Сборно-монолитная лестница и способ ее изготовления
COMPOSITE-MONOLITHIC LADDER AND METHOD OF ITS MANUFACTURING

Изобретение относится к области монолитного строительства объектов, в частности к способу возведения лестничного марша и конструкциям сборно-монолитных лестниц.
Из уровня техники известен способ формирования лестничного марша с помощью изготовленных металлических ферм для заливки бетонной смесью, включающих конструкцию нижней и боковой опалубки с расположенными заготовками для ступеней, внутри армированную металлическим каркасом (https://www.youtube.com/watch?7v=X_QfJcbf-Xg).
Способ формирования лестничного марша с помощью съемной опалубки пластинчатого типа (WO 106193595, CN, опубл 07.12.2016 г.).
Кроме того, известен способ изготовления лестничных маршей непосредственно на объекте с помощью изготовления рамы и несъемной опалубки из металлических непрофильных листов, помещение внутрь арматуры и заливки бетонной смеси (LT 2008090 А, опубл. 25.05.2010).
Недостатком данных способов является расход большого количества дорого металлического листа, кроме того, полученная в результате формования лицевая металлическая поверхность склонна к коррозии, скользкая, шумная и эстетически не привлекательная. Для устранения этих недостатков часто применяется дополнительная облицовка поверхности лестницы, что приводит затрате дополнительных ресурсов.
Известен способ использования в монолитном домостроении несъемной строительной опалубки с облицовочными наружными поверхностями из плит, где несъемная строительная опалубка содержит наружную и внутреннюю плиты, установленные на определенном расстоянии друг от друга с образованием внутреннего объема для установки арматуры и заполнения строительным наполнителем, и соединительные перемычки между плитами (RU 2510635, опубл. 10.02.2014 г.). Недостатком данного способа является необходимость в дополнительной трудоемкой и ресурсоемкой операции по облицовке как минимум лицевой поверхности ступеней после формирования контура ступеней лестницы, а также необходимость грузоподъемных механизмов, что не всегда целесообразно в случае частного строительства.
Можно отметить, что недостатками известных из уровня техники конструкций опалубок для изготовления лестничных маршей являются высокая трудоемкость монтажа и изготовления при низкой скорости изготовления, высокая материалоемкость, а для металлической несъемной опалубки низкая стойкость к пожарам. При этом несущие элементы ступеней выполнены либо из металла или толстого слоя бетона залитого в несъемную опалубку из металла, что влечет за собой необходимость дополнительной облицовки ступеней, при сохранении невысоких характеристик поверхности ступеней, а именно: прочности, морозостойкости, трещиностойкости, влагостойкости, истираемости, низких декоративных качеств и противоскользящих свойств, невысоких эргономических характеристик.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ изготовления конструкции и ее использование для формирования железобетонных лестничных маршей, состоящей из продольных и поперечных балочных элементов, изготовленных из полос металлического листа, расположенных параллельно друг другу соединенных соответственными концами с обоими первыми продольными балочными элементами таким образом, чтобы ограничить формовочный объем для бетонного раствора, закрывающего элемента для закрытия дна конструкции формы и армирующей бетон конструкции, погруженной в формовочный объем (RU 2525407, опубл. 10.08.2014). После крепления конструкции к конструкции здания в полость заливается бетон.
Однако указанное техническое решение в сравнении с заявленным имеет следующие недостатки:
- сложность в монтаже конструкции,
- ограничение возможности создания различных по длине, ширине ступени монолитных лестничных маршей,
- для формирования подступенника расходуется дорогостоящий металлический перфорированный лист,
- требуется дополнительная облицовка залитого формах бетона, что приводит к появлению дополнительных операций и доп.расходе материалов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка легкого в исполнении способа изготовления лестничного марша, который позволил бы создать лестничные марши различной протяженности, имеющие легкие, изящные, не требующие дополнительной облицовки ступени лицевой и тыльной поверхности, а также позволяющий сократить время сборки и изготовления, обеспечить максимальную долговечность лестничного марша, который позволяет оптимальным образом строить лестничные марши, в частности, облегчая операции для транспортировки и монтажа.
