АРМООПАЛУБОЧНЫЙ БЛОК С НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКОЙ И СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
REINFORCED FORMWORK BLOCK WITH RETAINED FORMWORK AND BUILDING STRUCTURE

Группа изобретений относится к наземному строительству, а именно к несъемной опалубке для сооружения стен, полов, перекрытий, а также к строительным конструкциям в целом, в частности, к стенам и перекрытиям.
Из описания к авторскому свидетельству СССР на изобретение №1728432 (от 23.04.1992, МПК E04G 9/10) известна несъемная фибробетонная опалубка для изготовления строительной конструкции, включающая соединенные между собой элементами крепления тонкостенные опалубочные фибробетонные плиты, имеющие на стороне, направленной к материалу заполнения пространства между плитами, увеличивающие крепежную способность анкерные выпуски с дополнительным анкерующим слоем, образованным выступающими из бетона фибрами армирующего фиброкаркаса опалубочной плиты. Использование фибробетонной опалубки увеличивает прочность получаемой конструкции. Однако необходимость осуществления монтажа армирующего каркаса (далее - армокаркас), приводит к увеличению трудоемкости, снижению точности и качества монтажа. Кроме того, необходимость крепления анкерных выпусков дополнительно усложняет конструкцию.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является несъемная опалубка для возведения монолитной конструкции (патент РФ на полезную модель №24487 от 10.08.2002, МПК E04G 9/00), содержащая параллельно расположенные опалубочные щиты, выполненные из минераловатных плит и армированные каркасами из горизонтальных и вертикальных стержней, и фиксирующие элементы, выполненные в виде монтажной сетки из соединенных между собой продольных и поперечных стержней. Совместное использование несъемной опалубки и армокаркасов повышает скорость возведения строительной конструкции. При этом стержни армокаркаса находятся на значительном расстоянии от параллельно расположенных опалубочных щитов для соблюдения требований строительных норм по углублению арматуры в бетонную конструкцию, заключающиеся в защите последней от неблагоприятных атмосферных воздействий и включению арматуры в силовую работу строительной конструкции. Кроме того, использование опалубочных щитов из минераловатных плит, не обладающих достаточной прочностью в сравнении с сталефибробетонными листами, не позволяет включать опалубку в силовую работу строительной конструкции при ее расчете, в особенности в работу по восприятию внешних нагрузок и собственного веса строительной конструкции.
Задачами, решаемыми предлагаемой группой изобретений, являются включение в силовую работу опалубки и бетона с арматурой без предварительного напряжения, повышение эффективности работы стержневой арматуры (стержней армокаркаса), обеспечение защиты стержневой арматуры от коррозии.
Технический результат, достигаемый заявляемой группой изобретений, заключается в снижении веса армоопалубочного блока и получаемой строительной конструкции, при одновременном повышении их прочности и пространственной жесткости при транспортировании и монтаже, а также в упрощении и повышении точности их монтажа.
Указанный технический результат, касающийся армоопалубочного блока с несъемной опалубкой, достигается за счет того, что армоопалубочный блок с несъемной опалубкой, включающий армокаркас, состоящий из рабочих и конструкционных стержней, связанных в узлах соединения, и, по крайней мере, один лист несъемной опалубки, скрепленный с армокаркасом, согласно заявленному решению, в качестве листа несъемной опалубки используют сталефибробетонный лист, который закреплен на расстоянии менее двух диаметров рабочих стрежней от армокаркаса, соосно расположенные рабочие стержни в местах их соединения установлены встык или с зазором не более одного диаметра рабочих стрежней, на концах рабочих стержней, обращенных, по крайней мере, к одной из сторон армоопалубочного блока, выполнены петлевые межблочные стыки, а внутренняя поверхность сталефибробетонного листа выполнена с агдезионным слоем.
При этом рабочие и конструкционные стержни армокаркаса в узлах соединения могут быть скреплены друг с другом с помощью сварки, и/или пайки, и/или обвязки.
