МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ СТЕНЫ Российский патент 1997 года по МПК E04B2/00 E04B2/28 E04B2/40 

Изобретение относится к строительным конструкциям, использующим соединяемые модули опалубки для создания конструкций стен, фундаментов и подобных сооружений, а именно, к системе для создания сооружений путем заполнения бетоном несъемной опалубки, которая становится частью стены сооружения.

В течение многих лет для сооружения стен и фундаментов из бетона обычно использовали опалубки из металла и дерева, которые строились на месте после выполнения земляных работ, после чего бетон заливался внутрь опалубки определенной конфигурации и затем затвердевал. После затвердевания бетона до достаточной степени, обычно через день или два, опалубки удалялись, при этом только отдельные части опалубки могли быть снова использованы. Это приводит к существенным материальным и временным затратам.

С появлением легких пластических материалов было предложено использовать их при строительстве в качестве несъемной опалубки для заливки бетона, находящегося в жидком состоянии.

Известна модульная конструкция стены с несъемной опалубкой из легкого вспененного пластического материала, содержащая боковые и торцевые стены, которые снабжены средствами для фиксированного соединения стен между собой и их наращивания в вертикальном направлении (патент США N 5086600, кл. E 04 B 2/00, 1992).

Однако известное техническое решение имеет ненадежное соединение отдельных модулей конструкции стены между собой, что ограничивает его использование.

Известна модульная конструкция стены, содержащая несъемную коробкообразную опалубку, включающую первую и вторую протяженные конгруэнтные боковые стены прямоугольной формы, выполненные из вспененного пластического материала, расположенные оппозитно на некотором расстоянии друг от друга, и торцевые стены, на боковых поверхностях которых выполнены вертикальные ребра. На внутренней поверхности каждой из боковых стен между ее верхней и нижней поверхностями выполнено множество вертикальных пазов, а между ее верхней поверхностью и уступами, расположенными между верхней и нижней поверхностями, выполнено множество Т-образных пазов, причем вертикальные пазы и Т-образные пазы на первой и второй боковых стенах расположены оппозитно друг к другу. В каждую пару оппозитно расположенных Т-образных пазов до упора в уступ установлен один из поперечных соединителей, поддерживающий интервал между боковыми стенками. Каждый поперечный соединитель включает два оппозитно расположенных хвостовика, между которыми размещена перфорированная перемычка, расположенная перпендикулярно по отношению к хвостовикам, и держатель горизонтальных стержней арматуры. По краям боковых стен в оппозитно расположенные вертикальные пазы установлены вертикальные ребра торцевых стен, образуя совместно с боковыми стенами полость, заполненную отвержденным текучим материалом. На верхних и нижних поверхностях боковых и торцевых стен выполнены узлы взаимного соединения боковых и торцевых стен между собой для формирования стены сооружения в вертикальном направлении из отдельных модулей конструкции. В качестве вспененного пластического материала использован полистирол (патент США N 4706429, кл. E 04 B 2/00, 1987).

Модульная конструкция стены с несъемной опалубкой по патенту США N 4706429 по общности решаемых задач и функционально-конструктивному выполнению наиболее близка к предлагаемому изобретению и выбрана в качестве прототипа.

Однако известное техническое решение имеет недостаточно надежное соединение отдельных модулей конструкции стены между собой, модуль недостаточно технологичен как при изготовлении, так и при строительстве, что ограничивает его широкое использование.

Задачей изобретения является создание модульной конструкции стены, позволяющей строить сейсмостойкие экологически надежные стены сооружений требуемого сечения, длины и высоты при высокой экономичности и технологичности как при производстве стенных модулей, так и при строительстве сооружений.