Техническим результатом, заявленного изобретения является уменьшение поперечного сечения и собственного веса лестничного марша, простота монтажа, исключение материалов на облицовку тыльной и лицевой поверхности лестницы, сокращение трудозатрат за счет отсутствия дополнительных операций по облицовке и сокращении времени работ.
Решение поставленной задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что в способе изготовления лестничного марша формовку лестничного марша производят непосредственно на объекте посредством заливки бетона в пустотную емкость опалубки опирающуюся на опорные поверхности расположенные на этажных или межэтажных плитах перекрытия (площадках). Пустотная емкость опалубки собирается из поперечных элементов имеющих Г-образное сечение, изготовленные из бетона, полимербетона или селикокальцита, гипса, выступающих в качестве элементов несъемной опалубки и образующих лицевую и тыльную поверхность формуемого лестничного марша. Боковые торцы закрываются торцевыми элементами и выполняются съемными из металла или фанеры и выполняют одновременно функцию несущей направляющей и торцевой опалубки. Сборка опалубки начинается с того, что поперечные элементы с Г-образным профилем устанавливаются вертикально в пазы торцевых элементов собранных в форме направляющей на полу нижней опорной площадки, два ряда поперечных элементов с Г-образным профилем образуют лицевую и тыльную поверхность будущего лестничного марша, затем сверху на торцы поперечных элементов собираются так же торцевые элементы, которые образуют вторую направляющую, закрывающую торец пустотной емкости с другой стороны. Вместе две направляющие, собранные из торцевых элементов и последовательность Г-образных элементов образующих лицевую и тыльную поверхность, формуемой лестницы и последовательность Г-образных элементов, образующих тыльную поверхность формуемой лестницы, образуют единую пустотную емкость, имеющую лестничное очертание. После окончания сборки пустотная емкость переворачивается и укладывается на одну из сторон сторону, образованную Г-образными элементами, затем один конец пустотной емкости закрепляется на верхней опорной площадке, второй конец на нижней опорной площадке с помощь анкеров. У этой пустотной емкости есть нижняя и верхняя щель, через верхнюю щель заполняется бетонная смесь, а нижняя закрывается при сопряжении пустотной емкости с нижней опорной площадкой. После заливки бетона в эту пустотную емкость имеющую лестничное очертание происходит процесс схватывания единой конструкции в течение необходимого времени. Далее демонтируются торцевые элементы, выполнявшие функцию несущих направляющих и удерживавшие пустотную емкость во время омоноличивания, далее торцы штукатурятся или облицовываются декоративным материалом. Возможен вариант исполнения из влагостойкой фанеры, когда торцевые элементы не демонтируются, а просто облицовываются декоративными панелями или красятся.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: На фиг. 1 представлен элементы лестничного марша, где 1 - верхняя сборка Г-образных элементов; 2 - нижняя сборка Г-образных элементов 3 - пространство для омоноличивания, заполнения бетоном, 4 - арматура или арматурная сетка.
На фиг. 2 представлена верхняя и нижняя ступени, соединенные торцевым элементом - вариант исполнения металл, где 5 - зигзагообразная составная часть торцевого элемент, вариант металлический, 12 - вставка для регулировки длины проступи - составная часть торцевого элемента, вариант металлический.
На фиг. 3 - вариант исполнения торцевого элемента - влагостойкая фанера, где 6 - торцевой элемент - вариант исполнения влагостойкая фанера, 7 - пазы для установки торцов Г-образных поперечных элементов, 8 - пластина для регулировки ширины паза, 9 - регулировочный болт, для регулировки ширины паза.
