АРМАТУРА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ПАНЕЛИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ БЕТОННОЙ ФОРМЫ, ПАНЕЛЬ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ БЕТОННОЙ ФОРМЫ, КОМПЛЕКТ ПАНЕЛЕЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ БЕТОННОЙ ФОРМЫ, ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ БЕТОННАЯ ФОРМА, ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ БЕТОННАЯ ФОРМА ДЛЯ КОЛОНН, ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ БЕТОННАЯ ФОРМА ДЛЯ Т-ОБРАЗНОЙ СТЕНЫ И СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ПАНЕЛИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ БЕТОННОЙ ФОРМЫ
REINFORCEMENT FOR REINFORCING PANEL OF HEAT-INSULATION CONCRETE FORM, PANEL OF HEAT-INSULATION CONCRETE FORM, SET OF PANELS OF HEAT-INSULATION CONCRETE FORM, HEAT-INSULATION CONCRETE FORM, HEAT-INSULATION CONCRETE FORM FOR COLUMNS, HEAT-INSULATION CONCRETE FORM FOR T-SHAPED WALL AND METHOD OF REINFORCING PANEL OF HEAT-INSULATION CONCRETE FORM

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится, в общем, к теплоизоляционным формам для стен. Более конкретно настоящее изобретение относится к арматуре для усиления панели теплоизоляционной бетонной формы, к панелям теплоизоляционных бетонных форм, комплектам панелей теплоизоляционных бетонных форм, теплоизоляционным бетонным формам, теплоизоляционной бетонной формы для колонн, теплоизоляционным бетонным формам для Т-образных стен и способу усиления панелей в теплоизоляционной бетонной форме.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Теплоизоляционные бетонные формы (ТБФ) используются при строительстве теплоизоляционных бетонных стен в различных строительных применениях. В системе ТБФ ряд противоположных панелей или предварительно собранных блоков разделяют, предпочтительно, на расстоянии, равном толщине нужной бетонной стены, обеспечивая, таким образом, канал, полость в стене или колонне, в которую заливают бетон. Типичный ТБФ может содержать предварительно собранный блок и/или одну или более наружных или основных панелей и одну или более внутренних или противоположно расположенных панелей на другой стороне полости в стене. Каждая панель обычно имеет наружную поверхность и внутреннюю поверхность. В противоположность внешним поверхностям, которые, в общем, не противоположны или не соединены с любыми другими панелями в ТБФ, внутренние поверхности основных и противоположно расположенных панелей примыкают к бетонной стене, когда бетон залит в полость в стене. Эти панели обычно остаются постоянно на месте в качестве тепловой или звуковой теплоизоляции, чтобы обеспечить пространство для проведения электропроводки и водопроводной и канализационной труб, и в качестве прокладки для гипсокартонных листов, штукатурки, кирпича или другой облицовки и на внутренней или наружной сторонах панелей или предварительно собранного блока.
Панели в системе ТБФ часто изготовлены из пенопластовой теплотеплоизоляции или некоторых других долговечных теплоизоляционных или композитных материалов (пенопласт, цемент, щепа/древесные опилки, пластмасса) или таких, как пенополистирол. Из-за гибкости, требуемой для разнообразных применений, наиболее предпочтительны легкие панели, которые можно легко транспортировать на рабочий участок в виде секций. Секции панелей могут быть закреплены вместе с помощью поперечин или соединительных скоб или могут быть сдвинуты вместе типа ключ-замок, шпоночном соединении, соединении "ласточкин хвост", соединении в шпунт или других системах сцепления с соответствующими запирающими элементами (см., например, патент США №5,428,933, выданный 4 июля 1995 г., Philippe, и включенный в настоящий документ посредством ссылки, в котором описаны панели, которые можно переворачивать и поворачивать обратной стороной и/или двухсторонние панели, имеющие в них систему взаимного сцепления). Эти панели могут быть плоскими (обеспечивая ровную поверхность бетона по всей стене) или формованными, такими как ячейки или решетка, когда слой бетона в некоторых секциях стены толще, чем в других.
В обычных ТБФ системах и других системах бетонных форм фиксированный промежуток между внутренними поверхностями противоположно расположенных панелей достигается за счет соединительных скоб, поперечин опалубки, скобов и/или распорки, которая удерживает панели на месте и поддерживает их относительно друг друга при заливке бетона в полость в стене между ними. Распорки могут быть прикреплены к каждой панели различными способами. В одном примере скоба, удерживающая распорку, проходит над верхним краем каждой панели, так что скоба, удерживающая распорку, расположена и на внутренней, и на внешней поверхности панели. В других системах распорка прикреплена к панели посредством пропускания распорки через панель, а также на внешней поверхности посредством удерживающих устройств (таких как гайка, зажим или т.п.). В альтернативном варианте распорка может быть присоединена к панелям с помощью той же самой сборки в шпунт, как описано выше.
Из-за повышенного давления в уязвимых местах в панелях вдоль длины ТБФ системы должна быть предусмотрена дополнительная связь-стяжка панелей для предотвращения смещения, расшатывания или разрыва панелей при заливке бетона. Эти уязвимые места могут включать углы (на конечном стыке двух пересекающихся стен), на конечном стыке одной (главной) стены, пересекающейся, в общем, перпендикулярно с другой стеной (т.е. на пересечении "Т-образной стены"), или при подготовке колонн. Поэтому возникла необходимость защитить эти уязвимые места стен при операциях заливки бетона в ТБФ системах.
