Железобетонный строительный элемент с пазом для сборки и способ его изготовления
REINFORCED CONCRETE STRUCTURAL ELEMENT WITH SLOT FOR ASSEMBLY AND PRODUCTION METHOD THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ.
[01] Изобретение относится к области сборных железобетонных конструкций, а более конкретно к литой армированной железобетонной конструкции, содержащей продольный край с поперечными пазами, и способу ее изготовления.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[02] Строительный процесс с использованием монолитных армированных железобетонных конструкций включает в себя этапы производства на нескольких производственных площадках, работу с материалами повышенной влажности, необходимость применения в большом количестве опалубки, строительных лесов и других промежуточных конструкций, требующие больших затрат ресурсов и загрязняющие окружающую среду. Качество строительных работ в значительной степени зависит от личных навыков и квалификации строителей и окружающей среды, которая непосредственно влияет на производительность строительства и долговечность. Для решения вышеуказанных проблем разработаны сборные железобетонные конструкции, при этом ключевые компоненты сборной железобетонной конструкции изготавливаются на заводах с высокой эффективностью и хорошим качеством, что способствует экономии ресурсов и энергии и устойчивому развитию производства. Использование сборных железобетонных конструкций является тенденцией развития архитектурных инноваций, а также тенденций в развитии жилищного строительства.
[03] Основные эксплуатационные качества сборной железобетонной конструкции определяются механическими свойствами горизонтальных соединений (швов) и вертикальных соединений между сборными элементами. Эффективность сборной железобетонной конструкции в целом такая же, как и монолитной армированной железобетонной конструкции. Тем не менее, склейка между железобетонными элементами по горизонтальным и вертикальным швам непрочная, что серьезно влияет на механические свойства соединений, имеет тенденцию к растрескиванию и в дальнейшем требует регулярной обработки швов.
[04] Для того, чтобы уменьшить вес компонентов, в сборных компонентах часто предусматривают полости, изготавливая полые сборные плиты. Тем не менее, места склейки полых сборных плит не является идеальными.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[05] С учетом вышеописанных проблем, одной из целей изобретения является создание сборной литой железобетонной структуры и способ ее формирования. Сборная железобетонная структура должна быть удобной для массового производства, иметь низкую себестоимость производства, обеспечивать стабильное качество шва и высокое качество сборки здания.
[06] Для достижения вышеуказанной цели, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, предлагается сборная железобетонная структура, состоящая из литых железобетонных плит. Литая плита содержит продольную полость и продольную кромку. Продольная полость параллельна поверхности литой плиты, продольная кромка содержит множество поперечных выемок (пазов), расположенных с интервалами, и поперечные выемки пересекаются с продольной полостью, расположенной в непосредственной близости от продольной кромки.
[07] Несущая система структуры несущей стены содержит плоские стены, полы, Т-образные соединения, L-образные соединения, крестообразные соединения и полости. Соответственно вся несущая конструкция включает многие компоненты, такие как плиты, Т-образных стены, L-образные стены, крестообразные стены или стены, содержащие проем. Литой железобетонной структурой согласно изобретению является плоская плита, Т-образная стена, L-образная стена, крестообразная стена или стена, содержащая проем. Стена, содержащая проем, дополнительно содержит, по крайней мере, верхнюю перекладину (балку) над проемом и две боковые стенки, окружающие проем. Может быть выполнена и нижняя опорная перекладина под проемом. Литая железобетонная структура может также содержать боковую колонну.
[08] Наличие продольных полостей в сборной железобетонной армированной структуре снижает вес сборной конструкции. Продольные полости могут иметь круглое сечение, скругленное прямоугольные сечение или многоугольное сечение.
[09] Продольные кромки (или, по крайней мере, одна продольная кромка) структуры содержат множество поперечных пазов через интервалы, которые пересекаются с продольными полостями в непосредственной близости от продольной кромки. Таким образом, продольная кромка представляет собой структуру, подобную зубам в ротовой полости. Поперечные пазы и выступы расположены поочередно. Чтобы сократить потребление опалубки, бетонная плита расположена, закрывая с одной стороны поперечные пазы так, что одна сторона продольной кромки имеет зубчатую форму, а другая сторона является прямой. Окружающая кромка поперечных пазов косая или вертикальная по отношению к продольной кромке (краю). Поперечные пазы на двух продольных кромках сборной армированной железобетонной структуры расположены по одной горизонтальной линии или в шахматном порядке, то есть одна продольная кромка сборной армированной железобетонной структуры снабжена поперечными пазами, а другая продольная кромка сборной армированной железобетонной структуры снабжена выступами в соответствующих положениях.
[010] Сборная армированная железобетонная структура содержит армирующую решетку, содержащую продольные ребра, поперечные ребра и скобы.
[011] Сборная армированная железобетонная структура содержит поперечную глухую полость. Концы поперечной глухой полости сообщаются с продольными полостями.
[012] Сборная армированная железобетонная структура может быть применена для строительства стен, имеющих неправильную форму, такую как дуга и/или складчатые углы, для несущих стен, наклонных стен, и так далее.
[013] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предлагается способ для формирования сборной армированной железобетонной структуры. Способ содержит:
[014] 1) подготовку на месте изготовления литой плиты нижних опалубок, первой верхней опалубки, второй верхней опалубки, боковых опалубок и необходимого количества опалубок из стальных труб для формирования продольных полостей, при этом боковые опалубки включают в себя необходимое количество поперечных пазов с интервалом, а каждая из первой и второй верхних опалубок содержит необходимое количество отверстий, имеющих форму и размер, соответствующий форму и размеру опалубок из стальных труб;
[015] 2) соединение нижних опалубок, первой и второй верхних опалубок и боковых опалубок, расположение армирующей сетки в пространстве, образованном опалубками, позволяя множеству стальных труб быть вставленными в отверстия первой верхней опалубки через армирующую сетку и достигнуть отверстий второй верхней опалубки, в которой концы поперечных пазов боковых опалубок прилегают к внешней стальной трубке, вставленной в отверстия первой и второй верхних опалубок;
[016] 3) заливку бетона в пространство, образованное нижними опалубками, первой и второй верхними опалубками, боковыми опалубками и удаление стальных труб до прочного застывания бетона, в результате чего происходит формирование продольных полостей; и
[017] 4) удаление нижних опалубок, первой и второй верхних опалубок и боковых опалубок после того, как бетон достигнет необходимой прочности.
[018] Также изобретение предлагает способ формирования сборной армированной железобетонной структуры, включающий:
[019] 1) изготовление литой плиты, содержащей продольные отверстия в соответствии с предшествующим производственным процессом литой плиты; и
[020] 2) резку продольного края литой плиты с помощью дисковой пилы для формирования пазов, которые пересекаются, по меньшей мере, с одной продольной полостью, в результате чего получают литую армированную железобетонную структуру, содержащую пазы.
[021] Преимущества изобретения заключаются в следующем:
[022] 1) литая армированная железобетонная структура имеет высокое качество, а способ ее изготовления имеет высокую производственную эффективность и при этом требует мало ресурсов, что способствует его устойчивому развитию;
[023] 2) литая (монолитная) армированная железобетонная структура имеет высокую степень стандартизации, которая может быть использована для изготовления L-образных стен, Т-образных стен, крестообразных стен, стен, имеющих полость, и так далее;
[024] 3) литая армированная железобетонная структура удобна для транспортировки и сборки, литая армированная железобетонная конструкция содержит множество полостей, что приводит к уменьшению ее веса;
[025] 4) место соединения литых армированных железобетонных структур (элементов) является стабильным и надежным, при заливке бетона он проникает в продольные полости, укрепляя бетонную конструкцию, проникает в поперечные пазы и пространство между двумя литыми армированными железобетонными структурами, что обеспечивает прочное сцепление стыков литых железобетонных структур и залитого бетона, образуя единую структуру.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[026] На фиг. 1 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры (элемента) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[027] на фиг. 2 показаны виды в разрезах фиг. 1;
[028] на фиг. 3 представлены в разобранном виде опалубки для изготовления литой армированной железобетонной структуры в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[029] на фиг. 4 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры, имеющей бетонную плиту, закрывающую с одной стороны поперечные пазы, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[030] на фиг. 5 показаны виды в разрезах фиг. 4;
[031] на фиг. 6 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры, содержащей расположенные в шахматном порядке поперечные пазы в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
[032] на фиг. 7 показаны виды в разрезах фиг. 6;
[033] на фиг. 8 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры в виде Т-образной стены в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[034] на фиг. 9 представлены опалубки в разобранном виде для изготовления литой армированной железобетонной структуры в виде Т-образной стены в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[035] на фиг. 10 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры в виде L-образной стены в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
[036] на фиг. 11 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры в виде крестообразной стены в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[037] на фиг. 12 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры, содержащей проем, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[038] на фиг. 13 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры, содержащей боковую колонну в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[039] на фиг. 14 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры в виде балки в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения; и
[040] на фиг. 15 представлено схематическое изображение литой армированной железобетонной структуры в виде опорной балки в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
[041] Как показано на фиг. 1 и 2, плоская плита 11 из предварительно отлитого армированного железобетона включает в себя продольные кромки (грани), включающие поперечные выемки (пазы) 12 и выступы 13, которые расположены попеременно. Плоская плита содержит множество продольных полостей 14. Продольные полости в непосредственной близости от граней пересекаются с поперечными пазами 12. Плоская плита 11 содержит подвесное кольцо 15 для монтажа. Когда плоская плита используется в качестве элемента стены, ее высота (длина) равна высоте здания (этажа здания), ширина плиты чаще всего соответствует строительному модулю 300 или необходимой для конкретного здания шириной, а толщина примерно равна толщине стены.
[042] Плоская плита может быть изготовлена следующим образом:
[043] 1) Готовят нижние опалубки (основания) 31, две боковые опалубки 32, первую верхнюю опалубку 33, вторую верхнюю опалубку 33 на месте изготовления литой плиты и помещают армирующую решетку в пространство, образованное опалубками и подвесным кольцом 15. Боковые опалубки 32 содержат множество поперечных углублений с интервалами, а концы 321 поперечных углублений боковых опалубок тесно прижаты к опалубкам 34 из стальных труб, вставленных в отверстия первой и второй верхних опалубок.
[044] 2) Вставка необходимого количества опалубок 34 из стальных труб в отверстия 331 первой верхней опалубки, через армирующую решетку и отверстия 331 второй верхней опалубки. Наружный диаметр стальной трубы опалубки 34 является таким же, как и диаметр отверстий опалубок.
[045] 3) Заливка бетона в пространство, образованное нижней опалубкой, первой и второй верхними опалубками и боковыми опалубкам, вынимание опалубок 34 из стальных труб до того, как бетон достигнет твердости, в результате чего происходит формирование продольных отверстий 14; удаление нижних опалубок 31, первой и второй верхних опалубок 33 и боковых опалубок 32 после того, как бетон достигает необходимой прочности, в результате чего получают литую армированную железобетонную структуру, включающую выемки (пазы).
[046] Литая армированная железобетонная структура, включающая выемки, также может быть получена следующим образом. Во-первых, литая плита, включающая продольные полости, изготавливается в соответствии с ранее известным уровнем производственного процесса литой плиты, а затем продольная грань литой плиты режется дисковой пилой, чтобы сформировать углубления, которые пересекаются, по меньшей мере, с одной продольной полостью, в результате чего получают литую армированную железобетонную структуру, включающую выемки.
[047] На основании описанного выше способа литая армированная железобетонная структура, содержащая ровную бетонную поверхность, закрывающую с фасада сторону с выемками, также может быть изготовлена. Как показано на фиг. 4 и 5, плоская плита 41 литой армированной железобетонной структуры включает продольные (боковые) грани, содержащие поперечные выемки 42 и выступы 43, которые расположены попеременно. Бетонная плита 44 закрывает с фасадной стороны проемы. Плоская плита содержит множество продольных полостей 45. Продольные полости в непосредственной близости от граней пересекаются с поперечными выемками 42. Плоская плита 41 содержит подвесные кольца 46 для монтажа.
[048] На основании описанного выше способа может быть изготовлена литая армированная железобетонная структура, содержащая расположенные в шахматном порядке пазы (выемки) на двух боковых стенках. Как показано на фиг. 6 и 7, каждая сторона плоской плиты 61 литой армированной железобетонной структуры содержит продольные грани, содержащие поперечные выемки 62 и выступы 63, которые расположены попеременно. Поперечные выемки на обеих сторонах плоской плиты расположены в шахматном порядке. То есть, когда одна продольная грань плоской плиты выполнена с выемкой 62, то противоположная продольная грань в месте напротив нее соответственно выполнена с выступом 63. Плоская плита 61 включает в себя множество продольных полостей 64. Продольные полости в непосредственной близости от грани пересекаются с поперечными выемками 62. Плоская плита 61 включает в себя подвесное кольцо/кольца 65 для монтажа.
Пример 2
[049] Как показано на фиг. 8, предлагается Т-образная литая армированная железобетонная структура 81. По крайней мере, одна продольная грань Т-образной литой армированной железобетонной структуры содержит поперечные выемки 82 и выступы 83, которые расположены попеременно. Т-образная литая армированная железобетонная структура 81 содержит множество продольных полостей 84. Продольные полости в непосредственной близости от грани пересекаются с поперечными выемками 82.
Т-образная литая армированная железобетонная структура 81 содержит подвесное кольцо/кольца 85 для монтажа. На практике три выступающие части Т-образной литой армированной железобетонной структуры имеют длину, которая соответствует требованиям строительства. Высота Т-образной литой армированной железобетонной структуры в основном равна соответствующей высоте здания (этажа здания), а толщина равна толщине стены.
[050] Т-образную литую армированную железобетонную структуру можно изготовить следующим образом:
[051] 1) Готовят на месте изготовления литой армированной железобетонной структуры плоскую опалубку 91, две L-образные опалубки 92, первую верхнюю опалубку 93, вторую верхнюю опалубку 93 и три боковых опалубки 94, затем помещают армирующую решетку в пространство, образованное опалубками и подвесным кольцом/кольцами 85. Армирующая решетка содержит продольные ребра и хомуты. Боковые опалубки 94 содержат множество поперечных углублений с интервалами, а концы 941 поперечных выемок боковых опалубок крепко прижаты к опалубкам 95 из стальных труб, вставленных в отверстия первой и второй верхних опалубок.
[052] 2) Продевают необходимое количество опалубок 95 из стальных труб в отверстия 931 первой верхней опалубки, через армирующую решетку и далее в отверстия 931 второй верхней опалубки. Наружный диаметр опалубки 95 из стальной трубы такой же, как и отверстия 931.
[053] 3) Заливка бетона в пространство, образованное нижней опалубкой, первой и второй верхними опалубками и боковыми опалубками, и вынимание опалубок 95 из стальных труб до полного отверждения бетона, в результате чего происходит формирование продольных полостей 84; удаление плоской опалубки 91, двух L-образных опалубок 92, первой верхней опалубки 93, второй верхней опалубки 93 и с трех сторон опалубки 94 после того, как бетон достигнет необходимой прочности, в результате чего получают Т-образную литую армированную железобетонную структуру, содержащую выемки.
[054] На основании описанного выше способа может быть изготовлена L-образная или крестообразная литая армированная железобетонная структура. L-образная литая армированная железобетонная структура показана на фиг. 10. По меньшей мере, одна продольная грань (боковая сторона) L-образной литой армированной железобетонной структуры 101 содержит поперечные выемки 102 и выступы 103, которые расположены попеременно. Литая армированная L-образная железобетонная структура 101 содержит множество продольных полостей 104. Продольные полости в непосредственной близости от граней пересекаются с поперечными выемками 102. L-образная литая армированная железобетонная структура 101 содержит подвесной кольцо/кольца 105 для крепления. На практике две выступающие части L-образной литой армированной железобетонной структуры имеют длину, которая соответствует требованиям строительства. Длина L-образной литой армированной железобетонной структуры в основном равна высоте здания (этажа здания), а ее толщина равна толщине стены.
[055] Крестообразная литая армированная железобетонная структура показана на фиг. 11. По меньшей мере, одна продольная грань крестообразной литой армированной железобетонной структуры 111 содержит поперечные выемки 112 и выступы 113, которые расположены попеременно. Литая армированная крестообразная железобетонная структура 111 содержит множество продольных полостей 114. Продольные полости в непосредственной близости от грани пересекаются с поперечными выемками 112. Крестообразная литая армированная железобетонная структура 111 содержит подвесное кольцо/кольца 115 для крепления. На практике четыре выступающие части крестообразной литой армированной железобетонной структуры имеют длину, которая соответствует требованиям строительства. Длина крестообразной литой армированной железобетонной структуры в основном равна высоте здания (этажа здания), а ее толщина равна толщине стены.
[056] На основании описанного выше способа литую армированную железобетонную структуру L-образной формы, Т-образной или крестообразной, содержащую плоскую бетонную плиту, закрывающую с одной стороны выемки, могут также изготовить. Аналогичным образом могут быть изготовлены L-образная, Т-образная или крестообразная литая армированная железобетонная структура, содержащая расположенные в шахматном порядке углубления на двух боковых стенках (продольных гранях).
[057] Как показано на фиг. 12, может быть изготовлена литая армированная железобетонная структура 121, содержащая проем/проемы. Продольная грань литой армированной железобетонной структуры 121, содержащей проем, содержит поперечные выемки 122 и выступы 123, которые расположены попеременно. Литая армированная железобетонная структура 121 содержит множество продольных полостей 124. Продольные полости в непосредственной близости от продольных граней пересекаются с поперечными выемками 122. Соединительная балка над проемом содержит множество продольных глухих полостей 125, и расстояние между дном глухой полости и поверхностью соединительной балки больше или равно 20 мм. Стена ниже проема (если структура предназначена для двери, стена ниже проема отсутствует) содержит множество продольных полостей 126. Литая армированная железобетонная структура 121, содержащая проем, содержит подвесной кольцо/кольца 127 для установки.
[058] На фиг. 13 показана литая армированная железобетонная структура 131, содержащая литую стеновую панель 132 и боковую колонну 133. Продольная грань литой армированной стеновой панели 132 содержит поперечные выемки 134 и выступы 135, которые расположены попеременно. Литая армированная стеновая панель 132 содержит множество продольных полостей 136. Продольные полости в непосредственной близости от края пересекаются с поперечными выемками 134. Литая армированная железобетонная структура 131, включающая литую армированную стеновую панель 132 и боковую колонну 133, содержит подвесное кольцо/кольца 137 для монтажа.
[059] На фиг. 14 показана литая армированная железобетонная балка 141. Концы (боковые стороны) литой армированной железобетонной балки 141 содержат поперечные выемки 142 и выступы 143, которые расположены попеременно. Концы литой армированной железобетонной балки 141 содержат множество продольных полостей 144. Продольные полости в непосредственной близости от граней пересекаются с поперечными выемками 142. В средней части литая армированная железобетонная балка 141 содержит множество продольных глухих полостей 145, а расстояние между дном глухих полостей и поверхностью балки больше или равно 20 мм. Литая армированная железобетонная балка 141 содержит подвесное кольцо/кольца 146 для установки.
[060] На фиг. 15 показана литая армированная железобетонная структура 151 поддерживающей основы балки. Продольная грань армированной железобетонной структуры 151 содержит поперечные выемки 152 и выступы 153, которые расположены попеременно. Литая армированная железобетонная структура 151 включает множество продольных полостей 154. Продольные полости в непосредственной близости от граней пересекаются с поперечными выемками 152. Литая армированная железобетонная структура 151 сужается внутрь к опорному основанию балки (отмеченной позицией 155). Литая армированная железобетонная структура 151 содержит подвесное кольцо/кольца 156 для крепления.