УГЛОВАЯ ПЕРЕМЫЧКА ДЛЯ НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ СТЕН

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям элементов несъемной опалубки для изготовления бетонных стен. В частности, рассматривается конструкция угловой перемычки, используемой для организации позиционной устойчивости угловых модулей несъемный опалубки.
При строительстве стандартных зданий бетонные стены, как правило, получают путем возведения опалубки, в полость которой заливают бетон и после затвердевания бетона удаляют стенки опалубки. После этого к бетонным стенам при необходимости присоединяют отделочные материалы. Такой процесс трудоемок и неэкономичен с точки зрения материалов, поскольку стенки опалубки приходится удалять после заливки бетона. Кроме того, в настоящее время обычно наносят изоляционные материалы на все стены, включая стены подвальных помещений, особенно в условиях более холодного климата, а каркас и изоляционные материалы должны быть установлены по отдельности внутри стен. Осуществление строительства в такой последовательности, как описано выше, которое характерно при сооружении конструкции с деревянным каркасом, является трудоемким и дорогим.
В течение последних лет нашла применение система, которая сочетает ряд операций (как правило, связанных с возведением жилых и других зданий), обеспечивающих экономию материалов, энергии и так далее. Эта система в основном предусматривает применение вспененного изоляционного материала для возведения постоянных стенок опалубки. Возводят стенки опалубки, заливают бетон и стенки опалубки оставляют по месту их установки. Таким образом, получают не только стены фундамента, но также все стены здания. Отпадает необходимость в дополнительной изоляции, а отделочные материалы при необходимости могут быть нанесены на внутреннюю и наружную часть стены.
Для достижения различных усовершенствований были предложены различные варианты воплощения этой системы: CA 1209364, US 4698947, 4730422, 4879855, 4884382. Однако все предложенные системы, хотя во многих случаях применения являются очень эффективными, страдают наличием одних или других недостатков.
Например, известна несъемная опалубка, используемая для изготовления бетонных стен, содержащая первую и вторую панели, выполненные из пеноматериала высокой плотности, каждая из которых имеет внутреннюю и внешнюю поверхности, верхнюю и нижнюю поверхности, а также по две торцевые поверхности, причем панели расположены параллельно одна другой и обращены друг к другу внутренними поверхностями, и по крайней мере две перемычки, проходящие между панелями и через панели и заформованные в указанные панели, каждая указанная перемычка выполнена из полиэтилена высокой плотности и содержит две удлиненные концевые пластины, ориентированные в вертикальной плоскости между верхними и нижними поверхностями панелей и опирающиеся во внешние поверхности панелей, причем указанные удлиненные концевые пластины проходят по существу от верхних до нижних поверхностей панелей, и по крайней мере одну стяжку, жестко соединяющую удлиненные концевые пластины, при этом каждая указанная стяжка ориентирована в вертикальной плоскости и имеет в этой плоскости высоту, которая существенно меньше вертикального размера указанных панелей и существенно меньше вертикального размера указанных концевых пластин (RU 2129640, E04B 2/86, E04G 17/06, опубл. 27.04.1999).
В данном известном решении перемычки, которые удерживают панели между собой в позиционном положении на толщину бетонной стены, выполняют две функции. Первая - это непосредственно связывание панелей между собой с тем, чтобы они формировали опалубку по габаритам стены, которую предполагается возводить методом заполнения бетоном полости между панелями. Другая - это удерживать надежно эти панели в момент заполнения полости бетоном и не дать панелям разойтись или деформироваться. Для этой цели концевые части перемычек заформовываются в тело панелей.
Таким образом, в собранном строительном блоке две панели связаны посередине расположенными поперечинами, образуя в сечении Н-образный профиль. Такие профили склонны к изгибным напряжения и кручению и достаточно легко теряют пространственное позиционирование при приложении локального воздействия на края панели. Несмотря на то, что панели по торцевым поверхностям выполнены с элементами замкового соединения с соседними панелями (при кладке стены по высоте и в ряду) давление от заливаемого бетона в момент залива давит на нижние края панелей и может их развернуть. Это обусловлено тем, что позиционирование панелей между собой зависит только от жесткости поперечины, которая работает как балка, концы которой имеют жесткую заделку. Это создает необходимость постоянного контроля за деформациями панелей и за положением панелей при заполнении полости между ними бетоном.
