КОНСТРУКЦИЯ ФОРМЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕСТНИЦ И ЛЕСТНИЧНЫХ ПЛОЩАДОК, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОЙ КОНСТРУКЦИИ И СПОСОБ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
DESIGN OF FORM TO MAKE STAIRS AND STAIR PLATFORMS, METHOD TO MANUFACTURE SUCH FORM AND METHOD OF ITS USAGE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к конструкции несъемной формы для использования в строительстве лестниц или лестничных площадок, к способу изготовления такой формы и к способу ее использования на месте строительства.
Уровень техники
Известно, что строительная промышленность выпускает готовые модульные конструктивные элементы, которые могут собираться на месте строительства для формирования лестниц, чтобы на верхние этажи здания можно было дойти пешком.
В контексте настоящего изобретения лестничным пролетом мы называем строительный элемент, снабженный присоединенными к нему ступенями или, скорее, ступени, которые расположены последовательно; лестничной площадкой мы называем плоский строительный элемент, предусмотренный в промежуточном положении между двумя последовательными лестничными пролетами, и лестницей мы называем блок, образованный, по меньшей мере, двумя лестничными пролетами, соединенными промежуточной лестничной площадкой. Готовым элементом мы называем строительный элемент, который изготовлен не на месте строительства, но, скорее, на удаленной производственной площадке, с которой он затем был отправлен на место строительства и смонтирован.
Как правило, готовые строительные элементы изготавливаются из бетона или армированного бетона.
Так, например, в японской патентной заявке №JP 2005146687 раскрыт изготовленный из армированного бетона готовый лестничный пролет, предназначенный для окончательного соединения на месте строительства с другими лестничными пролетами того же типа с целью формирования законченной лестницы. Лестничный пролет - модульный и включает верхнюю лестничную площадку, т.е. такая лестничная площадка объединена с лестничным пролетом.
Использование готовых элементов позволяет снизить время сооружения лестницы по с равнению с традиционными технологиями, предусматривающими сооружение лестничных пролетов и связанных с ними лестничных площадок как полов, которые крепятся к стенам, ограничивающим с боков эти пролеты и лестничные площадки. Однако сооружение лестниц из готовых элементов имеет существенные недостатки в плане вариативности установок, времени монтажа, стоимости, безопасности на месте строительства и т.д.
Первый недостаток вытекает из того факта, что готовые лестничные пролеты с относящимися к ним лестничными площадками - тяжелы. К примеру, лестничный пролет, ширина которого находится в диапазоне между 0,90 и 1,50 м, снабженный 10 ступенями высотой, равной 30 см, изготовленный из бетона, может весить от 2 до 4 т. Поэтому монтаж такого пролета требует больших транспортных средств для его транспортировки на место строительства, использования дорогостоящих машин для подъема пролета на стройплощадке, использования большого числа стоек в качестве опор готовых элементов в зданиях и привлечения квалифицированных работников, которые способны выполнить все операции монтажа. Использование транспортных средств и перемещающих машин отрицательно влияет на упрощение материально-технического обеспечения и производственные издержки.
Следующий недостаток связан с безопасностью персонала. Транспортировка и перемещение готовых элементов для их использования на месте строительства представляют угрозу для безопасности работников. В самом деле, в случае аварии большой вес этих элементов может привести к тому, что человек будет придавлен и убит.
Еще один недостаток связан с тем, что готовые элементы лестницы, изготовленные согласно техническому заданию заказчика, не могут быть модифицированы. На практике, все элементы изготавливаются на собственном производстве; заказчик изготавливает формы, и в формы заливается бетонный раствор. После схватывания раствора готовый элемент извлекается из формы и отправляется на место строительства для использования. Если требуется модифицировать готовые элементы, к примеру, изменить размеры, форму или металлическое армирование, приходится делать новые формы и изготавливать новые готовые элементы, удовлетворяющие новому техническому заданию. На это расходуется время. и в случае, когда вес или размеры готовых элементов увеличиваются, может потребоваться соответствующая новая логистика, с очевидными дополнительными сложностями. Каждая форма соответствует единственному типу готового элемента.
Следующий недостаток традиционных решений связан с тем, что готовые элементы, установленные на месте строительства, поддерживаются в нужном положении с помощью большого количества стоек. Подготовка стоек для использования требует времени. Стойки убираются, когда бетон окончательно затвердеет, к примеру, по истечении приблизительно 28 дней. В течение этого периода времени стойки занимают лестничные пролеты и не дают возможности использовать их даже в качестве просто вспомогательных лестниц.
Раскрытие изобретения
Техническая задача, создающая основу изобретения, заключается в том, чтобы предложить конструкцию для изготовления лестниц, которая преодолеет недостатки традиционных решений, будучи легко адаптируемой к потребностям на месте строительства, сравнительно легкой, а также легко транспортируемой и перемещаемой.
Таким образом, согласно первому аспекту изобретения предлагается конструкция готовой несъемной формы лестницы по п.1 формулы изобретения.
В частности, согласно этому аспекту изобретение относится к готовой конструкции формы для изготовления лестничного пролета, включающей:
- первый формовочный объем для бетонного раствора, ограниченный двумя первыми продольными балочными элементами, расположенными параллельно друг другу, и двумя первыми поперечными балочными элементами, также расположенными параллельно друг другу и соединенными соответственными концами с обоими первыми продольными балочными элементами,
- фигурные элементы, каждый из которых ограничивает второй формовочный объем для бетонного раствора соответствующих ступеней, причем фигурные элементы последовательно закреплены над указанными, по меньшей мере, двумя первыми продольными балочными элементами,
- закрывающий элемент для закрытия дна конструкции формы, прикрепленный к первым продольным балочным элементам и/или к первым поперечным балочным элементам со стороны, противоположной фигурным элементам, и
- армирующую бетон конструкцию, погруженную в первый формовочный объем.