Способы и устройства для поддержания угловых стеновых панелей в ТБФ системах и других стеновых бетонных формах известны специалистам в этой области техники. Они включают патент США №4,180,956, выданный 1 января 1980 г., Gross; патент США №5,658,483, выданный 19 августа 1997 г., Boeshart; патент США №5,896,714, выданный 27 апреля 1999 г., Cymbala et al.; патент США №6,318,040, выданный 20 ноября 2001 г., Moore; патент США №6,324,804, выданный 4 декабря 2001 г., Hoogstraten; патент США №6,363,683, выданный 2 апреля 2002 г., Moore; патент США №6,419,205, выданный 16 июля 2002 г.Meendering; патент США №6,691,481, выданный 17 февраля 2004 г., Schmidt; патент США №6,519,906, выданный 18 февраля 2003 г., Yost et al.; заявку на патент США №2004/0020160, опубл. 5 февраля 2004 г. от имени Durocher; патент США №6,820,384, выданный 23 ноября 2004 г., Pfeiffer; патент США №5,390,459, выданный 21 февраля 1995 г., Mensen; и патент США №5,704,180, выданный 6 января 1998 г., Boeck. Во многих этих опорных конструкциях соединительные скобы добавляют к внутренним или внешним поверхностям угловых/стеновых панелей после установки панелей в бетонной форме на рабочем месте. Узлы соединительных скоб, состоящие из одной или нескольких соединительных скоб, соединенных вместе для создания матрицы, могут быть изготовлены предварительно и вставлены в секцию угловой панели. Однако предварительно подготовленная сборка обычно непрактична из-за дополнительных трудозатрат, различия стен по высоте и размеру и/или величины углов по всей ТБФ системе. Часто при возникновении необходимости нужно построить опору соединительной скобы по заказу.
Опора Т-образных стен или колонн менее хорошо известна в уровне техники, и, особенно не в ТБФ системах. Обычно дополнительные распорки добавляются вокруг пересечения Т-образной стены/колонны. Однако традиционная распорка, которую используют для других мест в ТБФ системе, может быть не особенно пригодна для мест с высокой уязвимостью, таких как пересечение Т-образной стены.
В патенте США №6,837,473, выданном 4 января 2005 г., Petkau, описан узел стяжки для соединения конструкций противоположно расположенных стен в обычной бетонной форме. В конструкциях Т-образных стен (отходящая стена) стяжки, которые намного длиннее, чем распорки, используемые в опорах обычных панелей, вставлены через противоположные стены вокруг пересечения Т-образных стен. Как показано на Фиг.11 патента Petkau, соединительные скобы используются для опоры распорок на внешних поверхностях панелей.
nd
Узлы Т-образных стен для использования в ТБФ системах описаны в руководствах по использованию товара, таких как системы компании Quad-Lock Building Systems (http://quad-lock.com, Компания Quad-Lock Building Systems.7398-132 St., Суррей, ВС V3W 4M7 Канада). В этом узле внутренние угловые скобы соединяют внутренние панели главной стены с внутренними панелями пересекающейся Т-образной стены. Для опоры пересекающихся панелей с противоположно расположенными панелями на главной стене добавляют налагающиеся внешние угловые скобы, которые перекрывают полость для бетона между противоположно расположенными панелями. В альтернативном варианте внешняя угловая скоба срезана и размещена на наружной стеновой панели. Поперечины добавлены для соединения наружных панелей с внутренними панелями, особенно на стыке внутренней главной стены и пересекающейся стены, с главными панелями. Требуются дополнительные фланцы для опоры наружных панелей. При отсутствии двух угловых скоб нужна связь-стяжка для опоры задней стороны Т-образной стены.
Дополнительная распорка сама по себе может быть недостаточна для предотвращения разрыва на пересечениях Т-образных стен. Отсутствие стены непосредственно напротив главной стены в точке пересечения является одной из причин, почему встал вопрос о надлежащей опоре Т-образной стены, поскольку труднее добавить распорку для сохранения фиксированного промежутка между главной панелью и противоположно расположенными панелями пересекающейся Т-образной стены. Из-за повышенной уязвимости панели главной стены в отношении повышенного напряжения должна быть усилена сама панель. Добавление пластины или другого материала для усиления панели на пересечении может служить усилению панели. Чаще всего для усиления главной панели на ее внешней поверхности добавляют контрфорсы или другие опорные устройства.
В патентной заявке США №2004/0040240, поданной Patz et al., описаны монтаж и опора Т-образных стен в ТБФ системах. У пересечения Т-образной стены внутренняя пластина Т-образной стены размещена на верхнем краю каждой из панелей, и наружная пластина Т-образной стены размещена на верху второй панели напротив первой панели. Поперечины используют для удержания панелей вместе. Поперечины перпендикулярны каждой из панелей Т-образного пересечения. Пластины нужны для удержания панелей вместе и обеспечения устройства для присоединения связующих поперечин между противоположно расположенными панелями. Пластины закреплены только к верхней части панелей, при этом большая часть панели остается уязвимой для напряжения. Кроме того, распорка соединяет только противоположно расположенные панели; нет признаков, что защищено сильно уязвимое место на панели непосредственно напротив пересечения Т-образной стены.
В патенте США №6,250,024, выданном 26 июня 2001 г., Sculthorpe et al., описана система временной стяжки ТБФ, которая включает элемент стяжки, анкерный элемент и элемент натяжения, такой как гибкий ремень, который соединяет элемент стяжки и анкерный брусок. Элемент стяжки необходим для сохранения фиксированного расстояния между панелями в ТБФ системе при заливке бетона. Однако нужны отверстия в форме, чтобы обеспечить прохождение ремня через анкерный брус и вокруг него. Это может нарушить целостность формы, что приводит к пропусканию нежелательной влаги и пыли и потенциальному повреждению формы.
В системе Т-формы корпорации Nudura (http://www.nudura.com; корпорация Nudura Corporation, 27 Hooper Rd., Unit #10, Барри, Онтарио, Канада) опору Т-образных стен обеспечивают с помощью стандартных скоб, которые соединяют главную панель с противоположно расположенными панелями и соединяют пересекающиеся панели (через канал между пересекающимися стенками). Выступающий внутрь (т.е. в направлении пересечения) блок расположен на главной стене, что способствует приданию прочности панели у пересечения Т-образной стены; однако нет дополнительных опорных устройств, используемых специально у пересечения Т-образной стены.
В патенте США №4,916,879, выданном 17 апреля 1990 г., Boeshart, описана система арматуры Т-образной стены. Однако такая система требует соединительных скоб и на внутренней поверхности панелей, и на внешней поверхности, и она присоединяет только верхнюю часть панели.
Существует несколько проблем, связанных с существующими способами защиты уязвимых мест в ТБФ системе от разрыва. Хотя считается, что установка дополнительных опор у этих уязвимых мест снижает частоту случаев разрыва посредством добавления к уже существующим соединительным скобам и/или распоркам, которая удерживает противоположные панели на месте, просто добавление дополнительных опор необязательно может предотвратить разрыв, если опоры неправильно расположены у уязвимого места. Например, может возникнуть выгибание и/или коробление панели у ее средней секции, если распорка добавлена только у верхней или у нижней части панели (как при использовании скоб или пластин, которые зацеплены поверх края панели). Кроме того, предшествующие узлы Т-образных стен имели только защищенные противоположно расположенные панели, без защиты или опоры сильно уязвимого места на главной панели непосредственно напротив конца пересекающейся панели(ей). Также, либо скобы неправильно прикреплены к панели, либо из-за плохо подогнанных скоб/распорок или из-за нехватки времени на рабочем участке для правильной повторной подгонки панелей, распорка может отцепиться от опорных скоб или полностью отсоединиться от панели. В конечном итоге распорка может служить только для удержания панелей на фиксированном расстоянии друг от друга, а не для добавления дополнительной устойчивости. Эта нехватка устойчивости повышает риск разрыва, что может привести к ненужным и дорогостоящим задержкам проекта.
Кроме того, распорка сама по себе может быть непригодна или структурно не соответствует повышенному давлению в уязвимых местах. Может оказаться необходимым установить несколько различных типов распорок по всей ТБФ системе для соответствия изменения чувствительности к давлению. Выбор правильной распорки в правильном месте может составить проблему и быть неудобным. Если выбрана неправильная распорка, может быть повышенный риск разрыва, несмотря на любое количество дополнительных опор.
Попытки усилить или упрочнить Т-образную стену или колонну путем усиления с помощью контрфорсов могут привести к проблемам с внешней стороной главной панели. Одна из проблем с этими внешними опорами состоит в том, что их установка на рабочем участке может потребовать значительного дополнительного времени для выполнения конкретной задачи, поскольку строители должны будут прервать или отложить заливку бетона в форму, пока не будут добавлены дополнительные контрфорсы. Кроме того, контрфорсы наилучшим образом крепятся анкерами к земле или другой фиксированной площадке на расстоянии от главной стены. Отсутствие достаточного пространства для анкерного крепления контрфорсов к земле или достаточно прочной площадке делает их размещение еще более трудным, особенно при многоуровневом строительстве.
Поэтому желательно обеспечить практичные и эффективные устройства и для опоры противоположно расположенных панелей и для усиления тех мест в системах ТБФ, которые особенно уязвимы для разрыва, такие как на главной панели на стыке Т-образной стены или в опалубке колонн.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является устранение или смягчение, по меньшей мере, одного из недостатков предыдущих ТБФ панелей, предварительно собранных блоков и систем.
В первом объекте изобретение обеспечивает теплоизоляционную бетонную форму, содержащую главную панель, первую противоположно расположенную панель напротив главной панели, распорку, имеющую первый и второй концы для сохранения фиксированного промежутка между главной панелью и первой противоположной панелью, арматуру на главной панели для усиления главной панели, удерживающий элемент распорки, встроенный в арматуру для крепления первого конца распорки главной панели, и первый расположенный напротив удерживающий элемент распорки в первой противоположной панели для крепления второго конца распорки к первой противоположной панели. Арматура может иметь один или более удерживающих элементов распорки.
ТБФ может дополнительно содержать вторую противоположную панель напротив главной панели и первую противоположную панель и иметь второй противоположный удерживающий элемент распорки, встроенный в нее для прикрепления второй распорки ко второму удерживающему элементу распорки в арматуре на главной панели. Вторая распорка сохраняет фиксированное расстояние между второй противоположной панелью и главной панелью. У концов каждой из противоположных панелей могут быть присоединены пересекающиеся панели, так что пересекающиеся панели присоединены друг к другу посредством распорки, присоединенной к пересекающимся удерживающим элементам распорки в пересекающихся панелях. Система, содержащая противоположные панели, присоединенные к усиленной главной панели, и пересекающиеся панели образует усиленную бетонную форму Т-образной стены или колонну.
