ОПАЛУБОЧНЫЙ ПРОФИЛЬ

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано при производстве опалубочных щитов, применяемых при возведении (формовании) монолитных строительных элементов, в частности, стен, перекрытий, колонн, пилонов и других архитектурных элементов несущих конструкций объектов жилищного, гражданского, промышленного, транспортного, сельскохозяйственного и других видов строительства.
Известен краевой профиль опалубочных щитов (см. патент США 4881716 кл. НКИ 249-192, 1988 г.), имеющий форму замкнутого прямоугольника коробчатого сечения и соединяющий стойку, нормально расположенную к плоскости палубы и снабженную утолщением в зоне примыкания палубы, и обводной контур с опорной площадкой для палубы и замковой впадиной треугольного сечения, расположенной от опорной площадки на расстоянии 1/4-1/3 высоты профиля.
Данное техническое решение обладает следующим недостатком - замковая впадина и, в особенности, ее базовая поверхность, предусмотренная для взаимодействия с запорными элементами замка опалубки, расположены на относительно большом расстоянии от палубы, что может вызвать при сборке опалубки образование зазора между соседними щитами. Краевые профили опалубочных щитов имеют, как правило, две базовые поверхности, определяющие качество соединения щитов опалубок друг с другом. Одной из этих базовых поверхностей является нижняя горизонтальная полка краевого профиля, которая при стыковке двух соседних щитов опалубок должна располагаться на одной прямой. Другой базовой поверхностью является дальняя от палубы поверхность замковой впадины, призванная обеспечить при установке замка опалубки прижатие двух смежных щитов друг к другу по вертикали и одновременно их установку в одной плоскости. Однако точка приложения силы, обеспечивающей прижим опалубок друг к другу по вертикали, отстоит от поверхности палуб на значительном (от 1/3 до 1/2 высоты краевого профиля) расстоянии, что приводит к образованию зазора по горизонтали между соседними палубами.
Известен также краевой профиль опалубочных щитов прямоугольного замкнутого коробчатого сечения, содержащий стойку, нормально расположенную к плоскости палубы и снабженную утолщением в зоне примыкания палубы, и обводной контур с опорной площадкой для палубы и замковой впадиной, в котором толщина стойки равна 1,01-2,0 толщины обводного контура, который выполнен в виде буквы «З» и приварен своими
торцами к стойке, причем один из сварных узлов расположен вне плоскости опирания палубы на опорную площадку, а другой выполнен заподлицо с плоскостью, параллельной плоскости палубы и проходящей через внешний относительно палубы конец стойки и внешнюю относительно опорной площадки поверхность обводного контура (патент РФ №2153564, МПК (7) Е04G 9/02, 17/04, опубл. 27.07.2000, бюлл. №21).
Данное техническое решение обладает следующими недостатками: во-первых, сложностью конструкции и изготовления, во-вторых, нерациональное в отношении возникающих нагрузок использование металла.
Известен также краевой профиль опалубочных щитов замкнутого прямоугольного коробчатого сечения, содержащий опорную площадку для палубы и примыкающие к ней вертикальные торцевую и тыльную стойки с образованной на тыльной стойке замковой впадиной треугольного сечения, в котором верхняя точка замковой впадины совмещена с концом опорной площадки, а нижняя поверхность замковой впадины расположена под углом 35-55° к опорной площадке (патент РФ №2206683, МПК (7) Е04G 9/00, опубл. 23.11.2001, бюлл. №17).