В контексте настоящего изобретения "балочным элементом" мы называем любой конструкционный элемент, у которого один размер существенно больше, чем остальные два размера. Выражение "соединенные на соответственных концах", относящееся к продольным и поперечным балочным элементам, означает, что концы таких элементов неразъемно соединены друг с другом или что конец балочного элемента фиксировано прикреплен к части другого балочного элемента, расположенной вблизи от соответствующего его конца, например к части, расстояние которой от такого конца составляет менее 10% полной длины этого балочного элемента. Соответствующее соединение может быть осуществлено посредством механического крепления, например, винтами, штифтами, соединительными деталями или, предпочтительно, с использованием сварки или заклепок.
Конструкция формы лестницы проста в изготовлении и сравнительно легка, при условии, что бетон, который составляет основную часть веса лестничного пролета, заливается на месте строительства. Поэтому конструкцию также легко транспортировать и перемещать - и ее просто позиционировать в ходе использования. Как будет подробно объяснено в нижеследующей части настоящего описания, возможные изменения размеров или формы, запрошенные пользователем, легко могут быть осуществлены на собственном производстве в процессе создания конструкции формы, а также на месте строительства перед использованием.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается конструкция готовой несъемной формы лестничной площадки по п.2 формулы изобретения.
В частности, согласно второму аспекту изобретение относится к готовой конструкции формы для изготовления лестничной площадки, включающей:
- два первых продольных балочных элемента, расположенных параллельно друг другу, и два первых поперечных балочных элемента, также расположенных параллельно друг другу и соединенных соответственными концами с обоими первыми продольными балочными элементами таким образом, чтобы ограничить формовочный объем для бетонного раствора,
- закрывающий элемент для закрытия дна конструкции формы, прикрепленный к первым продольным балочным элементам и/или к первым поперечным балочным элементам, и
- армирующую бетон конструкцию, погруженную в формовочный объем.
Вообще говоря, конструкция формы лестницы и конструкция формы лестничной площадки могут использоваться независимо друг от друга, однако они, предпочтительно, используются вместе и могут неразъемно соединяться на стадии использования. Конструкции форм лестницы и лестничной площадки - «несъемного» типа, т.е. они остаются в схватившемся бетоне.
Конструкция формы лестничной площадки имеет те же преимущества, что и конструкция формы лестницы, будучи легкой, простой в изготовлении или модифицировании, легко транспортируемой и используемой на месте строительства.
Для простоты в оставшейся части настоящего описания мы будем говорить об одиночной конструкции формы, но следует понимать, что описываемые характеристики являются общими для конструкции формы лестницы и конструкции формы лестничной площадки, если не указано иное.
Балочные элементы образуют опорные элементы конструкции формы, и они должны иметь соответствующую механическую прочность, чтобы выдерживать вес бетона и механические напряжения, которым они подвергаются.
Предпочтительно, каждый из первых поперечных балочных элементов выполняется с несколькими сквозными отверстиями. Основная функция этих отверстий - пропуск арматуры, вводимой в первый формовочный объем бетона и/или обеспечение крепления конструкции формы к стенам или к другим конструкциям здания с помощью штырей или эквивалентных крепежных средств при использовании на месте строительства. Дополнительная функция этих отверстий - снижение веса соответствующих балочных элементов и возможное размещение желобчатых керамических вставок для прокладки кабелей или трубопроводов.
Предпочтительно, сквозные отверстия каждого из упомянутых, по меньшей мере, двух первых балочных элементов сцентрированы с соответствующими сквозными отверстиями остальных поперечных балочных элементов. Конструкция арматуры включает несколько арматурных стержней, которые проходят через несколько сквозных отверстий или через все эти отверстия и идут в упомянутом первом формовочном объеме параллельно первым продольным балочным элементам.
Более предпочтительно, чтобы вышеупомянутые, по меньшей мере, два первых продольных балочных элемента шли параллельно направлению расположения лестничного пролета или лестничной площадки, т.е. основному направлению расположения, и, по меньшей мере, два первых поперечных балочных элемента шли перпендикулярно продольным балочным элементам. Для примера, основное направление расположения лестничного пролета - перпендикулярно направлению ступеней.
Предпочтительно, конструкция формы включает один или несколько вторых поперечных балочных элементов, расположенных в первом формовочном объеме параллельно, по меньшей мере, двум первым поперечным балочным элементам. Эти вторые поперечные балочные элементы соединены, по меньшей мере, с двумя первыми продольными балочными элементами в промежуточной части последних. Вторые поперечные балочные элементы снабжены сквозными отверстиями, сцентрированными с соответствующими сквозными отверстиями, по меньшей мере, двух первых поперечных балочных элементов. Конструкция арматуры включает металлические стержни, которые проходят сквозь первые и вторые поперечные балочные элементы - через соответствующие сквозные отверстия. Эти поперечные стержни выступают из боков конструкции формы, когда нужно закрепить эти стержни в стенах здания. В альтернативном варианте, поперечные стержни не выступают вбок из конструкции формы или выступают только с одной стороны, соответственно потребностям на месте строительства и характеру крепления, которое должно быть произведено.
Предпочтительно, конструкция формы включает один или несколько вторых продольных балочных элементов, расположенных в первом формовочном объеме параллельно, по меньшей мере, двум первым продольным балочным элементам. Вторые продольные балочные элементы соединены с поперечными балочными элементами в промежуточной части последних.
