СБОРНО-ЩИТОВАЯ ОПАЛУБКА ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНОГО МОДУЛЯ МАЛОГАБАРИТНОГО ЗДАНИЯ ИЗ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Название	СБОРНО-ЩИТОВАЯ ОПАЛУБКА ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНОГО МОДУЛЯ МАЛОГАБАРИТНОГО ЗДАНИЯ ИЗ БЕТОННОЙ СМЕСИ
Разработчик (Авторы)	Федорчук Ю.М., Зыкова Н.С., Каратаев И.А., Коркин С.Д., Радивилова И.Ю., Федорчук И.Ю.
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	79904
Дата регистрации	20.01.2009
Правообладатель	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Область применения (класс МПК)	E04B 1/16 (2006.01)
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Полезная модель относится к строительным конструкциям, изготовляемых из бетонных смесей, а именно, к опалубке для сооружения малогабаритных жилых, промышленных и других зданий, и может найти применение при строительстве дачных домиков, индивидуальных гаражей, небольших складов и т.п.

Производственный опыт некоторых зарубежных и отечественных строительных организаций показывает, что возведение монолитных зданий и сооружений из бетона и железобетона при определенных условиях более экономично и производительно, нежели строительство из сборных элементов-панелей, блоков, кирпича и т.п. Это является следствием возможности использования бетона и стали пониженных марок и классов, отсутствия трудоемких работ по замоноличиванию стыков и узлов сборных элементов, снижения транспортных расходов. Кроме того, монолитные здания обладают повышенной пространственной жесткостью и прочностью (Цай Т.Н. Строительные конструкции. Т.2. Стройиздат, М., 1985 г., стр.248-249).

В то же время отмечается, что существенным препятствием для широкого применения способа монолитного строительства зданий и сооружений является сложность и дороговизна опалубки, в особенности для возведения потолочных перекрытий, а также большие трудозатраты на ее возведение и распалубку, потребность мощных грузоподъемных машин и механизмов. Следовательно, одной из задач монолитного домостроения является упрощение конструкции и удешевление опалубки, упрощение и удешевление производства монтажно-демонтажных работ.

Известна пространственная или туннельная опалубка для строительства жилых и общественных зданий из монолитного железобетона (ЦИНИ по строительству и архитектуре Госстроя СССР. Строительство жилых и общественных зданий из монолитного железобетона. Опыт зарубежного строительства. М., 1969 г., стр.22-30). Пространственная опалубка со щитами

размерами на комнату состоит из трех транспортабельных частей: объемного опалубочного элемента, катального хода и фасадной рамы или фасадного щита. Объемный опалубочный элемент состоит из щита для бетонирования плиты перекрытия, щитов для бетонирования продольной и поперечных стен, а также опалубки для бетонирования перемычки над проемом. Катальный ход включает рельсовый путь, консольную платформу (подмости) с настилом и перилами и опалубку для цоколей стен. Объемный опалубочный элемент имеет два механизма для распалубки: механизм для отрыва щитов опалубки от бетонных стен и механизм отрыва горизонтального щита от поверхности потолка.

При возведении здания объемный опалубочный элементы устанавливаются на плите перекрытия на расстоянии друг от друга, равном толщине бетонируемой стены. После этого пространство между элементами и потолочную часть опалубки армируют и заливают бетоном. При затвердевании бетона объемный опалубочный элемент отрывают от стен и потолка и выкатывают на консольные подмости с целью его перемещения и установления на новом месте.

Недостаток пространственной опалубки заключается в ее сложности и дороговизне, потребности мощных строительных машин и механизмов. Кроме того, пространственная опалубка не может быть непосредственно использована для возведения малогабаритных зданий.

Известна также сборно-щитовая опалубка размерами на комнату при строительстве многоэтажных зданий из монолитного железобетона (ЦИНИ по строительству и архитектуре Госстроя СССР. Строительство жилых и общественных зданий из монолитного железобетона. Опыт зарубежного строительства. М., 1969 г., стр.12-15. Прототип).

Опалубка состоит из трех стеновых щитов для бетонирования стен, одного щита для бетонирования перекрытия, и трех торцовых панелей, что составляет внутреннюю опалубку для одной комнаты, открытой со стороны наружной (фасадной) стены. При этом один из стеновых щитов снабжен временной обвязкой для образования дверного проема. Щит опалубки для бетонирования перекрытия вместе с поддерживающей опорной трубчатой конструкцией составляет один укрупненный элемент.