Сущность изобретения заключается в том, что в известной модульной конструкции стены, содержащей несъемную коробкообразную опалубку, включающую первую и вторую протяженные конгруентные боковые стены прямоугольной формы, выполненные из вспененного пластического материала, например, полистирола, расположенные оппозитно на некотором расстоянии друг от друга, и торцевые стены, на боковых поверхностях которых выполнены вертикальные ребра, на внутренней поверхности каждой из боковых стен между ее верхней и нижней поверхностями выполнено множество вертикальных пазов, а между ее верхней поверхностью и уступами, расположенными между верхней и нижней поверхностями, выполнено множество Т-образных пазов, причем вертикальные пазы и Т-образные пазы на первой и второй боковых стенах расположены оппозитно друг к другу, в каждую пару оппозитно расположенных Т-образных пазов до упора в уступ установлен один из поперечных соединителей, поддерживающий интервал между боковыми стенками, каждый поперечный соединитель включает два оппозитно расположенных хвостовика, между которыми размещена перфорированная перемычка, расположенная перпендикулярно по отношению к хвостовикам и держатель горизонтальных стержней арматуры, по краям боковых стен в оппозитно расположенные вертикальные пазы установлены вертикальные ребра торцевых стен, образуя совместно с боковыми стенами полость, заполненную отвержденным текучим материалом, например, бетоном, на верхних и нижних поверхностях боковых и торцевых стен выполнены узлы взаимного соединения боковых и торцевых стен между собой для формирования стены сооружения в вертикальном направлении из отдельных модулей конструкции, вертикальные пазы сгруппированы попарно и расположены между Т-образными пазами, в центре перемычки поперечного соединителя размещен держатель вертикального стержня арматуры, выполненный зацело с перемычкой в виде цилиндрического утолщения, по оси которого выполнено сквозное отверстие, в который установлен вертикальный стержень арматуры, а упомянутый держатель горизонтальных стержней арматуры образован двумя наклонными кромками верхней части перемычки, спускающимися от хвостовиков к держателю вертикального стержня арматуры, его наружной поверхностью и двумя направленными вверх выступами, расположенными на верхних кромках перемычки эквидистантно по отношению к держателю вертикального стержня арматуры и хвостовикам, причем горизонтальные стержни арматуры расположены на верхних кромках перемычки в местах сопряжения кромок с наружными поверхностями держателя вертикального стержня арматуры и выступов, узел взаимного соединения боковых и торцевых стен между собой включает паз, выполненный вдоль нижней поверхности боковых и торцевых стен, и выступ, выполненный вдоль верхней поверхности боковых и торцевых стен, причем выступ нижнего модуля установлен в паз верхнего модуля.

Для формирования модуля цилиндрической формы конструкции стены на наружных и внутренних поверхностях первой и второй боковых стен выполнены равномерно распределенные по всей их длине вертикальные выемки, за исключением мест размещения вертикальных пазов и Т-образных пазов, причем боковые стены изогнуты относительно вертикальной оси, которая параллельна вертикальным выемкам, а пара торцевых стен установлена по краям боковых стен между их горизонтальными верхними и нижними поверхностями. Для формирования углового модуля конструкции стены две опалубки соединены между собой взаимно перпендикулярно, причем концевая поверхность второй опалубки пристыкована к наружной поверхности боковой стены первой опалубки, наружная поверхность боковой стены второй опалубки находится в одной плоскости с наружной поверхностью торцевой стены первой опалубки, в боковой стене первой опалубки выполнено окно для объединения полостей двух опалубок, а горизонтальные стержни арматуры изогнуты и размещены во внутренних полостях первой и второй опалубок.

На фиг. 1 показано разнесенное в пространстве изометрическое изображение модуля модульной конструкции стены: A и B увеличенные изображения вида сбоку и вида сверху соответственно элементов модуля; на фиг. 2 вид сверху в поперечном разрезе модульной конструкции стены, заполненной бетоном; на фиг. 3 сечение по линии 3 3 фиг. 2; на фиг.4 сечение по линии 4 4 фиг.2: A и B выполнение конструкции стены, приведенной на фиг.4, нo с различной толщиной стен сооружения; на фиг.5 вид сверху модуля цилиндрической формы конструкции стены: А вид сверху исходного состояния элемента конструкции стены, показанной на фиг.5, B вид сбоку элемента конструкции стены, показанной на фиг. 5A; на фиг. 6 вид сверху части углового модуля конструкции стены; на фиг. 7 сечение по линии 7 7 фиг.6;
Модульная конструкция стены (фиг. 1,1A,1B,2-4) содержит боковые стены 1,2, полость 3, заполненную бетоном 4, верхнюю и нижнюю поверхности 5, 6 каждой из боковых стен, внутренние поверхности 7,8 боковых стен, Т-образные пазы 9, упор 10, поперечный соединитель 11, первый держатель 12, выполненный в виде цилиндрического утолщения 13, наружную поверхность 14 цилиндрического утолщения 13, сквозное отверстие 15 в цилиндрическом утолщении 13, вертикальный стержень 16 арматуры, второй держатель 17, перемычку 18 с перфорацией 19, два хвостовика 20, горизонтальные стержни 21 арматуры, верхнюю кромку 22 перемычки 18, вертикальные выступы 23, монтажные вертикальные пазы 124, торцевые стены 25, ребра 26, узел 27 взаимного соединения модулей стен в вертикальном направлении, включающий непрерывный выступ 38 и непрерывный паз 29.

Модуль цилиндрической формы конструкции стены (фиг.5,5A,5B) содержит боковых стены 30, 31, верхнюю и нижнюю поверхности 32, 33, внешнюю и внутреннюю поверхности 34, 35 и выемки 36.

Угловой модуль конструкции стены (фиг. 6,7) содержит первую и вторую опалубки 37, 38, концевую поверхность 39 и окно 40.

Модульная конструкция стены (фиг.1,1A,1B) включает оппозитные наращиваемые похожие друг на друга боковые стены 1,2, изготовленные из вспененного пластического материала, например, полистирола, и образующие замкнутую полость 3, заливаемую текучим материалом 4, например, бетоном (фиг.2-4). В качестве заливаемого материала могут быть использованы и другие подходящие материала, которые в текучем состоянии могут быть введены внутрь создаваемой полости и путем структурных превращений способны затверждаться.

Каждая из боковых стен 1,2 практически прямоугольной формы и имеет верхнюю и нижнюю протяженные внешние поверхности 5,6 и оппозитные внутренние поверхности 7,8 соответственно, расположенные в пределах верхней и нижней поверхностей 5,6, ограничивающих полость 3.

Множество расположенных с промежутками вертикальных Т-образных пазов 9 размещены на внутренней поверхности 7, боковой стены 1, причем каждый Т-образный паз 9 начинается от верхней поверхности 5 и заканчивается уступом 10 по середине между верхней и нижней поверхностями. Каждый Т-образный паз 9 на внутренней поверхности 7 имеет аналогичный оппозитно расположенный Т-образный паз 9 на внутренней поверхности 8.

Множество поперечных соединителей 11 обеспечивают поддержание постоянного интервала между боковыми стенами 1, 2, причем каждый поперечный соединитель 11 имеет оппозитные хвостовики для фиксации соответственно на боковых стенах 1, 2 в определенных местах по их длине. Каждый поперечный соединитель включает первый держатель 12 для установки вертикального стержня 15 арматуры и второй держатель 17 для установки пары горизонтальных стержней 21 арматуры. Кроме того, каждый поперечный соединитель 11 включает перемычку 18, расположенную между оппозитными хвостовиками 20, которые, поворачиваясь, располагаются поперечно относительно перемычки 18, блокируя соответственно перемещение хвостовика 20 в вертикально расположенных Т-образных пазах 9 боковых стен 1,2. Желательно, чтобы перемычка 18 каждого поперечного соединителя 11 имела перфорацию 19, чтобы дать возможность заливаемому материалу 4 свободно проходить через и вокруг поперечного соединителя 11 и заполнять полость 3.

Взаимная блокировка конструкции обеспечивается установкой поперечных соединителей 11 с фиксированием на боковых стенках 1,2 в Т-образных пазах 9, при этом каждый поперечный соединитель 11 свободно перемещается в Т-образном пазу 9 до тех пор, пока его хвостовики 20 не дойдут до упора 10,а поперечный соединитель 11 не займет конечную позицию между боковыми стенами 1,2 в поперечном направлении.

Первый держатель 12 представляет собой цилиндрическое утолщение 13, изготовленное зацело с перемычкой 18 и расположенное практически эквидистатно между оппозитными хвостовиками 20. Утолщение 13 имеет наружную поверхность 14 и вертикально расположенное сквозное отверстие 15 в утолщении 13 для установки вертикального стержня 16 арматуры.

Перемычка 18 (фиг. 1A,1B) имеет оппозитно расположенные верхние кромки 20, каждая из которых спускается от хвостовиков 20 к утолщению 13. Когда горизонтальные стержни 21 арматуры свободно кладутся поперек множества поперечных соединителей 11, расположенных с промежутками, они скользят или скатываются вниз по наклонным поверхностям каждой их верхних кромок 22 до тех пор, пока не упрутся в наружную поверхность 14 цилиндрического утолщения 13, опираясь на верхние кромки 22 перемычек 18.

Для размещения дополнительных горизонтальных стержней 21 арматуры, что обеспечивает максимальную прочность стен сооружения, использованы один или несколько вертикальных выступов 23, которые могут быть изготовлены зацело с каждой верхней кромкой 22 перемычки 18. Вертикальные выступы 23 расположены локально, причем, желательно расположить их эквидистантно по отношению к оппозитным хвостовикам 20.