Предпочтительно, продольные балочные элементы снабжены сцентрированными сквозными отверстиями: отверстия продольного балочного элемента сцентрированы с соответствующими отверстиями остальных параллельных продольных балочных элементов. Конструкция арматуры включает несколько арматурных стержней, например металлических стержней, которые проходят через эти сквозные отверстия и идут в формовочном объеме параллельно поперечным балочным элементам.
Предпочтительно, продольные и поперечные балочные элементы представляет собой существенно С-образные листовые элементы. К примеру, такие балочные элементы могут изготавливаться из полосовой металлической заготовки соответствующим изгибом по двум линиям гибки, параллельным продольному направлению развертывания этой полосы.
Предпочтительно, все фигурные элементы, предусмотренные в конструкции формы лестницы, снабжаются восходящей частью соответствующей ступени и двумя боковыми частями, прилегающими к упомянутой восходящей части. Верхний край восходящей части и верхние края двух боковых частей ограничивают опорную поверхность для облицовочных элементов соответствующей ступени, к примеру гранитных плит.
В одном из вариантов восходящие части фигурных элементов и/или их боковые части снабжены несколькими сквозными отверстиями. В эти отверстия могут вставляться металлические стержни арматуры.
В одном из вариантов формы лестницы поперечные стержни арматуры проходят через сквозные отверстия боковых частей фигурных элементов параллельно восходящей части. В таком варианте конструкции бетон в формовочном объеме, ограниченном каждым фигурным элементом, будет того же образца, что и бетон в формовочном объеме между балочными элементами.
В другом варианте, в котором арматурные стержни не вставляются в фигурные элементы, бетон в формовочных объемах, ограниченных фигурными элементами, облегчается введением инертных наполнителей.
Закрывающий элемент может изготавливаться в виде одиночной панели, или он может включать несколько последовательных панелей. Предпочтительно, панели изготавливаются из магнезита.
Согласно одной из предпочтительных особенностей настоящего изобретения первые поперечные балочные элементы и/или первые продольные балочные элементы снабжены гнездами для соединения с элементами крепления к внешним конструкциям здания, например, к уже существующим полам, или стенам, или к другим конструкциям форм, - или они снабжены соответствующими крепежными элементами, например такими, как выступающие штыри, винты и т.д.
В одном из вариантов конструкции формы лестничной площадки под продольными балочными элементами и/или к поперечным балочным элементам крепятся две или несколько продольных балок для горизонтального опирания конструкции формы на заранее заданной высоте относительно земли. Такое исполнение облегчает использование формы лестницы. После соединения формы с другими конструкциями продольные балки могут быть удалены, если это необходимо; к примеру, они могут отрезаться или демонтироваться.
Конструкция формы согласно настоящему изобретению является самоподдерживающейся. После ее крепления к конструкции здания можно переходить к бетонированию. Стойки или иные опорные элементы, если они использовались, могут быть удалены непосредственно после операции бетонирования. Поэтому образованная таким способом лестница может быть немедленно использована в качестве вспомогательной лестницы персоналом на месте строительства. Другими словами, для использования лестницы нет необходимости ждать полного схватывания бетона; достаточно дождаться лишь такой степени отверждения бетона, чтобы он обеспечивал опору конструкции. Дополнительное преимущество заключается в том, что конструкция формы может быть соединена с временными перилами, которые на данном этапе обеспечивают безопасность лестницы.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предлагается способ по п.17 изготовления конструкции описанной выше формы.
В частности, способ включает следующие шаги:
a) изготавливают полосу из металлического листа,
b) обеспечивают, по меньшей мере, четыре балочных элемента, каждый из которых имеет заранее заданную длину, сгибают полосу, по меньшей мере, по двум линиям гибки, идущим в продольном направлении развертывания этой полосы, и обрезают полосу,
c) соединяют четыре балочных элемента попарно параллельно,
d) образуют формовочный объем для бетона между, по меньшей мере, четырьмя балочными элементами, соединенными прикреплением одного или более закрывающих элементов под двумя или более балочными элементами,
e) помещают армирующую бетон конструкцию в формовочный объем.
Изготовление формы осуществляется на собственном производстве согласно конкретным требованиям заказчика. Заготовленная таким образом конструкция отправляется на место строительства для использования. Возможные изменения формы или размеров могут производиться как на собственном производстве, так и на месте строительства посредством обрезки и сварки или склепыванием балочных элементов.
Предпочтительно, армирующая конструкция включает несколько арматурных стержней. Арматурные стержни располагаются в формовочном объеме и проходят через некоторые или через все сцентрированные сквозные отверстия, имеющиеся в параллельных балочных элементах.
Более предпочтительно, чтобы в каждом балочном элементе имелись сквозные отверстия, которые сцентрированы с отверстиями параллельного балочного элемента, и шаг е) настоящего способа, в свою очередь, включал шаг, на котором помещают несколько арматурных стержней параллельно двум (продольным) балочным элементам, а остальные арматурные стержни -параллельно оставшимся двум (поперечным) балочным элементам. В таком варианте конструкции арматурные стержни перекрещиваются в формовочном объеме бетона.
Соответственно потребностям, металлические стержни могут выступать из одного или нескольких боков конструкции формы - или из всех боков - через сквозные отверстия балочных элементов, или они могут только входить в формовочный объем бетона, не выступая из него наружу. Стержни, которые выступают из конструкции формы, неразъемно крепятся к конструкциям здания.
Предпочтительно, полоса металлического листа исходно смотана в рулон. Шаг а) настоящего способа, в свою очередь, включает шаг, на котором разматывают и распрямляют полосу.
Предпочтительно, полоса изготавливается из оцинкованного металлического листа, устойчивого к коррозии.
В одном из вариантов в ходе шага b) полоса изгибается под углом примерно 90° по вышеупомянутым линиям гибки; сечение получающегося в результате балочного элемента - существенно C-образное.
