Элемент строительной конструкции и пластинчатые элементы жесткости для такого элемента

Элемент строительной конструкции и пластинчатые элементы жесткости для такого элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение касается предварительно изготовленного, опорного элемента строительной конструкции, такого как элемент конструкции пола, или подобные им, содержащего железобетонные плиты, имеющие несколько отдельных, параллельных, горизонтально отделенных, взаимно несоединенных, продольно продолжающихся пластинчатых элементов жесткости, причем каждый имеет стенку с первым продольным краевым участком, встроенным в бетон, так что значительный участок стенки свободно выступает, по существу перпендикулярно от первой стороны, образующей поверхность бетонной плиты.

Изобретение также касается пластинчатого элемента для упрочнения элемента строительной конструкции из железобетона, такого как элемент конструкции пола или подобные им, где пластинчатый элемент состоит из продольно продолжающейся стенки с первым продольным краевым участком, анкерованным в бетон, со значительным участком стенки, свободно выступающим из бетона.

К строительным конструкциям, в общем, относятся стеновые элементы, конструкции пола или т.п., содержащие относительно тонкую, железобетонную плиту толщиной около 50 мм. Они имеют частично встроенные пластинчатые элементы для упрочнения, не армированной, бетонной плиты, в которой встроенный участок пластинчатых элементов будет подвергаться напряжениям сдвига при загрузке бетонной плиты. Таким образом, требуется прочное сцепление между бетоном и пластинчатыми элементами жесткости.

В SE 9503498-9 описана каркасная конструкция пола, содержащая бетонную плиту, усиленную арматурной сеткой, с отлитыми наружными пластинчатыми балками. Врезные участки выполнены на самом верхнем крае пластинчатой балки для образования, в общем, треугольных язычков. Эти язычки являются отклоняемыми так, чтобы образовать анкерный участок пластинчатых балок в бетонной плите, а также поддерживать арматурную сетку. Конечно, прочное крепление и зацепление в бетонной плите получено, но требуется сложный способ производства, требующий много времени.

В ЕР А1 0512135 А1 описана толстая бетонная плита с полностью встроенными пластинами с двойным изгибом, которые выполняют функцию нижней арматуры бетонной плиты. Пластины взаимно соединены, таким образом, их можно использовать в качестве отливочной формы при формировании плиты, посредством сгибания одной или двух смежных пластин на другую пластину, после чего этот перегиб выполняется волнистым в продольном направлении пластин, при этом образуя волнообразный напуск.

Задача настоящего изобретения состоит в создании совместно работающей конструкции, содержащей несколько пластинчатых элементов жесткости и тонкую бетонную плиту, применяемую в различных элементах строительной конструкции, таких как стеновые элементы и конструкции пола. Поскольку рассматривается тонкая бетонная плита, элементы жесткости должны быть анкерованы неглубоко, и в основном требуется сцепление между встроенным участком пластинчатых элементов жесткости и бетоном. Кроме того, важно, чтобы это сцепление можно было получить простым и недорогим способом.

Эта задача достигается посредством элемента строительной конструкции, как определено выше, и характеризующегося тем, что продольный краевой участок имеет по существу волнообразный напуск от плоскости стенки.

Под волнообразным напуском, в общем, понимают непрерывно соединенную волнообразную форму, имеющую по существу определенную синусоидальную форму, даже если возможны прерываемо соединенные волнообразные формы, имеющие синусоидальные, зубчатые, зигзагообразные формы или т.п.

Вследствие выполнения встроенного участка пластинчатых элементов жесткости с волнообразным напуском в бетоне получают прочное анкерное крепление, которое может выдерживать большие напряжения сдвига. Кроме того, волнообразный напуск может быть анкерован с меньшей встроенной глубиной по сравнению с SE 9503498, от 10 до 15 мм, вместо 35 мм. Таким образом, волнообразный напуск не соприкасается с имеющейся арматурой в бетонной плите, пластинчатые элементы не "разрушают" в некоторой степени бетонную плиту, как в SE 9503498-9, и, наконец, снижены требования к области в боковых направлениях.

Кроме того, "удлинение" пластины достигается благодаря напуску, поскольку увеличивается встроенная, эффективная длина пластинчатого элемента. С помощью этого "удлинения" получают холодную обработку пластины, которая повышает твердость стали и, таким образом, повышает прочность соединения. Дополнительное, значительное преимущество состоит также в том, что волнообразный напуск может быть изготовлен посредством значительно более простого механического оборудования, по сравнению с SE 9503498-9, которое также может быть согласовано с другими профильными машинами.