Рассмотренный пример относится к возведению прямолинейного участка стены. А при соединении стен в угол применяется модуль угловой несъемной опалубки который содержит выполненные из пеноматериала высокой плотности две расположенные параллельно на расстоянии друг от друга панели, имеющие каждая внутреннюю и внешнюю поверхности, причем панели расположены параллельно одна другой и обращены друг к другу внутренними поверхностями, и перемычки из полимерного материала, расположенные вертикально между панелями поперек их и на расстоянии друг от друга, при этом концевые части перемычек заформованы в указанные панели. Для такого углового модуля каждая панель выполнена Г-образной формы, в которой одна часть панели расположена под прямым углом к другой части панели и несет в себе в зоне угла угловой усилительный элемент. Обе панели размещены на расстоянии друг от друга с расположением линии биссектрисы прямого угла одной панели на продолжении линии биссектрисы прямого угла другой панели, при этом внешняя поверхность одной панели обращена в сторону внутренней поверхности другой панели (например, RU 2380498, E04B 2/86, опубл. 27.01.2009, US 6820384, E04B 2/86, опубл. 23.11.2004, US 20070175155, E04B 1/02, опубл. 02.08.2007, US 20080155925, E04B 1/16, опубл. 03.07.2008).
Для усиления и укрепления угловой зоны наружно расположенных панелей несъемной опалубки применяются угловой усилительный элемент в виде угловой перемычки. Этот угловой усилительный элемент выполнен в виде углового элемента, образованного Г-образной пластиной, заформованной в зоне прямого угла панели с расположением этой пластины внутри тела панели, при этом концы изогнутых частей пластины соединены между собой стяжкой, усиленной двумя перемычками между частями пластины и стяжкой, а от стяжки в направлении от Г-образной пластины расположен упор для фиксации усилительного элемента в теле бетона после заливки полости опалубки (US 6820384, E04B 2/86, опубл. 23.11.2004). Это решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.
Недостаток данного усилительного элемента заключается в том, что он может использоваться только для опалубок с закругленным внутренним углом, так как для такой конфигурации перемычки необходимо, чтобы все ее тело в зоне между наружной Г-образной пластиной и стяжкой было заформовано в панели опалубки. Это возможно только в том случае, если прямой угол сохраняется только по наружной поверхности опалубки, а внутренний угол искусственно сглаживается. В итоге после заливки бетоном полости опалубки здание получает не прямой бетонный угол, а скругленный. Кроме того, упор, являющийся элементом закрепления усилительно перемычки в бетоне, выполнен в виде стержня, что, естественно, не дает необходимого эффекта удержания усилительного элемента в бетоне.
Полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в увеличении эксплуатационной надежности несъемной опалубки за счет передачи части нагрузки от панелей из пеноматериала на угловые перемычки, которые исключают деформацию этих панелей и вырывание перемычек из панелей при заполнении полости между панелями бетоном.
Указанный технический результат достигается тем, что в угловом перемычке для несъемной опалубки для изготовления бетонных стен, содержащем опорный элемент в виде Г-образной формы пластины, предназначенной для размещения в теле наружной угловой панели несъемной опалубки в ее угловой зоне, при этом концевые части Г-образной формы пластины соединены между собой соединительным элементом, связанным с частями Г-образной формы пластины поперечинами, соединительная пластина выполнена Г-образной формы с направлением вершины ее прямого угла в сторону прямого угла опорного элемента, при этом соединительная пластина Г-образной формы в зоне ее прямого угла укреплена усилительным элементом в виде Г-образной пластины, концы которой соединены с частями соединительной пластины и прямой угол которой направлен в сторону, противоположную сторону направления вершины прямого угла соединительной пластины, вершины всех прямых углов лежат на общей биссектрисе, а поверхности всех пластин расположены в вертикальном направлении.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Полезная модель поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг. 1 представлена схема расположения элементов несъемной опалубки для изготовления угловой зоны стены;
фиг. 2 - общий вид усилительного элемента в виде уголка;
фиг. 3 - представлен общий вид несъемной опалубки для изготовления угловой зоны стены.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается пример исполнения несъемной опалубки для исполнения угловых стеновых конструкций, которые могут встречаться при возведении стен согласно поэтажных планов. Данный пример представляет собой типовой набор готовых конструкций, которые позволяют, как это имеет место в конструкторах, собирать опалубку для заливки бетона. После заполнения полости опалубки бетоном и затвердевания последнего стенки опалубки не изымаются, а остаются связанными с бетонной стеной как по наружной, так и по внутренней сторонам стены. Эти стенки опалубки выполняются в виде панелей из пеноматериала высокой плотности (например, предпочтительно из пенополистирола, пенополиэтилена или пенопропилена с добавками антипирена и т.д.) и представляют собой отформованные плоские полимерные блоки, обладающие некоторой несущей способность и хорошими тепло- и звукоизолирующими качествами. Кроме того, такие панели используются в качестве готовых базовых поверхностей для отделки стен и для закрепления на них навесных фасадов, декоративных панелей, для вырезки углублений, формирования каналов для сетевых и силовых кабелей и т.д.