Предпочтительно, вышеописанный способ включает дополнительный шаг, на котором обеспечивают дополнительные балочные элементы и соединяют их с уже упоминавшимися четырьмя балочными элементами, параллельно двум из них. Другими словами, первые четыре балочных элемента соединены для формирования рамы, а дополнительные балочные элементы соединены с первыми четырьмя балочными элементами для формирования внутреннего каркаса рамы.
Если способ предназначается для изготовления конструкции формы лестницы, предусматривается следующий дополнительный шаг:
g) по меньшей мере, к двум балочным элементам, в их верхней части, прикрепляют несколько фигурных элементов, причем каждый из упомянутых балочных элементов ограничивает объем для бетона соответствующих ступеней, расположенных параллельно оставшимся двум балочным элементам. Фигурные элементы позволяют создать как раз столько формовочных объемов для соответствующих бетонных элементов.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предлагается способ по п.25 создания лестничного пролета в здании.
В частности, способ включает следующие шаги:
h) обеспечивают конструкцию формы по одному из пп.1, 3-16,
i) неразъемно соединяют один из двух первых поперечных балочных элементов с конструкцией в здании на первой высоте, и неразъемно соединяют другой первый поперечный балочный элемент с конструкцией в здании на второй высоте, которая больше первой высоты,
I) прикрепляют закрывающий элемент под первыми продольными балочными элементами и/или к первым поперечным балочным элементам со стороны, противоположной фигурным элементам,
m) помещают армирующую бетон конструкцию в первый формовочный объем и
n) заполняют бетонным раствором первый формовочный объем, ограниченный первыми поперечными и продольными балочными элементами и закрывающим элементом.
Как уже упоминалось, закрывающий элемент может быть, к примеру, магнезитовой или деревянной плитой, прикрепленной к балочным элементам, чтобы закрыть дно конструкции.
Предпочтительно, армирующая конструкция включает несколько арматурных стержней и шаг m) дополнительно включает размещение арматурных стержней в формовочном объеме, причем каждый стержень проходит сквозь соответствующие сцентрированные отверстия первых продольных балочных элементов параллельно первым поперечным балочным элементам.
В одном из вариантов настоящего изобретения несколько арматурных стержней вставляются через соответствующие сквозные отверстия, образованные в боковых частях фигурных элементов, параллельно соответственным восходящим частям.
Предпочтительно, способ включает шаг, на котором закрывают неиспользуемые отверстия упомянутых первых поперечных балочных элементов закрывающими элементами перед заливкой бетонного раствора. К примеру, неиспользуемые отверстия могут закрываться пластинами магнезита во избежание вытекания жидкого бетонного раствора, заливаемого в конструкцию формы.
Предпочтительно, способ включает шаг, на котором заполняют бетонным раствором второй формовочный объем, ограниченный каждым из фигурных элементов, и шаг, на котором закрывают сверху упомянутые фигурные элементы пластинами облицовочного материала для формирования ступеней лестничного пролета.
Конструкция здания может представлять собой стену или лестничную площадку; следовательно, арматурные стержни выступают из стены или из лестничной площадки - или они заанкеровываются в стену или в лестничную площадку.
Согласно пятой особенности настоящего изобретения предлагается способ по п.30 создания лестничной площадки в здании.
В частности, способ включает следующие шаги:
о) обеспечивают конструкцию формы по одному из пп.2-16,
p) горизонтально прикрепляют, неразъемным образом, конструкцию формы к конструкции здания одним или более первыми балочными элементами,
q) прикрепляют закрывающий элемент под первыми продольными балочными элементами и/или к первым поперечным балочным элементам,
r) помещают армирующую конструкцию в формовочный объем и
s) заполняют бетонным раствором формовочный объем, ограниченный первыми поперечными и продольными балочными элементами и закрывающим элементом.
Предпочтительно, армирующая конструкция включает несколько арматурных стержней и шаг r) включает дополнительный шаг, на котором размещают арматурные стержни в формовочном объеме параллельно продольным балочным элементам, причем стержни проходят через сцентрированные сквозные отверстия поперечных балочных элементов.
Предпочтительно,  в случае, когда продольные балочные элементы также снабжены сцентрированными отверстиями, - шаг r) также включает размещение нескольких арматурных стержней в формовочном объеме, причем каждый стержень проходит через соответствующие сцентрированные отверстия первых продольных балочных элементов параллельно первым поперечным балочным элементам.
Предпочтительно, неиспользуемые сквозные отверстия первых балочных элементов закрывают перед заливкой бетонного раствора закрывающими элементами. Закрывающие элементы могут, к примеру, быть пластинами магнезита или пенополистирола - или листами фанеры и т.д.
По истечении времени отверждения бетона конструкция формы и закрывающие элементы не удаляются, а остаются составными частями лестничного пролета или лестничной площадки.
Описанные готовые и несъемные конструкции форм в высокой степени универсальны. Возможные изменения размеров, исходно затребованных заказчиком, могут производиться на этапе изготовления или даже на месте строительства путем обрезки и сварки/склепывания балочных элементов.
Сравнительная легкость конструкций форм согласно настоящему изобретению упрощает их транспортировку и использование в сравнении с традиционными готовыми конструкциями из армированного бетона. Описанные конструкции форм легко могут быть прикреплены к уже существующим конструкциям здания; это позволяет значительно снизить время сооружения лестниц и лестничных площадок в сравнении с традиционными решениями.
Следующее преимущество заключается в том, что по конструкциям форм, прикрепленным к другим, уже существующим конструкциям здания, можно с соответствующими предосторожностями сразу же ходить - даже до заливки и схватывания бетонного раствора.
Описанные конструкции форм можно также соединять с временными перилами или ограждениями, требуемыми для обеспечения безопасности на месте строительства. Временные перила или ограждения временно неразъемно соединяются с балочными элементами конструкций форм посредством механического крепления. Таким образом, опасность падения рабочих в ходе сооружения лестниц или лестничных площадок минимизируется. Когда перила или ограждения уже больше не требуются, они могут демонтироваться.
Краткое описание чертежей
Дальнейшие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут яснее из нижеследующего описания некоторых вариантов его осуществления, приводимых в качестве указания и не ограничивающих объема изобретения, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых представлены:
- фиг.1 - аксонометрическая проекция при взгляде сверху на первую деталь конструкции формы лестницы согласно настоящему изобретению;
- фиг.2 - аксонометрическая проекция при взгляде сверху на вторую деталь конструкции формы лестницы согласно настоящему изобретению;
- фиг.3 - аксонометрическая проекция при взгляде сбоку на частично собранную конструкцию формы лестницы согласно настоящему изобретению;
- фиг.4 - аксонометрическая проекция частично собранной конструкции формы лестницы согласно настоящему изобретению;
- фиг.5 - вид сбоку-сверху конструкции формы лестницы согласно настоящему изобретению;
- фиг.6 - аксонометрическая проекция и вид сверху конструкции формы лестничной площадки согласно настоящему изобретению;
- фиг.7 - частичный разрез детали конструкции формы согласно настоящему изобретению;
- фиг.8 - схематичный вид сбоку конструкции формы лестницы согласно настоящему изобретению на этапе использования конструкции;
- фиг.9 - аксонометрическая проекция нескольких конструкций форм согласно настоящему изобретению на этапе их совместного использования;
- фиг.10 - аксонометрическая проекция нескольких конструкций форм согласно настоящему изобретению на этапе их совместного использования;
- фиг.11 - аксонометрическая проекция нескольких конструкций форм согласно настоящему изобретению, подготовленных к отгрузке;
- фиг.12-15 - схематичные виды деталей конструкций форм согласно настоящему изобретению на этапе их согласованного изготовления.
Осуществление изобретения
На вышеупомянутых чертежах готовая конструкция формы лестницы согласно настоящему изобретению в целом обозначена номером 1, а готовая конструкция формы лестничной площадки в целом обозначена номером 1'.
Фиг.1 показывает первую деталь конструкции формы лестницы 1, которая еще не полностью собрана. Форма лестницы 1 включает первый объем А для заливки бетонного раствора, ограниченный двумя первыми продольными балочными элементами 11, 12, расположенными параллельно друг другу, и двумя первыми поперечными балочными элементами 13, 14, также расположенными параллельно друг другу. Каждый из первых поперечных балочных элементов 13, 14 соединен с обоими первыми продольными балочными элементами 11, 12 на соответственных концах. Объем А, показанный на фиг.1, открыт со стороны дна; в самом деле, показанная конструкция еще не полностью собрана, т.е. она не готова к использованию и в ней нет элементов для закрытия дна объема А. На фиг.4 показана готовая конструкция формы 1, подготовленная к использованию.
Концы элементов 11, 12, 13, 14 неразъемно скреплены друг с другом механическими креплениями и предпочтительно сварены или склепаны. В общем случае, один конец балочного элемента 11, 12 неразъемно присоединен к части балочного элемента 13, 14, близкой к соответствующему концу элемента, например к части балочного элемента 13, 14, расстояние которой от конца составляет менее 10% полной длины этого балочного элемента 13, 14. На практике балочные элементы 11, 12, 13, 14 образуют рамную опорную конструкцию.
Передние поверхности поперечных балочных элементов 13, 14 идут вертикально в направлении Y, образуя угол α с горизонтальным направлением X или с землей. Угол α выбирается исходя из конструктивных требований и на практике соответствует наклону, который должен иметь смонтированный лестничный пролет.
Поперечные балочные элементы 13 и 14, а предпочтительно также и продольные балочные элементы 11 и 12, снабжаются сцентрированными сквозными отверстиями 18. Эти отверстия хорошо видны, к примеру, на фиг.1. Каждое отверстие 18 балочного элемента 13 соответствует отверстию 18 балочного элемента 14; эти пары сцентрированных отверстий сцентрированы вдоль продольного направления параллельно продольным балочным элементам 11, 12. Отверстия 18, показанные на прилагаемых чертежах,  существенно одного диаметра. В общем случае, однако, диаметры отверстий 18 могут варьироваться в пределах заранее заданного диапазона.
Основная функция отверстий 18 состоит в том, чтобы, по меньшей мере, частично принять элементы армирующей конструкции. Кроме того, отверстия 18 нужны для снижения веса конструкции формы 1 и для прокладки труб или электрических кабелей в формовочном объеме А. На фиг.1 позицией 19 обозначены отверстия, которые имеют меньший диаметр, чем отверстия 18.
Балочные элементы 111 и 121, показанные на фиг.1, параллельны элементам 11 и 12 и прикреплены, каждый, к обоим поперечным балочным элементам 13, 14 в промежуточной части последних. В общем случае, балочные элементы 111 и 121 представляют собой вторые поперечные балочные элементы и являются опционными. Наличие вторых поперечных балочных элементов 111 и 121 может потребоваться для обеспечения максимальной прочности конструкции формы под действием статических нагрузок. Так, например, расстояние между балочными элементами 11, 111, 121, 12 в примере, показанном на фиг.1, составляет около 30 см. В общем случае, величина этого расстояния находится в диапазоне между 15 и 40 см. Первый формовочный объем А делится вторыми балочными элементами 111 и 121 на три части.
Балочные элементы 11, 12, 13, 14, 111, 121 - это, предпочтительно, металлические листовые элементы С-образного сечения. В альтернативном варианте, сечение таких элементов может быть тавровым, двутавровым и т.д.
