиздат, 1983 г., стр. 153-171, рис. 86, «а»).

Однако, такие элементы несъемной опалубки обладают достаточно большой массой и для их монтажа требуются грузоподъемные механизмы.

Известны индустриальные опалубочные системы, но они недостаточно универсальны в применении и в основном используются с грузоподъемными механизмами. (см. Анпилов С.М. Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. Учебное пособие. - М.; Издательство Ассоциации строительных вузов, стр. 36-258, стр. 151-159, рис. 2.2.36-2.2.40. ISBN 978-5-93093-590-5)

Применение модульных элементов несъемной опалубки позволяет осуществлять производство строительных конструкций с различными планировочными решениями.

Изготовление модульных элементов несъемной опалубки не требует значительной материально-технической базы. Небольшой вес элементов дает возможность их устанавливать без грузоподъемных механизмов. Установка готовых модулей позволяет сократить время при монтаже опалубки и снизить себестоимость работ.

Заявлен опалубочный элемент, имеющий наружную и рабочую поверхности. Он выполнен универсальным, модульным в виде профиля. Наружная 1 и рабочая 2 поверхности которого с обеих сторон выполнены качественно однородными, геометрически и функционально взаимозаменяемыми, а профиль выполнен в сечении в виде незамкнутой трапеции и предназначен для изготовления несъемной универсальной модульной опалубки для возведения монолитных конструкций фундаментов, ростверков, кессонов, стен, колонн, перекрытий и покрытий зданий.

Взаимозаменяемость поверхностей универсального модульного опалубочного элемента определяет эксплуатационные характеристики и геометрические параметры.

Благодаря взаимозаменяемости поверхностей, а именно, наружная 1 поверхность может быть рабочей 2 поверхностью, если перевернуть опалубочный элемент:

- упрощается процесс сборки щитов опалубки;

- сборочный процесс опалубки может быть организован поточным методом;

- создаются возможности для специализации и кооперирования между предприятиями;

- упрощается эксплуатация изделий.

Опалубочный элемент выполнен из оцинкованной или нержавеющей стали способом холодной штамповки или проката. Универсальные модульные опалубочные элементы, собранные в конструкцию, составляющую заданную опалубочную систему для возведения необходимого монолитного элемента здания, образуют в собранном виде кессонообразователи 3, предназначенные для размещения в них, например, рабочих арматурных каркасов 4, труб, или другого инженерного оборудования, и заливки бетоном.

Профиль универсального модульного опалубочного элемента в сечении представляет незамкнутую трапецию, верхнее малое основание которой представляет собой основание-полку 5, а нижнее большее основание выполнено незамкнутым и состоит из отбортовок 6. На плоскости основания-полки 5 выполнены выступы 7. Причем ширина «а» выступа 7 равна наименьшей ширине «b» отбортовки 6, а высота выступа 7 «h» равна не менее величины защитного слоя бетона арматурной сетки 8, уложенной на дистанцеры 9 и универсальные модульные опалубочные элементы собранной несъемной универсальной модульной опалубочной системы. Высота «Н» универсального модульного элемента или высота незамкнутой трапеции, равна не менее 1/30 пролета сооружаемой монолитной конструкции. На поверхности универсального модульного опалубочного элемента, а именно, на основании-полке 5 и боковых поверхностях незамкнутой трапеции профиля элемента, выполнены поперечные ребра жесткости 10 в виде объемных геометрических фигур, например: сферы, конуса, цилиндра, усеченного конуса, пирамиды и т.п. Причем выполнены они выпуклыми или вогнутыми в виде зигов, которые придают большую жесткость универсальному модульному опалубочного элементу. А для придания дополнительной жесткости универсальному модульному опалубочному элементу и всей собранной опалубочной системе в выступах 7 и отбортовках 6 выполнены продольные канавки жесткости 11, упрощающие, кроме того, ориентацию и стыковку опалубочных элементов при сборке опалубочной системы.

Таким образом, внутренний объем, ограниченный профилем, представляет собой кессонообразователь 3 для заливки бетоном, в котором размещают рабочий арматурный каркас 4 и/или канаты 12.

Для возведения монолитной конструкции здания, например, перекрытия (фиг. 4 и 8) изготавливают опалубочные щиты из универсальных модульных опалубочных элементов, для чего отбортовки 6 одного элемента укладывают в отбортовки 6 другого элемента, при этом продольные канавки жесткости 11 так же совмещаются и образуют объемный жесткий продольный элемент, добавляющий жесткость всей собранной опалубочной конструкции.

Для создания кессонов 3 в опалубочной конструкции универсальный модульный опалубочный элемент переворачивают и устанавливают на основание-полку 5, а в выступы 7 устанавливают отбортовки 6 соседних опалубочных элементов. Таким образом получают опалубочные щиты.

Для получения монолитной конструкции, например, перекрытия, в кессонообразователи 3 на дистанцеры 9 размещают арматурные каркасы 4 и/или канаты 12, а на выступы 7 также через дистанцеры 9 укладывают арматурную сетку 8. После этого бетонируют монолитную конструкцию. При этом внутренняя поверхность кессонообразователя 3 будет рабочей, а у опалубочных элементов, установленных по соседству, внутренняя поверхность будет наружной, а наружная - будет рабочей, принимая на себе арматурную сетку 8 и защитный слой бетона.

