ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ БЕЗРУЛОННОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 1994 года по МПК E04B7/00 

Изобретение относится к строительным конструкциям покрытий жилых, промышленных и общественных зданий.

Известно техническое решение железобетонной панели покрытия Н-образной формы, включающей продольные балки, монолитно объединенные с плитой, и уложенный сверху утеплитель [1].

Недостатком указанной конструкции покрытия является то, что утеплитель расположен сверху над плитой и для устройства гидроизоляции панели необходимо выполнить работы по укладке дополнительного слоя - обшивки, при этом изготовление панели требует дополнительных трудозатрат на укладку утеплителя, устройство гидроизоляции, к тому же требуется повышенный расход материалов на обшивку.

Известно также техническое решение покрытия, в котором имеется сборная армоцементная вогнутая цилиндрическая оболочка, включающая плиту и продольные ребра, причем для повышения жесткости конструкции и облегчения процесса устройства теплоизоляционного ковра продольные ребра выполнены изогнутыми в вертикальной плоскости, а армоцементная плита объединена с ребрами посредством сварки [2].

К недостаткам этой конструкции оболочки следует отнести выполнение опорных ребер только по длинной стороне оболочки вследствие этого в оболочке происходят большие прогибы у короткого края оболочки, снижается несущая способность, возникает необходимость устройства соединительных связей, работающих на сдвиг, между цилиндрической оболочкой и продольными ребрами. Связи эти выполняются посредством сварки закладных деталей, расположенных вдоль края тонкостенной оболочки и продольных ребер. Кроме увеличения трудозатрат на изготовление и монтаж и увеличения расхода материалов и стали, выполнение сварных соединений приводит к образованию и раскрытию трещин вокруг закладных деталей в тонкостенном элементе оболочки, в свою очередь, эти трещины снижают долговечность конструкции вследствие коррозии арматуры и исключают возможность выполнения покрытия безрубероидным.

Наиболее близким к изобретению являетcя железобетонное безрулонное покрытие [3], которое включает несущие железобетонные плиты и кровельные элементы, состоящие из теплоизоляции и железобетонного слоя. В кровельных элементах теплоизоляция и железобетонный слой соединены между собой жестко, железобетонный слой выполнен лоткообразной формы и с торца имеет выступ для перекрытия смежной плиты. Поскольку железобетонный слой выполняют плоским, а утеплитель присоединяют к нему слоем переменной высоты, то при укладке кровельного элемента на плоские плиты теплоизоляцией вниз железобетонный слой изгибается в цилиндрическую форму с поднятыми краями. Железобетонные несущие плиты монтируют на строительные балки с уклоном, и швы между плитами замоноличивают. Сверху на эти плиты укладывают кровельные элементы.

Недостатком такого покрытия является необходимость двух отличных по конструкции и технологии изготовления железобетонных элементов, что требует увеличения производственной площади вдвое и наличия двух отличающихся друг от друга технологических оснасток. Это приводит к удорожанию производства сборных элементов покрытия и росту трудозатрат. Недостатком этого покрытия является также то, что теплоизоляцию необходимо выполнять слоем переменной высоты, что приводит к увеличению расхода теплоизоляции и трудозатрат.

Целью изобретения является сокращение материалоемкости, упрощение технологии изготовления и монтажа и сокращение трудозатрат.

Указанная цель достигается тем, что железобетонное безрулонное покрытие снабжено вкладышем, установленным между ребрами в поперечном направлении, одной высоты с ними, несущие железобетонные плиты выполнены составными из лотковых элементов и продольных ребер, на каждое из которых оперты внахлест лотковые элементы, причем верхняя грань ребра выполнена вогнутой под лотковый элемент, а на каждый вкладыш оперты смежные лотковые элементы, при этом толщина слоя теплоизоляции имеет постоянное сечение, а железобетонный слой и лотковый элемент имеют ширину, большую ширины теплоизоляции, и установлены со сдвигом в противоположных направлениях относительно теплоизоляции.

Предложенное железобетонное безрулонное покрытие характеризуется новой совокупностью признаков, приводящих к получению положительного эффекта.

