Энергоэффективная перемычка из легкого армированного бетона на органическом заполнителе

Полезная модель относится к области строительства и строительных материалов и может быть использована в качестве перемычек проемов для повышения теплоизоляционных, звукоизоляционных и противопожарных свойств конструкций зданий и сооружений. Энергоэффективная перемычка состоит из легкого бетона на органическом заполнителе (арболит, опилкобетон и т.п.) и содержит арматурный каркас из продольных и поперечных стержней.
Известна конструкция перемычки (RU 133856, МПК E04C 3/02, опубл. 27.10.2013) в виде объемного тела прямоугольной формы, выполненная из неавтоклавного пенобетона, армированного волокном, отличающаяся тем, что имеет ширину от 75 до 380 мм и длину, превышающую ее высоту не более чем в 23 раза, дополнительно содержит плоский или пространственный каркас из металлической или неметаллической композитной арматуры.
Недостатками данной полезной модели является высокая стоимость неавтоклавного пенобетона, армированного волокном или фиброй, а также более высокий коэффициент теплопроводности в сравнении с арболитом аналогичной плотности.
Известна конструкция железобетонной перемычки (RU 32514, МПК E04B 2/02, E04C 3/02, опубл. 20.09.2003), которая представляет собой горизонтально расположенный параллелепипед с углублениями в верхней грани для поворачивающихся монтажных петель, отличающаяся тем, что она выполнена из безавтоклавного ячеистого бетона, дисперсно-армированного отрезками синтетических волокон.
Недостатками данной полезной модели также является высокая стоимость неавтоклавного ячеистого бетона, армированного волокном или фиброй, а также более высокий коэффициент теплопроводности в сравнении с арболитом аналогичной плотности.
Наиболее близким изобретением является оконная или дверная перемычка (RU 60104, МПК E04C 3/02, опубл. 10.01.2007), содержащая тело из полистиролбетона, армированное арматурным каркасом, отличающаяся тем, что арматурный каркас выполнен с продольной трехстержневой арматурой, включающей верхний и два нижних стержня, и поперечной арматурой.
Недостатками данной полезной модели является неэффективное использование арматуры в теле изгибаемого элемента, низкая прочность полистиролбетона при сжатии (по ГОСТ 33929-2016 полистиролбетон имеет максимальное расчетное сопротивление при осевом сжатии 1,79 МПа (класс В2,5), в то время как, например, арболит по ГОСТ 19222-2019 имеет максимальное расчетное сопротивление при осевом сжатии 2,1 МПа (класс В3,5), а также низкая паропроницаемость, что оказывает влияние на микроклимат помещений.
Техническим результатом, на который направлена данная полезная модель, является повышение несущей способности и энергоэффективности армированных перемычек из легкого бетона, повышение тепло- и звукоизоляционных свойств перемычки.
Технический результат достигается за счет использования в конструкции перемычки легкого бетона на органическом заполнителе (арболит, опилкобетон и т.д.), а также за счет более эффективного расположения арматуры в сечении.
Полезная модель поясняется графически (фиг. 1 – 2):
На фиг. 1 представлен общий вид перемычки, ее продольный и поперечный разрез, где 1 – продольная арматура в растянутой зоне бетона; 2 – поперечная арматура; 3 – продольная арматура в сжатой зоне бетона; 4 – стержни арматуры, связывающие арматурные каркасы; h – высота поперечного сечения перемычки; b – ширина поперечного сечения перемычки; l – длина перемычки.
На фиг. 2 представлен общий вид перемычки с утеплителем и пароизоляционной пленкой, ее продольный и поперечный разрез, где 1 – продольная арматура в растянутой зоне бетона; 2 – поперечная арматура; 3 – продольная арматура в сжатой зоне бетона; 4 – стержни арматуры, связывающие арматурные каркасы; 5 – пароизоляционная пленка; 6 – утеплитель из каменной ваты; 7 – штукатурка по армирующей сетке; h – высота поперечного сечения перемычки; b – ширина поперечного сечения перемычки; l – длина перемычки.
Необходимая площадь поперечной (2) и продольной арматуры в сжатой (3) и растянутой (1) зонах легкого бетона на органическом заполнителе определяется из расчета по СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» с использованием прочностных показателей по ГОСТ 19222-2019 «Арболит и изделия из него».
Энергоэффективная перемычка по фиг. 1 изготавливается следующим образом: в опалубку устанавливают арматурный каркас и производят заливку бетонной смеси на органическом заполнителе, после чего проводят вибрирование бетона, разопалубку и уход за бетоном в течение набора его прочности.
Энергоэффективная перемычка по фиг. 2 изготавливается следующим образом: изготавливают двутавровый элемент перемычки из легкого бетона на органическом заполнителе, после чего монтируют его в проектное положение и нагружают весом вышележащих конструкций (кладки), а после монтажа несущих конструкций здания или сооружения заполняют пазухи двутавра утеплителем из каменной ваты и штукатурят боковые поверхности перемычки по армирующей сетке.
По сравнению с известными решениями, предлагаемое имеет ряд преимуществ: повышение несущей способности и энергоэффективности перемычки из лёгкого бетона; повышение тепло- и звукоизоляционных свойств перемычки.