МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Изобретение относится к строительным конструкциям, использующим соединяемые модули опалубки для создания конструкций стен, фундаментов и различных конструктивных элементов, а именно, к системе для строительства зданий и сооружений различного уровня сложности путем армирования и заполнения бетоном несъемной опалубки, которая становится частью здания, сооружения, возводимого по технологи монолитного строительства.
Известна конструкция блока несъемной опалубки состоящая из двух оппозитно расположенных панелей из теплоизоляционного материала, соединенных перемычками. Пространство между панелями заполнено бетоном (Патент №6401419, US, E04В 2/28).
Недостатками этого технического решения является необходимость в использовании грузоподъемных средств при монтаже панелей и относительно низкая надежность узлов крепления перемычек к панелям, т.к. пенопласт по прочности уступает материалу перемычек.
Известна конструкция, состоящая из двух стенок, соединенных перемычками, и изготовленных литьем из пескобетонных смесей. При возведении стен свободное пространство между стенками блоков заполняют теплоизоляционным материалом. (Патент №2104374, RU, Е04В 2/02).
Недостатком данной конструкции является наличие в блоках опалубки массивных перемычек из бетона, т.е. материала с относительно высокой теплопроводностью. Вследствие этого блок несъемной опалубки не может служить надежным теплоизолятором и сохранять в помещении тепло из-за наличия в нем теплопроводящих элементов (перемычек).
Также известна конструкция, содержащая несъемную коробкообразную опалубку, включающую первую и вторую протяженные конгруэнтные боковые стены прямоугольной формы, выполненные из вспененного пластического материала, например полистирола, расположенные оппозитно на расстоянии одна от другой, и торцевые стены, на боковых поверхностях которых выполнены вертикальные ребра, на внутренней поверхности каждой из боковых стен между ее верхней и нижней поверхностями выполнено множество вертикальных пазов, а между ее верхней поверхностью и уступами, расположенными между верхней и нижней поверхностями, выполнено множество Т-образных пазов, причем вертикальные пазы и Т-образные пазы на первой и второй боковых стенах расположены оппозитно друг к другу, в каждую пару оппозитно расположенных Т-образных пазов до упора в уступ установлен один из поперечных соединителей, поддерживающий интервал между боковыми стенками, каждый поперечный соединитель включает два оппозитно расположенных хвостовика, между которыми размещена перфорированная перемычка, расположенная перпендикулярно к хвостовикам, и держатель горизонтальных стержней арматуры, по краям боковых стен в оппозитно расположенные вертикальные пазы, установлены вертикальные ребра торцевых стен, образуя совместно с боковыми стенками полость, заполненную отвержденным текучим материалом, например бетоном, на верхних и нижних поверхностях боковых и торцевых стен выполнены узлы взаимного соединения боковых и торцевых стен между собой для формирования стены сооружения в вертикальном направлении из отдельных модулей конструкции, причем вертикальные пазы сгруппированы попарно и расположены между Т-образными пазами, в центре перемычки поперечного соединителя размещен держатель вертикального стержня арматуры, выполненный за одно целое с перемычкой в виде цилиндрического утолщения, по оси которого выполнено сквозное отверстие, в который установлен
вертикальный стержень арматуры, а держатель горизонтальных стержней арматуры образован двумя наклонными кромками верхней части перемычки, спускающимися от хвостовиков к держателю вертикального стержня арматуры, его наружной поверхностью и двумя направленными вверх выступами, расположенными на верхних кромках перемычки эквидистантно по отношению к держателю вертикального стержня арматуры и хвостовикам, причем горизонтальные стержни арматуры расположены на верхних кромках перемычки в местах сопряжения кромок с наружными поверхностями держателя вертикального стержня арматуры и выступов, узел взаимного соединения боковых и торцевых стен между собой включает паз, выполненный вдоль нижней поверхности боковых и торцевых стен, и выступ, выполненный вдоль верхней поверхности боковых и торцевых стен, причем выступ нижнего модуля установлен в паз верхнего модуля (Патент №2081263, RU, E04B 2/00, Е04В 2/28, Е04В 2/40).
Недостатком данной конструкции является недостаточная прочность крепления плит между собой.
Прототипом предлагаемого изобретения является блок несъемной опалубки, способ его изготовления и способ возведения стены с использованием несъемной опалубки (Патент №2253719, RU, E04B 1/16, Е04В 2/86).
Блок для несъемной опалубки, содержащий две оппозитно расположенные плиты, выполненные из пористого теплоизоляционного материала, скрепленные перемычками и образующие между собой пространство для монтажа арматуры и заполнения жидкотекучим материалом, способным к затвердеванию, при этом верхние, нижние и боковые поверхности плит имеют выступы и соответствующие им углубления для соединения с другими блоками, каждая перемычка выполнена из средней части и двух крайних частей, прикрепленных к ней соединительными элементами, причем крайние части перемычек имеют
удлиненные элементы, находящиеся внутри плит и заканчивающиеся пластинами, расположенными на наружных поверхностях плит, причем пластины, которыми заканчиваются удлиненные элементы крайних частей перемычек, на наружной своей поверхности имеют выступы высотой не менее 3 мм, на плиты и на пластины с наружной их стороны нанесен методом частичного погружения плит в форму, наполненную жидкотекучим материалом, способным к затвердеванию, слой облицовки.
Недостатки прототипа: недостаточные теплоизоляция, звукоизоляция и технологическая простота изготовления.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение звукоизоляции и теплоизоляции конструкции, технологическая простота ее изготовления.
Поставленная задача решается предлагаемой модульной конструкцией (блоком), содержащей две выполненные из пористого теплоизоляционного материала, оппозитно расположенные плиты, скрепленные между собой перемычками и образующие пространство для монтажа арматуры и заполнения жидкотекучим материалом, способным к затвердеванию, верхние, нижние и боковые поверхности плит имеют выступы и соответствующие им углубления для соединения с другими блоками.
Новизна предлагаемой модульной конструкции заключается в том, что выступы и соответствующие им углубления, имеют фигурную крестообразную форму, внутренняя поверхность плит имеет вертикальные углубления, перемычка имеет полости под горизонтальную арматуру и боковые поверхности прямоугольной формы, перемычки располагают, соблюдая очередность верхнего и нижнего распределения, без нарушения целостности плиты, в качестве пористого теплоизоляционного материала используют пенополистирол.
Благодаря наличию фигурных крестообразных выступов плиты и соответствующих им углублений достигается большая жесткость конструкции, высокая теплоизоляция и звукоизоляция в целом.
Внутренняя поверхность плиты имеет вертикальные углубления, заполняемые жидкотекучим материалом. Это способствует повышению прочности конструкции.
Полости перемычки, предназначенные для монтажа горизонтальной арматуры обеспечивают высокую прочность модульной конструкции.
Боковые поверхности перемычки устанавливаются в соответствующие пазы плит и остаются во внутренней части плиты, обеспечивая высокую теплоизоляцию и прочность конструкции, а также исключают необходимость проведения наружных отделочных работ, связанных с обработкой данной поверхности.
Большую жесткость конструкции придает очередность верхнего и нижнего распределения перемычек.
Использование в качестве пористого теплоизоляционного материала пенополистирол имеет ряд преимуществ: относительно невысокая стоимость материала, простота в применении, высокие теплоизоляционные, энергосберегающие и звукоизоляционные показатели.
Предлагаемая модульная конструкция изображена на фиг.1; на фиг.2 изображена плита, вид сверху; на фиг.3 изображена плита, вид снизу; на фиг.4 изображена плита, вид слева; на фиг.5 изображена плита, вид справа; на фиг.6 изображена перемычка.
Предлагаемая модульная конструкция состоит из двух выполненных из пористого теплоизоляционного материала (пенополистирол), оппозитно расположенных плит 1, снабженных фигурными крестообразными выступами 2 сверху и соответствующим им углублениям 3 снизу, скрепленных между собой нижними и верхними перемычками 4, имеющими полости 5 под горизонтальную арматуру и боковые
поверхности прямоугольной формы 6, предназначенными для установки в соответствующие пазы 7 на внутренней поверхности плиты 1, имеющей вертикальные углубления 8, слева плита снабжена выступами 9, справа, соответствующим им углублениям 10.
Предлагаемую модульную конструкцию применяют для возведения стены следующим образом: две плиты располагают оппозитно, фиксируя между собой перемычками, соблюдая очередность верхнего и нижнего распределения. Боковые поверхности перемычек углубляются в соответствующие пазы плит и остаются внутри. Далее в соответствии с необходимой длиной и высотой стены, устанавливают следующую модульную конструкцию, пропуская через полости перемычек, горизонтальную арматуру. Соединение блоков по горизонтальной части осуществляют фиксированием выступов слева плиты и соответствующими углублениями справа. Соединение блоков по вертикальной части осуществляется легким нажимом, для фиксирования фигурных крестообразных выступов плит с соответствующими углублениями. Скрепленную с фундаментом вертикальную арматуру располагают в полостях модульной конструкции. Смонтированная из модульных конструкций стена заполняется бетоном, толщина такой стены всего тридцать сантиметров, таким образом, сооружается монолитная бетонная стена, обрамленная с внутренней и наружной сторон тепло- и звукоизоляционной оболочкой из пенополистирола.
Предлагаемая модульная конструкция может быть выполнена любой формы и использоваться для возведения фундамента, стен, колон, внутренняя и наружная отделка зданий может быть выполнена любым отделочным материалом.
Монтаж зданий и сооружений из предложенных модульных конструкций различной конфигурации сопровождается дополнительными положительными эффектами, привлекательными как для потребителей, так и для строителей, архитекторов, дизайнеров. Теплоизоляционный и
одновременно энергосберегающий аспект этой технологии является основным. Строительство монолитных зданий с использованием модульной конструкции из пенополистирола позволяет снизить затраты как при монтаже так и при их эксплуатации. Эта технология упрощает строительство, увеличивает его темпы, обеспечивает двойную изоляцию бетона, а благодаря долговечности бетона, его стойкости к разрушительным воздействиям делает эту технологию непревзойденной.
Веками существующие традиции каменного строительства в наше время претерпевают серьезные изменения. Камень, каким бы прочным он ни был, все же холодный материал, как впрочем, и кирпич. При всех преимуществах стена толщиной в два и даже три кирпича не спасет от сибирских морозов. Конечно, если не покрыть ее слоем утеплительных материалов, либо не отделать фасад теплосберегающими навесными панелями. Но если посчитать затраты на возведение подобных стен, то сумма будет высокой.
Использование модульной конструкции для строительства дома значительно сэкономит средства по сравнению со строительством из традиционных материалов. Экономия затрат на сооружение такого дома, по сравнению с домом из кирпича существенная за счет сокращения сроков строительства, сокращения расходов на материалы для стен и фундамента, на их транспортировку, оплату труда, а также за счет простоты прокладки и монтажа канализационных, водопроводных труб и электропроводки. Один квадратный метр стены с применением предлагаемой модульной конструкции возводится в 10 раз быстрее, чем 1 квадратный метр стены из кирпича.
Итак, технология с применением предлагаемой модульной конструкции имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными строительными технологиями.
Во-первых, это снижение сроков строительства.
Во-вторых, благодаря прекрасным теплоизоляционным свойствам предлагаемой модульной конструкции, количество тепла, требуемое на обогрев помещения значительно меньше, чем у зданий, построенных по традиционным технологиям. Боковые поверхности перемычек углубляются внутри плиты, без нарушения целостности, поэтому отсутствует "мостик холода". Особые теплоизоляционные характеристики пенополистирола позволяют уменьшить расходы на отопление зимой, по сравнению с аналогичными расходами на обслуживание зданий из кирпича. Теплоизоляционные свойства таких домов позволяют экономить и летом на кондиционирование воздуха в помещении.
В-третьих, по предлагаемой технологии можно вести строительство круглый год. Высокие теплоизоляционные свойства и водонепроницаемость модульной конструкции позволяет проводить работы по бетонированию при минусовых температурах, что снижает затраты на электроэнергию и сокращает сроки строительства.
В-четвертых, жесткая каркасная силовая конструкция, а также небольшой вес домов, построенных по предложенной технологии, обеспечивает этим домам надежные антисейсмические свойства. Поэтому технология сводит на нет риск обрушивания конструкций, что проверено на практике в сейсмоактивных регионах.
В-пятых, технология строительства за счет малого веса модульной конструкции, позволяет обходиться на стройке без грузоподъемных механизмов большой мощности.
В-шестых, снижение транспортных расходов. За одну поездку евро-фуры можно привезти комплект модульной конструкции для строительства дома площадью 300 квадратных метров.