На оппозитно расположенных внутренних поверхностях 7 и 8 боковых стен 1,2 размещено с промежутками в продольном направлении множество пар монтажных вертикальных пазов 24, которые проходят от верхней поверхности 5 к нижней поверхности 6. Пара торцевых стен 25 располагается перпендикулярно по отношению к боковым стенам 1,2 в определенных местах, расположенных с промежутком вдоль боковых стен. Боковые поверхности каждой из торцевых стен 25 снабжены вертикально ориентированными ребрами 26, которые устанавливаются, соответственно, в монтажные вертикальные пазы 24. Двойные ребра 26 и двойной паз 24 предназначены для того, чтобы более эффективно удержать жидкий бетон, который заливается в полость 3. Способствовать удержанию заливаемого бетона может и клей, которым смазываются ребра 26, пазы 24 и смежные поверхности деталей перед соединением торцевых стен с боковыми стенами.

Для формирования заданной структуры в вертикальном направлении боковые стены 1,2 и торцевые стены 25 снабжены узлами 27 взаимного соединения модулей стен между собой. Узел 27 взаимного соединения содержит непрерывный выступ 28, расположенный вдоль верхней поверхности боковых 1,2 и торцевых стен 25 и непрерывный паз 29, расположенный вдоль нижней поверхности каждой из этих же боковых и торцевых стен. Для формирования заданной конструкции стены в вертикальном направлении (фиг.4), множество упомянутых боковых и торцевых стен устанавливают друг на друга, при этом выступы 28 верхних поверхностей нижних стен входят в пазы 29 нижних поверхностей верхних стен.

Как показано на фиг.4, вся структура стены, содержащая много уровней оппозитных боковых стен 1,2 устанавливается на фундамент. При строительстве сооружения могут потребоваться модули стен с различными размерами по ширине (фиг. 4A, 4B), что достигается изменением ширины перемычки 18 поперечного соединителя 11.

Модуль цилиндрической формы конструкции стены (фиг.5, 5A,5B) содержит оппозитные боковые стены 30, 31 которых, как и боковые стены 1,2 имеют практически прямоугольную форму и ограничены соответственно верхней 32 и нижней 33 протяженными поверхностями. Внешняя и внутренняя 34, 35 поверхности, расположенные соответственно между верхней и нижней поверхностями 32, 33, снабжены множеством равномерно распределенных по всей длине вертикальных выемок 36, проходящих от верхней поверхности до нижней поверхности, причем, эти выемки не проходят в местах размещения Т-образных пазов 9 для установки поперечных соединителей 11 и в местах размещения монтажных вертикальных пазов 24 для соединения торцевых стен 25 с боковыми стенами 30, 31. Благодаря такой конструкции боковые стены 30, 31 плоские в исходном состоянии (фиг. 5A), могут быть изогнуты в той же плоскости (фиг.5) относительно вертикальной оси, которая практически параллельна вертикально расположенным выемкам 36.

По одному из способов построения углового модуля конструкции стены (фиг. 6,7) угол стены образуется соединением двух коробкообразных стенных опалубок 37,38, каждая из которых содержит две оппозитных параллельных расположенных с промежутками боковых стен 1,2, причем опалубка 37 изображена с торцевой стеной 25.

Для соединения концевой поверхности 39 опалубки 38 с наружной поверхностью боковой стены 3 опалубки 37 может быть применен подходящий клей, причем, наружная поверхность боковой стены 1 опалубки 38 должна обязательно находиться в одной плоскости с наружной поверхностью торцевой стены 25 опалубки 37. После этого, может быть вырезано окно 40 в боковой стене 2 опалубки 37, чтобы объединить полости 3 двух опалубок. Горизонтальные стержни 21 арматуры могут быть изогнуты для того, чтобы повернуть их из полости 3 опалубки 37 в полость 3 опалубки 38. Благодаря наличию окна 40 бетон легко и свободно перетекает между полостями 3 двух опалубок 37 и 38.

Высокие технико-экономические показатели модульной конструкции стены согласно предлагаемому изобретению, большая актуальность решаемой проблемы и глубокая проработка объекта изобретения обуславливает критерий промышленной применимости предлагаемого изобретения.