Каждый из стеновых щитов состоит из двух панелей, изготовленных из листов жесткого гибкого материала, например, фанеры, пластика, отстоящих друг от друга на расстоянии, равном толщине стен. Щиты снабжены устройствами для повышения жесткости панелей, которые включают горизонтальные и вертикальные ребра жесткости из деревянных брусьев стойки из швеллерного профиля, скрепленные стяжными болтами. Для выкатки после распалубки стеновые щиты оснащены роликами. Ролики имеются также в нижней части рамной опорной конструкции щита для потолочного перекрытия. В рабочем состоянии стеновые щиты, как и поддерживающая конструкция щита для потолочного перекрытия, через систему винтовых домкратов опираются на жестко соединенные с ним салазки.

Недостатки сборно-щитовой опалубки, как и ранее приведенной пространственной опалубки, заключаются в сложности конструкции и монтажа-демонтажа и в ее дороговизне, а также в потребности специального строительно-монтажного оборудования. Равным образом эта опалубка не может быть непосредственно использована для возведения малогабаритных зданий без существенных конструктивных изменений.

Поставлена задача - разработать простую по конструкции и технологичную при монтаже-демонтаже сборно-щитовую опалубку для возведения монолитных модулей из бетонных смесей при строительстве сборного малогабаритного здания бытового и промышленного назначения с площадью 12-18 м2.

Эта задача решена следующим образом. Опалубка состоит из металлической рамы, трех пар стеновых щитов и двух торцовых панелей или из четырех пар стеновых щитов из жесткого, относительно легкого, гибкого материала, например, фанеры, пластика и т.п., а также шести или восьми металлических решеток жесткости - трех или четырех внешних и трех или четырех внутренних. Рама сварена из нескольких отрезков прокатного швеллера, причем стороны рамы скреплены горизонтальными стержнями, а к днищам швеллеров приварены вертикальные стержни. На этой раме установлены стеновые щиты, состоящие из внешних и внутренних панелей, изготовленных, например, из многослойной влагостойкой фанера. Панели отстоят друг от друга на расстоянии, равном

толщине стен здания, причем это расстояние фиксируется бобышками. Через отверстия бобышек, а равным образом, через отверстия в панелях стеновых щитов и внешних и внутренних решеток жесткости пропущены стяжные болты, закрепленные на внутренних ребрах жесткости, посредством которых вышеназванные элементы стеновой опалубки стянуты в единую конструкцию. Торцовые фанерные панели прикреплены к торцам стеновых щитов том случае, когда ведется изготовление монолитного модуля без одной стенки. Решетки жесткости состоят из вертикальных стоек и горизонтальных поясов из уголкового или трубчатопрямоугольного профиля. Один из щитов опалубки снабжен коробкой или временной обвязкой для образования дверного или оконного проемов.

Далее сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

- на рис.1 - конструкция опалубки в разрезе по горизонтальной плоскости (разрез по б-б),

- на рис.2 - конструкция опалубки в разрезе по вертикальной плоскости (разрез по а-а),

- на рис.3 - конструкция металлической рамы в разрезе по горизонтальной плоскости (разрез по г-г),

- на рис.4 - конструкция узла крепления панелей щита и решеток жесткости в разрезе (узел А).

Конструкция сборно-щитовой опалубки.

Схематично сборно-щитовая опалубка представляет собой сооружение, состоящее из трех основных конструкций (рис.1, 2):

- металлической рамы I,

- трех стеновых фанерных щитов 2,

- шести металлических решеток жесткости 3.

Металлическая рама I (далее-рама) сварена из четырех отрезков швеллерного профиля (рис.3). Во внутреннем пространстве рамы, к ее сторонам и между собой, приварены горизонтальные стержни 4, являющиеся металлической арматурой при

бетонировании пола модуля. В углах рамы, а при необходимости и по ее периметру, к днищам швеллеров приварены вертикальные стержни 5, служащие металлической арматурой при бетонировании стен здания. Все стержни, вертикальные и горизонтальные, изготавливаются из круглого профиля.

Каждый из трех стеновых щитов (далее-щит) состоит из внешней 6 и внутренней 7 панелей, изготовленных из многослойной влагостойкой фанеры (рис.1, 2). Расстояние между панелями 6 и 7, равное толщине стен здания, фиксируется бобышками 8 с внутренними отверстиями (рис.4), через которые вместе с панелями 6 и 7 и внешней решеткой жесткости 9, пропущен стяжной болт 10, приваренный к внутренней решетке жесткости 11. Обязательным элементом двух, не связанных между собой щитов опалубки, являются торцовые панели 12 (устройство крепления на рисунке не указано). В одном из щитов опалубки, например в фасадном, смонтирована коробка или временная обвязка для образования дверного или оконного проема (на чертежах не показано).

Внешняя 9 и внутренняя 11 решетки жесткости (рис.1, 2, 4) состоят из стоек 13 и поясов 14, сваренных из уголкового или прямоугольного профиля. К внутренним решеткам жесткости 11 приварены стяжные болты 10, а внешние решетки жесткости 9 имеют отверстия для их пропуска.