А петлевые межблочные стыки рабочих стержней могут быть выполнены в форме дуги или свободных концов рабочих стержней, отогнутых под углом от 45° до 170°.
Кроме того, сталефибробетонный лист может быть скреплен с армокаркасом, по крайней мере, тремя стержневыми выпусками на резьбовом и/или сварном, и/или штифтовым соединении.
Также агдезионный слой сталефибробетонного листа может быть выполнен из песка и/или представляет собой шероховатую, и/или зернистую поверхность, и/или поверхность с насечками.
Преимущественно сталефибробетонный лист включает в себя фибру от 1,5 до 3,0% по объему, наименьший размер габарита которой не более 0,5 мм, фрезерованную из слябов с анкерами по концам волокна, и/или фибру, рубленную из проволоки с анкерами по концам, и/или фибру, рубленную из волнистой проволоки, и/или фибру переменного профиля, резанную из стального листа. При этом, сталефибробетонный лист может включать в себя бетон, обладающий классом прочности не менее В70, а сам сталефибробетонный лист может иметь толщину от 15 до 50 мм.
Диаметр рабочих стержней армокаркаса преимущественно превышает диаметр конструкционных стержней армокаркаса.
Указанный технический результат, касающийся строительной конструкции, достигается за счет того, что в строительной конструкции, включающей заполненный бетоном армоопалубочный блок с несъемной опалубкой, включающий армокаркас, состоящий из рабочих и конструкционных стержней, связанных в узлах соединения, и, по крайней мере, один лист несъемной опалубки, скрепленный с армокаркасом, согласно заявленному решению в качестве листа несъемной опалубки используют сталефибробетонный лист, внутренняя поверхность которого адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью бетона, при этом, сталефибробетонный лист закреплен на расстоянии менее двух диаметров рабочих стрежней от армокаркаса, на концах рабочих стержней, обращенных, по крайней мере, к одной из сторон армоопалубочного блока, выполнены петлевые межблочные стыки, а соосно расположенные рабочие стержни в местах их соединения установлены встык или с зазором не более одного диаметра рабочих стрежней.
При этом рабочие и конструкционные стержни армокаркаса в узлах соединения могут быть скреплены друг с другом с помощью сварки, и/или пайки, и/или обвязки.
А петлевые межблочные стыки рабочих стержней могут быть выполнены в форме дуги или свободных концов рабочих стержней, отогнутых под углом от 45° до 170°.
Кроме того, сталефибробетонный лист может быть скреплен с армокаркасом, по крайней мере, тремя стержневыми выпусками на резьбовом и/или сварном, и/или штифтовым соединении.
Также агдезионный слой сталефибробетонного листа может быть выполнен из песка и/или представляет собой шероховатую, и/или зернистую поверхность, и/или поверхность с насечками.
Преимущественно сталефибробетонный лист включает в себя фибру от 1,5 до 3,0% по объему, наименьший размер габарита которой не более 0,5 мм, фрезерованную из слябов с анкерами по концам волокна, и/или фибру, рубленную из проволоки с анкерами по концам, и/или фибру, рубленную из волнистой проволоки, и/или фибру переменного профиля, резанную из стального листа. При этом, сталефибробетонный лист может включать в себя бетон, обладающий классом прочности не менее В70, а сам сталефибробетонный лист может иметь толщину от 15 до 50 мм.
При этом бетон для армокаркаса может обладать классом прочности от В20 до В70.
Диаметр рабочих стержней армокаркаса преимущественно превышает диаметр конструкционных стержней армокаркаса.