На фиг. 8 изображен увеличенный фрагмент сборки опалубки для возведения, например, перекрытия, где показано соединение каждого элемента друг с другом, например, отбортовка 6 с отбортовкой 6, или отбортовка 6 с выступом 7, изображенные также на фиг. 9 и 10 - узел I и II на фиг. 8, подчеркивая, тем самым, универсальность и взаимозаменяемость как геометрическую модульного опалубочного элемента, потому что осуществляется идеальное соединение сопрягаемых элементов с базированием по продольным канавкам 11 жесткости, так и функциональную, потому что функция элемента остается прежней - создать опалубочное полотно для возведения перекрытия, а именно, объем для заполнения бетоном. Это же еще раз подтверждает и модульность, и универсальность заявленного опалубочного

На фиг. 7 изображен фрагмент возводимой с помощью несъемной стеновой опалубки, собранной из заявленного опалубочного элемента, монолитной стены.

Монолитную стену с использованием несъемной опалубки, изготовленной сборной из опалубочного элемента, возводят следующим образом.

Сначала устанавливают на основании вертикальные диафрагмы 13 и закрепляют их к основанию в проектном положении. Затем к ним прикрепляют поочередно внешнюю опалубочную панель 14 и внутреннюю опалубочную панель 15. Причем собирают внешнюю и внутреннюю опалубочные панели 14 и 15 симметричными относительно друг друга, для чего универсальные модульные элементы малыми основаниями-полками 5 размещают навстречу друг к другу, а большими основаниями - наружу.

Но возможен вариант, когда малыми основаниями-полками 5 универсальные модульные элементы устанавливают наружу, а большими основаниями во внутрь. При этом сопряжение элементов осуществляют таким же образом, как и в первом варианте, а именно, отбортовки 6 с продольными канавками жесткости 11 совмещают друг с другом. В этом случае получают опалубку для более мощной несущей стены. А соединение универсальных модульных элементов подчеркивает их универсальность и модульность, не зависимо от взаимного размещения элементов в собранной опалубке.

Взаимозаменяемость поверхностей заявленного универсального модульного опалубочного элемента определяет функциональную и геометрическую взаимозаменяемость поверхностей одного и того же изделия.

Функциональная взаимозаменяемость - свойство изделий одного или различного конструктивно-технологического исполнения выполнять функции в соответствии с требованиями нормативно-технологической документации без доработки или подгонки.

Предложенный опалубочный элемент обладает высокими показателями качества, характеризующими способность задавать изделиям заданные им функции - это относится уже к эксплуатационным показателям.

Использование предлагаемого технического решения позволило расширить технологические возможности несъемной универсальной модульной опалубочной системы, повысить качество и несущую способность возводимых монолитных конструкций, сократить трудоемкость и снизить материалоемкость и себестоимость строительных конструкций в процессе их возведения.

Кроме того, использование опалубочного элемента предложенной конструкции значительно повышает экономичность строящегося здания, что обеспечивается применением методов расчета и технологией изготовления.

Такое стало возможным потому, что на стадии конструирования опалубочного элемента было обеспечено:

- взаимозаменяемость поверхностей не только по геометрическим параметрам и механическим свойствам материала, но и по функциональным;

- однородность исходного сырья, материалов, заготовок, стабильность их механических, химических и физических свойств, а также точность и постоянство их размеров и объемных форм;

- установление связей эксплуатационных показателей с функциональными параметрами опалубочного элемента;

- минимальный износ контактирующих деталей при реализации оптимальных эксплуатационных показателей;

- технологичность выбора методов контроля, которая позволяет применять простые и надежные средства измерения как на стадии изготовления, так и на стадии использования;

- точную надежность средств измерения и единство измерений.

При этом точность исполнения опалубочного элемента по геометрическим параметрам определяют следующими понятиями:

- точностью размеров составляющих участков опалубочного элемента;

- формой поверхностей составляющих участков;

- шероховатостью поверхности;

- взаимным расположением составляющих участков опалубочного элемента.

1. Опалубочный элемент, включающий наружную поверхность и рабочую поверхность, выполненный в виде профиля, наружная и рабочая поверхности которого выполнены качественно однородными, причем профиль выполнен в сечении в виде незамкнутой трапеции, содержащей верхнее малое основание-полку и нижнее, большее основание, выполненное с отбортовками, отличающийся тем, что он выполнен универсальным модульным, на плоскости основания-полки выполнены выступы, ширина «а» выступа равна наименьшей ширине «b» отбортовки, а высота выступа «h» равна не менее величины защитного слоя бетона арматурной сетки, причем на основании-полке и боковых поверхностях незамкнутой трапеции профиля универсального модульного опалубочного элемента выполнены поперечные ребра жесткости в виде объемных геометрических фигур.

2. Опалубочный элемент по п.1, отличающийся тем, что высота «Н» универсального модульного опалубочного элемента или высота незамкнутой трапеции равна не менее 1/30 пролета монолитной конструкции.

3. Опалубочный элемент по п.1, отличающийся тем, что ребра жесткости на поверхности универсального модульного опалубочного элемента выполнены выпуклыми и/или вогнутыми.

4. Опалубочный элемент по п.1, отличающийся тем, что для придания дополнительной жесткости универсальному модульному опалубочному элементу в его выступах и отбортовках выполнены продольные канавки жесткости.

5. Опалубочный элемент по п.1, отличающийся тем, что внутренний объем, ограниченный профилем, представляет собой кессонообразователь для размещения рабочего арматурного каркаса и заливки бетоном.



 

Похожие патенты:
Наверх