Неожиданно было обнаружено, что комбинация арматуры панели со встроенным удерживающим элементом распорки давала дополнительную опору в местах, которые сильно уязвимы в отношении разрыва (такие как пересечения у Т-образной стены). Используя арматуру по настоящему изобретению на главной панели непосредственно напротив пересекающейся панели, противоположные панели в ТБФ системе могут быть присоединены посредством распорки обычным способом, в то же самое время, придавая жесткость главной панели. Эта арматура имеет достаточный размер, так что она может защитить панель по всей длине, от верхней части до нижней, когда она присоединена к панели, а не просто в точечных местах в панели. Кроме того, эту арматуру можно использовать с противоположными панелями, которые смещены за счет различия высоты и ширины, или которые направлены относительно друга друг под разными углами.
Предпочтительно, арматура по настоящему изобретению может быть легко модернизирована для любой ТБФ панели, включая те панели, которые можно переворачивать, поворачивать обратной стороной и двухсторонние. При панелях, имеющих устройство типа "ласточкин хвост", или другие элементы взаимного сцепления, на их поверхности, арматура может быть изготовлена для вставки в дополнительные сцепляющие элементы на панели, что сильно облегчает добавление арматуры на рабочем участке. Однако могут быть использованы любые способы присоединения арматуры к панели, такие как адгезивы или т.п. В альтернативном варианте арматура может быть интегрально выполнена в предварительно изготовленных ТБФ панелях или предварительно собранном блоке. В качестве дополнительного преимущества панель с присоединенной к ней арматурой в соответствии с настоящим изобретением может быть использована в любом месте в ТБФ системе и, в частности, в местах, сильно уязвимых для разрыва, без необходимости в дополнительных опорах или арматуре, обычно используемой в предыдущих ТБФ системах, известных специалистам в этой области.
Арматура может быть изготовлена из любого пригодного материала, такого как пенополистирол или пенополиуретан, пластмасса, дерево или металл, и может содержать дополнительные материалы, такие как композитные материалы, ленту, армированную волокном, или стекловолокно, или сетку из стальной проволоки. Арматура может также иметь полость для вмещения и прохождения через нее электрических или водопроводных и канализационных компонентов.
В другом объекте обеспечивается комплект теплоизоляционных бетонных форм, содержащий панель, арматуру для присоединения и усиления этой панели и содержащую удерживающий элемент распорки, встроенный в нее и распорку, имеющую первый и второй концы, первый конец для крепления к удерживающему элементу распорки и второй конец для крепления к противоположной панели в теплоизоляционной бетонной форме.
В еще одном объекте настоящее изобретение обеспечивает теплоизоляционную бетонную форму колонн, содержащую одну или более панелей, каждая имеет поверхность, повернутую внутрь колонны, и удерживающий элемент распорки, встроенный в каждую поверхность, и множество элементов распорки, каждый из которых имеет первый конец и второй конец, первый конец распорки для крепления удерживающего элемента распорки на одной или нескольких панелях, и второй конец для соединения со вторым концом примыкающей распорки внутри колонны.
Другие варианты осуществления и признаки настоящего изобретения будут очевидны для специалистов в этой области техники при просмотре следующего описания конкретных вариантов осуществления в сочетании с сопроводительными чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее описаны варианты осуществления настоящего изобретения посредством примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид сверху формы Т-образной стены в ТБФ системе.
Фиг.2 - другой вариант осуществления Т-образной стены на виде сверху.
Фиг.3 - показан вариант осуществления Т-образной стены по Фиг.2, на виде сверху под углом.
Фиг.4 - показан вариант осуществления трехсторонней формы с использованием арматуры по настоящему изобретению.
Фиг.5 - показана арматура в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.6 - показана арматура, аналогичная показанной на Фиг.5.
Фиг.7 - показана форма круглой колонны.
Фиг.8 - показана форма семиугольной колонны.
Фиг.9 - показан вариант осуществления угловой формы в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В общем, настоящее изобретение обеспечивает ТБФ систему, имеющую арматуру у пересечения Т-образной стены. Более конкретно настоящее изобретение обеспечивает теплоизоляционную бетонную форму, содержащую главную панель, первую противоположную панель напротив главной панели, распорку, имеющую первый и второй конец для сохранения фиксированного промежутка между главной панелью и первой противоположной панелью, арматуру на главной панели для усиления главной панели, удерживающий элемент распорки, встроенный в арматуру для крепления первого конца распорки к главной панели, и первый расположенный напротив удерживающий элемент распорки в первой противоположной панели для крепления второго конца распорки к первой противоположной панели.
Панель, имеющая арматуру, присоединенную к ней в ТБФ в соответствии с настоящим изобретением, называется здесь усиленной панелью. Усиленная панель может быть использована в любом месте вдоль ТБФ системы. Усиленная панель особенно подходит в местах, уязвимых в отношении большого напряжения и разрыва при заливке бетона в форму, таких как пересечения у Т-образной стены или углы (которые могут быть, а могут и не быть прямыми углами). Усиленная панель может также использоваться в секциях ТБФ системы со смещенными противоположными панелями, в которых противоположная панель не является непосредственно (т.е. перпендикулярно) противоположной, а расположена, вместо этого, под углом к усиленной панели, или в которых противоположные панели имеют различную высоту или ширину.