Использование сталефибробетонных листов, внутренняя поверхность которых адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью сформованным в армоопалубочном блоке бетона, позволяет размещать в бетоне рабочие стержни армокаркаса на расстоянии менее двух их диаметров от внутренней поверхности сталефибробетонных листов или размещать их непосредственно около внутренней поверхности сталефибробетонных листов, что обеспечивает передачу усилий в местах соединения соосно расположенных рабочих стержней, установленных встык или с зазором не более одного диаметра рабочих стрежней, через сталефибробетонный лист и бетон возле них, без перепуска стержней. Отказ от перепуска стержней позволяет снизить материалоемкость, а, следовательно, и вес конструкции в целом.
Совместная работа сталефибробетонных листов и рабочих стержней арматуры повышает прочность конструкции, что позволяет проектировать строительные конструкции меньшей толщины за счет более тонких сталефибробетонных листов и меньшего количества бетона, что вместе с отсутствием перепусков рабочих стержней арматуры снижает вес и материалоемкость получаемой строительной конструкции.
Кроме того, использование сталефибробетонных листов, обладающих высокой прочностью, изменяет работу строительных конструкций на изгиб, включая в работу бетон, который не учитывают при расчете железобетонных конструкций без предварительного напряжения, и повышает жесткость железобетонных конструкций. Несъемная опалубка из сталефибробетонных листов защищает стержневую арматуру от коррозии благодаря водонепроницаемости сталефибробетонных листов вследствие их высокой плотности.
Наличие петлевых межблочных стыков, обеспечивает упрощение монтажа и повышение точности при монтаже армоопалубочных блоков.
Заявляемая группа изобретений проиллюстрирована графическим материалом, где на фигуре 1 показан общий вид армоопалубочного блока с несъемной опалубкой в одном из вариантов исполнения, а на фигуре 2 показан вид «А» места соединения соосно расположенных рабочих стержней с зазором.
Армоопалубочный блок с несъемной опалубкой включает армокаркас, состоящий из рабочих 1 и конструкционных 2 стержней, связанных в узлах 3 соединения. Армоопалубочный блок содержит, по крайней мере, один сталефибробетонный лист 4 несъемной опалубки, в случае его назначения в качестве перекрытия, или два сталефибробетонных листа 4 для использования в стеновой панели. Сталефибробетонный лист 4 закреплен на расстоянии менее двух диаметров рабочих стрежней 1 от армокаркаса. Соосно расположенные рабочие стержни 1 армокаркаса в местах их соединения (показано на фигуре 2 вид «А») установлены встык, то есть без перехлеста, касаясь друг друга, или с зазором не более одного диаметра рабочих стрежней 1, при котором, часть усилия, воспринимаемого арматурой в месте соединения рабочих стержней 1, передается от одного рабочего стержня 1 к другому через сталефибробетонный лист 4 несъемной опалубки, а часть - через бетон, застывший в процессе установки армоопалубочного блока с несъемной опалубкой. На концах рабочих стержней 1, обращенных, по крайней мере, к одной из сторон армоопалубочного блока, выполнены петлевые межблочные стыки 5, при этом, на каждой из сторон армоопалубочного блока в случае проектной необходимости могут быть выполнены петлевые межблочные стыки 5. Внутренняя поверхность сталефибробетонного листа 4 выполнена с агдезионным слоем (на фигурах не показана).
При этом рабочие 1 и конструкционные 2 стержни армокаркаса в узлах соединения 3 скреплены друг с другом с помощью сварки, помимо и кроме которой может быть использована пайка и/или обвязка, выбор конкретного метода крепления осуществляется на этапе проектирования и/или строительства (возведения сооружений).
Петлевые межблочные стыки 5 рабочих стержней 1 выполнены в форме дуги. Кроме того, указанные элементы могут быть выполнены в форме свободных концов рабочих стержней, отогнутых под углом от 45° до 170°, форма выполнения межблочных стыков 5 зависит от расчетных нагрузок и применяемого оборудования при производстве армоопалубочного блока - гибочного пресса или рычагов.
Сталефибробетонный лист 4 скреплен с армокаркасом восемью стержневыми выпусками 6 на резьбовом соединении (на фигурах не показано), при этом количество стержневых выпусков 6 может быть не менее трех и не более количества рабочих стержней 1 в армокаркасе, а помимо и кроме резьбового соединения могут быть выбраны сварное и/или штифтовое соединение, что определяется на этапе проектирования. Для достижения заявленного технического результата сталефибробетонный лист 4 изготавливают с включением фибры от 1,5 до 3,0% по объему, наименьший размер габарита которой составляет не более 0,5 мм, фрезерованную из слябов с анкерами по концам волокна, и/или фибру, рубленную из проволоки с анкерами по концам, и/или фибру, рубленную из волнистой проволоки, и/или фибру переменного профиля, резанную из стального листа, а бетон для сталефибробетонных листов 4 выбирают по прочности классом не менее В70. При этом толщину сталефибробетонного листа 4 проектируют в пределах от 15 до 50 мм.
Для обеспечения лучшего сцепления с заливаемым в армоопалубочный блок бетоном на сталефибробетонном листе 4 выполняют агдезионный слой (на фигурах не показан), который представляет собой шероховатую поверхность, а также может быть выполнен из песка, и/или зернистой поверхности, и/или поверхности с насечками, нанесенными на сталефибробетонный лист в процессе его производства. Конкретный вид выполнения адгезионного слоя выбирается исходя из воспринимаемых нагрузок.
С целью снижения материалоемкости диаметр конструкционных стержней 2 армокаркаса меньше, чем диаметр рабочих стержней 1 армокаркаса.
Строительная конструкция, состоит из заполненного бетоном армоопалубочного блока с несъемной опалубкой, включающего армокаркас, состоящий из рабочих 1 и конструкционных 2 стержней, связанных в узлах 3 соединения. Армоопалубочный блок содержит, по крайней мере, один сталефибробетонный лист 4 несъемной опалубки, в случае его назначения в качестве перекрытия, или два сталефибробетонных листа 4 для использования в стеновой панели. Внутренняя поверхность сталефибробетонного листа 4 адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью бетона (на фигурах не показана). Сталефибробетонный лист 4 закреплен на расстоянии менее двух диаметров рабочих стрежней 1 от армокаркаса. На концах рабочих стержней 1, обращенных, по крайней мере, к одной из сторон армоопалубочного блока, выполнены петлевые межблочные стыки 5, при этом, на каждой из сторон армоопалубочного блока в случае проектной необходимости могут быть выполнены петлевые межблочные стыки 5. Соосно расположенные рабочие стержни 1 армокаркаса в местах их соединения (показано на фигуре 2 вид «А») установлены встык, то есть касаясь друг друга, или с зазором не более одного диаметра рабочих стрежней, при котором, часть усилия, воспринимаемого арматурой в месте обрыва рабочих стержней 2, передается от одного стержня к другому через сталефибробетонный лист 4 несъемной опалубки, а часть - через бетон, застывший в армоопалубочном блоке с несъемной опалубкой.
При этом рабочие 1 и конструкционные 2 стержни армокаркаса в узлах соединения 3 скреплены друг с другом с помощью сварки, помимо и кроме которой может быть использована пайка и/или обвязка, выбор конкретного метода крепления осуществляется на этапе проектирования.
Петлевые межблочные стыки 5 рабочих стержней 3 выполнены в форме дуги, кроме того, указанные элементы могут быть выполнены в форме свободных концов рабочих стержней, отогнутых под углом от 45° до 170°. Форма выполнения межблочных стыков 5 зависит от расчетных нагрузок и применяемого оборудования при производстве армоопалубочного блока - гибочного пресса или рычагов.
Сталефибробетонный лист 4 скреплен с армокаркасом восемью стержневыми выпусками 6 на резьбовом соединении (на фигурах не показано), при этом количество стержневых выпусков 6 может быть не менее трех и не более количества рабочих стержней 1 в армокаркасе. Резьбовое соединение может быть заменено на сварное и/или штифтовое соединение, что определяется также на этапе проектирования.
Для достижения заявленного технического результата сталефибробетонный лист 4 изготавливают с включением фибры от 1,5 до 3,0% по объему, наименьший размер габарита которой составляет не более 0,5 мм, фрезерованную из слябов с анкерами по концам волокна, и/или фибру, рубленную из проволоки с анкерами по концам, и/или фибру, рубленную из волнистой проволоки, и/или фибру переменного профиля, резанную из стального листа, а бетон для сталефибробетонных листов 4 выбирают по прочности классом не менее В70. При этом толщину сталефибробетонного листа 4 проектируют в пределах от 15 до 50 мм.
Для достижения заявленного технического результата бетон, сформованный в армоопалубочном блоке с несъемной опалубкой, обладает классом прочности от B20 до B70.
С целью снижения материалоемкости диаметр конструкционных стержней 2 армокаркаса меньше, чем диаметр рабочих стержней 1 армокаркаса.
Предлагаемые технические решения - армоопалубочный блок с несъемной опалубкой и строительная конструкция, поясняются конкретным исполнением армоопалубочного стенового блока с несъемной опалубкой, однако, приведенный пример не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данными совокупностями существенных признаков заявленного технического результата.
Армоопалубочный стеновой блок с несъемной опалубкой, включает армокаркас, состоящий из рабочих 1 и конструкционных 2 стержней, два сталефибробетонных листа 4 несъемной опалубки, скрепленных с армокаркасом стержневыми выпусками 6 на резьбовом соединении (на фигурах не показано). Сталефибробетонные листы 4 закреплены на расстоянии от армокаркаса менее одной трети диаметра рабочих стрежней 1. При этом на концах рабочих стержней 1, обращенных к двум сторонам армоопалубочного стенового блока, выполнены петлевые межблочные стыки 5 в форме дуги. Кроме того, внутренняя поверхность сталефибробетонного листа выполнена с агдезионным слоем, представляющим собой шероховатую поверхность (на фигурах не показана).
На выпусках 6 установлены кронштейны 7 для крепления технологического оборудования. Также в сталефибробетонных листах 4 несъемной опалубки выполнены отверстия 8 для установки проходок под кабельные или трубные каналы.
Место «А» соединения соосно расположенных рабочих стержней 1, установленных встык (с образованием небольшого зазора), обозначенное на фигуре 1 и показанное на фигуре 2, включает рабочие 1 и конструкционные 2 стержни армокаркаса, связанные в узлах соединения 3 с помощью сварки. При этом рабочие стержни 1 в месте соединения установлены без перепуска. Как уже была указано, часть усилия, воспринимаемого арматурой в месте соединения рабочих стержней 1, передается от одного рабочего стержня 1 к другому через сталефибробетонный лист 4 несъемной опалубки, а часть - через бетон, застывший в процессе установки армоопалубочного блока с несъемной опалубкой.
Строительная конструкция содержит заполненный бетоном армоопалубочный блок с несъемной опалубкой, включающий армокаркас, состоящий из рабочих 1 и конструкционных 2 стержней, связанных в узлах 3 соединения, и, по крайней мере, один сталефибробетонный лист 4 несъемной опалубки, скрепленный с армокаркасом, внутренняя поверхность которого адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью бетона. Сталефибробетонный лист 4 закреплен на расстоянии менее двух диаметров рабочих стрежней 1 от армокаркаса, а на концах рабочих стержней 1, обращенных, по крайней мере, к одной из сторон армоопалубочного блока, выполнены петлевые межблочные стыки 5. Соосно расположенные рабочие стержни 1 в местах их соединения установлены встык или с зазором не более одного диаметра рабочих стрежней 1.
Использование армоопалубочного стенового блока с несъемной опалубкой происходит следующим образом: в установленный армоопалубочный стеновой блок заливается бетонный раствор, после формования (застывания) которого полученная строительная конструкция может быть использована.