Способ изготовления бетонных перекрытий в зданиях
METHOD FOR MANUFACTURING CONCRETE FLOORS IN BUILDINGS

Техническое решение относится к области строительства, в частности к изготовлению бетонных перекрытий в каркасных зданиях, спроектированных и изготовленных по технологии лёгких стальных тонкостенных конструкций.
Известен способ изготовления бетонных перекрытий, при котором опалубку, в качестве которой используют металлические листы, с помощью стальных винтов, крепят к профильным балкам верхнего пояса ферм. После укладки арматурной плиты и заливки бетона, опалубка остается частью железобетонного перекрытия. Европейский патент на изобретение № 2689075, МПК: E04B5/40; E04C3/293; E04C5/06; опубликован: 29.01.2014.
Недостатками такого технического решения являются сложность в установке опалубки, а также утяжеление готового перекрытия и невозможность повторного использования материалов опалубки.
Известно решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, представляющее собой способ изготовления перекрытия, при котором, к верхнему поясу, с помощью болтов и навинченных на них гаек, крепят деревянные балки. На балки укладывают листы фанер, выполняющих функцию опалубки. Затем стелют армирующую сетку, опирая ее на профили верхнего пояса ферм, и заливают бетон, формируя перекрытие. После полного отверждения бетона, демонтируют деревянные балки и поддерживаемую ими опалубку, разъединяя болтовое соединение. Патент США на изобретение № 4566240, МПК E04B5/29; E04C5/065; опубликован: 28.01.1986.
Недостатком такого способа является необходимость монтажа опоры для опалубки с помощью дополнительных крепежных элементов, и, соответственно, ее демонтажа посредством разъединения этих элементов с задействованием специального инструмента. Такое изготовление перекрытия представляет собой трудоемкий и длительный процесс. Кроме того, такая опора для опалубки служит ограниченное количество раз: процесс ее крепления к поясу фермы болтовым соединением приводит к ее быстрому износу.
Отличительными признаками заявленного технического решения являются установление опоры для опалубки на нижний пояс ферм, враспор, установление опалубки на торцевые поверхности опоры для опалубки, выполнение опоры для опалубки из плит.
Технический результат заявляемого технического решения проявляется в снижении трудоемкости процесса изготовления бетонного перекрытия за счет сокращения количества операций и времени, затрачиваемого на их выполнение, и в повышении надежности перекрытия и опалубочной конструкции.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления бетонных перекрытий в зданиях, при котором устанавливают фермы перекрытия, включающие верхний и нижний пояс, при этом верхний пояс ферм выполняют из балок в виде полузамкнутых профилей, установленных незамкнутой частью вверх, устанавливают опору для опалубки под верхний пояс, на опору для опалубки устанавливают опалубку так, чтобы уровень ее верхней поверхности был ниже уровня верхних частей верхнего пояса, на верхний пояс, по плоскости перекрытия, устанавливают армирующую сетку, заливают бетон на плоскость перекрытия до полного погружения в него армирующей сетки, опору для опалубки устанавливают на нижний пояс ферм, враспор. Преимущественно, профили выполняют С-образными, опору для опалубки выполняют из плит, преимущественно, из фанеры, толщиной 12 мм, устанавливают перпендикулярно плоскости перекрытия и плоскостям ферм. Предпочтительно, опалубку выполняют из плит, преимущественно, из фанеры, толщиной 12 мм.
Устанавливание опоры для опалубки на нижний пояс ферм, под верхний пояс, враспор, позволяет осуществить ее надежную фиксацию без использования дополнительных крепежных изделий: крепление обеспечивается защемлением поясами ферм верхней и нижней поверхностей опоры. Такой способ установки обеспечивает простоту демонтажа опоры для опалубки и самой опалубки, и их сохранность для использования в изготовлении последующих перекрытий. Кроме того, данный прием позволяет задействовать для упора опалубки несущую способность самой фермы, без необходимости использования дополнительных строительных конструкций на момент заливки бетонного перекрытия.
Выполнение опоры для опалубки из плит, преимущественно, изготовленных из фанеры, упрощает их установку и фиксацию между поясами ферм. Для стандартных ферм, применяемых в строительстве по технологии ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции), наиболее точным для простой и надежной вставки опоры для опалубки в пространство между поясами фермы является раскрой плиты в толщину 12 мм. Такая опора достаточно легка и не требует дополнительных фиксирующих средств, а также устойчива в конструкции фермы и обеспечивает устойчивое размещение опалубки.
За счет того, что верхний пояс ферм выполняют из балок в виде полузамкнутых профилей, установленных незамкнутой частью вверх, после заливки и отверждения бетона, верхний пояс ферм остается полностью, вместе с внутренней частью профилей, погруженным в тело перекрытия, являясь неотъемлемой его частью, обеспечивая его жесткость и целостность, и повышая его несущую способность. Кроме того, такая форма профилей позволяет верхнему поясу служить опорой для армирующей сетки. Наиболее предпочтительной является С-образная форма таких профилей.