Однако волнообразный напуск, описанный в ЕР А1 0512135 А1 решает совершенно другие задачи. Во-первых, он облегчает взаимное соединение различных пластинчатых элементов, так чтобы прочно удерживать их вместе, и, таким образом, образовать собранную формованную бетонную конструкцию. Во-вторых, плоский фланцевый участок, в целом, пластины встроен в бетон, что только приводит к передаваемому усилию арматуры, которое повышает прочность на изгиб бетонной плиты, вместо упрочнения конструкции, как в случае настоящего изобретения, с частично встроенными пластинчатыми стенками.

Другая задача настоящего изобретения состоит в создании пластинчатого элемента для упрочнения элемента строительной конструкции, как было указано.

Поставленные задачи достигаются за счет того, что в предварительно изготовленном опорном элементе конструкции пола, содержащем железобетонную плиту, имеющую несколько отдельных, параллельных, горизонтально отделенных, взаимно несоединенных, продольно продолжающихся пластинчатых элементов жесткости, причем каждый имеет стенку с первым продольным краевым участком, встроенным в бетон, так что значительный участок стенки свободно выступает, по существу перпендикулярно от первой стороны, образующей поверхность бетонной плиты, продольный краевой участок имеет по существу волнообразный напуск от плоскости стенки, причем второй продольный краевой участок стенки также имеет по существу волнообразный, непрерывный напуск от плоскости стенки и отлит и анкерован в другой бетонный элемент, принадлежащий элементу конструкции пола и расположенный на расстоянии от бетонной плиты, при этом пластинчатые элементы жесткости расположены по существу горизонтально.

Предпочтительно по существу волнообразный напуск от плоскости стенки является непрерывным.

Кроме того, напуск первого продольного краевого участка может быть образован в форме Δ-ного напуска, который соединен со стенкой.

Предпочтительно бетонная плита может быть отлита из бетона, армированного волокнами, например, бетона, армированного стальными волокнами.

Другим аспектом изобретения является пластинчатый элемент для упрочнения элемента конструкции пола из железобетона, содержащий продольную продолжающуюся стенку с первым продольным краевым участком, подлежащим анкеровке в бетон, со значительным участком стенки, свободно выступающим из бетона, в котором продольный краевой участок имеет по существу волнообразный напуск от плоскости стенки.

Предпочтительно по существу волнообразный напуск от плоскости стенки выполнен непрерывным.

Кроме того, напуск первого продольного краевого участка может быть образован в виде Δ-ного напуска, который соединен со стенкой.

Дополнительно от второго продольного краевого участка стенки может выступать фланец, который предпочтительно представляет собой изогнутый участок стенки, по существу перпендикулярный этой стенке.

Еще более предпочтительно второй продольный краевой участок стенки имеет по существу волнообразный, непрерывный напуск от плоскости стенки, причем напуск второго продольного краевого участка может быть образован в форме Δ-ного напуска, который соединен со стенкой.

Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид в перспективе с частичным разрезом элемента стенового блока с встроенными пластинчатыми элементами жесткости согласно первому варианту выполнения изобретения;

Фиг.2 - вид сверху в сечении по Фиг.1;

Фиг.3 - вид в перспективе пластинчатого элемента жесткости по Фиг.1;

Фиг.4 - вид с торца пластинчатого элемента жесткости по Фиг.3;

Фиг.5 - вид в сечении, аналогичный виду по Фиг.2, элемента стеновой конструкции с пластинчатым элементом жесткости согласно второму варианту выполнения пластинчатого элемента жесткости; и

Фиг.6а и 6b - горизонтальный вид и вертикальный вид в сечении, соответственно, элемента конструкции пола с пластинчатыми элементами жесткости по изобретению.

На фиг.1 и 2 показан опорный элемент 11 стеновой конструкции согласно первому варианту выполнения изобретения, в котором элемент 11 стеновой конструкции содержит вертикальную, армированную, предпочтительно армированную стальными волокнами, бетонную плиту 13 с несколькими встроенными пластинчатыми элементами жесткости 15, и предназначенную для образования опорной наружной или промежуточной стенки, в которой пластинчатые элементы жесткости 15 предназначены для упрочнения элемента 11 стеновой конструкции, так что он может легче поглощать напряжения вследствие сжатия или изгибающих моментов.