Исключительно в качестве примера, балочные элементы 11, 12, 13, 14, 111, 121 могут изготавливаться из оцинкованного металлического листа, минимальная толщина которого находится в диапазоне между 5 и 10 мм, а максимальная толщина - в диапазоне между 10 и 15 мм.
Конструкция формы лестницы 1 согласно настоящему изобретению также включает несколько фигурных элементов 15, каждый из которых ограничивает второй формовочный объем S для бетона соответствующих ступеней. Одиночный фигурный элемент 15 показан на фиг.2. Предпочтительно, фигурные элементы 15 изготавливаются из полосы соответствующим образом отрезанного и изогнутого металлического листа. В варианте осуществления, показанном на прилагаемых чертежах, фигурные элементы 15 снабжены отверстиями, чтобы облегчить возможную прокладку трубопроводов и/или кабелей или чтобы можно было ввести поперечные арматурные стержни. К примеру, на фиг.2 видны сквозные отверстия 20. Такие отверстия 20 перед заливкой бетонного раствора в объем S должны быть закрыты панелями магнезита, деревянными, полистироловыми и т.д. В альтернативном варианте, фигурные элементы 15 могут также не иметь сквозных отверстий.
Фиг.3 показывает еще не вполне собранную часть конструкции формы лестницы 1; в этой части два фигурных элемента 15 прикреплены к верху продольных балочных элементов 11 и 12 (и также к элементам 111 и 121, если таковые имеются) в обычной предусмотренной для ступеней последовательности. Крепление, предпочтительно, выполняется с использованием заклепок, но в качестве альтернативных могут использоваться и другие механические крепления, к примеру, болты или сварка. В примере, показанном на фиг.3, фигурные элементы 15 склепаны с балочными элементами 11, 12, 111, 121 по верхним горизонтальным поверхностям соответствующих С-образных сечений (эта деталь очень хорошо видна на фиг.7).
Второй объем S, ограниченный каждым фигурным элементом 15, позволяет изготовить бетонную ступеньку. Восходящие части и поверхности ступеней получают определенные размеры на стадии проектирования согласно техническому заданию заказчика. Так, например, обычный лестничный пролет, заканчивающийся лестничной площадкой, включает от 8 до 12 ступеней, и каждая ступень имеет размер восходящей части от 14 до 20 см и размер поверхности ступени от 25 до 40 см.
Фиг.4 показывает конструкцию собранной и готовой для использования формы лестницы 1 согласно настоящему изобретению. Для простоты показаны только два фигурных элемента 15, прикрепленных к балочным элементам 11, 111, 121, 12; на самом деле фигурных элементов 15 больше. В дополнение к балочным элементам 11-14 и к фигурным элементам 15 конструкция 1 включает элемент 16 для закрытия дна этой конструкции. Закрывающий элемент 16 прикреплен к первым продольным балочным элементам 11, 12 и/или к первым поперечным балочным элементам 13, 14 со стороны, противоположной фигурным элементам 15. На практике, закрывающий элемент 16 образует дно первого формовочного объема А и удерживает бетонный раствор от вертикального падения. Предпочтительно, закрывающий элемент 16 включает одну или несколько пластин, изготовленных из металлического материала, или из дерева, или из магнезита. Пластины крепятся к нижней поверхности балочных элементов 11-14 с помощью механического крепежа, предпочтительно, самонарезающимися винтами или болтами.
Крепление закрывающего элемента 16 к балочным элементам 11-14 может производиться на собственном производстве или непосредственно на месте строительства. Последнее предпочтительно, так как рабочие могут смонтировать закрывающий элемент 16 в последний момент перед заливкой бетона. До этого момента дно конструкции формы 1 доступно для крепления к внешним конструкциям, для усиления и для прокладки труб и/или кабелей в первом формовочном объеме. Кроме того, на месте строительства пластины, которые образуют закрывающий элемент 16, могут отрезаться по месту перед креплением к элементам 11-14.
Как показано на фиг.4, конструкция формы 1 включает, в дополнение к балочным элементам 11-14, к балочным элементам 111 и 121, если они используются, к фигурным элементам 15 и к элементу 16 для закрытия дна, армирующую бетон конструкцию С, погруженную в первый формовочный объем А. Предпочтительно, армирующая конструкция С включает несколько металлических стержней 17, которые идут параллельно продольным балочным элементам 11,12.
Все стержни 17 проходят через сцентрированные отверстия 18 поперечных балочных элементов 13, 14 в формовочный объем А. Части металлических стержней 17, находящиеся внутри формовочного объема А, должны оставаться погруженными в бетон. Части же металлических стержней 17, которые выступают из поперечных балочных элементов 13, 14, должны быть заанкерены в уже существующих конструкциях здания, к примеру, в соответствующих усилениях стен или лестничных площадок, или должны быть погружены в раствор внешней каменной кладки.
Предпочтительно, армирующая конструкция С включает, в дополнение к стержням 17, расположенным продольно, также несколько стержней 21, расположенных поперечно в формовочном объеме А. Поперечные стержни 21, показанные на фиг.4, полностью, всей своей длиной, находятся в формовочном объеме А. Балочные элементы 111 и 121, если они используются, снабжены отверстиями, чтобы через них можно было пропустить стержни 21.
В альтернативном варианте, балочные элементы 11 и 12 и - если они используются - также балочные элементы 111 и 121 снабжены сцентрированными сквозными отверстиями 22, и стержни 21 проходят через упомянутые отверстия 22 и выходят из формовочного объема А для заанкеривания во внешних конструкциях, таких, например, как стены лестничной клетки.