Железобетонное безрулонное покрытие снабжено вкладышем, установленным между ребрами в поперечном направлении, одной высоты с ними, благодаря чему несущий лотковый элемент укладывается на ребра с опиранием по периметру и свободно проскальзывает под действием нагрузки, приложенной на поверхность этого несущего элемента. Работе несущего лоткового элемента присущи все признаки работы пространственного элемента и высокая несущая способность. При малой толщине несущего лоткового элемента и простоте выполнения достигаются экономическая выгода в расходе материалов и снижение трудозатрат. Выполнение несущих железобетонных плит составными из лотковых элементов и продольных ребер, на каждое из которых оперты внахлест лотковые элементы, по новому решает конструкцию и монтаж покрытия. Продольные ребра, на которые опираются лотковые элементы, заменяют два продольных ребра ребристых плит покрытия, их несущая способность эквивалента, но монтаж одного продольного ребра вместо двух ребер ребристых плит, зазор между которыми необходимо замоноличивать, приводит к сокращению материалоемкости, т.к. бетон замоноличивания экономится и сокращаются трудозатраты на монтаже. Особенно этот показатель важен в случае монтажа покрытия в зимнее время года, когда замоноличивание выполнить невозможно. Опирание несущих лотковых элементов на продольное ребро внахлест позволило сечение теплоизоляции выполнять постоянным и герметизировать соединение, чтобы исключить попадание паров в слой теплоизоляции.

Опирание двух смежных лотковых элементов на вкладыш, установленный между ребрами, обеспечивает герметизацию стыкового соединения.

Применение железобетонных лотковых элементов шириной, большей ширины теплоизоляции, и сдвиг этих элементов в противоположных направлениях по отношению к теплоизоляции позволяют монтаж покрытия выполнять из трехслойных элементов, монтируемых в покрытие элементами полной заводской готовности с устройством герметичных стыков без дополнительных трудозатрат. Такое покрытие приводит к принципиально новому монтажу покрытия, позволяет значительно снизить трудозатраты на монтаже и исключить зависимость монтажа от климатических условий.

В известных технических решениях отсутствуют признаки, сходные с отмеченными признаками предложенного решения покрытия, что позволяет признать его соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показано покрытие, в котором кровельные лотковые элементы с жестко присоединенной теплоизоляцией уложены на лотковые несущие элементы, уложенные перпендикулярно скату, аксонометрия; на фиг.2 - покрытие, в котором несущие железобетонные плиты цилиндрической формы уложены в направлении ската, сверху на них уложены кровельные цилиндрические элементы, аксонометрия; на фиг.3 - покрытие неотапливаемого здания, в котором несущие и кровельные функции совмещены в лотковом элементе, уложенном в направлении, перпендикулярном скату, аксонометрия; на фиг.4 - покрытие, в котором кровельные и несущие функции совмещены в цилиндрическом элементе, уложенном в направлении ската, аксонометрия; на фиг.5 - разрез А-А на фиг.1 и 2; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.4.

Железобетонное покрытие включает кровельные элементы, состоящие из железобетонного слоя 1 и теплоизоляции 2, уложенных по несущим железобетонным лотковым элементам. Несущие железобетонные лотковые элементы выполнены составными из лоткового элемента 3 и продольных ребер 4. Продольные ребра выполнены с вогнутой верхней гранью и гладкой поверхностью для опирания лоткового элемента и опираются на строительные балки или фермы 5. Над стропильными балками или фермами между продольными ребрами укладываются вкладыши 6 для выравнивания опор несущего лоткового элемента вдоль образующей.

Железобетонное покрытие, выполняемое сводчатым, включает те же элементы: кровельный элемент из железобетонного слоя 1 и теплоизоляции 2, уложенные по несущим железобетонным сводчатым элементам. Несущие железобетонные сводчатые элементы выполнены также составными из железобетонных сводчатых элементов 3 и железобетонных ребер-арок 4.

Железобетонные ребра-арки 4 опираются на фундаменты или на стропильные конструкции, которые воспринимают горизонтальную составляющую опорной реакции - распор. Для опирания сводчатого железобетонного элемента 3 вдоль образующей между ребрами-арками устанавливаются вкладыши 6 в уровень с ребрами.

Стыки между кровельными элементами покрыты нащельниками 7. Нащельники притянуты к строительным конструкциям болтами 8. Для герметизации кровельных элементов и защиты от увлажнения теплоизоляции в стыках несущих элементов выполняются соединения с перепуском 9 вышележащего элемента над смежными плитами с укладкой между слоями гидроизоляционной прокладки.

Железобетонное покрытие собирается в следующей последовательности. Монтируются строительные фермы 5. На эти фермы укладываются в рабочее положение железобетонные ребра 4 и между опорами железобетонных ребер укладывают вкладыши 6 для выравнивания опоры лоткового элемента 3, при этом между торцами железобетонных ребер 4 закладывают болты 8 для крепления нащельников 7.

По железобетонным ребрам 4 укладывают железобетонный предварительно напряженный элемент 3, который прогибается по очертанию железобетонных ребер 4.

По несущим лотковым элементам 3 укладывается гибкий монтажный элемент кровли, включающий предварительно напряженный железобетонный слой 1, соединенный со слоем теплоизоляции 2.

До укладки в покрытие железобетонные слои несущего элемента и кровельного элемента, будучи выполненными плоскими и предварительно напряженными, идентичны. Слой теплоизоляции 2, присоединенный к кровельному железобетонному слою 1, имеет постоянную высоту.

В процессе укладки кровельный элемент прогибается и его верхний слой принимает лоткообразное сечение. Укладка лотковых несущих элементов 3 и кровельных элементов ведется снизу вверх так, что железобетонные слои этих элементов перекрывают друг друга внахлест. Стыки между линейными образующими кровельного элемента перекрываются нащельниками 7, которые крепятся к покрытию при помощи анкерных болтов 8, закрепленных между торцами железобетонных ребер 4.

В покрытии неотапливаемого здания несущие и ограждающие функции объединяются в одном железобетонном слое, уложенном на железобетонные ребра 4. Устройство стыков между смежными элементами и по линейной образующей выполняется таким же способом, как и в случае, когда покрытие выполняется с теплоизоляционным слоем и кровельным железобетонным слоем.

Применение раздельных несущих элементов железобетонного покрытия в виде таких предварительно напряженных железобетонных элементов и железобетонных ребер, имеющих вогнутую гладкую верхнюю грань, расположенных с шагом 3,0 м, исключает производство ребристых плит и необходимость замоноличивания этих плит. Таким образом достигается полная унификация элементов покрытия как в отношении конструкции, так и в отношении технологии изготовления, что ведет к применению единого преднапряженного плоского железобетонного элемента в качестве несущей плиты и в качестве кровельного элемента. Такое решение повышает индустриализацию строительства покрытия благодаря применению трехслойных элементов, укладываемых на железобетонные ребра с устройством герметичных стыков.

Единая технология изготовления тонкостенных предварительно напряженных элементов и в результате этого применение в покрытии трехслойных элементов приводя к повышению индустриализации строительства покрытий, повышению заводской готовности монтажных элементов практически до 100%, сокращению трудозатрат при изготовлении в результате применения механизированной технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных листов и сокращению трудозатрат на монтаже в результате исключения процесса замоноличивания. Благодаря повышению заводской готовности монтажных элементов и уменьшению веса элементов покрытия достигается экономия стали до 8% и бетона до 12%. Трудозатраты сокращаются на 35%.

Использование: в строительных конструкциях покрытий жилых, промышленных и общественных зданий. Сущность изобретения: железобетонное безрулонное покрытие включает железобетонный слой лоткообразной формы, жестко сопряженный со слоем изоляции и несущие железобетонные плиты с ребрами. Между продольными ребрами покрытия в поперечном направлении установлен вкладыш одной высоты с ними. При этом продольные ребра выполнены с вогнутой верхней гранью и с гладкой поверхностью для опирания лоткового элемента, который при укладке прогибается по очертанию продольных ребер. Железобетонный слой и лотковый элемент имеют ширину, большую ширины теплоизоляции, и при монтаже укладываются со сдвигом в противоположных направлениях относительно теплоизоляции, толщина слоя которой имеет постоянное сечение. 8 ил.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ БЕЗРУЛОННОЕ ПОКРЫТИЕ, включающее железобетонный слой лоткообразной формы, жестко соединенный со слоем изоляции, и несущие железобетонные плиты с ребрами, отличающееся тем, что оно снабжено вкладышами, каждый из которых имеет высоту, равную высоте ребер, и расположен между ребрами в поперечном направлении , а железобетонные плиты выполнены составными из продольных ребер и опертых на них внахлест лотковых элементов, причем верхняя грань ребра, контактирующая с лотковым элементом, выполнена вогнутой, а на каждый вкладыш оперты смежные лотковые элементы, при этом толщина слоя изоляции постоянна, а железобетонный слой и лотковый элемент имеют ширину, большую ширины теплоизоляции, и установлены со сдвигом в противоположные стороны относительно теплоизоляции.