Недостатками этого профиля являются ненормированные величины радиусов отгиба под установку палубы, относительно высокие требования к точности формообразования опорной площадки, высокая материалоем-кость изделия.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является опалубочный профиль, выполненный в виде замкнутого прямоугольного коробчатого сечения, содержащий вертикальную торцевую стойку, с наружной стороны которой выполнен паз, длина которого не превышает длины торцевой стойки, вертикальную тыльную стойку с образованной на ней замковой впадиной треугольного сечения, нижняя поверхность которой расположена под углом к опорной площадке, опорную площадку для палубы, конец которой совмещен с верхней точкой замковой впадины, нижнюю полку и отгиб в верхней части вертикальной торцевой стойки, в котором опорная площадка снабжена пазом, примыкающим к отгибу и равным по величине размеру технологического инструмента 15-20 мм, радиус гиба в месте сопряжения паза опорной площадки и наклонной стенки отгиба и радиусы верхней полки выполнены R1-R1,5 мм, замковая впадина выполнена с тупым углом в основании 110°, а размер опорной площадки с пазом меньше размера нижней полки, при этом толщина стенки выполнена одинаковой по всему периметру профиля (патент РФ №2267586, МПК Е04G 9/00, 11/00, опубл. 10.01.2006, бюлл. №01).
Недостатки данного технического решения заключаются в следующем. Во-первых, это относится к процессу изготовления опалубочного профиля подобного вида, а именно - сложности обкатки специальным оборудованием. Прикидочный анализ показывает, что при изготовлении подобного
профиля обкаткой промышленных освоенных и широко применяемых сварных труб диаметром 114 мм необходимо использование по крайней мере двух десятков обжимных валков, что сказывается на стоимости изготовления оснастки, и, естественно, на конечной стоимости опалубочного профиля. Второй недостаток связан с выбранными и заявленными параметрами замковой впадины опалубочного профиля, а именно - значениями угла, вписанного в замковую впадину, и наклона биссектрисы этого угла относительно плоскости нижней полки опалубочного профиля. Эти параметры замковой впадины напрямую связаны с аналогичными показателями замка щитовой опалубки. Как следует из описания и графических материалов изобретения №2267586, замковая впадина выполнена с углом 110°, причем биссектриса этого вписанного угла расположена под углом около 70° относительно вертикальных стоек (торцевой и тыльной) или, что то же самое, под углом 20° относительно плоскости нижней полки опалубочного профиля. Для дальнейших рассуждений положим, что усилие от замка щитовой опалубки, предаваемое через замковую впадину на опалубочный профиль, направлено по биссектрисе угла, вписанного в замковую впадину. Назначение замковой впадины опалубочного профиля - передача усилия, обеспечивающего плотное (в идеале - с нулевым зазором) прилегание соседних опалубочных щитов, более конкретно - вертикальных торцевых стоек опалубочных щитов. Очевидно, что требуемое прилегание соседних опалубочных щитов обеспечивает составляющая приложенного усилия, перпендикулярная торцевым стойкам, или что то же самое, параллельная плоскости нижней полки опалубочного профиля. Если усилие от замка щитовой опалубки будет прикладываться под углом, отличающимся от перпендикуляра к торцевым вертикальным стойкам или, что то же самое, отличающимся от плоскости, параллельной нижней полки опалубочного профиля, то одна составляющая этого усилия (условно - горизонтальная) будет идти на прижатие данного щита опалубки к соседнему, а другая (условно - вертикальная) - на прижатие опалубочных щитов к элементам щитовой опалубки, обеспечивающим их правильную установку (подкосы, кронштейны и т.д.). Очевидно, что чем больше отклонение прикладываемого усилия от перпендикулярного плоскости вертикальных торцевых стоек, или, что то же самое, от параллельного плоскости нижней полки опалубочных щитов, тем меньшая часть прикладываемого усилия будет идти собственно на обеспечение взаимного прижатия соседних опалубочных щитов друг к другу, что говорит о недостаточной эффективности оборудования.
Задача предлагаемого технического решения заключается в разработке конструкции высокотехнологичного опалубочного профиля, более простого в изготовлении, применение которого позволит рационально
использовать (в отношении возникающих нагрузок) материал, из которого изготовлен профиль и, как следствие, снизить стоимость профиля.
