СТРОИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИТНАЯ ОПОРА

Предложенная полезная модель относится к строительству, к дополнительным строительным работам по обустройству помещений стеновыми перегородками, обочин дорог и платформ ограждениями для шумопоглощения или снегозадержания и т.п.
Уровень данной области техники характеризует строительная композиционная опора по патентной заявке US №20110091274, Е01F 11/22 (нац. кл. 404/7), 2011 г., выполненная из двух профилированных металлических опалубок, симметрично встречно закрепленных в готовом полу (перекрытии), заполняемых отверждающимся вязкотекучим материалом: бетоном, пенополиуретаном, раствором строительного гипса и др.
Между тонкостенными опалубками размещены заделанные в несущую основу (пол) вертикальные штыри для механического укрепления опоры, которая может поглощать кинетическую энергию несанкционированных ударов, например, автопогрузчиком при маневрах в цехе.
Нижняя часть опалубок выполнена в виде плинтуса, примыкающего к полу, что обеспечивает возможность влажной уборки, мойки водой и паром опалубки из нержавеющей стали.
На общей площадке состыкованных вершинами и скрепленных опалубок устанавливается стеновая панель, предпочтительно в распор с потолком, при этом место стыка панели с опалубками уплотняют силиконовым герметиком для предотвращения проникновения влаги внутрь конструкции, скопления мусора и развивающихся бактерий, тем самым обеспечив отличную гигиену.
Недостатком описанной опоры простой и технологичной конструкции является непрочное соединение стеновой панели с металлической опалубкой опоры, что ограничивает ее практическое применение по назначению.
Кроме того, вертикальные штыри арматуры не обеспечивают полного демпфирования динамических ударов больших масс, что приводит к трещинообразованию в наполнении опоры, смещениям стеновых панелей, включая их разрушения.
Отмеченные недостатки устранены в строительной композитной опоре, описанной в http:www.canalengineering.co.uk/uploads/TD70KA1DoubleSidelnternalWallKerb.pdf, которая по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога предложенной опоре.
Известная опора содержит две тонкостенные опалубки из нержавеющего металла, установленные на стойках базирующего короба, закрепленного на несущей опоре, отбортовки вершин которых связаны с днищем установочного гнезда под стеновую панель.
Внутренний объем конструкции заливается отверждающимся наполнением, обеспечивающим несущую прочность опоре.
К уступу нижнего торца каждой опалубки примыкает плинтус, совмещенный с заливным полимерным покрытием пола.
Эта опора устанавливается на несущей основе автономно, независимо от потолочного перекрытия за счет жесткой связи стеновой панели с установочным гнездом опалубок, что расширяет технологические возможности применения.
Однако, известная опора имеет существенные недостатки:
- неудовлетворительную противоударную прочность из-за того, что бетонное наполнение, хорошо работающее на сжатие, неустойчиво к растягивающим нагрузкам, при этом наполнение не армировано;
- объем установочного гнезда опалубок не изолирован от моющих жидкостей, скопления сора и образования колоний бактерий, что разрушает стеновую панель и бетонное наполнение, сокращая срок службы опоры;
- при неизбежных ударах тонкостенная опалубка деформируется, теряя товарный вид, а из-за ее разрывов утрачивается функциональность, требующая трудоемкой замены при больших капитальных затратах;
- жесткая размерная база связанных между собой стоек несущего короба не позволяет менять поперечное сечение опоры, ограничивая технологические возможности конструкции;
- в наполнителе возможно образование несплошностей в форме каверн, арок и других пустот из-за неравномерного заполнения объема опоры вязкотекучим материалом по причине вытеснения воздуха через произвольные щели и зазоры.
Кроме того, в известной конструкции невозможно регулировать пространственное положение стеновой панели, подгонку которой по месту приходится осуществлять срезанием излишка или расклиниванием вставками, что сложно и неэстетично.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение функциональной надежности универсальной композитной опоры с увеличенной конструкционной прочностью и неограниченным сроком эксплуатации.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известной строительной композитной опоре для стеновых панелей, содержащей две симметричные несъемные металлические опалубки, закрепленные на базирующих стойках, жестко связанных между собой поперечиной и установленных на несущей основе, внутри которых смонтирована арматура, заливаемая отверждающимся материалом, при этом в уступах его нижних торцов опалубок расположены плинтусы, сопряженные с заливным покрытием пола, а отбортовки вершин опалубок жестко связаны с днищем установочного гнезда под стеновую панель, по предложению авторов, базирующие стойки на несущей основе смонтированы автономно, отбортовки вершин металлических опалубок снабжены выполняющими функции выпорных отверстий вертикальными прорезями, где расположены направляющие штифты для перемещений положения днища установочного гнезда, причем арматура выполнена из пересекающихся штырей, образующую ячеистую структуру, а зазоры между отбортовками опалубок и стеновой панелью заполнены слоем анаэробного герметика.
Другой особенностью опоры является то, что на поперечном штыре ячеистой арматуры закреплен выступающий за габарит, как минимум, один отбойник.
Строительная композиционная опора для стеновых панелей по варианту выполнения, содержащая две симметричные несъемные металлические опалубки, связанные с несущей основой, внутри которых смонтирована арматура, заливаемая отверждающимся материалом, и оснащенные плинтусами, примыкающими к заливному покрытию пола, а отбортовки вершин опалубок жестко связаны с днищем установочного гнезда под стеновую панель, характеризуется тем, что металлические опалубки, дополнительно связанные монтажными перемычками, монолитно совмещены с плинтусами, закрепленными непосредственно на несущей основе, к которым примыкает через прослойку анаэробного герметика покрытие заливного пола.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили повышение функциональной надежности универсальной строительной опоры под стеновую панель, более технологичной в сборке и пригодной для влажной санитарно-технической обработки, при повышении несущей прочности противоударной конструкции регулируемой формы и пространственного положения структурных элементов опоры при сборке.
Автономное крепление базирующих стоек на несущей основе позволяет их устанавливать на заданном расстоянии друг от друга, обеспечив требуемое поперечное сечение массива наполнения между опалубками, которые монтируются на стойках, жестко связанных поперечиной.
Выполнение в вершинах опалубок выпорных отверстий предназначено для качественного заполнения объема опоры, при сопутствующем свободном вытеснении воздуха, вязкотекучим материалом отверждающегося наполнения.
Глухие вертикальные прорези отбортовок служат направляющими для относительных перемещений штифтов коробочного днища установочного гнезда под стеновую панель, в результате чего выбирается продольный наклон стеновой панели и/или ее угол вертикального отклонения, позволяющие нивелировать монтажные неточности.
Выполнение арматуры, заливаемой отверждающимся наполнением, из пересекающихся штырей формирует ячеистую силовую структуру для демпфирования динамических нагрузок от локальных ударов посредством распределения в массиве композитной опоры.
Заполнение зазоров между отбортовками опалубок и стеновой панелью, торцом опалубок и плинтусами слоем клеящего герметика, сопряженного для изолирования объема установочного гнезда, предотвращая доступ к наполнению опоры.
При этом возможна санитарно-техническая обработка опалубок моющими растворами, водой и паром.
Оснащение опоры выступающими за габарит отбойником, воспринимающим локальную динамическую нагрузку, который закреплен на поперечном арматурном штыре, позволил практически исключить деформацию тонкостенных опалубок за счет того, что внешняя нагрузка распределяется в ячеистой структуре арматуры, где гасится и амортизируется в массиве наполнения.
Связь опалубок опоры по варианту выполнения монтажными перемычками образует заданный профиль каркаса опоры под заливку наполнения, при этом перемычки служат дополнительными элементами арматуры, что способствует усилению конструкции.
Выполнение профиля металлических опалубок, заедино совмещенными с плинтусами, упрощает конструкцию и сборку опоры и повышает жесткость непосредственной связи опоры с несущей основой.
Размещение прослойки анаэробного герметика в зазоре между торцом заливного покрытия пола и плинтусом необходимо для создания отличной гигиены при санитарно-технической мойке и чистке металлических опалубок совместно с плинтусами, исключив скопление грязи, бактерий и патогенной микрофлоры.
При этом заливное покрытие пола, беззазорно примыкающего к плинтусу, декоративно и герметично покрывает узлы крепления плинтусов опалубок к несущей основе.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущее признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.
На чертеже схематично изображены:
на фиг.1 - общий вид опоры в разрезе;
на фиг.2 - то же, вариант выполнения.
Строительная композитная опора для стеновых панелей (фиг.1) выполнена из двух симметрично расположенных тонкостенных опалубок 1 из нержавеющей стали, между которыми заливают вязкотекучий отверждающийся наполнитель 2 (бетон, строительный гипс, пенополиуретан и т.п.).
Опалубки 1 являются неснимаемой принадлежностью опоры, которые крепятся на базирующих стойках 3, автономно устанавливаемых на несущей основе 4 в заданном положении друг от друга, фиксируемого поперечиной 5, обеспечивающей конструкционную прочность сформированному базирующему коробу (3-5-3).
Месторасположение стоек 3 определяет выбор ширины изготавливаемой опоры, заданную несущую прочность ее поперечного сечения.
Уступ опалубок 1, образующий их нижний торец, спряжен через прослойку 6 анаэробного клеящего герметика с плинтусом 7 заливного покрытия 8 пола.