Формовку лестничного марша производят непосредственно на объекте в пустотную емкость образованную Г-образными поперечными элементами и торцевыми элементами, выступающими одновременно в качестве направляющих. По меньшей мере, два первых поперечных Г-образных элемента, представляющих наружную часть лестницы, расположенных параллельно друг другу, с помощью, по меньшей мере, двух торцевых элементов скрепляют, по меньшей мере, с двумя перевернутыми Г-образными элементами, образующих внутреннюю часть лестницы, расположенных параллельно со смещением на предполагаемую толщину лестницы относительно верхних Г-образных элементов лестничного марша чтобы ограничить формовочный объем для бетонного раствора. Одну сторону, собранный таким образом пустотной емкости поднимают с помощью лебедки и верхний край закрепляют к опорной площадке верхнего этажа, а низ этой пустотной емкости закрепляют на нижней межэтажной или этажной опорной площадке. Конструкция опалубки под омоноличивание представляет из себя пустотную емкость, в которую во всю длину, размещают арматурные стержни или армирующую сетку таким образом, чтобы они выступали на концах конструкции формы для того, чтобы закрепить эти стержни к межэтажным перекрытиям, по крайней мере, часть арматурных стержней быть выполнена с выпусками для обеспечения контакта с омоноличивающим или подстилающим слоем. Снизу образовавшаяся пустотная емкость подпирается телескопическими подпорками, после в верхнее отверствие этой емкости в полость нагнетается бетонный раствор, до тех пор, пока не будет залит верхний элемент ступени с учетом замоноличивания стыков между формируемой лестницей и верхней опорной площадкой. Далее происходит процесс схватывания единой конструкции в течение 7-х суток. Опалубка из Г-образных элементов является несъемной и остается в схватившемся бетоне, образуя облицовочный слой лестничного марша с внешней и внутренней сторон. Торцевые элементы, образующие направляющие и выполнившие функцию опалубки торцов демонтируются и торцы штукатурятся или облицовываются декоративным материалом. Лестничный марш готов к использованию.
Проступь и подступенник выступают одновременно в качестве элемента опалубки и облицовочного элемента, при этом проступь и подступенник работают как единая конструкция, поэтому для обеспечения в конструкции необходимой прочности на излом требуется меньше материалов, исключается дополнительная облицовка, которая утяжеляет конструкцию. Применение в качестве несъемной опалубки Г-образных элементов позволяет сформировать лицевую поверхность лестницы - верхняя сборка Г-образных элементов, а так же тыльную поверхность лестницы - нижняя сборка. В качестве боковых заглушек лестницы могут использоваться съемные или несъемные торцевые соединительные элементы.
За счет формы Г-образного элемента, который выступает одновременно в качестве несъемной опалубки и облицовочного элемента лестницы, которая позволяет формировать лицевую поверхность лестницы, эта несъемная опалубка повторяет контур проступи и подступенника лестницы. Г-образный элемент выполнен из бетона повышенной прочности на растяжение при изгибе бетона проступи (1,6-120 МПа). Проступь и подступенник могут быть сформованы с образованием между ними угла в диапазоне 60-90°. В зависимости от требуемых размеров проступи и подступенка производится отпил по их требуемой ширине.
Предложенное решение позволяет создать более совершенную конструкцию лестничного марша за счет использования в качестве несъемной опалубки, тонкостенных бетонных элементов Г-образного сечения, которые изготавливаются не непосредственно на строительной площадке, а серийно в условиях цеха, на основе простых повторяющихся технологических операций, максимально снижающих человеческий фактор, и сборку на строительной площадке уже готовых элементов, сопряженных согласно компьютерному чертежу, что сокращает время монтажа лестницы непосредственно на объекте, минимизирует строительный мусор, значительно снижает зависимость от человеческого фактора в процессе монтажа и исключает необходимость осуществления дополнительной операции по облицовке этой лестницы. Использование готовых монолитных бетонных элементов в качестве несъемной опалубки как верхней, так и внутренней поверхности лестничного марша позволяет снизить толщину лестничного марша с сохранением прочностных характеристик.