Армированная бетонная стена, изготовленная с помощью остающейся в ней опалубки

 

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению ограждающих конструкций с использованием несъемной опалубки. Задачей данного изобретения является создание опалубок для сооружения армированных бетонных стен, в которых установка и позиционирование стальных арматурных стержней осуществляется легким и быстрым образом. Решение поставленной задачи обеспечивается за счет создания стены из бетона или подобного материала, изготовленной на основе раздвижной опалубки/арматуры, которая включена в стену и содержит две опалубочные стенки, размещенные одна напротив другой и соединенные с помощью элементов связи, шарнирно прикрепленных к опалубочным стенкам посредством элементов жесткости по существу в виде швеллеров, жестко соединенных с опалубочными стенками, причем пространство между опалубочными стенками, установленными в раздвинутое положение, заполнено материалом-заполнителем, таким как бетон. Стена содержит, по меньшей мере, один арматурный элемент, размещенный в пределах глубины пространства, ограниченного опалубочными стенками, и содержащий, по меньшей мере, один вертикальный стержень и, по меньшей мере, две горизонтальные поперечины, выполненные с возможностью скольжения внутри элементов жесткости. Элементы связи, по меньшей мере, одной опалубочной стенки шарнирно прикреплены к элементам жесткости на расстоянии от опалубочной стенки. Элементы жесткости жестко прикреплены к опалубочной стенке с помощью размерных вставок, а стена дополнительно содержит изолирующую панель, толщина которой равна расстоянию между элементами жесткости и опалубочной стенкой или составляет часть указанного расстояния. 2 с. и 10 з.п.ф-лы, 4 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к стене из бетона или подобного материала, изготовленной на основе остающейся в ней раздвижной опалубки, которая включена в стену и содержит две опалубочные стенки (называемые далее также стенками). Опалубочные стенки установлены одна напротив другой и соединены с помощью элементов связи, шарнирно прикрепленных к ним посредством элементов жесткости, жестко соединенных с опалубочными стенками. После установки опалубки в раздвинутое положение пространство между опалубочными стенками заполняется материалом-заполнителем, таким как бетон. Изобретение относится также к способу изготовления такой стены и к опалубке/арматуре, специально приспособленной к конструкции такой стены.

Уровень техники

Проектировщикам стен для сооружения жилых домов, зданий и других объектов известно, что фактором, гарантирующим прочность конструкции, является наличие стальной арматуры внутри стен из армированного бетона. Отсутствие армированных бетонных стен с их заменой портиками и галереями часто является причиной серьезных повреждений во время землетрясений, ураганов, смерчей и других стихийных бедствий.

Для сооружения стен одним из известных способов является использование остающихся в стене опалубочных стенок, то есть опалубки, которая остается в качестве неотъемлемой части стены после заливки бетона внутрь опалубки.

Такие стенки локально связаны между собой посредством элементов связи или траверс, концы которых закрепляются на опалубочных стенках. Эти траверсы расположены в перпендикулярном направлении относительно опалубочных поверхностей.

Хотя опалубочные элементы и элементы связи между двумя стенками и повышают жесткость стены, но их недостаточно для того, чтобы гарантировать жесткость конструкций, подверженных повышенным напряжениям. В особенности это относится к многоэтажным строениям или сооружениям в областях с повышенным сейсмическим риском или риском других стихийных бедствий. Вертикальные элементы жесткости и металлическая арматура, соединяющая две опалубочные стенки, действительно, обеспечивают усиление стены, однако этих металлических деталей недостаточно для придания стене удовлетворительной жесткости.

Для усиления такой стены необходима закладка обычных армирующих элементов (арматурных стержней), полностью погруженных в бетон, то есть находящихся в пространстве между двумя опалубочными стенками.

Используемая в настоящее время технология заключается в том, что после установки опалубки на месте в раздвинутом положении в нее вводят вертикальные арматурные стержни. Затем их прикрепляют к стенкам, с одной стороны, для обеспечения жесткости, а с другой стороны, для позиционирования арматуры.

Горизонтальные арматурные стержни также закладывают в раздвинутую опалубку один за другим и соединяют с траверсами или вертикальными стержнями. Эти операции занимают много времени и требуют больших затрат, так как их производят по существу вручную. Кроме того, существует риск травм рабочих на строительном участке.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании предназначенной для сооружения армированных бетонных стен опалубки со стальными арматурными стержнями, в которой установка и позиционирование арматурных стержней осуществляется легким и быстрым образом.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет создания опалубки, которая содержит наружную стенку и внутреннюю стенку, причем эти стенки содержат шарнирно прикрепленные к ним элементы связи и вертикальные элементы жесткости по существу в виде швеллеров. Опалубка по изобретению характеризуется тем, что содержит, по меньшей мере, один арматурный элемент, который выполнен с возможностью скольжения внутри двух элементов жесткости, расположенных напротив друг друга на каждой из стенок. При этом указанный арматурный элемент содержит, по меньшей мере, один вертикальный стержень и, по меньшей мере, две горизонтальные поперечины, а указанные поперечины выполнены с возможностью скольжения внутри элементов жесткости.

Когда стенки находятся в раздвинутом положении, арматурный элемент устанавливают таким образом, что он скользит между элементами жесткости, которые расположены напротив друг друга внутри стенок. Швеллерная форма элементов жесткости обеспечивает удержание указанного арматурного элемента и значительно облегчает его установку, так как при этом элементы жесткости естественно выполняют функцию вертикальных направляющих.

Другое преимущество изобретения состоит в том, что устраняется операция крепления вертикальных стержней к элементам опалубки. При анализе причин необходимости этого крепления выясняется, что главной причиной является не повышение механической жесткости конструкции, а обеспечение правильного позиционирования стержней.

Действительно, стальные арматурные стержни, которые расположены слишком близко к наружной поверхности, открыты для карбонизации. Этот разрушительный процесс воздействия на армированный бетон вызывается содержащимися в воздухе кислотами (в том числе угольной кислотой). Если арматура недостаточно закрыта, она начинает последовательно подвергаться коррозии с появлением трещин и разрывов.

Согласно изобретению арматурный элемент образован вертикальными стержнями и поперечинами, при этом во время сборки этого элемента вертикальные стержни устанавливаются на удалении друг от друга по длине поперечин. Предпочтительно эта операция производится на заводе или производстве, то есть в условиях, которые за счет оптимальных средств производства обеспечивают низкие затраты и хорошую повторяемость процесса. В случае необходимости она может производиться также на строительном участке с помощью шаблона, по которому детали соединяют сваркой или пайкой.

Изготовление арматурных элементов на производстве позволяет гарантировать соблюдение строительных норм, так как заводские условия изготовления в отличие от условий строительного участка легко поддаются стандартизации и контролю.

С учетом длины вертикальных стержней можно использовать две или три поперечины для надежного выполнения направляющей функции. В соответствии с желаемыми механическими характеристиками каждый арматурный элемент может содержать несколько вертикальных стержней.

Для обеспечения жесткости стены и непрерывности опалубки в нее добавляют горизонтальные стержни, устанавливаемые с опорой на траверсы.

Перечень фигур чертежей

Не являющиеся ограничивающими примеры осуществления настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает на виде сверху опалубку, известную из уровня техники,

фиг.2 изображает на виде сверху арматурный элемент в соответствии с изобретением,

фиг.3 изображает на виде сверху опалубку по изобретению с заложенным арматурным элементом,

фиг.4 изображает на виде сверху опалубку по изобретению с арматурными элементами и горизонтальными арматурными стержнями.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 в раздвинутом положении показана опалубка, содержащая наружную стенку 1 и внутреннюю стенку 2. Эти опалубочные стенки 1, 2 изготовлены решетчатыми, так что они пропускают воду и хорошо сцепляются с бетоном. Данная характеристика является важной, так как она позволяет осуществлять визуальный контроль внутреннего объема опалубки перед заливкой бетона.

Опалубочные стенки связаны между собой траверсами, или элементами 3 и 3' связи зигзагообразной формы. Эти элементы связи позволяют удерживать стенки либо в сложенном состоянии для хранения и транспортировки, либо на требуемом удалении одна от другой, ограничивающем пространство для приема материала-заполнителя, такого как бетон.

