Монолитная железобетонная балочная плита перекрытий с пустотами

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при возведении каркасов гражданских зданий, в частности конструкций междуэтажных и чердачных перекрытий балочного типа из монолитного железобетона.
Для уменьшения собственного веса таких конструкций в настоящее время достаточно распространенным приемом представляется использование вкладышей из легких непроницаемых для воды материалов, в теле будущей железобетонной плиты перекрытия. Например, известна монолитная железобетонная плита перекрытия с пустотами вдоль рабочего пролета, армированная любыми видами каркасов, в которой пустоты образованы полиэтилентерефталовыми бутылками, объединенные в цепь по длине и остающимися в теле плиты после бетонирования. Конструкция устройства этой плиты имеет правовую охрану патентом Республики Беларусь на полезную модель №7667 U [1].
Эта разработка, как прототип, использована в патенте РФ на изобретение №2634156 С2 «Способ изготовления монолитных железобетонных балочных плит перекрытий с круглыми пустотами, с применением неизвлекаемых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей» [2]. Как следует и из названия указанного действующего патента, в основе способа - также конструкция устройства монолитной железобетонной балочной плиты перекрытий с круглыми пустотами, с применением не извлекаемых картонно-полиэтиленовых труб-пустотообразователей из картона, покрытых гидроизолирующей (водонепроницаемой) полиэтиленовой пленкой. Причем торцы этих труб закрыты плоскими картонно-полиэтиленовыми крышками, а сами трубы расположены на бетонных подкладках.
Подкладки призваны обеспечить необходимую толщину защитного слоя бетона путем фиксации вертикального положения труб в толще забетонированной плиты. Но горизонтальные смещения труб путем их перекатывания по плоским бетонным подкладкам исключить в данном случае невозможно. Поэтому заявитель и предусматривает фиксацию труб при помощи прикручивания вязальной проволокой, что не может гарантированно зафиксировать неизменное положение труб и арматурных каркасов в процессе укладки бетонной смеси с ее уплотнением. Не исключено и всплытие (вертикальное перемещение герметичных труб) в бетонной смеси в процессе вибрационного уплотнения, кратковременно приобретающей при этом свойства текучей жидкости. Чтобы этого избежать, заявитель предлагает использовать передвижные инвентарные площадки, служащие пригрузом, предотвращающим всплытие отдельных труб с арматурой.
Таким образом, недостатком описанной конструкции-прототипа, который предполагается устранить в нашей полезной модели монолитной железобетонной балочной плиты перекрытий с пустотами, представляется отсутствие возможности точной фиксации положения пустотообразователей с исключением их смещения в процессе ее изготовления бетонированием.
Чтобы добиться решения поставленной задачи обеспечения точной фиксации положения пустотообразователей из водонепроницаемых труб с крышками в теле монолитной плиты путем исключения их смещения в процессе ее изготовления бетонированием, предлагается новое усовершенствованное устройство монолитной железобетонной балочной плиты перекрытий с пустотами. Эта плита содержит размещенные в теле железобетона на подкладках неизвлекаемые пустотообразователи из водонепроницаемых труб с такими же крышками на торцах. Крышки выполнены вогнутыми внутрь трубы, а подкладки - в виде сплошных калиброванных элементов, охватывающих и фиксирующих пустотообразователи. Вместо плоских крышек на торцах водонепроницаемых труб предложены вогнутые внутрь труб крышки, а вместо множества мелких бетонных плоских подкладок под каждую трубу - по одному сплошному калиброванному элементу, охватывающему и фиксирующему сразу несколько и (или) даже все пустотообразователи в поперечном сечении плиты перекрытия. Под калиброванным элементом здесь понимаются предусмотренные проектом форма и размеры подкладки, обеспечивающие помещение в нее каждого пустотообразователя в виде трубы в свою ячейку, исключая при этом возможность свободного смещения труб относительно друг друга и опалубки. Следовательно, предложенное решение обладает технической новизной и конструктивными отличиями.
И эти перечисленные отличия, в комплексе, служат обеспечению фиксации точного положения пустотообразователей в процессе изготовления плиты ее бетонированием. Бетонная смесь попадет в вогнутые внутрь трубы крышки в торцах труб и будет сама удерживать эти торцы от всплытия и продольного горизонтального смещения, а охватывающие трубы подкладки, вместе с этими трубами, создадут единую неизменяемую систему, обладающую достаточным собственным весом, предотвращающим ее начальное всплытие. А далее, бетонная смесь уже сама пригрузит пустотообразователи сверху и с боков, не позволяя им сместиться в каком-либо направлении с нарушением проектного положения.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где
на фиг. 1 показан продольный разрез балочной плиты с круглыми пустотообразователями;
на фиг. 2 скомбинированы два поперечных разреза 1-1 и 2-2 этой плиты на Фиг. 1;
на фиг. 3 представлен общий вид подкладки, как сплошного калиброванного элемента.
Монолитная железобетонная балочная плита состоит (фиг. 1) из вертикальных арматурных каркасов 1 горизонтальной распределительной сетки 2, размещенных в теле железобетона 3. Чтобы уменьшить его объем и вес, на подкладках 4 смонтированы неизвлекаемые пустотообразатели из водонепроницаемых труб 5. Торцы этих труб 5 закрыты крышками 6 также из водонепроницаемого материала. И для труб 5 и для их крышек 6, в качестве такого материала может быть применен как предложенный в прототипе картон с покрытием из полиэтилена, так и другие, например, тот же полиэтилен или другая пластмасса, полученная, в том числе, и в результате утилизации твердых бытовых отходов. При этом крышки выполнены вогнутыми внутрь трубы 5. Каждая подкладка 4 изготовлена в виде сплошного, в поперечнике плиты, калиброванного элемента, охватывающего и фиксирующего пустотообразователи из водонепроницаемых труб 5. Оказавшись внутри подкладки 4, каждая из труб 5 занимает строго определенное, предусмотренное проектом, положение в бетонном массиве 3.
Производство монолитной железобетонной балочной плиты перекрытий осуществляется ниже следующим образом.
Заготовленные арматурные каркасы 1 и сетки 2 устанавливают в предварительно собранную опалубку (на чертежах не показа) перекрытия на подкладки 4. В фигурные вырезы каждой подкладки 4 помешают водонепроницаемые трубы 5, а торцы закрывают такими же водонепроницаемыми крышками 6, вогнутыми внутрь труб 5. После освидетельствования проектного положения подкладок 4 с трубами 5 и крышками 6, а также арматурных каркасов 1 и сеток 2, приступают к укладке бетонной смеси 3 во все оставшееся незаполненным пространство будущей балочной плиты перекрытия. Под действием вибрации бетонная смесь 3 приобретает свойства текучести, заполняя все оставшиеся не закрытыми пустоты, в том числе, и во вогнутых внутрь труб 5, крышек 6. Поскольку все трубы 5 зафиксированы относительно опалубки и друг друга охватывающими частями подкладок 4, а по торцам - еще и давлением укладываемой с двух сторон бетонной смеси 3, то их смещение или всплытие становятся мало вероятными. А после набора прочности бетоном 3 образуется высокоэффективная ресурсосберегающая конструкция перекрытия. Ее эффективность заключается в существенном уменьшении собственного веса при неизменной полезной нагрузке, а возможность обеспечить точное положение пустотообразователей позволит уменьшить сечения бетонной части плиты с той же ресурсосберегающей целью. Дополнительным ресурсосберегающим эффектом будет также утилизация твердых пластиковых отходов, загрязняющих окружающую природную среду.