Несъемная опалубка для изготовления прямых бетонных стен содержит две расположенные параллельно на расстоянии друг от друга панели 1, имеющие каждая внутреннюю 2 и внешнюю 3 поверхности. Такие панели представляют собой пласты, толстые поластины или уплощенные параллелепипедной формы блоки, имеющие как плоские внутреннюю и внешнюю поверхности, так и выполненные с рифлениями, выступами и иными элементами, которые могут быть сформированы как на внутренней, так и на внешней поверхностях каждого блока. На внутренней поверхности такие неплоскостности и выступы могут обеспечивать повышение адгезии с бетоном или исключение смещения блоков относительно застывшей бетонной стены. На торцевых поверхностях таких панелей могут быть образованы элементы замковых устройств 4 в виде выступов и пазов. Это позволяет четко позиционировать один блок относительно смежного или соседнего или сверху укладываемого. Такое зацепление присоединяемых друг к другу панелей позволяет исключить операции по контролю за плоскостностью в ряду укладки стен опалубки и исключить относительные смещения панелей. Конструкция таких замковых устройств в рамках настоящей полезной модели не рассматривается в виду того, что любое из известных устройств типа «выступ-углубление», «паз-гребень», «папа-мама» и т.д., использующие принцип зацепления, могут быть применены к панелям. Главное, что такие замковые устройства имеются в панели.
В то же время, возможно исполнение панелей без замковых устройств, то есть с плоскими торцевыми поверхностями. Для такого примера должны использоваться дополнительные приспособления, которые будут с внешних или с внутренних стенок опалубки обеспечивать удержание панелей от смещений.
Согласно рассматриваемого примера исполнения прямой части стены (фиг. 1) используются панели 1 (панели с плоскими прямолинейными поверхностями), которые образуют пространственную объемную конструкцию, в которой эти панели расположены параллельно одна другой, на расстоянии друг от друга (равном толщине будущей стены) и обращены друг к другу внутренними поверхностями.
Для удержания таких панелей в заданном положении и на гарантированно выставленном расстоянии друг от друга используются перемычки 2 из полимерного материала (полиэтилен высокой плотности с антипиреном, хотя могут быть использованы полипропилен, полистирол и другие приемлемые полимеры с антипиреном), расположенные вертикально между панелями поперек их и на расстоянии друг от друга. Эти перемычки являются силовыми элементами, которые удерживают панели от перемещений и деформаций в момент заполнения полости опалубки бетоном (концевые части перемычек заформованы в указанные панели) и являются поперечной армировкой в бетоне и элементами укладки и позиционирования армировочных элементов усиления структуры бетонной стены (арматурный профиль, прутья, проволока, сетка, трубы и т.д.).
Такие перемычки располагаются друг от друга по длине панелей на заданном расстоянии, которое выбирается из показателей сохранения пространственной жесткости панелей с учетом давления, которое может оказать заливаемый бетон. По конструкции перемычки все одинаковые и каждая перемычка представляет собой рамку, имеющую две горизонтально расположенные стороны стержневого типа в виде поперечины и две концевые части, располагаемые вертикально и связывающие поперечины между собой. Таким образом, одна из поперечин находится в верхней части панели, а другая из поперечин - в нижней части панели, оставляя центральную зону пустой.