Любая ТБФ панель может быть усиленной панелью для использования в системе по настоящему изобретению. Примеры панелей описаны в патенте США №5,428,933, выданном 4 июля 1995 г., Philippe, озаглавленном "Теплоизоляционная строительная панель или блок", включенном сюда посредством ссылки. Панели могут быть поворачиваемыми, обратимыми и двунаправленными. Например, панели можно поворачивать в горизонтальном направлении, в вертикальном направлении или в обоих направлениях, в зависимости от ориентации панели и предполагаемого использования. Они могут также быть панелями, имеющими "универсальную подгонку"; что означает, что эти панели не имеют предварительно определенной верхней, нижней, левой или правой стороны. Эти панели могут быть изготовлены из прочных материалов, обычно используемых специалистами по производству таких панелей. Эти материалы могут включать, но не ограничиваются пенополистиролом, перополиуретаном или другими материалами на основе полимеров или композитов.
Усиленная панель по настоящему изобретению может быть изготовлена для использования в широком ряде мест в ТБФ системе. Благодаря этой приспособляемости нет необходимости выбирать специальные панели в заданном месте в ТБФ системе.
На Фиг.1 показан один вариант осуществления формы Т-образной стены в ТБФ системе, содержащей усиленную панель по настоящему изобретению. Между главной панелью 10 и противоположной панелью 12 находится канал 14, в который заливается материал, такой как бетон, чтобы изготовить интересующую структуру, такую как стена. В примере варианта осуществления, показанном на Фиг.1, усиленная панель используется у пересечения Т-образной стены. И главная панель 10, и противоположная панель 12 примыкают к бетонной стене, образованной при заливке бетона в канал 14. У Т-образной стены показан канал пересечения 16. Канал пересечения 16 образован между противоположно расположенными пересекающимися панелями 18 и 19. Каждая из пересекающихся панелей 18 и 19 может быть присоединена к одной или нескольким противоположным панелям 12 или 13 на углу 22. Пересекающиеся панели 18, 19 могут быть соединены с противоположными панелями 12, 13 посредством прикрепления (например, соединения в шпунт или другого связующего устройства и т.д.); однако пересекающаяся панель и противоположная панель могут быть одной интегральной панелью L-образной формы.
Как показано на Фиг.1, панели, используемые в ТБФ по настоящему изобретению, такие как главная панель 10, содержат арматуру 20. Арматура упрочняет панели для предотвращения разрыва и/или другого повреждения, часто вызванного заливкой бетона в канал между панелями ТБФ системы. В идеале арматура размещена на главной панели, например, на внутренней поверхности главной панели, на непосредственно противоположных пересекающихся панелях в Т-образной стене или угловом пересечении, которые наиболее сильно уязвимы для разрыва.
Арматура 20 может быть выполнена за одной целое с панелью. Интегральная арматура 20 составляет часть панели при ее изготовлении. Арматура может быть изготовлена из любого прочного материала, такого как пенополистирол или пенополиуретан. Арматура 20 может быть изготовлена из того же прочного материала, что и сама панель, что может быть предпочтительно для снижения добавочных затрат и времени, связанных с изготовлением панели. В зависимости от нужной толщины панели, бетонной стены или степени напряжения, ожидаемого в конкретном месте в ТБФ системе, арматура 20 может быть любого размера или формы и может вдвигаться в канал 14 на любое расстояние. В некоторых вариантах осуществления панели по настоящему изобретению лента, армированная волокном, сетка из стекловолокна или другие усиливающие материалы могут быть помещены в интегральную арматуру 20. Эти дополнительные материалы дают добавочную жесткость панели, нужную в данной ТБФ системе.
Арматура по настоящему изобретению содержит один или более удерживающих элементов распорки. Показаны примеры удерживающих элементов распорки 23, 23а и 23b. Удерживающие элементы распорки 23а, b вмещают и крепят распорку 24а, b к арматуре 20, которая, в свою очередь, служит для присоединения и создания устойчивости противоположных панелей в ТБФ. Как показано на Фиг.1, главная панель 10 имеет присоединенную к ней арматуру 20 и удерживающие элементы распорки 23а, b, встроенные в арматуру 20.
Удерживающие элементы распорки, используемые в настоящем изобретении, обычно изготовлены из прочного, при этом гибкого материала, такого как формованная пластмасса (например, ударопрочный полистирол). В усиленных панелях, содержащих неразъемную арматуру, удерживающий элемент распорки может быть вставлен в арматуру перед введением материала панели (который, как упомянуто, может быть любым прочным материалом, таким как пенополистирол (EPS), композитный материал и т.п.) при изготовлении панели. Удерживающий элемент распорки удерживается на месте в арматуре за счет окружающего его EPS. Использование удерживающего элемента распорки из полистирола наиболее предпочтительно для размещения в EPS. В EPS находятся капли материала, который, из-за совместимости EPS с введенным материалом, сплавляется с удерживающим элементом распорки из полистирола. При этом создается прочное средство крепления и усиления панели, особенно в местах высокого напряжения (такого, как стык Т-образной стены). При создании усиленных панелей по настоящему изобретению удерживающие элементы распорки могут быть расположены в любой ориентации в пределах EPS, т.е. они могут быть произвольно распределены в пределах усиленной панели или помещены в конкретных положениях, как это требуется для конкретного использования.