Фиг.5 показывает один альтернативный вариант конструкции формы 1 согласно настоящему изобретению, в котором все продольные балочные элементы 11 и 12 включают соответственные верхние продолжения 11', 12' и соответственные нижние продолжения 11”, 12”. Продолжения 11', 12' и 11”, 12” идут горизонтально, или, скорее, параллельно полу здания, для формирования верхней лестничной площадки Р или продолжения Р' для заанкеривания в пол. На практике, лестничная площадка Р и продолжение Р' встраиваются в конструкцию 1.
В альтернативных вариантах конструкция формы лестницы 1 может также включать дополнительные поперечные балочные элементы помимо элементов 13 и 14.
Фиг.6 показывает готовую несъемную конструкцию формы лестничной площадки 1' согласно настоящему изобретению, предназначенную для сооружения лестничных площадок, соединяющих два последовательных лестничных пролета. Конструкция формы лестничной площадки 1' для большей ясности показана частично собранной и включает два первых продольных балочных элемента 110, 120, расположенных параллельно друг другу, и два первых поперечных балочных элемента 130, 140, также расположенных параллельно друг другу и соединенных, каждый, с обоими первыми продольными балочными элементами 110, 120 на соответственных концах. Между балочными элементами 110, 120, 130, 140 формируется объем А' для заливки бетона.
Первые поперечные балочные элементы 130, 140 и, предпочтительно, также первые продольные балочные элементы 110, 120 снабжены сцентрированными сквозными отверстиями 20.
Конструкция формы 1', показанная на фиг.6, также включает опционные продольные балочные элементы 111, 121. Расстояние между балочными элементами 110, 111, 121 и 120, в общем случае, лежит в диапазоне между 15 и 40 см. Балочные элементы 111, 121, если они используются, также снабжаются отверстиями.
Конструкция формы 1' может также снабжаться дополнительными поперечными балочными элементами усиления (не показаны), соединенными, каждый, с первыми продольными балочными элементами 110, 111, 121 и 120 в соответственных промежуточных частях.
Конструкция формы 1' также включает закрывающий дно элемент 160. Этот закрывающий элемент 160 образует донную стенку формовочного объема А' и прикреплен к первым продольным балочным элементам 111, 121, и/или к первым поперечным балочным элементам 130, 140, и/или к опционным усиливающим балочным элементам. Закрывающий элемент, в свою очередь, включает одну или несколько панелей, изготовленных из подходящего материала, к примеру, из дерева, полистирола или, предпочтительно, магнезита, и прикрепленных к соответствующим балочным элементам с помощью винтов.
Конструкция формы 1' включает армирующую бетон конструкцию С', погруженную в формовочный объем А'. Эта конструкцию С' аналогична конструкции С, описанной ранее в связи с конструкцией формы лестницы 1, и включает несколько металлических стержней 170. Стержни 170 входят в объем А' и проходят через сквозные отверстия 180. Если требуется, могут также наличествовать стержни, расположенные поперечно в объеме А' (не показаны), также проходящие через соответствующие отверстия балочных элементов 110 и 120.
Специалисту должно быть понятно, что конструкция формы лестничной площадки 1' может использоваться отдельно и независимо от конструкции формы лестницы 1 для изготовления лестничных площадок в зданиях при их сооружении или реконструкции.
Фиг.7 это частичный продольный разрез конструкции формы лестницы 1, соединенной с конструкцией формы лестничной площадки 1'. В изображенном примере соединение осуществлено с использованием болтов 23 (виден только один из нескольких использованных болтов) для крепления поперечного балочного элемента 130 конструкции 1' к поперечному балочному элементу 14 конструкции 1. В качестве альтернативы болтам можно крепить друг к другу две конструкции 1 и 1' с использованием стыковочных узлов, сварки, штифтов, заклепок и т.д. Резьбовые части болтов 23 могут изготавливаться одной деталью с балочными элементами конструкции формы, т.е. болты могут привариваться к ним или могут вставляться в соответствующие гнезда (к примеру, в отверстия), предусмотренные в балочных элементах.
Вообще говоря, конструкции формы 1 и 1' могут оснащаться элементами крепления к внешним конструкциям, например винтами, штифтами, штырями и т.д., или они могут оснащаться соответствующими гнездами для этих крепежных элементов.
На фиг.7 видны элементы 16 и 160 для закрытия дна конструкций 1 и 1' соответственно. В показанных примерах закрывающие элементы 16 и 160 включают одну или несколько пластин магнезита, привинченных самонарезающимися винтами 161.
Соединение друг с другом конструкций форм 1 и 1' легко осуществляется при их использовании на месте строительства. Рабочие могут крепить конструкцию формы лестничной площадки Г к одной или нескольким стенам здания и, позднее, они могут соединить болтами конструкцию формы лестницы 1 с конструкцией формы лестничной площадки 1'.
На фиг.8 схематично показаны некоторые из соответствующих типовым требованиям заказчика конструктивных параметров для изготовления конструкций формы лестницы 1 согласно настоящему изобретению. Буквой G обозначен чистый, т.е. не покрытый и оставленный "неотделанным" пол здания, в котором сооружаются лестницы с использованием конструкций 1 и 1', описанных выше. Значком G1 обозначена высотная отметка покрытия (к примеру, керамической облицовочной плитки), положенного на основание G. Типовые размеры лестничного пролета, заданные заказчиком, это: длина L1 в плане лестничного пролета, "чистая" высота Н1 (уровень пола G плюс конструкции 1 и 1' без покрытия), "отделанная" высота Н2 (уровень пола G плюс конструкции 1 и 1' включая покрытие), чистая ширина и отделанная ширина.
Определение размеров элементов конструкций форм 1 и 1' (количество и размеры балочных элементов, количество и размеры фигурных элементов, угол α и т.д.) осуществляется на стадии проектирования, согласно размерам, заданным заказчиком.