Изобретение относится к строительным конструкциям, использующим соединяемые модули опалубки для создания конструкций стен, фундаментов и подобных сооружений. Модульная конструкция стены содержит несъемную коробкообразную опалубку из вспененного пластического материала типа полистирола и имеет оппозитные параллельные, разнесенные друг относительно друга боковые и торцевые стены, установленные по краям боковых стенок в пары монтажных вертикальных пазов, выполненных на внутренних поверхностях боковых стен, определяющие полость для заполнения бетоном. Интервал между боковыми стенами поддерживают поперечные соединители, установленные до упора в оппозитные Т-образные пазы, выполненные на боковых стенах. Поперечный соединитель включает два хвостовика, между которыми перпендикулярно к ним размещена перфорированная перемычка, в центре которой размещен держатель вертикального стержня арматуры. Держатель горизонтальных стержней арматуры образован двумя наклонными кромками верхней части перемычки, наружной поверхностью держателя вертикального стержня арматуры и выступами, расположенными на верхних кромках перемычки эквидистантно по отношению к держателю вертикального стержня арматуры и хвостовиком. На верхних и нижних поверхностях боковых и торцевых стен выполнены узлы взаимного соединения модулей стен в вертикальном направлении. Модули цилиндрической формы стен имеют на наружных и внутренних поверхностях боковых стен вертикальные выемки, причем боковые стены изогнуты относительно вертикальной оси, которая параллельна вертикальным выемкам. Угловой модуль стены содержит две опалубки, причем концевая поверхность второй опалубки пристыкована к наружной поверхности боковой стены первой опалубки, в боковой стене первой опалубки выполнено окно для объединения полостей двух опалубок. Модульная конструкция стены согласно изобретению позволяет создать сейсмостойкие экологически надежные стены сооружений требуемого сечения, длины и высоты при высокой экономичности и технологичности как при производстве стенных модулей, так и при строительстве сооружений. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Модульная конструкция стены, содержащая несъемную коробкообразную опалубку, включающую первую и вторую протяженные конгруэнтные боковые стены прямоугольной формы, выполненные из вспененного пластического материала, например полистирола, расположенные оппозитно на некотором расстоянии одна от другой, и торцевые стены, на боковых поверхностях которых выполнены вертикальные ребра, на внутренней поверхности каждой из боковых стен между ее верхней и нижней поверхностями выполнено множество вертикальных пазов, а между ее верхней поверхностью и уступами, расположенными между верхней и нижней поверхностями, выполнено множество Т-образных пазов, причем вертикальные пазы и Т-образные пазы на первой и второй боковых стенах расположены оппозитно друг к другу, в каждую пару оппозитно расположенных Т-образных пазов до упора в уступ установлен один из поперечных соединителей, поддерживающий интервал между боковыми стенками, каждый поперечный соединитель включает два оппозитно расположенных хвостовика, между которыми размещена перфорированная перемычка, расположенная перпендикулярно к хвостовикам, и держатель горизонтальных стержней арматуры, по краям боковых стен в оппозитно расположенные вертикальные пазы установлены вертикальные ребра торцевых стен, образуя совместно с боковыми стенками полость, заполненную отвержденным текучим материалом, например бетоном, на верхних и нижних поверхностях боковых и торцевых стен выполнены узлы взаимного соединения боковых и торцевых стен между собой для формирования стены сооружения в вертикальном направлении из отдельных модулей конструкции, отличающаяся тем, что вертикальные пазы сгруппированы попарно и расположены между Т-образными пазами, в центре перемычки поперечного соединителя размещен держатель вертикального стержня арматуры, выполненный за одно целое с перемычкой в виде цилиндрического утолщения, по оси которого выполнено сквозное отверстие, в который установлен вертикальный стержень арматуры, а держатель горизонтальных стержней арматуры образован двумя наклонными кромками верхней части перемычки, спускающимися от хвостовиков к держателю вертикального стержня арматуры, его наружной поверхностью и двумя направленными вверх выступами, расположенными на верхних кромках перемычки эквидистантно по отношению к держателю вертикального стержня арматуры и хвостовикам, причем горизонтальные стержни арматуры расположены на верхних кромках перемычки в местах сопряжения кромок с наружными поверхностями держателя вертикального стержня арматуры и выступов, узел взаимного соединения боковых и торцевых стен между собой включает паз, выполненный вдоль нижней поверхности боковых и торцевых стен, и выступ, выполненный вдоль верхней поверхности боковых и торцевых стен, причем выступ нижнего модуля установлен в паз верхнего модуля. 2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что на наружных и внутренних поверхностях первой и второй боковых стен выполнены равномерно распределенные по всей их длине вертикальные выемки, за исключением мест размещения вертикальных пазов и Т-образных пазов, причем боковые стены изогнуты относительно вертикальной оси, которая параллельна вертикальным выемкам, а пара торцевых стен установлена по краям боковых стен между их горизонтальными верхними и нижними поверхностями. 3. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что две опалубки соединены между собой взаимно перпендикулярно, причем концевая поверхность второй опалубки пристыкована к наружной поверхности боковой стены первой опалубки, наружная поверхность боковой стены второй опалубки находится в одной плоскости с наружной поверхностью торцевой стены первой опалубки, в боковой стене первой опалубки выполнено окно для объединения полостей двух опалубок, а горизонтальные стержни арматуры изогнуты и размещены во внутренних полостях первой и второй опалубок.