Удерживающие элементы распорки могут быть любой формы для вмещения распорки. В некоторых вариантах осуществления удерживающий элемент распорки имеет конструкцию "ласточкин хвост" с канавкой в ней. Эта конструкция может быть использована для вмещения и крепления распорки, которая может быть вставлена в канавку. Однако считается, что любой удерживающий элемент распорки может быть использован в контексте настоящего изобретения.
Удерживающие элементы распорки могут быть также расположены под углом внутри арматуры, так что прикрепленная к ней монтажная арматура также наклонена под углом. Угол удерживающих элементов распорки в арматуре различен в зависимости от толщины железобетонного каркаса и, если она используется в стыках Т-образных стен, местоположения углов пересекающейся стены. Удерживающие элементы распорки могут быть размещены таким образом, чтобы прикрепленная к ним распорка была под углом от 0 до 90° от панели. Оптимально, чтобы этот угол составлял 45° от панели, хотя может быть использован любой пригодный угол. Когда распорка размещена под углом, может быть усилена более широкая секция панели (и панели напротив нее, к которым присоединена распорка).
Как показано на Фиг.1, главная панель 10, противоположные панели 12 и 13 и пересекающиеся панели 18 и 19 содержат удерживающие элементы распорки. Однако не все панели могут содержать арматуру 20. В показанном примере главная панель 10 содержит арматуру 20 со встроенными удерживающими элементами распорки 23а, b. Панель может не иметь встроенного в арматуру удерживающего элемента распорки. В панелях такого вида удерживающий элемент распорки может быть встроен непосредственно во внутреннюю поверхность самой панели. Однако в контексте настоящего изобретения "противоположная панель" (т.е. противоположная главной панели) может быть любым из компонентов ТБФ, который содержит удерживающий элемент распорки, и может крепить распорку для сохранения расстояния между главной панелью и противоположной панелью. Таким образом, удерживающий элемент распорки может содержать, например, удерживающие элементы в боковой части противоположной панели, обращенной внутрь канала для бетона, на конце противоположной панели или в любом компоненте, прикреплении или соединительном средстве, добавленном и прикрепленном к противоположной панели, которое пригодно для удержания распорки. ТБФ панели, имеющие распорки, соединяющие противоположные панели посредством удерживающих элементов распорки, которые не являются встроенными в арматуру, могут быть более уязвимы в отношении разрыва при заливке бетона. Однако может оказаться необязательным, чтобы каждая панель в ТБФ системе имела встроенную или присоединенную к ней арматуру. Как упомянуто выше, усиленная панель особенно пригодна для использования в местах высокого напряжения в ТБФ системе, где наиболее вероятно произойдет разрыв, таких как, например, непосредственно напротив концов пересекающихся панелей у пересечения Т-образной стены. Распорка 24 и 24а-с используется для разнесения противоположных стенных панелей, таких как главная панель 10 и противоположная панель 12, или пересекающихся панелей 18 и 19. Любая распорка может быть использована в качестве приемлемой для сохранения фиксированного расстояния между внутренними поверхностями противоположных панелей в ТБФ системе. Аналогично удерживающему элементу распорки и самой арматуре распорка может быть изготовлена из любого прочного и гибкого материала. Распорка также может быть приспособлена и отрегулирована по длине, размеру и форме для вмещения более узких или более широких каналов, образованных между расположенными напротив панелями. Распорка, особенно пригодная для использования по настоящему изобретению, обладает достаточной гибкостью и стойкостью для вмещения смещенных вставок в различных местах, таких как у пересечений Т-образных стен, которые могут быть, а могут и не быть точно перпендикулярны относительно главной панели.
Обеспечивающая сцепление распорка, описанная, например, в патенте США на промышленный образец №435,212, может быть использована в качестве вспомогательной арматуры формы для предотвращения сжимания, уплывания или разрыва. Распорки такого типа могут быть вставлены друг в друга (например, одна поверх другой) или, при необходимости, могут быть разделены на два сцепляющих компонента распорки. Распорка может также сцеплять удерживающие элементы распорки на панели и будет "зажата" при приложении давления во время заливки бетона или жидкого цементного раствора. Сцепляющая распорка усиливает панель в вертикальном и горизонтальном направлениях посредством сцепления и удержания панелей формы крепко на месте по мере заполнения канала в форме бетоном. Это способствует минимизации или предотвращению перемещения панелей в форме и поддержанию равномерного распределения давления заливаемого бетона.
На Фиг.1 показано размещение распорки 24 и 24а-с, соединяющей главную панель 10 с противоположными панелями 12 и 13 и пересекающимися панелями 18 и 19. В примере Т-образной стены, показанной на Фиг.1, распорка 24а, 24b прикреплена к удерживающим элементам распорки 23а, b в арматуре 20 на главной панели 10 и к удерживающим элементам распорки 23c, d на стыках противоположных панелей 12, 13 и пересекающихся панелей 18, 19, соответственно. В этой ориентации давление направлено на арматуру 20 на главной панели 10. При добавлении распорки 24с между противоположными и пересекающимися панелями 18 и 19 три элемента распорки 24а-с образуют треугольную область арматуры. Этот треугольник, содержащий комбинацию арматуры и встроенного удерживающего элемента распорки, дает дополнительную опору уязвимому пересечению Т-образной стены и снижает вероятность разрыва при заливке бетона.