Применение конструкции формы лестницы 1 и конструкции формы лестничной площадки 1' будет теперь описано со ссылкой на фиг.8-10.
Как показано, в частности, на фиг.8, применение начинается на нижнем уровне пола, и в основании G делается выемка 40, в которую опускается нижняя часть конструкции формы лестницы 1, и, в частности, балочный элемент 13. На этом шаге конструкция формы 1 удерживается в нужном положении с использованием стоек или временно прикрепляется к уже существующим конструкциям здания - или к конструкции формы лестничной площадки 1' - с использованием болтов, винтов и т.д., как показано на фиг.7. В свою очередь, конструкция 1' закрепляется в нужном положении заранее.
Арматурные стержни 17, выступающие из балочного элемента 13, вручную анкерятся рабочими к стержням, находящимся в основании G, к примеру, с использованием металлической проволоки. После этого выемка 40 заполняется материалом наполнителя с восстановлением уровня основания G и заделкой стержней 17.
Если имеются также арматурные стержни, расположенные поперечно в формовочном объеме А, эти стержни крепятся к вертикальным конструкциям здания, например, к стенам, ограничивающим лестничную клетку.
На этом шаге конструкция 1 и конструкция 1' скрепляются неразъемно, и по ним, с соответствующими предосторожностями, уже могут ходить рабочие. Дно каждой из этих конструкций 1 и 1' закрывается закрывающими элементами 16, 160, как описано выше. Такое исполнение показано на фиг.9 и 10: конструкции 1 и 1' подготовлены для заливки бетона.
Фиг.9 показывает, в частности, вариант конструкции формы лестничной площадки 1', снабженной вертикальными продольными балками 41, 42, прикрепленными к балочным элементам для поддержки конструкции 1' на высоте, определенной на стадии проектирования, в дополнение или в качестве альтернативы к креплению к стене 43. В качестве альтернативы к вертикальными продольным балкам 41, 42 конструкция 1' может быть связана с традиционными опорными стойками. Эти стойки или вертикальные продольные балки 41, 42 убираются, когда бетона схватится.
В частности, фиг.10 показывает лестницу в процессе ее сооружения. Используются три конструкции формы лестницы 1 и две конструкции формы лестничной площадки 1', соответствующим образом соединенные как описано.
3
Заливка бетонного раствора осуществляется по известным технологиям с начальным заполнением только объема А конструкций формы лестницы 1 и объема А' конструкций формы лестничной площадки 1' до тех пор, пока балочные элементы не будут полностью покрыты; объемы S, ограниченные фигурными элементами 15, заполняются позднее, по истечении времени отверждения первой заливки бетонного раствора. Предпочтительно, раствор, заливаемый в объемы S для создания ступенек, облегчается цементным и полистироловым наполнителями, плотность которых составляет приблизительно 600-700 кг/м.
Когда ступени созданы и время отверждения бетона истекло, открытые поверхности лестницы могут быть покрыты облицовочным материалом, к примеру плиткой, пластинами мрамора, гранита и т.д.
Использование лестничных площадок производится по способу использования лестничных пролетов.
Конструкции 1 и 1' остаются встроенными в изготовленные лестницы и таким образом представляют собой "несъемные" конструкции формы.
По бокам лестницы возможно также крепление временных перил, чтобы можно было обеспечить безопасность текущего использования лестницы и снизить опасность травм.
На фиг.11 показаны две конструкции формы лестницы 1 и конструкция формы лестничной площадки 1', сложенные вместе для снижения объема и подготовленные к отгрузке с фабрики на место строительства. Для упрощения транспортировки и логистики, конструкции форм лестницы 1 и конструкция формы лестничной площадки 1' не имеют усиливающих конструкций С и С' и закрывающих дно элементов 16, 160. Эти элементы легко могут быть обеспечены и смонтированы на месте строительства. Сравнительная легкость конструкций существенно упрощает логистику и использование этих конструкций.
Фиг.12-15 относятся к способу изготовления конструкции формы лестницы 1 или конструкции формы лестничной площадки 1'. Балочные элементы 11-14, 111, 121, 130-140 и т.д. изготавливаются из полосы металлического листа 31, которая подвергается гибке по двум линиям 32 и 33, параллельным продольному направлению полосы, показанной на фиг.13, и поперечной обрезке на заданную длину. Предпочтительно, металлическая полоса 31 изготавливается из оцинкованного металлического листа. Более предпочтительно, чтобы металлическая полоса 31 была снабжена сквозными отверстиями 18, 19.
В частности, фиг.14 и 15 показывают изготовленный вышеупомянутым способом балочный элемент 11, соответственно на виде спереди и в поперечном разрезе. Сечение балочного элемента 11 - С-образное, и оно получено загибом боковых частей полосы 31 на 90° по соответствующим линиям гибки 32, 33.
Предпочтительно, высота N балочного элемента 11 и, следовательно, остальных балочных элементов 12-14, 111, 121 и 130-140 находится в диапазоне между 6 и 14 см. Величина полки М нижней и верхней поверхностей (горизонтальные части С-образного сечения) находится в диапазоне между 3 и 6 см.
Балочные элементы 11-14, 111, 121 и 130-140, обрезанные на соответствующие длины, предусмотренные проектом, соединяются как описано выше, к примеру, с использованием сварки, болтов, заклепок и т.д., для формирования рамных конструкций формы 1 и 1', к которым добавляются усиливающие металлические стержни 17 или 170, закрывающие элементы 16 или 160 и т.д.
Фигурные элементы 15 также, предпочтительно, изготавливаются обрезкой полосы 31 и гибкой ее по заданным линиям изгиба.