Система несъемной опалубки и способ возведения здания
FIXED FORMWORK SYSTEM AND METHOD FOR BUILDING CONSTRUCTION

Изобретения относятся к области строительства и могут быть использованы при возведении мобильных модульных жилых, офисных и производственных комплексов и сооружений различной степени сложности.
Предлагаемый способ возведения здания - система пространственной формовки (СПФ) может использоваться как на строительной площадке, так и в условиях производства.
Известен способ возведения монолитных конструкций зданий и несъемная универсальная модульная опалубочная система (патент РФ на изобретение №2552506), по которому сооружают сваи, фундамент, ростверк, кессоны, стены, колонны, ригели, бетонируют перекрытия и покрытия. При этом способ включает, в частности, после установки свай перед возведением фундамента сооружение ростверка, для чего на сваи устанавливают несъемную универсальную модульную опалубочную систему с кессонообразователями, в кессонообразователи на дистанцеры укладывают горизонтальные рабочие арматурные каркасы и/или канаты, а в универсальной модульной опалубочной системе ростверка выполняют отверстия для пропуска вертикальной рабочей арматуры свай, после чего бетонируют ростверк.
Известен комплект несъемной опалубки, способ ее сборки и способ возведения монолитных стен здания и сооружения в несъемной опалубке из модульных элементов из патента РФ на изобретение №2561135. Комплект несъемной опалубки для возведения стен здания, сооружения, включает наружные и внутренние опалубочные панели и наборные элементы, образующие пространство для заполнения бетонной смесью, причем наборные элементы выполнены из стальных гнутых профилей, разъемно соединенных между собой и образующих жесткую пространственную конструкцию в виде модульного элемента, снабженную элементами жесткости и дистанцерами, а опалубочные панели прикреплены к каждой боковой поверхности пространственной конструкции. Стальной гнутый профиль выполнен С-образного сечения из листовой стали с отверстиями на лицевой плоскости профиля, а в элементах жесткости отверстия выполнены в боковых поверхностях, причем отверстия на лицевой плоскости профиля и в боковых поверхностях элементов жесткости предназначены для прохождения бетонной смеси, и/или прокладки инженерных сетей, и/или установки дополнительной арматуры для усиления конструкции возводимой стены, причем дистанцеры установлены на вертикальных стойках модульных элементов пространственной конструкции, а элементы жесткости закреплены на этих вертикальных стойках через дистанцеры, которые выполнены из теплозвукоизоляционного материала, модульные элементы выполнены высотой, равной высоте проема межплитного перекрытия.
В соответствии со способом С-образные стальные гнутые профили на стенде собирают друг с другом в жесткую пространственную конструкцию в виде модульных элементов, высота которых соизмерима с высотой проема межплитного перекрытия, после чего к вертикальным стойкам модульных элементов через дистанцеры жестко крепят элементы жесткости. Собранную пространственную конструкцию в виде модульных элементов устанавливают на дистанцеры в проектное положение между перекрытиями и закрепляют ее на перекрытиях в этом положении, затем устанавливают наружные и внутренние опалубочные панели на всю высоту возводимой стены и закрепляют их в проектном положении к элементам жесткости уже установленных модульных элементов, после чего через отверстия в перекрытиях заливают внутреннее пространство, ограниченное несъемной опалубкой, легкой бетонной смесью до формирования заданной высоты стены здания, сооружения.
Недостатком известных технических решений применения несъемных опалубочных систем является поэтапное проведение монолитных работ. Сначала заливают фундаментную плиту, далее, после прохождения определенного времени, проводят дальнейшие работы по установке опалубочных систем различного типа для возведения опорных стен или колон. Данный этап, также требует выдержки не менее суток, в зависимости от марки бетона и температуры окружающей среды. Затем следующим этапом проводят монолитные работы по этажному перекрытию, что в свою очередь влечет увеличение времени возведения монолитного строительства и удорожание за счет дополнительных расходов на оборудование, спецтехнику и рабочую силу.
Одним из основных недостатков монолитного строительства является невозможность перемещения в случае необходимости, так как все элементы бетонных конструкций жестко скреплены, а при разрушение какого-либо элемента страдает вся конструкция.