На Фиг.2 и 3 показаны дополнительные варианты осуществления ТБФ системы по настоящему изобретению. Арматура представляет собой модульную арматуру 30, которая присоединена к панели 36 в ТБФ. Что касается встроенной арматуры, может быть добавлено любое число элементов модульной арматуры 30 в любом месте в ТБФ системе. В идеале модульная арматура 30 пригодна для использования в местах повышенного риска разрыва, таких как пересекающиеся Т-образные стены, углы или формы колонн. Также в соответствии со встроенной арматурой модульная арматура 30 имеет один или более встроенных удерживающих элементов распорки. Как показано в примере варианта осуществления на Фиг.2, модульная арматура 30 содержит два удерживающих элемента распорки 32 и 34; однако в модульную арматуру может быть встроено любое количество удерживающих элементов распорки. Модульная арматура 30 может быть присоединена к главной панели любым способом, например, на поверхности панели 36, и может продолжаться, как показано детально на Фиг.3, от верхней до нижней части панели (или за ее пределы, в случае смещенных панелей) для увеличения охвата арматуры. В панелях с соединением в шпунт (язычок и прорезь) или сочленения типа "ласточкин хвост", как показано на Фиг.2 и 3, модульная арматура 30 может быть изготовлена с дополнительными сцепляющими элементами, такими, чтобы арматура вдвигалась во внутренние поверхности панелей. В альтернативном варианте арматура может быть присоединена совместимыми клеями в нужном месте на панели. В любом случае арматура должна быть достаточно прочной и долговечной, чтобы выдержать любое гидростатическое давление заливаемого бетона.
На Фиг.2 распорка 32а и 34а прикреплена к удерживающим элементам распорки 32 и 34, соответственно, внутри арматуры 30, и к удерживающим элементам распорки 35а, b, соответственно, на стыке панелей 37 и 39 и на стыке панелей 37а и 39а.
На Фиг.4 показан другой вариант осуществления ТБФ, который может содержать арматуру по настоящему изобретению. В этой форме, показанной для примера, главная панель 36 расположена напротив и соединена с трехсторонней панелью 88. Трехсторонняя панель 88 содержит противоположную панель 37 (например, панель, показанную на Фиг.2), боковую панель 92 и третью панель 90. Арматура 80 показана с дополнительным удерживающим элементом распорки 82, в котором распорка 84 соединена с третьей панелью 90. Распорка 32а соединяет арматуру 80 с угловым удерживающим элементом распорки 94 трехсторонней панели 88. При наличии описанной здесь распорки распорка 84 может быть отрегулирована по длине для соответствия широкому диапазону расстояний, охватывающих канал между главной панелью 36 и противоположной панелью(ями).
На Фиг.5 показан один вариант осуществления модульной арматуры по настоящему изобретению. Модульная арматура 40 может иметь любую форму. В показанных вариантах осуществления модульная арматура 40 имеет форму полукруга или полумесяца. Плоский край 42 модульной арматуры 40 соединен с панелью, например, с панелью 36 на Фиг.2-4. В одном примере варианта осуществления, показанном на Фиг.5, модульная арматура 40 присоединена к панели посредством вдвигаемых сегментов в форме "ласточкиного хвоста" 46 в соответствующие канавки на панели (не показаны). Арочная часть 38 модульной арматуры 40 вставляется в канал между внутренними поверхностями противоположных панелей. Модульная арматура 40, показанная на Фиг.5, содержит два удерживающих элемента распорки 44 и 45. Распорка (не показана) может быть вставлена в удерживающие элементы распорки 44 и 45, как описано выше.
На Фиг.6 показан другой вариант осуществления модульной арматуры, которая может быть использована в ТБФ системе по настоящему изобретению. Модульная арматура 50 может быть присоединена к панели способом, аналогичным показанному на Фиг.3, или может быть приклеена в любом месте в сборке. В этом примере варианта осуществления не требуется распорки. Вместо этого модульная арматура 50 имеет незаполненную внутреннюю полость 52, которая может действовать как буфер между заливаемым бетоном и панелью, к которой присоединена модульная арматура 50. Полость 52 пригодна для того, чтобы через нее провести материалы, как, например, трубы водоснабжения, канализации или проводку, перед тем как как бетонная стена завершена или после этого. Однако специалисты должны понимать, что распорка может быть встроена в модульную арматуру соответствующим образом.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен комплект теплоизоляционных бетонных форм, содержащий панель, арматуру для присоединения и придания жесткости этой панели, арматуру, содержащую встроенный удерживающий элемент распорки, и распорку, имеющую первый и второй концы, первый конец для крепления удерживающего элемента распорки и второй конец для крепления противоположной панели в теплоизоляционной бетонной форме. Этот комплект особенно удобен для сборки ТБФ на рабочем участке и также может быть предпочтительным в случаях, когда требуются дополнительные усиленные панели.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечивается теплоизоляционная бетонная форма, содержащая одну или более панелей, имеющих поверхность, обращенную внутрь колонны, и встроенный удерживающий элемент распорки в каждой поверхности, и множество элементов распорки, имеющих первый и второй конец, первый конец распорки для крепления удерживающего элемента распорки на одной или нескольких панелях и второй конец для соединения со вторым концом примыкающего элемента распорки внутри колонны. Колонны могут быть предварительно изготовлены или собраны на рабочем участке. В любом случае колонны могут содержать одну или более усиленных панелей, как описано в настоящем документе, особенно, если нужна форма, отличная от круглых колонн. Колонна может быть встроена в стенную сборку ТБФ, в комбинации с другой колонной, или быть отдельно стоящей колонной для декоративных целей.