Пластинчатые элементы жесткости 15 выполнены по существу вертикально ориентированными, горизонтально разделенными, а также отдельными и параллельными относительно друг друга, причем каждый имеет стенку 17, где значительный участок стенки выступает свободно и по существу перпендикулярно от поверхности 19, образующей первую сторону бетонной плиты 13. Пластинчатые элементы жесткости 15, которые не являются взаимно соединенными, анкерованы в бетонной плите 13 посредством первого продольного краевого участка 21 стенки 17, и которые показаны на Фиг.3 и 4, демонстрируют участок, отогнутый от плоскости полотна 17, который может быть получен, например, посредством гофрирования первого продольного краевого участка 21. Это можно осуществить вдоль всего продольного краевого участка или частично вдоль него, посредством любого известного способа, например, продольный краевой участок 21 скручивается между двумя зубчатыми колесообразными валками, так что получают волнообразную, непрерывную волнистость или напуск, предпочтительно Δ-ной формы, показанный на виде с торца по Фиг.4.

Соответственно, в первую очередь, волнообразный напуск, который образует анкерное крепление в бетоне, не плоском полотне 17, поглощает напряжение при сдвиге, присутствующее в бетоне.

Эта волнистость обеспечивает эффективное сцепление в бетоне и поглощает эти напряжения сдвига, действующие на пластинчатые элементы жесткости, параллельно полотну 17, при загрузке элемента 11 стеновой конструкции. Пластинчатые элементы жесткости 15 могут быть изготовлены из стальных пластин, предпочтительно из оцинкованной или нержавеющей стали, которые обеспечивают устойчивость к коррозии. Толщина пластинчатых элементов жесткости составляет около 1-3 мм. От второго продольного краевого участка пластинчатых элементов жесткости 15, фланец 23 выступает по существу перпендикулярно относительно стенки 17.

Между пластинчатыми элементами жесткости 15 установлены теплоизоляционные плиты 25. Таким образом, стенка 17 пластинчатых элементов жесткости 15 будет продолжаться между смежными теплоизоляционными плитами 25 перпендикулярно наружу от бетонной плиты 13. В этом варианте выполнения изобретения, теплоизоляционные плиты 25 снабжены непоказанными щелями, которые предназначены для приема фланца 23 пластинчатых элементов жесткости. Щели предпочтительно расположены на половине толщины теплоизоляционных плит 25. Расположение щелей в теплоизоляционных плитах 25 не ограничено центром изоляционного слоя, они также могут иметь другие расположения. Щели продолжаются вертикально на Фиг.1 и, таким образом, параллельно фланцу 23. Посредством этой установки теплоизоляционные плиты 25 будут фиксироваться и удерживаться против бетонной плиты 13, не требуя других средств крепления плит 25. Что касается фланца 23, помимо указанных форм, также подходят другие формы. Например, сгибаемый участок может быть двойным, то есть Т-образным, для установки в щели двух смежных теплоизоляционных плит 25 или наклонным, вместо размещения под прямым углом, относительно стенки 17, но также возможны и другие формы.

Предпочтительно, плиты 25 состоят из по существу уплотненного материала, такого как поропласт, или плит, выполненных из минеральной ваты для образования щели в плитах 25.

На другой стороне плит 25, которая не обращена к бетонной плите 13, прикреплена зацементированная арматурная сетка 29, которая покрыта слоем 27 цементирующего раствора. Эта зацементированная арматурная сетка 29 расположена на небольшом расстоянии от теплоизоляционных плит 25, так что зацементированная арматурная сетка 29 будет по существу центрирована в слое 27 цементирующего раствора.

Это центрирование завершается при использовании стяжки 31 в виде провода или ленты, которое, с помощью первого согнутого вниз торцевого участка 33, размещено в пластинчатых элементах жесткости 15, предпочтительно путем зацепления первого торцевого участка 33 в выемке или отверстии во фланце 23 пластинчатых элементов жесткости 15. Кроме того, стяжка 31 продолжается от бетонной плиты 13 и по существу перпендикулярно относительно этой плиты, между теплоизоляционными плитами 25, так чтобы упираться в наружную сторону плит 25 вторым торцевым участком 35.

Элемент 11 стеновой конструкции может быть изготовлен способом, в котором горизонтально продолжающаяся форма заполняется бетоном, армированным волокном, предпочтительно бетоном, армированным стальными волокнами, до уровня, соответствующего толщине бетонной плиты 13, например, 50 мм. Пластинчатые элементы жесткости 15 устанавливают в щели теплоизоляционных плит 25 посредством фланца 23, так что волнистость 21 первого продольного краевого участка выступает от плит 25 и образует участок 21 пластинчатых элементов жесткости, подлежащий анкеровке в бетонной плите 13. При размещении теплоизоляционных плит 25 вместе с пластинчатыми элементами жесткости 15, устанавливаемыми в щелях, на новый бетон, этот участок будет погружен на заданную глубину в бетон. Желаемая глубина анкеровки зависит от толщины бетонной плиты 13, но при толщине около 50 мм подходит глубина анкеровки около 10-15 мм.

Альтернативно, наоборот, бетон может быть нанесен на уже развернутую изоляцию, включающую пластинчатые элементы жесткости.

Соответственно, при изготовлении элемента 11 стеновой структуры, и независимо от количества заливаемого бетона, армированного стальными волокнами, желаемая глубина анкеровки пластинчатых элементов жесткости 15 будет постоянной, поскольку теплоизоляционные плиты 25 вместе с пластинчатыми элементами жесткости 15 расположены на поверхности бетона.

После затвердевания бетонной плиты 13 твердое анкерное крепление, а также фиксация теплоизоляционных плит 25 относительно бетонной плиты достигаются в этом производственном процессе, так что пластинчатые элементы жесткости 15 обеспечивают стеновой конструкции 11 превосходную прочность против коробления и изгиба.

На стороне теплоизоляционных плит 25, которая не обращена к бетонной стенке 13, может быть прикреплена зацементированная арматурная сетка 29, которая удерживается относительно плит 25 посредством стяжек 31, расположенных между плитами 25, от второго продольного краевого участка 23 пластинчатых элементов жесткости 15 к наружной стороне плит 25. Эти стяжки 31 прикреплены своими первыми торцевыми участками 33 к пластинчатым элементам жесткости 15, тогда как они посредством хвостовика 36 на втором торцевом участке 35 упираются в наружную сторону плит 25. На вторые торцевые участки 35 может быть наложена арматурная сетка 29, например, посредством соединяющих проводов или т.п. Цементирующий слой теперь может быть нанесен на покрытую армированную сторону плит 25 для образования цементирующего слоя 27, с центрированной арматурой, как описано выше.

В варианте выполнения элемента 11 стеновой конструкции, показанном на Фиг.5, пластинчатые элементы жесткости 15' согласно другому варианту выполнения изобретения расположены между теплоизоляционными плитами, и затем, посредством второго продольного краевого участка 23, анкеруются непосредственно в цементирующий слой 27. Этот цементирующий слой расположен на некотором расстоянии от бетонной плиты 13. В этом варианте выполнения, как первый, так и второй продольный краевой участок 21, 23 является волнистым. Анкеровка в цементирующий слой 27 предпочтительно осуществляется в локальных выемках 28 цементирующего слоя 27 посредством образования полостей в теплоизоляционных плитах 25. Чтобы избежать термических напряжений в элементе стеновой конструкции, стенка 17 пластинчатых элементов жесткости 15' может быть снабжена не показанными щелями для снижения теплопереноса в стенку 17.

На фиг.6а и 6b показана опорная конструкция 47 пола из железобетона, в которой можно использовать пластинчатые элементы жесткости по изобретению. Конструкция 47 пола содержит верхний каркас 48 из бетона, который соединен с нижерасположенной, горизонтальной бетонной плитой 49 (Фиг.6b). Каркас 48 содержит несколько продольных, параллельных соединительных элементов 51, которые взаимно соединены посредством расположенных поперечно перегородок 53 для обеспечения устойчивости каркаса 48 в поперечном направлении. Расстояние между соединительными элементами 51 составляет около 60 мм согласно общим строительным нормам.

На нижнем крае каждого соединительного элемента 51 встроен пластинчатый элемент жесткости 15', согласно второму варианту выполнения по Фиг.5, посредством первого, волнистого продольного краевого участка 21 стенки 17, как описано выше в связи с элементом стеновой конструкции. Соответственно, пластинчатые элементы жесткости выполнены горизонтально разделенными, отдельными и параллельными друг другу. Значительный участок стенки 17 выступает свободно и расположен по существу перпендикулярно, вертикально наружу от нижней поверхности 54 соединительных элементов 51, а пластинчатые элементы жесткости 15' продолжаются вдоль реечных элементов 51. Второй продольный краевой участок 23 полотна анкерован в бетонную плиту 49 аналогичным образом. Следовательно, каркас 48 расположен на нижней бетонной плите 49 посредством пластинчатых элементов жесткости 15', а волнистость будет обеспечивать эффективное сцепление в бетоне, которое будет поглощать напряжения сдвига, действующие на пластинчатые элементы жесткости параллельно стенке 17, при нагрузке конструкции пола.

В промежуточном пространстве между каркасом 48 и нижней бетонной плитой 49 образовано некоторое пространство для приема теплоизоляции 50, электрических кабелей, водопроводных и канализационных труб и т.п. На верхней части каркаса 48 может быть прикреплен слой 55 пола, такой как древесные плиты, паркет или т.п. Соответствующим образом источник поглощения вибраций, например Sylomer, установлен между слоем 55 пола и элементами 51 конструкции пола. Конструкция 47 пола также поддерживает элемент 59 стеновой конструкции.

В варианте выполнения по Фиг.6а и 6b каркас 48 размещен над бетонной плитой 49, но при желании также приемлем и обратный вариант.

Изобретение не ограничивается использованием бетона, армированного стальными волокнами, также можно использовать армирование другими волокнами, такими как пластиковые или композитные волокна. Кроме того, подходит традиционное армирование стержнями или проводами, предварительно натянутыми или ослабленными.

1. Предварительно изготовленный опорный элемент конструкции (47) пола, содержащий железобетонную плиту (49), имеющую несколько отдельных, параллельных, горизонтально отделенных, взаимно несоединенных, продольно продолжающихся пластинчатых элементов жесткости (15'), причем каждый имеет стенку (17) с первым продольным краевым участком (21), встроенным в бетон, так что значительный участок стенки (17) свободно выступает, по существу, перпендикулярно от первой стороны, образующей поверхность бетонной плиты (49), отличающийся тем, что продольный краевой участок (21) имеет, по существу, волнообразный напуск от плоскости стенки (17), причем второй продольный краевой участок (23) стенки (17) также имеет, по существу, волнообразный, непрерывный напуск от плоскости стенки (17) и отлит и анкерован в другой бетонный элемент (51), принадлежащий элементу (47) конструкции пола и расположенный на расстоянии от бетонной плиты (49), при этом пластинчатые элементы жесткости (15') расположены, по существу, горизонтально.

2. Элемент конструкции пола по п.1, отличающийся тем, что, по существу, волнообразный напуск от плоскости стенки (17) является непрерывным.

3. Элемент конструкции пола по п.1 или 2, отличающийся тем, что напуск первого продольного краевого участка (21) образован в форме Δ-ного напуска, который соединен со стенкой (17).

4. Элемент конструкции пола по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что бетонная плита (13) отлита из бетона, армированного волокнами, предпочтительно, бетона, армированного стальными волокнами.

5. Пластинчатый элемент (15') для упрочнения элемента конструкции (47) пола из железобетона, содержащий (15') продольную продолжающуюся стенку (17) с первым продольным краевым участком (21), подлежащим анкеровке в бетон, со значительным участком стенки, свободно выступающим из бетона, отличающийся тем, что продольный краевой участок (21) имеет, по существу, волнообразный напуск от плоскости стенки (17).

6. Пластинчатый элемент по п.5, отличающийся тем, что, по существу, волнообразный напуск от плоскости стенки (17) выполнен непрерывным.

7. Пластинчатый элемент по любому из п.5 или 6, отличающийся тем, что напуск первого продольного краевого участка (21) образован в виде Δ-ного напуска, который соединен со стенкой (17).

8. Пластинчатый элемент по любому из пп.5-7, отличающийся тем, что от второго продольного краевого участка (23) стенки (17) выступает фланец (23).

9. Пластинчатый элемент по п.8, отличающийся тем, что фланец (23) представляет собой изогнутый участок стенки (17), который, по существу, перпендикулярен этой стенке.

10. Пластинчатый элемент по любому из пп.5-7, отличающийся тем, что второй продольный краевой участок (23) стенки (17) имеет, по существу, волнообразный, непрерывный напуск от плоскости стенки (17).

11. Пластинчатый элемент по п.10, отличающийся тем, что напуск второго продольного краевого участка (23) образован в форме Δ-ного напуска, который соединен со стенкой (17).