На фиг. 1 представлена несъемная опалубка для изготовления бетонных стен в угловой зоне. Эта опалубка позволяет сформировать прямой угол стены. Конструкция панелей и перемычек в этом примере исполнения такая же, как и описано ранее. Но сами панели выполнены Г-образной формы каждая. В каждой такой панели одна ее часть расположена под прямым углом к другой части панели. Обе части как бы вкладываются друг в друга, сохраняя при этом принцип обеспечения полости шириной, равной толщине стены, как это показано на фиг. 1 и 3. Параллельно располагаемые части панелей связаны между собой посредством перемычек 2. Особенностью такого опалубочного блока является то, что обе панели размещены на расстоянии друг от друга с расположением линии биссектрисы прямого угла одной панели на продолжении линии биссектрисы прямого угла другой панели, при этом внешняя поверхность одной панели обращена в сторону внутренней поверхности другой панели.
Другой особенностью данного опалубочного блока является то, что панель в зоне прямого угла в области полости, подлежащей заполнению бетоном, укреплена угловым усилительным элементом 3, выполненным в виде углового элемента - угловой перемычки, образованной двумя связанными между собой и расположенными на расстоянии друг от друга Г-образными пластинами 4 и 5, заформованными в зоне прямого угла в панель с расположением одной пластины 5 на внутренней поверхности панели или заподлицо с ней, а другой пластины 4 внутри панели у ее внешней поверхности или на внешней поверхности панели заподлицо с ней (фиг. 3). Такой усилительный элемент, закрепленный своими пластинами в теле панели, по аналогии закрепления концевых частей перемычек в теле панелей, позволяет удержать угол в зоны соединения частей панели от деформаций. Такой угловой усилительный элемент со стороны внутренне расположенной пластины 5 так же несет элементы усиления в виде маленькой рамки 6, которая заформовывается в бетон.
В общем случае угловая перемычка для несъемной опалубки для изготовления бетонных стен содержит опорный элемент в виде Г-образной формы пластины, предназначенной для размещения в теле наружной угловой панели несъемной опалубки в ее угловой зоне. Концевые части Г-образной формы пластины соединены между собой соединительным элементом, связанным с частями Г-образной формы пластины поперечинами. Соединительная пластина выполнена Г-образной формы с направлением вершины ее прямого угла в сторону прямого угла опорного элемента. Соединительная пластина Г-образной формы в зоне ее прямого угла укреплена усилительным элементом в виде Г-образной пластины, концы которой соединены с частями соединительной пластины и прямой угол которой направлен в сторону, противоположную сторону направления вершины прямого угла соединительной пластины. Вершины всех прямых углов лежат на общей биссектрисе, а поверхности всех пластин расположены в вертикальном направлении.
При таком исполнении четко формируется прямой угол у бетонной стены. При этом за счет усилительной рамки, выполненной в виде Г-образной пластины, концы которой соединены с частями соединительной пластины и прямой угол которой направлен в сторону, противоположную сторону направления вершины прямого угла соединительной пластины, внутри которой пропускается элемент вертикальной арматуры, которая в свою очередь перевязывается с другими элементами армирующей бетонную стену сеткой, формирует надежное скрепление всей угловой перемычки в теле бетона, так как последний заполняет полость рамки.
В углах опалубки при армировании, как правило, пропускаются вертикальные пруты, которые в дальнейшем перевязываются хомутами вдоль формирующих угол стен, что усиливает угол. Внешний прут вертикальной арматуры пропускается внутри соединительной пластины, что не дает во время заливки выйти угловому блоку из пазов. Использование угловой перемычки позволяет не делать расшивку всего угла для предотвращения вероятности разрыва опалубки во время заливки бетона.
Наличие Г-образных пластин формирует надежное опирание перемычки как на тело панелей опалубки, так и на бетон. Нагрузка от бетона на наружные панели углового опалубочного модуля распределяется на поверхности Г-образной пластин, которые передают эту нагрузку в рассосредоточенном виде (из-за большой опорной поверхности пластин) на тело бетона, снимая локальное нагружение. Это позволяет исключить деформацию панелей углового опалубочного модуля при заполнении его бетоном.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена с использованием известных технологий создания несъемных опалубок из пеноматериала высокой плотности и перемычек методом литья или формования из полимерного материала.