Изготовление элементов и монтаж опалубки.

Из отрезков швеллерного профиля №10 сваривают раму I (рис.4). Размер рамы соответствует площади пола будущего модуля. Внутренние стороны рамы I посредством сварки связывают горизонтальными стержнями 4 из круглого профиля диаметром 8-10 мм. Стержни 4 с помощью сварки также скрепляют между собой. В углы рамы I и при необходимости по периметру рамы к днищам швеллерного профиля приваривают вертикальные стержни 5 из круглого профиля диаметром 18-20 мм. Высота стержней 5 равна высоте стеновых щитов опалубки.

Изготавливают решетки жесткости 3 (рис.1, 2), для чего стойки 13 из уголкового или прямоугольного профиля связывают сваркой с поясами из уголкового или прямоугольного профиля. При этом к внутренним решеткам жесткости 11 приваривают стяжные болты 10, а в стойках 13 внешней решетки

жесткости 9 просверливают отверстия для пропуска этих болтов (рис.4).

Из стандартных листов (1,5×1,5 м), но не менее (0,6×0,6 м) многослойной водостойкой фанеры толщиной 9-10 мм изготавливают внешние 6 и внутренние 7 панели стеновых щитов 2 (рис.1, 2). При этом в панелях просверливают отверстия для пропуска стяжных болтов 10. Фасадный щит снабжают коробкой или временной обвязкой для образования дверного или оконного проема. Подготавливают торцовые панели 12 из фанеры.

Из дерева или иного материала изготавливают бобышки 8. Их длина (100-120) мм (толщина стены модуля), внешний поперечный размер равен 25-30 мм, диаметр отверстий составляет 12 мм, т.е. под стяжной болт с резьбой М10. Болт может быть с головкой или без нее.

На монтажную площадку укладывают раму I с приваренными горизонтальными 4 и вертикальными 5 стержнями. По периметру забетонированной площадки вплотную к швеллерам рамы устанавливают внутренние решетки жесткости 11, которые для устойчивости временно скрепляют между собой и закрепляют относительно рамы. На стяжные болты 10 внутренних решеток жесткости 11 навешивают внутренние фанерные панели 7. Затем на эти же стяжные болты надевают бобышки 8, после чего на них навешивают внешние панели 6 и внешние решетки жесткости 9. Посредством резьбового соединения, т.е стяжных болтов 10 и гаек производят стягивание всех элементов стеновой опалубки. После этого к стеновым щитам опалубки, не связанным между собой, прикрепляют торцовые панели 12.

Демонтаж сборно-щитовой опалубки после бетонирования стен производится в порядке, изложенном выше.

После демонтажа опалубки заливается половое покрытие.

При возведении других модулей здания щиты опалубки используются многократно, а металлическая рама каждый раз изготавливается вновь.

Положительный эффект полезной модели: простота конструкции и монтажа-демонтажа опалубки, возможность многократного использования стеновых щитов и решеток жесткости.

Формула полезной модели

1. Сборно-щитовая опалубка для возведения монолитного модуля малогабаритного здания из бетонной смеси, включающая три стеновых щита, каждый из которых состоит из внешней и внутренней панелей из многослойной водостойкой фанеры и снабжен внешним и внутренним устройствами для увеличения жесткости панелей, причем эти устройства вместе с панелями щитов скреплены стяжными болтами, при этом боковые стеновые щиты снабжены торцевыми панелями, а один из щитов - обвязкой для образования дверного проема, отличающаяся тем, что стеновые щиты установлены на четырехугольную металлическую раму, сваренную из отрезков швеллерного профиля, связанных между собой горизонтальными металлическими стержнями, при этом к днищам швеллеров приварены вертикальные стержни из стального профиля, а устройства для увеличения жесткости панелей стеновых щитов выполнены в виде решеток из стального профиля, причем стяжные болты приварены к внутренним решеткам жесткости.

2. Сборно-щитовая опалубка по п.1, отличающаяся тем, что горизонтальные и вертикальные стержни металлической рамы изготовлены из круглого профиля, а решетки жесткости - из уголкового или прямоугольного профиля.

3. Сборно-щитовая опалубка по п.1, отличающаяся тем, что один из стеновых щитов снабжен обвязкой для образования оконного или дверного проема.

Изобретение "СБОРНО-ЩИТОВАЯ ОПАЛУБКА ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНОГО МОДУЛЯ МАЛОГАБАРИТНОГО ЗДАНИЯ ИЗ БЕТОННОЙ СМЕСИ" (Федорчук Ю.М., Зыкова Н.С., Каратаев И.А., Коркин С.Д., Радивилова И.Ю., Федорчук И.Ю.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога