Способ возведения перекрытия здания или пролета сооружения

Способ возведения перекрытия здания или пролета сооружения

Реферат

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении или реконструкции монолитных или сборно-монолитных сооружений и, в частности, при бетонировании перекрытий зданий, пролетных строений мостов и причалов.

Известен способ [RU 2018603 C1, E04G 11/38, 30.08.1994], заключающийся в установке опалубки стен и перекрытия, бетонировании стен и перекрытия и последующем удалении опалубки с переопиранием отформованного перекрытия на опоры, при этом перекрытие бетонируют на самонесущую часть его толщины, а после набора забетонированной частью распалубочной прочности производят переопирание этой части перекрытия на временные опоры и доформовывают перекрытие до проектной толщины.

Этот способ позволяет использовать относительно простую опалубку. Его недостаток - сохраняющиеся высокая трудоемкость строительных работ с использованием съемной опалубки и необходимость применения временных опор, поддерживающих перекрытие или пролет до набора нижним слоем бетона прочности, достаточной для удержания свежеуложенного бетона монолитной части.

Известен также способ [RU 2107783 C1, Е04В 1/35, E04G 23/00, E04G 21/00, 27.03.1998], включающий отрывку котлованов и/или траншей, подготовку основания, возведение фундаментов и/или наземных, в том числе армированных, конструкций, которые выполняют сборными и/или монолитными из бетона и железобетона с армированием по крайней мере части железобетонных конструкций или их соединений и узлов протяженными силовыми элементами, по крайней мере, один из которых выполняют из материала с более высоким пределом текучести по сравнению с другими силовыми элементами того же направления, при этом силовой или силовые элементы из материала с более высоким пределом текучести включают в силовое армирование, по крайней мере, части монолитных, и/или сборных, и/или сборно-монолитных, воспринимающих, в том числе изгибающие нагрузки, участков зданий, сооружений, и/или их элементов, и/или их соединений и узлов, и/или конструкций в зонах, соответствующих зонам эпюры изгибающих моментов для наиболее неблагоприятных расчетных статических и/или динамических воздействий в диапазоне, перекрывающем максимальные значения последних и протяженном в обе стороны до не менее 1/3 максимального их значения, при этом, по крайней мере, часть фундаментов и/или наземных армированных конструкций выполняют слоистыми и/или послойно возводимыми, причем, по крайней мере, часть, по крайней мере, одной из поверхностей, контактирующую с монолитно возводимым слоем или его частью, выполняют на завершающей стадии формовки или после ее завершения до набора бетоном не более 5% его расчетной прочности с обработкой системой штыревых, цилиндрических, и/или клиновидных, и/или пластинчатых, и/или комбинированных элементов путем поступательного и/или возвратно-поступательного перемещения последних не менее, чем в одном направлении, и/или периодического вдавливания и извлечения, в том числе с возможностью угловых и/или сдвиговых перемещений последних, причем обработку проводят до частичного обнажения крупного заполнителя.

Недостатком этого технического решения является его относительно высокая сложность, связанная с необходимостью использования инвентарных или временных подпорок, устанавливаемых под несъемную опалубку для восприятия веса свежеуложенного бетона в процессе омоноличивания, а также относительно узкая область применения, поскольку не позволяет использовать его для создания относительно легких элементов несъемной опалубки, т.к. повышение жесткости и прочности предварительно напряженных железобетонных плит опалубки до требуемого значения приводит к неприемлемому с точки зрения транспортирования и монтажа росту их массы и габаритов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ возведения перекрытия здания или пролета сооружения [RU 2303681 C1, Е04В 5/36, E04G 23/00, 27.07.2007], заключающийся в том, что монтируют на опорных строениях сооружения, по меньшей мере, одну несъемную опалубочную плиту, активная поверхность которой снабжена анкерами, формируют на анкерах пространственный арматурный каркас, устанавливают бортовую опалубку и производят бетонирование, при этом до проведения бетонирования наклеивают на лицевую поверхность опалубочной плиты в ее продольном направлении композитные ленты на основе высокопрочных волокон.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкая область применения, поскольку этот способ не позволяет использовать его для создания относительно легких элементов несъемной опалубки с одновременным повышением их жесткости и прочности.

Задача изобретения - расширение области применения способа для создания относительно легких элементов несъемной опалубки с одновременным повышением их жесткости и прочности.

Требуемый технический результат - расширение области применения для реализации возможности создания относительно легких элементов несъемной опалубки с одновременным повышением их жесткости и прочности.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что монтируют на опорных строениях сооружения, по меньшей мере, одну несъемную опалубочную плиту, активная поверхность которой снабжена анкерами, закрепляют на анкерах пространственный арматурный каркас, устанавливают бортовую опалубку и производят бетонирование, при этом до проведения бетонирования наклеивают на лицевую поверхность опалубочной плиты в ее продольном направлении, по крайней мере, одну внешнюю армирующую ленту из углеродных волокон, согласно изобретению дополнительно наклеивают эпоксидным клеем, по крайней мере, одну внутреннюю армирующую ленту из углеродных волокон, а пространственный арматурный каркас выполняют из слоев углеродных нитей в виде объемной фигуры, имеющей вид правильной прямоугольной призмы, который формируют путем многократного поочередного наложения одного слоя углеродных нитей вдоль ребер и наложения двух слоев углеродных нитей под углом друг к другу с охватом ребер и граней правильной прямоугольной призмы, при этом, по крайней мере, одну внутреннюю армирующую ленту из углеродных волокон наклеивают эпоксидным клеем одной стороной к грани пространственного арматурного каркаса, примыкающей к активной поверхности формообразующего элемента, а другой стороной наклеивают эпоксидным клеем к самой активной поверхности опалубочной плиты в месте примыкания пространственного арматурного каркаса.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что наложение двух слоев углеродных нитей с охватом ребер и граней правильной прямоугольной призмы производят под прямым углом друг к другу.

Предложенный способ иллюстрируется примером его реализации.

На чертеже представлена конструкция несъемной опалубки с элементами съемной опалубки и строения, в которой используется несъемная опалубка.

На чертеже обозначены:

1 - формообразующий элемент несъемной опалубки;

2 - анкеры, заложенные в формообразующий элемент;

3 - внешняя композитная лента;

4 - элементы строения, в котором используется несъемная опалубка (например, опоры возводимого или реконструируемого пролетного строения);

5 - ферма жесткости;

6 - слои углеродных нитей, скрепленные при наложении эпоксидным клеем и образующие ребра и грани фермы жесткости;

7 - съемная опалубка;

8 - внутренняя композитная лента.

Несъемная опалубка содержит формообразующий элемент 1 с анкерами 2 на его активной поверхности и внешнюю арматуру 3 в виде, по меньшей мере, одной внешней композитной ленты, наклеенной вдоль формообразующего элемента 1 на его лицевую поверхность.

Кроме того, несъемная опалубка содержит ферму 5 жесткости, закрепленную на анкерах 2, которая содержит слои 6 углеродных нитей, которые при наложении скрепляются эпоксидным клеем и образуют объемную фигуру, имеющую вид правильной прямоугольной призмы, образованной многократным поочередным наложением одного слоя углеродных нитей вдоль ребер и наложением двух слоев углеродных нитей под углом друг к другу с охватом ребер и граней правильной прямоугольной призмы.

Несъемная опалубка содержит также внутреннюю композитную ленту 8 из углеродных волокон, которая одной стороной наклеена эпоксидным клеем к грани фермы жесткости, примыкающей к активной поверхности формообразующего элемента 1, а другой стороной к самой активной поверхности формообразующего элемента 1 в месте примыкания фермы жесткости.

Наложение двух слоев углеродных нитей с охватом ребер и граней правильной прямоугольной призмы производят преимущественно под прямым углом друг к другу, что создает максимальную жесткость конструкции с учетом различных возможных направлений воздействия.

В качестве формообразующего элемента 1 могут использоваться железобетонные, армоцементные, фибробетонные плоские или профильные плиты, а также металлические листы различного профиля.

Внешняя 3 и внутренняя 8 композитные ленты представляют собой тканевые (однослойные) или ламинантные (многослойные) ленты, выполненные на основе высокопрочных на растяжение волокон (углеродных, стеклянных, арамидных и т.п.).

Внешнюю 3 и внутреннюю 8 композитные ленты наклеивают соответственно на лицевую поверхность вдоль формообразующего элемента 1 и на его активную поверхность при закреплении фермы 5 жесткости на анкерах 2 формообразующего элемента 1. Направление наклейки внешней 3 и внутренней 8 композитных лент вдоль формообразующего элемента 1 ориентируют высокопрочные волокна, которые располагаются вдоль композитных лент, в направлении ожидаемых растягивающих усилий, действующих на несъемную опалубку в составе сборно-монолитной конструкции.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

На элементы 4 строения, в котором используется несъемная опалубка (например, опоры возводимого или реконструируемого пролетного строения), укладывают вдоль пролета один или несколько формообразующих элементов 1 несъемной опалубки.

Внешнюю композитную ленту 3 наклеивают в направлении, соответствующем направлению растягивающих усилий, возникающих в пролетном строении. Активную поверхность формообразующего элемента 1 снабжают анкерами 2, к которым жестко крепят ферму 5 жесткости, которая создает пространственный арматурный каркас.

Ферму 5 жесткости выполняют путем поочередного наложения с закреплением эпоксидным клеем слоев 6 углеродных нитей на основу в форме прямоугольного параллелепипеда в следующем порядке: одного слоя вдоль ребер и двух слоев углеродных нитей под углом друг к другу вдоль граней. В результате, при застывании эпоксидного клея образуется объемная фигура, имеющая вид правильной прямоугольной призмы.

Такое выполнение фермы жесткости 5 придает ей жесткость и прочность, которые не уступают металлическим конструкциям при существенно меньшей массе.

Кроме того, при установке фермы жесткости 5 на активную поверхность формообразующего элемента 1 к примыкающей к ней грани фермы жесткости приклеивают одной стороной внутреннюю композитную ленту 8, которую другой стороной приклеивают к активной поверхности формообразующего элемента 1. Это приводит к дополнительному усилению конструкции, в частности увеличению ее жесткости и трещиностойкости.

После того, как сформируют пространственный арматурный каркас, монолитную часть ограждают съемной бортовой опалубкой 7 и укладывают бетонную смесь. Несъемная опалубка без поддерживающих опор выдерживает вес свежеуложенной бетонной смеси массивной монолитной части. Съемную бортовую опалубку 7 удаляют после набора бетоном распалубочной прочности.

Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении области применения способа, поскольку обеспечивается возможность создания относительно легких элементов несъемной опалубки в виде единой фермы жесткости, к которой приклеена внутренняя армирующая лента и которая другой своей стороной приклеена к формообразующему элементу. Все это обеспечивает повышение жесткости и прочности несъемной опалубки, а также исключает использование металла, т.е. уменьшается металлоемкость конструкции с одновременным уменьшением массы и повышением жесткости, прочности и трещиностойкости.

Способ возведения перекрытия здания или пролета сооружения, заключающийся в том, что монтируют на опорных строениях сооружения, по меньшей мере, одну несъемную опалубочную плиту, активная поверхность которой снабжена анкерами, закрепляют на анкерах пространственный арматурный каркас, устанавливают бортовую опалубку и производят бетонирование, при этом до проведения бетонирования наклеивают на лицевую поверхность опалубочной плиты в ее продольном направлении, по крайней мере, одну внешнюю армирующую ленту из углеродных волокон, отличающийся тем, что дополнительно наклеивают эпоксидным клеем, по крайней мере, одну внутреннюю армирующую ленту из углеродных волокон, а пространственный арматурный каркас выполняют из слоев углеродных нитей в виде объемной фигуры, имеющей вид правильной прямоугольной призмы, который формируют путем многократного поочередного наложения одного слоя углеродных нитей вдоль ребер и наложения двух слоев углеродных нитей под углом друг к другу с охватом ребер и граней правильной прямоугольной призмы, при этом, по крайней мере, одну внутреннюю армирующую ленту из углеродных волокон наклеивают эпоксидным клеем одной стороной к грани пространственного арматурного каркаса, примыкающей к активной поверхности формообразующего элемента, а другой стороной наклеивают эпоксидным клеем к самой активной поверхности опалубочной плиты в месте примыкания пространственного арматурного каркаса.