СПФ направлен на устранение вышеуказанных недостатков.
Заявляемая система несъемной опалубки для возведения здания, как и известные, включает совокупность внутренних и внешних панелей, соединенных между собой и образующих жесткую пространственную конструкцию, имеющую нишу для заполнения бетонной смесью.
Заявляемый способ, как и известные, предусматривает установку несъемной опалубочной системы, бетонирование.
Технической проблемой изобретения является расширение технологических возможностей использования несъемной опалубочной системы, возможность неоднократного перемещения готового объекта строительства.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемых изобретений, заключается в сокращении сроков строительства и повышении прочности готового объекта.
Технический результат достигается тем, что внутренние панели выполнены с пазами, а внешние панели выполнены с выступами, при этом внутренние панели с пазами соединены с соответствующими внешними панелями с выступами посредством соединительных элементов и стопорных замков, причем соединительные элементы выполнены с пазами и выступами, а также с отверстиями для арматуры.
Технический результат достигается также тем, что соединительные элементы могут быть выполнены разной длины.
Технический результат достигается тем, что производят единовременную сборку системы несъемной опалубки в единое опалубочное пространство путем стыковки пазов и выступов внутренних и внешних панелей с пазами и выступами соединительного элемента и фиксации из при помощи стопорных замков, а в отверстия соединительных элементов пропускают арматуру, затем осуществляют бетонирование для получения конструкции здания, имеющего основание, стены и перекрытие.
Благодаря тому что внутренние панели выполнены с пазами специальной формы, а внешние панели выполнены с соответствующими выступами, возможна их жесткая фиксация при помощи соединительных элементов и стопорных замков, обеспечивается прочность конструкции в целом. Форма выступов и пазов при стыковке образует замкнутое строго направленное соединение. Соединительный элемент является связующим звеном и направляющей, выполнен с пазами и выступами для монтажа и отверстиями для армирования жесткого каркаса фундамента.
На начальном этапе строительства производят единовременную сборку всех частей строения в единое опалубочное пространство в форме готового требуемого объекта, имеющего основание, стены и перекрытия, далее производится процесс замоноличивания, наполнения готовой формы опалубки бетонной смесью, что обеспечивает сокращение времени строительства. Полученный готовый объект можно подвергать неоднократному перемещению в пространстве.
Направляющие могут быть выполнены разной длиной, необходимой для возможности утепления фасадов и/или отделки стен здания под различные архитектурные решения.
Группа изобретений поясняется с помощью чертежей.
На фиг. 1 - элемент системы несъемной опалубки;
на фиг. 2 - элемент системы несъемной опалубки;
на фиг. 3 - фрагмент плана этажа здания при возведении его монолитных конструкций с использованием элементов несъемной опалубочной системы;
на фиг. 4 - элемент системы несъемной опалубки;
на фиг. 5 - элемент системы несъемной опалубки;
на фиг. 6 - фрагмент плана этажа здания при возведении его монолитных конструкций с использованием элементов несъемной опалубочной системы;
на фиг. 7 - схема расположения элементов несъемной опалубочной системы при возведении здания.
Система несъемной опалубки включает совокупность внутренних 1 (фиг. 1) и внешних 2 (фиг. 2) панелей, соединенных между собой и образующих жесткую пространственную конструкцию 3 (фиг. 3), имеющую нишу 4 для заполнения бетонной смесью. Внутренние панели 1, выполненные с пазами 5, монтируются с соответствующими внешними панелями 2, выполненными с выступами 6, при помощи соединительных элементов 7 (фиг. 4) и стопорных замков 8 (фиг. 5). Соединительные элементы 7 являются также направляющими, выполнены с пазами (гнездами) 9, выступами (ребрами) 10 и отверстиями 11 для арматуры 12 (фиг. 6).