Элементы 4 жесткости размещены вертикально по длине стенок для обеспечения жесткости опалубки. Элементы 3, 3' связи опалубочных стенок шарнирно прикреплены к элементам 4 жесткости. Элементы 4 жесткости жестко соединены с опалубочными стенками посредством размерных вставок, а пространство между опалубочными стенками заполнено материалом-заполнителем, таким как бетон.

Изготовленная таким образом стена содержит покрытие Е дополнительной толщины по отношению к элементам жесткости и шарнирным элементам связи.

Поскольку поверхность опалубки является открытой, указанное покрытие Е должно быть достаточно толстым и изготовленным из соответствующего материала, например, такого как непроницаемая пластмасса.

Согласно известной схеме, соответствующей уровню техники, в пространство между стенками вводят стальные арматурные стержни и закрепляют их либо на элементах 3, 3' связи, либо на вертикальных стержнях (не показаны).

На фиг.2 представлен новый элемент в соответствии с изобретением, представляющий собой новый арматурный элемент. Этот элемент образован двумя вертикальными стержнями 5 и 5', которые удерживаются на расстоянии друг от друга двумя поперечинами 6. Эти поперечины выполнены такими, что их длина соответствует расстоянию между элементами 4 жесткости, расположенными напротив друг друга на опалубочных стенках (то есть расстоянию по глубине опалубки).

Фиг.3 иллюстрирует сборку и изображает опалубку, в которую вставлены арматурные элементы.

Элементы 4 жесткости служат направляющими в процессе опускания арматурных элементов внутрь опалубки.

Фиг.4 иллюстрирует установку горизонтальных арматурных стержней 7. В этом примере выполнения горизонтальные стержни 7 располагают в пространстве, которое ограничено элементом 4 жесткости и вертикальным стержнем 5, 5'. Этот пример выполнения соответствует обычной схеме, то есть с учетом позиционирования вблизи поверхности стены. Такое расположение гарантирует высокую прочность стены без риска карбонизации благодаря смещению, которое определяется положением элемента жесткости по отношению к поверхности стены и дополнительной толщиной покрытия Е.

В зонах повышенного риска карбонизации можно размещать горизонтальные стержни 7' между вертикальными стержнями для того, чтобы обеспечить максимальное расстояние между поверхностью стены и вертикальными арматурными стержнями.

Фиг.4 соответствует одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Стена в этом случае подобна стене по фиг.1-3 и содержит две проницаемые опалубочные стенки 8, 8' (фиг. 4) с отверстиями и дополнительно изолирующую панель 9, например, из полиуретана, или из минеральной ваты, или другого изолятора или огнестойкого материала. Изолирующая панель 9 расположена рядом со стенкой 8', которая образует наружную поверхность стены. С этой стороны элементы 3, 3' связи шарнирно соединены с элементами 4 жесткости, которые жестко соединены со стенкой 8', но смещены от нее с помощью размерных вставок 10 с винтами 11 или другими крепежными средствами, которые проходят через элементы 4 жесткости для того, чтобы достаточно глубоко проникать в бетон или другой материал-заполнитель.

Со стороны стенки 8' бетон или другой материал-заполнитель образует слой 12 между внутренней поверхностью изолирующей панели 9 (она выполняет функцию стенки опалубки) и элементами 4 жесткости, а также соответствующими частями зигзагообразного элемента связи. Согласно первому варианту выполнения длину вставок 10 выбирают такой, чтобы обеспечить требуемое расстояние между изолирующей панелью 9 и элементами 4 жесткости. Согласно другому варианту выполнения длину вставок 10 определяют таким образом, чтобы изолирующая панель 9 опиралась на элементы 4 жесткости.

Такое выполнение имеет дополнительное преимущество в том, что изолирующая панель 9 включена в состав опалубки, и это дает значительную экономию времени в процессе строительства, так как после заливки бетона больше не будет необходимости возвращаться к операции установки изоляции. Кроме того, это позволяет получать наружную изоляцию с низкими затратами.

Формула изобретения

1. Стена из бетона или подобного материала, изготовленная на основе раздвижной опалубки-арматуры, которая включена в стену и содержит две опалубочные стенки, размещенные одна напротив другой и соединенные с помощью элементов (3, 3') связи, шарнирно прикрепленных к опалубочным стенкам посредством элементов (4) жесткости в виде швеллеров, жестко соединенных с опалубочными стенками, причем пространство между этими опалубочными стенками, установленными в раздвинутое положение, заполнено материалом-заполнителем, таким как бетон, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, один арматурный элемент (5, 5', 6), размещенный в пределах глубины пространства, ограниченного опалубочными стенками, и содержащий, по меньшей мере, один вертикальный стержень (5, 5') и, по меньшей мере, две горизонтальные поперечины (6), при этом указанные поперечины (6) выполнены с возможностью скольжения во время сборки внутри элементов (4) жесткости, расположенных напротив друг друга на каждой из опалубочных стенок, элементы (3, 3') связи, по меньшей мере, одной опалубочной стенки (8') шарнирно прикреплены к элементам (4) жесткости на расстоянии от опалубочной стенки (8'), при этом элементы (4) жесткости жестко прикреплены к опалубочной стенке (8') с помощью размерных вставок (10), а стена дополнительно содержит изолирующую панель (9), толщина которой равна расстоянию между элементами (4) жесткости и опалубочной стенкой (8') или составляет часть указанного расстояния.

2. Стена по п.1, отличающаяся тем, что содержит несколько горизонтальных стержней (7), помещенных между элементами (4) жесткости и вертикальными стержнями (5, 5') арматурного элемента.

3. Стена по п.1 или 2, отличающаяся тем, что арматурный элемент содержит, по меньшей мере, два вертикальных стержня, а стена содержит несколько горизонтальных стержней (7'), помещенных между крайними стержнями (5, 5') арматурного элемента.

4. Стена по п.2 или 3, отличающаяся тем, что горизонтальные стержни (7, 7') размещены на элементах (3, 3') связи.

5. Стена по п.2, отличающаяся тем, что горизонтальные стержни (7, 7') удерживаются в своих гнездах, которые ограничены элементами (4) жесткости, вертикальными стержнями (5, 5') арматурных элементов и элементами (3, 3') связи.

6. Стена по п.1, отличающаяся тем, что изолирующая панель выполнена из изоляционного или огнестойкого материала.

7. Раздвижная опалубка с остающимися в сооружении стенками, предназначенная для изготовления стены по п.1 и содержащая две опалубочные стенки, размещенные одна напротив другой и соединенные с помощью элементов (3, 3') связи, шарнирно прикрепленных к опалубочным стенкам посредством элементов (4) жесткости, по существу, в виде швеллеров, жестко соединенных с опалубочными стенками, причем пространство между этими опалубочными стенками, установленными в раздвинутое положение, заполнено материалом-заполнителем, таким как бетон, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, один арматурный элемент (5, 5', 6), размещенный в пределах глубины пространства, ограниченного опалубочными стенками, и содержащий, по меньшей мере, один вертикальный стержень (5, 5') и, по меньшей мере, две горизонтальные поперечины (6), выполненные с возможностью скольжения внутри элементов (4) жесткости, элементы (3, 3') связи, по меньшей мере, одной опалубочной стенки (8') шарнирно прикреплены к элементам (4) жесткости на расстоянии от опалубочной стенки (8'), при этом элементы (4) жесткости жестко прикреплены к опалубочной стенке (8') с помощью размерных вставок (10), а опалубка дополнительно содержит изолирующую панель (9), толщина которой равна расстоянию между элементами (4) жесткости и опалубочной стенкой (8') или составляет часть указанного расстояния.

8. Опалубка по п.7, отличающаяся тем, что содержит несколько горизонтальных стержней (7), помещенных между элементами (4) жесткости и вертикальными стержнями (5, 5') арматурного элемента.

9. Опалубка по п.7 или 8, отличающаяся тем, что арматурный элемент содержит, по меньшей мере, два вертикальных стержня, а опалубка дополнительно содержит несколько горизонтальных стержней (7'), помещенных между крайними стержнями (5, 5') арматурного элемента.

10. Опалубка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что горизонтальные стержни (7, 7') размещены на элементах (3, 3') связи.

11. Опалубка по п.8, отличающаяся тем, что горизонтальные стержни (7, 7') удерживаются в своих гнездах, которые ограничены элементами (4) жесткости, вертикальными стержнями (5, 5') арматурных элементов и элементами (3, 3') связи.

12. Опалубка по п.7, отличающаяся тем, что изолирующая панель выполнена из изоляционного или огнестойкого материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4