Поставленная цель достигается тем, что в опалубочном профиле, выполненном в виде замкнутого прямоугольного коробчатого сечения, содержащем вертикальную торцевую стенку с отгибом в верхней части упомянутой стенки, с вершиной отгиба, переходящей в наклонную стенку, верхнюю полку с опорной площадкой для палубы, в котором вершина опорной площадки переходит в замковую впадину, выполненную на вертикальной тыльной стенке, которая соединена с вертикальной торцевой стенкой посредством нижней горизонтальной полки, наружная сторона вертикальной торцевой стенки выполнена с вогнутой к центральной части профиля поверхностью, опорная площадка выполнена с наклоном к вертикальной торцевой стенке относительно плоскости нижней горизонтальной полки; кроме того, вогнутость внешней поверхности вертикальной торцевой стенки составляет (0,015-0,02); угол наклона опорной площадки (6) относительно плоскости нижней горизонтальной полки (1) составляет (3-7)°; замковая впадина имеет треугольное сечение с внутренним вписанным углом (75-105)°; угол наклона биссектрисы угла, вписанного в замковую впадину, относительно плоскости нижней горизонтальной полки, составляет (±10)°.
Опалубочный профиль содержит вертикальную торцевую стенку (1), наружная сторона которой выполнена с вогнутостью (прогибом) в сторону центральной части профиля, причем верхняя часть упомянутой стенки выполнена усиленной, с отгибом (2), заканчивающимся вершиной (3), которая переходит в боковую наклонную стенку (4). На верхней полке (5) с опорной площадкой (6) размещается палуба (7) опалубочного щита, при этом толщина этой палубы равна расстоянию от вершины (3) отгиба до опорной площадки (6). Вершина (8) опорной площадки (6) переходит в замковую впадину (9), т.е. эта вершина совмещена с верхней точкой упомянутой впадины, выполненной на вертикальной тыльной стенке (10), которая посредством нижней горизонтальной полки (11) соединена с вертикальной торцевой стенкой (1). Радиус гиба вершины (3) отгиба, переходящего в вертикальную торцевую стенку (1), выполнен минимально возможным, R1-R1,5 мм, а радиус гиба вершины (3) отгиба, переходящего в наклонную стенку (4), выполнен несколько большего размера, не превышающим R3,5 - R4 мм. Замковая впадина (4) выполнена с вписанным углом (75-105)°, причем биссектриса этого угла наклонена под углом ±10° относительно плоскости нижней горизонтальной точки (11). Толщина стенок опалубочного профиля выполнена одинаковой по всему периметру профиля и зависит от нагрузки, которую должен выдерживать щит опалубки, которая, в свою очередь определяется размерами щита, составом (маркой) заливаемой бетонной смеси и т.д. (стандартное давление
2
бетонной смеси на щит опалубки - до 80 кПа (8000 кг/м)). В качестве исходной заготовки для изготовления данного очертания опалубочного профиля могут быть использованы промышленно освоенные и широко применяемые сварные трубы диаметром 114 мм и толщиной стенок (2,5-3,0) мм. Сварной шов (трубы) может располагаться в различных местах по периметру опалубочного профиля, предпочтительно - на нижней горизонтальной полке (11). Размер верхней полки (5), как правило, меньше размера нижней горизонтальной полки (11). Параметры замковой впадины (4), т.е. значения вписанного угла и наклон биссектрисы этого угла относительно плоскости нижней горизонтальной полки (11) определяются параметрами используемого замка щитовой опалубки (на чертеже не показан). Расположение точки приложения внешнего усилия на замковую впадину (9) вблизи опорной площадки (6) обеспечивает надежное прижатие опалубочных профилей соседних щитов опалубки друг к другу без образования зазоров между ними. Свободное (на чертеже) пространство между палубой (7), боковой наклонной стенкой (4) и верхней полкой (5) при сборке опалубочного щита заполняется герметизирующим материалом, например, силиконовым герметиком, который после отвердевания исключает проникновение влаги (известкового молочка) из заливаемой бетонной смеси во внутреннее пространство щита опалубки.
При использовании щитов опалубки для изготовления вертикально ориентированных строительных элементов, а также строительных элементов, расположенных под наклоном к вертикали, располагают, по меньшей мере, в один ярус два ряда щитов опалубки, соединенных замками любой известной конструкции, устанавливают между щитами опалубки элементы, фиксирующие расстояние между ними, а затем с внешней стороны щитов опалубки устанавливают элементы, удерживающие щиты, и монтажные подмости. В сформированную подобным образом опалубку предпочтительно устанавливают арматуру и заливают бетонную смесь. После затвердевания строительного элемента опалубку разбирают. При использовании щитов опалубки для изготовления перекрытий располагают щиты опалубки, соединенные замками любой известной конструкции, на уровень создаваемого перекрытия, любым известным образом фиксируют щиты опалубки в установленном положении, на сформированную подобным образом опалубку предпочтительно устанавливают арматуру и заливают бетонную смесь. После затвердевания строительного элемента опалубку разбирают.
Использование предлагаемого технического решения в конструкции щитов опалубки позволит облегчить качество установки палубы и соединение с каркасом щита без предварительной подгонки ее торцов и без предъявления повышенных требований к точности изготовления опорной площадки, обеспечить возможность формообразования элементов
профиля с требуемой точностью и компенсацией допускаемых отклонений. Размещение замковой впадины в верхней части вертикальной тыльной стенки, при котором верхняя точка замковой впадины совмещена с концом опорной площадки, позволяет более рационально распределить усилие прижатия двух соседних щитов опалубки (замковым устройством), сократив возможность образования зазора между их палубами, а величина угла, вписанного в замковую впадину и наклон биссектрисы этого угла относительно плоскости нижней горизонтальной полки обеспечивает надежное прижатие соседних щитов опалубок друг к другу и соблюдение требования расположения рабочих положений их палуб в одной плоскости. Все это позволяет рационально использовать в отношении возникающих нагрузок металлический сплав, из которого изготовлен профиль, что, в конечном итоге, снизит стоимость (изготовления) опалубочных профилей и опалубочных щитов в целом. Одновременно уменьшаются потери цементного молока за счет (более) равномерного прижатия соседних щитов опалубки друг к другу.
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано при производстве опалубочных щитов, применяемых при возведении (формовании) монолитных строительных элементов, в частности, стен, перекрытий, колонн, пилонов и других архитектурных элементов несущих конструкций объектов жилищного, гражданского, промышленного, транспортного, сельскохозяйственного и других видов строительства. Результаты расчетов, моделирования, проведенных лабораторных и натурных испытаний показали высокую эффективность данного технического решения, заключающуюся в снижении стоимости (изготовления) заявляемого вида опалубочного профиля и более эффективном использовании усилия от замка щитовой опалубки, предназначенного для прижатия соседних щитов опалубки друг к другу. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение удовлетворяет требованию условия (критерия) патентоспособности «промышленная применяемость».
Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с известными (из патентных, научно-технических, рекламных и др. источников информации) позволяет сделать вывод о том, что объекты техники с такой совокупностью заявленных признаков не известны из предыдущего уровня техники. Новизна предлагаемого технического решения заключается в конкретном конструктивном исполнении опалубочного профиля, а именно - выполнение торцевых вертикальных стенок с вогнутостью по направлению к центральной части опалубочного профиля и наклоном опорной (для палубы) площадки относительно плоскости нижней горизонтальной полки профиля. В зависимых пунктах формулы уточняются (конкретизируются) признаки, характеризующие частные случаи
выполнения заявляемого технического решения, в частности, значения угла замковой впадины и наклоне биссектрисы вписанного во впадину угла относительно плоскости нижней полки профиля. Определение из перечня аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле полезной модели. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение удовлетворяет требованиям условия (критерия) патентоспособности «новизна».