Возведение здания с использованием заявленной системы несъемной опалубки предусматривает единовременную сборку всех частей строения в единое опалубочное пространство в форме готового требуемого объекта, имеющего основание, стены и перекрытия, после чего осуществляют бетонирование.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
До проведения монолитных работ производят единовременную сборку всех частей строения в единое опалубочное пространство. Формованные пазы 5 (фиг. 7) и выступы 6 внутренних 1 и внешних 2 панелей опалубочной системы стыкуют с формованными пазами 9 и выступами 10 соединительного элемента 7 - направляющей и фиксируют при помощи стопорных замков 8.
СПФ позволяет получить ровные и гладкие грани поверхностей как с внешней, так и внутренней стороны, благодаря методу производства составных элементов опалубочной системы - гидравлическим прессованием в специально разработанных формах (ноу-хау автора).
В отверстия 11 соединительных элементов 7 пропускают арматуру 12. Образуется жесткий пространственный каркас армирующего слоя, придающего особую прочность конструкции. В зависимости от толщины образованной ниши 4 элементами СПФ, армирование может быть в несколько рядов. В собранном состояние армокаркас образует ячейки строго направленной формы с жесткой фиксацией входящих в ее состав элементов, без дополнительных стяжек и сварных швов, а достигается это методом винтовой фиксации арматуры 12, проходящей сквозь замкнутое разнонаправленное кольцевое отверстие 11 в направляющей 7.
В нишу 4 между внутренним 1 и внешним 2 слоями ограждающих панелей изделия заливают бетонную смесь.
Процесс замоноличивания производят с перерывами на виброусадку влитого слоя раствора или бетона. Продолжительность виброусадки зависит от ширины ниши 4 образованной элементами опалубочной системы.
В зависимости от толщины защитного слоя перекрытий и ширины ниши 4, образованной элементами опалубочной системы между заполняемыми слоями в один и более метров необходимо выдерживать паузу в 1,5-2 часа для схватывания влитого ранее слоя бетонной смеси, дабы снять излишнюю нагрузку с опалубочной системы.
В зависимости от сложности конструкции высоты и площади изделия допустимо при формовке небольших замкнутых форм площадей проводить монолитные работы в один этап, без перерыва.
Благодаря специальной конструкции связующих элементов опалубочной системы, сборка стен, основания и перекрытия опалубки производимой продукции происходит достаточно просто и не требует привлечения высококвалифицированного персонала и использования спецтехники.
В зависимости от назначения здание может эксплуатироваться без отделки фасадов, может быть произведено утепление фасадов и/или отделка стен здания. Соединительный элемент 7 выполняет функцию направленного замка ограждающих панелей 1, 2, а также может выполнять роль крепежного элемента для монтажа облицовочных панелей, как с внутренней, так и с наружной стороны возводимого сооружения.
При этом отделка стен вентилируемыми фасадами не требует специального оборудования и высококвалифицированного персонала и позволяет проводить отделку фасадов непосредственно на стадии формирования опалубочных конструкций, что в свою очередь значительно сокращает время строительных работ, при необходимости панели можно легко менять.
Утепляющие панели и фасадные элементы монтируются на направляющие 7 и передают нагрузку только на установленные элемент конструкции, так как между панелями учтены необходимые зазоры который выполняет роль компенсатора для снятия возможного избыточного веса панелей в перспективе площади покрытия.
Конструкция опалубочной системы выполнена из натуральных продуктов: цемент, вода, песок, твердые породы (щебень мелкой фракции) с добавлением фибры в виде продолговатых частиц небольшого размера, либо бетонных смесей высоких марок.
Данная конструкция несъемной опалубочной системы, ввиду своей высокой прочности, после проведения монолитных работ и соблюдения времени созревания бетона, становится единым целым одного конструктива возводимого здания или отдельного сооружения и способно выдержать нагрузку по неоднократному перемещению в пространстве с использованием специальной техники, конечный продукт устойчив к сейсмическим нагрузкам.
Так же СПФ позволяет в кратчайшие сроки производить блочно-модульные здания в условия полной заводской готовности, для дальнейшего модульного строительства как объектов энергетики, так и объектов социального и культурного назначения, что в свою очередь значительно сокращает время и затраты строительства на объекте, к тому же технология модульного возведения объектов застройки в значительной степени увеличивает прочность изделий и срок их эксплуатации.