СТОЙКА ОБЪЕМНАЯ

Полезная модель относится к области строительных конструкций и предназначена для установки опалубки при возведении горизонтальных монолитных бетонных и железобетонных перекрытий на высоте до 60 м, а также для устройства опалубки перекрытий пролетных строений мостов, эстакад и других подобных сооружений.
Известна опалубка для бетонирования перекрытия, содержащая горизонтальные, вертикальные, опорные и соединительные элементы и горизонтальный опалубочный щит, выполненная в виде прямоугольной стойки-домкрата из четырех опорных элементов, охваченных кольцом, входящим в горизонтальные пазы для фиксирования стойки в рабочем и монтажном положениях. На внутренней поверхности кольца выполнен вертикальный паз для свободного перемещения ребра стойки при совпадении его с пазом за счет поворота кольца (Авторское свидетельство СССР, №1728437, МПК E04G 11/38, опубликовано 23.04.1992 г.
Сборка и демонтаж указанной конструкции довольно сложны и требуют значительного времени.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является опалубка перекрытий, включающая горизонтальные, вертикальные, опорные и соединительные элементы, узел крепления горизонтальных элементов к вертикальным, причем она содержит не менее одного горизонтального элемента и двух вертикальных, имеющих круглое поперечное сечение, при этом вертикальные элементы стыкуются между собой по вертикали при помощи соединительных элементов по принципу «труба в трубу», а на вертикальных элементах с шагом, кратным 500 мм закреплены неподвижно узловые элементы крепления, выполненные из стали, а над ними выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикального элемента ответные узловые элементы крепления из ковкого чугуна. (Патент на полезную модель RU №62628, МПК E04G 11/38, опубликовано 27.04.2007.)
Использование указанного технического решения позволяет быстро монтировать и демонтировать опалубку. Однако, при использовании сборно-разборных металлических пространственных конструкций высотой более 20 метров, вес самих элементов каркаса (вертикальных и горизонтальных), расположенных выше нижнего яруса, становится сопоставим с рабочей нагрузкой, и выступает лимитирующим фактором, ограничивающим значение допустимой рабочей нагрузки. Кроме того, в качестве материала для подвижного элемента узла крепления использован ковкий чугун, что представляется нам нецелесообразным, так как ковкий чугун имеет более низкую ударную вязкость по сравнению, например, со сталью или высокопрочным чугуном, особенно учитывая тот факт, что сборка узла осуществляется с использованием ударного инструмента. Все это ограничивает возможности широкого использования описанной выше конструкции.
Технической задачей заявленной полезной модели является разработка сборно-разборной металлической пространственной конструкции, которая обеспечит требуемую несущую способность при минимальном количестве элементов, с минимальным временем монтажа и демонтажа в различных условиях применения, в частности при высоте конструкции более 20 метров.
Техническим результатом от использования заявляемой полезной модели является повышение устойчивости конструкции, сокращение общей массы конструкции, сокращение количества сборочных единиц, сокращение времени монтажа и демонтажа конструкции при обеспечении требуемой несущей способности, необходимой жесткости и прочности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в объемной стойке, включающей соединенные между собой вертикальные трубчатые элементы, горизонтальные и опорные элементы, а также расположенные на вертикальных элементах узловые крепления, включающие неподвижный и подвижный элементы, узловые крепления расположены с переменным шагом, увеличивающимся от нижнего яруса к верхнему, при этом, подвижный элемент крепления выполнен из стали или высокопрочного чугуна, при этом, вертикальные трубчатые элементы соединены между собой за счет разницы диаметров на стыке или с использованием соединительных элементов, а горизонтальные элементы имеют сечение профиля круглое, прямоугольное, овал, или полуовал.
Дополнительно объемная стойка включает горизонтальные элементы, имеющие с одного конца площадку для крепления к вертикальной поверхности, маршевые лестницы и подмости, диагональные элементы.
На фиг.1 представлен общий вид объемной стойки, на фиг.2 - увеличенный фрагмент объемной стойки, на фиг.3 - общий вид объемной стойки по п.6, где: 1 - вертикальный элемент, 2 - горизонтальный элемент, 3 - опорный элемент 4 - узловое крепление, 5 - подвижный элемент крепления, 6 - неподвижный элемент крепления, 7 - дополнительный горизонтальный элемент, 8 - маршевые лестницы, 9 - подмости, 10 - диагональный элемент.
Размещение узловых креплений с переменным шагом по вертикали, а именно, уменьшение шага расположения узловых элементов (мест крепления горизонтальных элементов к вертикальным) в нижней части каркаса объемной стойки, при увеличении его в верхней - повышает устойчивость конструкции в целом. (Фиг.1). В результате такая конструкция в сравнении с пространственными конструкциями, имеющими постоянный шаг расположения узловых элементов, получит следующие преимущества:
- смещение вниз центра тяжести всей конструкции, что увеличит устойчивость последней;
- снижение вертикальной нагрузки на каждую стойку за счет уменьшения количества горизонтальных элементов и узлов креплений, что позволит увеличить несущую способность конструкции при равной металлоемкости или снизить металлоемкость при равной несущей способности;
- сокращение времени на монтаж и демонтаж конструкции за счет уменьшения общего количества сборочных элементов.
Верхний подвижный элемент узла крепления играет важную роль в обеспечении жесткости и устойчивости всей конструкции. От него зависит точность и надежность фиксации четырех горизонтальных элементов в узле вертикального элемента. Поворот этого подвижного элемента вокруг оси вертикального элемента с целью фиксации горизонтальных элементов производиться с помощью строительного молотка путем удара по специальным выступам на внешней поверхности подвижного элемента. Поэтому для изготовления его предлагается использовать сталь или высокопрочный чугун - материалы, имеющие более высокую ударную вязкость по сравнению с ковким чугуном.
Отказ от соединительного элемента и использование для осевого соединения стоек разницы в диаметре соединяемых концов дает следующие преимущества:
- сокращение числа сборочных элементов, что приводит к сокращению времени монтажа и демонтажа конструкции, снижению общей металлоемкости конструкции;
- уменьшение зазоров в зоне соединения стоек, что приводит к улучшению устойчивости каждой стойки и конструкции в целом.
При нагружении горизонтальных элементов какой-либо вертикальной нагрузкой выгоднее использовать горизонтальные элементы, имеющие сечение профиля, вытянутое в вертикальном направлении (прямоугольник, овал, полуовал.) - такие горизонтальные элементы способны нести большую вертикальную нагрузку по сравнению с элементами круглого сечения при одинаковой металлоемкости. Горизонтальные элементы квадратного или прямоугольного сечения профиля требуются также для случаев, когда необходима площадка с горизонтальной или вертикальной плоскостью.
При наличии в зоне монтажа конструкции объемной стойки вертикальных опорных поверхностей (например, возведенных ранее стен здания), предлагается использовать дополнительные горизонтальные элементы, закрепленные на такой поверхности при помощи анкеров, для создания дополнительной горизонтальной опоры всей конструкции.
Использование при монтаже и демонтаже конструкции объемной стойки маршевых лестниц и подмостей позволяет упростить и ускорить процесс сборки/разборки конструкции.
В случае монтажа конструкции объемной стойки, имеющей небольшую площадь в плане, но значительную высоту, для обеспечения устойчивости предлагается использовать диагональные элементы. Также диагональные элементы рекомендуется использовать всегда, когда при расчете на устойчивость коэффициент запаса устойчивости получается менее требуемого значения.