В отбортовках вершин опалубок 1 выполнены вертикальные глухие прорези 9, где расположены штифты 10 коробчатого днища 11 установочного гнезда под размещение стеновой панели 12.
Установка днища 11 подвижно относительно отбортовок опалубок 1 позволяет регулировать его пространственное положение по горизонту посредством угловых продольных наклонов стеновой панели 12.
При этом возможно выставлять различный уровень штифтов 9 в установочном гнезде для компенсации неточностей при монтаже опалубок 1.
Зазоры между стеновой панелью 12 и отбортовками опалубок 1 заполнены сопрягаемым слоем 13 герметика, что обеспечивает изолирование объема опоры, исключая загрязнение мест стыка, образование плесени, колоний микроорганизмов.
Особенностью предложенной композитной опоры является совмещение горизонтального арматурного штыря 14, как минимум, одним отбойником 15, выполненными трубчатой формы.
Жесткая связь отбойника 15 с ячеистой структурой арматуры, которая в качестве своеобразного пантографа, одновременно работающего на сжатие и растяжение, демпфирует локально приложенную нагрузку удара, распределяя ее в массиве монолитного наполнения 2, чем обеспечивается целостность практически не нагружаемой тонкостенной опалубки 1 при поглощении динамической энергии опорой.
В результате полностью исключаются смещения стеновых панелей 12, то есть функциональность конструкции заметно повышается.
Предложенную опору устанавливают в следующей последовательности.
В несущей основе 4 сверлят отверстия под вертикальные штыри 16 и монтируют базирующие стойки 3 на заданном удалении друг от друга, после чего посредством болтов или сварки их связывают поперечиной 5.
На укрепленных стойках 3 закрепляют фланцы уступа нижнего торца опалубок 1.
В случае использования отбойника 15, закрепленного на патрубках (горизонтальных штырях 14), которые устанавливаются в технологических отверстиях опалубки 1, где затем по периметру провариваются, через отверстия в патрубках 14 пропускают вертикальные арматурные штыри 16, которые при этом устанавливают в отверстиях несущей основы 4.
Далее к вертикальным штырям 13 приваривают горизонтальные штыри 14, формируя ячеистую арматуру.
Коробчатое днище 11 посредством штифтов 10, расположенных в вертикальных прорезях 9 отбортовок опалубок 1, ориентировано устанавливается в заданном положении и фиксируется прижимными гайками.
Затем вовнутрь сформированной конструкции вводят вязкотекучий наполнитель 2, в частности, бетон.
При этом прорези 9 в отбортовках опалубок 1 служат в качестве выпорных отверстий для свободного дренажа вытесняемого воздуха, обеспечивая равномерное качественное распределение наполнителя 2, заполняющего объема между опалубками 1 без пустот, каверн и арок.
После затвердевания бетонного наполнения 2 на днище 11 посадочного гнезда опалубок 1 устанавливают стеновую панель 12.
В зазоры между стеновой панелью 12 и отбортовками опалубок 1 шприцем нагнетают анаэробный герметик, слой 13 которого адгезионно их связывает, изолируя объем установочного гнезда и опоры в целом.
При заливке полимерного покрытия 8 пола формируют сопрягаемые с уступом опалубок 1 плинтусы 7.
После полимеризации материала плинтусов 7 в усадочных зазорах с опалубками 1 формируют уплотнительные прослойки 6 из анаэробного герметика.
Особенности по варианту конструкции опоры (фиг.2).
Металлические опалубки 1 совмещены с плинтусом 7, то есть выполнены как единое целое.
При этом плинтус 7 примыкает и крепится непосредственно к несущей основе 4, а заливное покрытие 8 пола размещается сверху, закрывая и декорируя узлы крепления.
Торцовые зазоры между покрытием 8 пола и плинтусами 7 заполнены уплотняющими прослойками 16 из анаэробного герметика, которые служат в качестве декоративных и, главное, санитарно-гигиенических.
Опалубки 1 дополнительно связаны монтажными перемычками 17, которые являются арматурой наполнения 2.
Для повышения функциональной надежности на поперечном штыре 14 может быть смонтирован одно- или двухсторонний отбойник 15, описанный по фиг.1.
Вариант конструкции является более простым и дешевым, но обеспечивает все описанные показатели назначения, аналогично опоре по фиг.1.
Испытания опытных образцов строительной композитной опоры по описанным вариантам выполнения предложенной конструкции подтвердили достижение технических преимуществ по технологичности сборки и повышенной функциональной надежности эксплуатации в производственных, складских, торговых и т.п. помещениях, на обочинах дорог и платформ в качестве мобильно возводимых несущих стеновых перекрытий или функциональных ограждений соответственно.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста-строителя, показал, что она неизвестна, а с учетом возможности практического серийного изготовления опор на действующем производстве, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.