На Фиг.7 и 8 показаны другие варианты осуществления колонн, которые можно использовать в настоящем изобретении. На Фиг.7 показана круглая колонна. Панель в форме колонны 60, показанная в этом примере варианта осуществления, представляет собой одиночную сконструированную круглую панель. Панель в форме колонны 60 может быть изготовлена из того же долговечного материала, что и другие панели, используемые в настоящем изобретении. Панель в форме колонны 60 может иметь один или более удерживающих элементов распорки 62, либо присоединенные к панели в форме колонны 60 на участке строительства, либо встроенные в панель в форме колонны 60 при изготовлении этой панели. Распорка 64 дополнительно поддерживает панель в форме колонны 60 при заливке бетона в канал колонны 66. Хотя можно использовать любую распорку, известную специалистам в этой области техники, особенно предпочтительно использовать распорку с взаимосвязанными фиксаторами 68 распорки. Эти фиксаторы 68 распорки позволяют связать вместе множество элементов распорки 64 и дают дополнительную устойчивость панели в форме колонны 60. Например, распорка 64 может иметь фиксатор распорки 68, который обеспечивает соединение двух элементов распорки 64а, 64b, каждый на одной из сторон распорки. Может быть добавлена дополнительная обертка или ремень (не показан) вокруг взаимосвязанных фиксаторов распорки 68 для обеспечения дополнительной арматуры к распорке 60 в форме колонны. Как и в других вариантах осуществления по настоящему изобретению, примеры которых приведены в настоящем документе, лента, армированная волокном, сетка из стекловолокна или другие усиливающие материалы также могут быть помещены в форму 60 колонны.
В варианте осуществления, показанном на Фиг.7, фиксаторы 68 распорки взаимно сцеплены, так что образуется полость 69. Эта полость 69 позволяет пропустить через нее коммуникации (как, например, электрические кабели, механические устройства или воздуховоды). Кроме того, вторая ("дублирующая") колонна может быть расположена в полости 69, если это необходимо.
На Фиг.8 показан пример теплоизоляционной бетонной формы колонн, которая не является кругом. Некруглые формы колонн, такие как приведенная в примере семиугольная форма 70, показанная на Фиг.8, могут быть изготовлены в виде формы из одного куска, или могут содержать несколько панелей 72, которые скомбинированы для создания колонны семиугольной формы 70. Как и с колонной круглой формы, показанной на Фиг.7, семиугольная форма 70 может иметь один или более удерживающих элементов распорки 74, либо присоединенных к, либо встроенных в каждую панель 72. Распорка 76 с взаимосвязанными фиксаторами распорки 78 может быть использована для создания полости 79. Распорка 76, фиксаторы распорки 78 и полость 79 описаны выше.
На Фиг.9 показан другой вариант осуществления по настоящему изобретению, используемый в углу. Как упомянуто в настоящем документе, углы (т.е., например, у концевых пересечений одной панели с другой) также сильно уязвимы в отношении разрыва. В показанном примере варианта осуществления по настоящему изобретению угловая арматура 90 может быть вставлена на стыке двух пересекающихся панелей 92 и 93. Пересекающиеся панели могут пересекаться под любым углом, но часто перпендикулярны (т.е. под углом или примерно под углом 90°) друг к другу. Кроме того, пересекающиеся панели могут примыкать, а могут и не примыкать друг к другу; они могут быть соединены просто посредством угловой арматуры, присоединенной к каждой из пересекающихся панелей, или посредством некоторых других устройств для соединения панелей, как известно специалистам в этой области техники. Угловая арматура 90 может быть присоединена к панелям любыми способами, такими как посредством использования дополнительных взаимосцепляющих элементов, с помощью которых арматура вставляется во внутренние поверхности панелей. В альтернативном варианте арматура может быть присоединена совместимыми клеями или другими пригодными крепящими устройствами. Распорка 94а и 94b соединяет угловую арматуру 90 с противоположными панелями 95 и 96 через канал 97. Аналогично примерам вариантов осуществления Т-образной стены и смещенной стены, показанной на Фиг. с 1 по 4, распорка может быть присоединена к противоположным панелям у одного или нескольких угловых удерживающих элементов 98. Угловые удерживающие элементы 98 могут быть на стороне противоположной панели, обращенной внутрь канала, на конце противоположной панели или в любом компоненте, прикреплении или соединительном средстве, добавленном и прикрепленном к противоположной панели, которая пригодна для удержания распорки. Таким образом, "противоположная панель" в контексте настоящего изобретения может быть любым компонентом ТБФ, который содержит удерживающий элемент распорки и может крепить распорку для сохранения расстояния между арматурой в или на главной панели и противоположной панелью. Кроме того, может быть использована любая пригодная распорка, включая распорку, которую можно регулировать и приспосабливать к различной ширине поперек канала 97.
Вышеописанные варианты осуществления настоящего изобретения представлены только в качестве примера. Изменения, модификации и вариации могут быть внесены в конкретные варианты осуществления специалистами в этой области техники без отклонения от объема настоящего изобретения, который определяется исключительно приложенной формулой изобретения.