СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КЕССОН

Полезная модель относится к области строительства, в частности к сборным железобетонным кессонам строительным, и предназначена для использования в конструкциях перекрытий кессонного типа зданий и сооружений.
Из уровня техники известен кессон, используемый в кессоном перекрытии, которое состоит из выполненных заодно плиты и балок, расположенных по двум направлениям и образующих сетку с соотношением сторон менее двух (RU 2004103053, 10.07.2005).
Известен кессон, используемый в монолитном кессонном перекрытии, состоящем из выполненных заодно плиты и балок с арматурой, расположенных по двум направлениям и образующих сетку с соотношением сторон менее двух, перекрытие также содержит сводчатые пустотные ячейки, имеющие форму трапеции в поперечном разрезе. Сводчатая трапециевидная форма ячеек достигается применением элементов пластиковой опалубки (ЕА 010219, 30.06.2008).
Известен стальной кессон для конструкций перекрытия и/или стен зданий, сооружений, содержащий прямоугольной формы панель с отбортованными, имеющими сквозные отверстия круглой и овальной формы, краевыми профилями и элементами жесткости (GB 865443, 19.04.1961).
Известен стальной кессон, содержащий прямоугольной формы панель с отбортованными, имеющими сквозные отверстия круглой и овальной формы краевыми профилями и элементами жесткости. Краевой профиль выполнен по периметру панели и имеет L-образное поперечное сечение, образованное первой полкой, отбортованной под прямым углом к плоскости панели, второй полкой, примыкающей к первой и отбортованной параллельно плоскости панели, и третьей полкой, примыкающей ко второй и отбортованной по направлению к плоскости панели, элементы жесткости имеют прямоугольное или трапецеидальное поперечное сечение, расположены по всей ширине панели между продольными краевыми профилями и приварены к ним торцами, а в углах панели образованы вырезы для отбортовки краевых профилей и для установки на опоры (RU 2066361, 10.09.1996).
Недостатками известных из уровня техники конструкций является повышенная трудоемкость в изготовлении.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании сборного железобетонного кессона, который исключал бы указанные выше недостатки.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении прочностных и деформационных характеристик, уменьшении материальных и трудозатрат при изготовлении, как самого кессона, так и конструкции перекрытия кессонного типа при сохранении прочностных характеристик конструкции.
Указанный технический результат достигается в кессоне, выполненном из железобетонного материала единой конструкцией и состоящем из основания и стенок, имеющих по периметру с внешней стороны вертикальные выступы (вертикальные шпонки, служащие для включения в работу сборных железобетонных элементов перекрытия кессонного типа).
Основание и стенки выполнены армированными.
Кессон имеет трапециеобразный профиль в поперечном сечении, выполненный, как показано на фиг.2.
Кессон выполнен квадратной, или прямоугольной, или треугольной, или круглой формы, или любой другой геометрической формы.
Стенки по периметру имеют отбортовку, при этом вертикальные выступы выполнены переходящими на отбортовку.
Край основания выходит за стенки, а вертикальные выступы выполнены переходящими на край основания.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен аксонометрический вид кессона; на фиг.2 - разрез кессона; на фиг.3 - аксонометрический вид сверху на фрагмент кессонного перекрытия; на фиг.4 - аксонометрический вид снизу на фрагмент кессонного перекрытия; на фиг.5 - аксонометрический вид на устройство для изготовления кессона в сборе; на фиг.6 - аксонометрический вид опалубки устройства для изготовления кессона; на фиг.7 - аксонометрический вид фрагмента отбортовки устройства для изготовления кессона; на фиг.8 - аксонометрический вид нижней палубы устройства для изготовления кессона; на фиг.9 - аксонометрический вид на арматурный каркас кессона, расположенного на опалубке и нижней палубе; на фиг.10, 11, 12 - аксонометрический вид кессона различной формы.
Кессон 9 представляет собой единую конструкцию и состоит из основания 1 и стенок 2, выполненных с отбортовкой 3 и имеющих по периметру с внешней стороны вертикальные выступы (ребра) 4, переходящие на отбортовку 3 стенок 2.
Край 5 основания 1 выходит за стенки 2, а вертикальные выступы 4 выполнены переходящими на край 5 основания 1.
Кессоне 9 выполнен армированным, то есть основание 1, стенки 2 и отбортовка 3 стенок 2 выполнены армированными, например, металлической сеткой 6, или прутками, образующими сетку, или проволокой, образующей сетку.
Вертикальные выступы (шпонки) 4 на внешней стороне торцевых стенках 2 кессона служат для более надежного зацепления с бетоном, заполняющим швы между кессонами в кессонном перекрытии и могут быть выполнены наклонными, при этом поперечное армирование 7, выполненное в выступе 4 кессона, препятствует раскрытию трещин.
Кессон 9 является сборным железобетонным элементом перекрытия и несъемной опалубкой в перекрытии и предназначен для формирования перекрытия (фиг.3, 4) кесонного типа. Швы 8 между кессонами 9 могут армироваться напрягаемой или ненапрягаемой арматурой и заполняются бетоном, который заполняя полости между кессонами 9, образует шпонки 10, обеспечивающие совместную работу кессонов 9 в плите перекрытия и образующих продольные и поперечные ребра жесткости 11 в перекрытии.
Кессон 9 изготавливается в заводских условиях, либо в условиях полигона на стройплощадке кессонов железобетонных в системе сборномонолитного домостроения «ВИН», раскрытой в патенте RU 2376424, опубликованного 20.12.2009 г.
Процесс изготовления кессона 9 осуществляется с помощью устройства для изготовления кессона 9, состоящего из опалубки 12, размещаемой на нижней палубе 14 и окружаемой по периметру отбортовкой 13.
Изготавливаются элементы устройства для изготовления кессона: опалубка из ламинированной фанеры толщиной 18 мм в виде кессона, отбортовка и нижняя палуба из композиционных материалов.
Нижняя палуба служит основанием для опалубки, отбортовки и кессона из композиционных материалов.
Последовательно укладываются на нижнюю палубу опалубка, затем на опалубку укладывается арматурный каркас из сетки ВР-1 диаметром 4 мм с ячейкой 100×100 мм, после чего происходит сборка отбортовки на нижней палубе вокруг опалубки и заливка опалубки бетоном марки, указанной в проектной документации. Уплотнении бетона происходит пальчиковыми вибраторами. Затем происходит демонтаж опалубки после набора прочности, необходимой для транспортировки кессонов к месту монтажа.
Для ускорения процесса отвердевания бетона используются ускорители, позволяющие поднять температуру изотермической реакции до 60-80 градусов по Цельсию, с использованием метода «термоса», что исключает необходимость в пропарке бетона.
Кессоны могут быть изготовлены различных типоразмеров, как квадратные, так и прямоугольные, треугольные, круглые, что расширяет возможности архитектурных и конструктивных решений при проектировании и строительстве индивидуальных зданий и сооружений, как классического, так и современного стиля.
Перекрытие кессонного типа обладает прочностными и деформационными характеристиками, сравнимыми со сплошным монолитным перекрытием, но при этом требует значительно меньше материалов и меньших трудозатрат при изготовлении, следовательно, имеет значительно меньшую массу и себестоимость.