Опалубку устанавливают на опору для опалубки так, чтобы уровень ее верхней поверхности был ниже уровня верхних частей верхнего пояса. Это необходимо для того, чтобы достичь необходимой толщины слоя затвердевшего бетона под слоем армирующей сетки.
Установка опоры для опалубки перпендикулярно плоскости перекрытия и плоскостям ферм обеспечивает фиксацию и максимальную устойчивость опоры и опалубки относительно друг друга. Такая установка опоры обеспечивает компенсацию нагрузки бетонного перекрытия, воздействующей на конструкцию. В предпочтительном варианте, опалубку выполняют из плит, изготовленных из фанер, преимущественно, толщиной 12 мм. Такое исполнение опалубки достаточно надежно при изготовлении перекрытия, и не требует больших усилий при ее демонтаже.
Следует также отметить, что предпочтительным является монтаж ферм с шагом, равным 485 мм, что позволяет, с одной стороны, в большем интервале нагрузок на перекрытие, обеспечить достаточный запас его несущей способности, и с другой стороны, обеспечить эффективный размер опалубки и избежать дополнительных расходов материала.
Заявленный способ не требует применения массивной строительной техники и инструментов, что также позволяет сократить расходы и сроки строительства.
Заявляемый способ далее поясняется с помощью фигур, на которых представлены этапы способа изготовления бетонных перекрытий.
На фиг. 1 представлен вид ферм перекрытия, защемлённых между каркасами стеновых панелей нижнего и следующего этажа, с установленными в них опорой для опалубки.
На фиг. 2 представлен вид ферм перекрытия с опалубкой, установленной на опору для опалубки.
На фиг. 3 представлен вид ферм перекрытия с опалубкой, установленной на опору для опалубки, и с установленной на нее армирующей сеткой.
На фиг. 4 представлен вид сверху перекрытия после отверждения бетона.
На фиг. 5 представлен вид сбоку перекрытия после отверждения бетона.
На фиг. 6 представлен вид сбоку перекрытия после демонтажа опалубки.
На фиг. 1-6 изображены:
- фермы перекрытия, включающие нижний пояс и верхний пояс, выполненный из профилей (1);
- опора для опалубки (2);
- опалубка (3);
- армирующая сетка (4);
- слой бетона (5).
Далее, со ссылками на фигуры, представлен один из возможных вариантов осуществления способа изготовления бетонных перекрытий.
Перекрытия по заявленному способу выполняются из каркаса, выполненного из ферм с треугольной или четырехугольной решеткой с параллельными поясами, расположенных параллельно друг другу и перпендикулярно плоскости перекрытия. Элементы ферм могут быть соединены крепежными элементами, такими как, саморезы. Верхний пояс ферм выполняют из балок в виде полузамкнутых профилей (1), установленных незамкнутой частью вверх, в частности, из С-образных профилей. Такое же исполнение может иметь нижний пояс ферм.
Затем между верхним и нижним поясом, враспор, устанавливают опору (2) для опалубки, выполненную, преимущественно, из плит, в частности, изготовленных из фанеры, с толщиной 12 мм. В предпочтительном варианте, опору (2) для опалубки устанавливают перпендикулярно плоскости перекрытия и плоскостям ферм.
На торцевые части опоры (2) для опалубки устанавливают опалубку (3) так, чтобы уровень ее верхней поверхности был ниже уровня верхних частей верхнего пояса. Опалубку (3) выполняют, преимущественно, из плит, в частности, изготовленных из фанеры, с толщиной 12 мм.
Затем, на верхний пояс, по плоскости перекрытия, устанавливают армирующую сетку (4) и заливают бетон (5) на плоскость перекрытия до полного погружения в него армирующей сетки. При этом пространство, ограниченное стенками профиля (1) верхнего пояса и армирующей сеткой (4) также полностью заполняется бетоном (5).
После отверждения слоя бетона (5), формирующего бетонное перекрытие, выполняется демонтаж опоры (2) для опалубки, вытаскиванием ее из ферм, и опалубки (3).
В изготовленной конструкции, после завершения монтажа, бетонная часть перекрытия находится в самой комфортной для бетона зоне сжатия под эксплуатационными нагрузками, а толщина бетона минимальна, что значительно снижает вес и стоимость конструкции. Несущая способность в зоне растяжения обеспечивается конструкцией фермы.
Бетонное перекрытие, изготовленное по данному способу характеризуется высокой скоростью и простотой ее монтажа, малым весом, высокой жесткостью, сниженными стоимостью и материалоемкостью. Заявленный способ также обеспечивает многократную оборачиваемость опалубочной конструкции.
Описание осуществления способа не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы.