Способ соединения железобетонных элементов для сборки строительного модуля (варианты) Российский патент 2023 года по МПК E04B1/04 E04B1/61 

Изобретение относится к области заводского, индустриального производства строительных конструкций и может быть использовано при сооружении объектов различного предназначения крупномодульного исполнения из железобетонных изделий.

Известен способ изготовления объемных блоков, с помощью которых осуществляют строительство зданий. Объемные блоки изготавливают на конвейерных линиях с использованием сердечников и наружных щитов, которые потом отправляют на комплектацию и отделку (см. Шляхтина Т.Ф. Технологические особенности изготовления железобетонных конструкций для жилищного и гражданского строительства. Братск, Изд. Братского гос. университета, 2010, стр. 61-75).

Недостатком такого изготовления объемных блоков является то, что для их изготовления используют сердечники определенного размера и формы, в результате чего отсутствует возможность оперативного изменения размеров изготавливаемых объемных блоков, т.е. объемные блоки изготавливаются одного типоразмера, имеют низкую производительность и сложность изготовления объемного блока.

Преимуществами предлагаемого способа являются:

- высокое качество получаемой железобетонной конструкции и точность геометрии объемных модулей;

- простота проектирования;

- устранение сезонного фактора строительства объекта;

- повышение производительности труда;

- снижение трудоемкости технологических операций;

- сокращение периода строительства объекта;

- снижение нагрузки на транспортную сеть;

- возможность демонтажа и релокации объекта;

- экологичность строительства.

Технический результат – повышение точности геометрии соединения модулей.

Поставленная задача решается тем, что способ по варианту 1 для соединений железобетонных элементов для сборки строительного модуля включает:

- изготовление прямоугольных железобетонного основания пола и железобетонного элемента покрытия, имеющих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное по периметру основания пола и покрытия, включающих по меньшей мере две арматурные петли, расположенные в вышеуказанном углублении с каждой из сторон прямоугольного основания пола и покрытия, при этом петли выполнены напротив друг друга по длине каждой стороны основания пола и покрытия;

- изготовление двух, переднего и заднего, железобетонных стеновых элементов, каждый из которых включает углубления для формирования бетонной шпонки, выполненные по всей длине сверху и снизу в торцевой части железобетонных стеновых элементов и выполненные по всей высоте с правого и левого края железобетонных стеновых элементов, по меньшей мере две арматурные петли, расположенные в каждом из вышеуказанных углублениях, при этом петли выполнены напротив друг друга по длине углубления, а длина переднего и заднего железобетонных элементов соответствует длине изготовленных основания пола и покрытия;

- изготовление двух одинаковых боковых железобетонных элементов, включающих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное с каждого торца каждого переднего и заднего железобетонных элементов и, по меньшей мере две арматурные петли, расположенные в вышеуказанном углублении с каждой стороны каждого прямоугольного бокового железобетонного элемента, при этом петли выполнены напротив друг друга по длине или каждой стороны бокового элемента, а длина боковых элементов выполняется исходя из ширины основания пола или покрытия за исключением двух крайних стенок переднего и заднего железобетонных элементов,

- выполнение в переднем и/или заднем и/или боковом железобетонном элементе проема,

- вертикальную установку на прямоугольное железобетонное основание пола переднего и заднего железобетонных элементов, а также боковых железобетонных элементов, и установку сверху железобетонного элемента покрытия, углублениями внутрь, и выравнивание их для получения объемного строительного модуля в виде прямого параллелепипеда, при этом петли соседних сторон элементов располагают по ребру напротив друг друга,

- пропускание через отверстия петель вдоль каждого ребра строительного модуля арматурного стержня, для армирования бетонной шпонки и формирования монолитного монтажного узла,

- бетонирование с внутренней стороны, через проем, места всего пространства, образованного углублениями железобетонных элементов по всем углам строительного модуля для формирования армированного монолитного бетонного каркаса с получением готового изделия.

Петли предпочтительно выполняют под углом от 30° до 60° к основанию каждого элемента.

При этом петли железобетонных элементов образованы арматурной гибкой или жесткой связью.

Углубления выполняют таким образом, чтобы оно выполняло несущую функцию бетонной шпонки.

Проем может представлять собой проем под окно или проем под дверь.

Способ по варианту 2 для соединений железобетонных элементов для сборки строительного модуля включает:

- изготовление прямоугольных железобетонного основания пола и железобетонного элемента покрытия, имеющих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное по периметру основания пола и покрытия, включающих по меньшей мере две металлические закладные, расположенные в вышеуказанном углублении с каждой из сторон прямоугольного основания пола и покрытия, при этом металлические закладные выполнены в одной плоскости или под углом на расстоянии друг от друга достаточном для выполнения сварочного соединения;

- изготовление двух, переднего и заднего, железобетонных стеновых элементов, каждый из которых включает четыре углубления для формирования бетонной шпонки, выполненные по всей длине сверху и снизу в торцевой части железобетонных стеновых элементов и выполненные по всей высоте с правого и левого края железобетонных стеновых элементов, по меньшей мере две металлические закладные, расположенные в каждом из вышеуказанных углублениях, при этом металлические закладные выполнены в одной плоскости или под углом на расстоянии друг от друга достаточном для выполнения сварочного соединения, а длина переднего и заднего железобетонных элементов соответствует длине изготовленных основания пола и покрытия;

- изготовление двух одинаковых боковых железобетонных элементов, включающих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное с каждого торца каждого переднего и заднего железобетонных элементов и, по меньшей мере две металлические закладные, расположенные в вышеуказанном углублении с каждого торца каждого прямоугольного бокового железобетонного элемента, при этом металлические закладные выполнены в одной плоскости или под углом на расстоянии друг от друга достаточном для выполнения сварочного соединения на каждом углублении торца железобетонных стеновых элементов, а длина боковых элементов выполняется исходя из ширины основания пола и покрытия за исключением двух крайних стенок переднего и заднего железобетонных элементов,

- выполнение в переднем и/или заднем и/или боковом железобетонном элементе проема,

- вертикальную установку на прямоугольное железобетонное основание переднего и заднего железобетонных элементов, а также боковых железобетонных элементов, углублениями внутрь и установку сверху железобетонного элемента покрытия, выравнивание их для получения объемного строительного модуля в виде прямого параллелепипеда, при этом металлические закладные соседних сторон элементов располагают напротив друг друга,

- жесткое соединение металлических закладных соседних сторон элементов посредством сварки металлической пластины к закладным деталям железобетонных элементов и формирование монолитного монтажного соединения,

- бетонирование с внутренней стороны, через проем, места всего пространства, образованного углублениями железобетонных элементов по всем ребрам параллелепипеда и формирование армированного монолитного бетонного каркаса с получением готового объемного строительного модуля.

Углубления выполняют таким образом, чтобы оно выполняло несущую функцию бетонной шпонки.

При этом металлические закладные привариваются к металлической пластине. Углубления предпочтительно выполнять трапециевидными.

При этом проем, как правило, представляет собой, проем под окно или проем под дверь.

Предлагаемый способ поясняется фиг.1-7.

На фиг.1 схематично сверху показан монтажный узел с жесткой арматурной связью петлями и трапециевидным углублением (по сечению) по варианту 1 способа;

на фиг.2 схематично сверху показан монтажный узел с гибкой арматурной связью петлями и многоугольным углублением (по сечению) по варианту 1 способа;

на фиг.3 схематично сбоку показана вертикальная развертка монтажного узла с жесткой арматурной связью и трапециевидным углублением (по сечению) по варианту 1 способа;

на фиг.4 показана петля железобетонных элементов образованная жесткой арматурной связью;

на фиг.5 показана петля железобетонных элементов образованная арматурной гибкой связью;

на фиг.6 показана шпонка железобетонного элемента;

на фиг.7 схематично сверху показан монтажный узел с жесткой арматурной связью закладными и трапециевидным углублением (по сечению) по варианту 2 способа.

Условные обозначения:

1 – железобетонный элемент;

2 – монтажный бетон;

3 – арматурная петля;

4 – шпонка железобетонного элемента;

5 – проточка шпонки железобетонного элемента,

6 – металлическая соединяющая пластина;

7 – сварка;

8 – металлическая закладная;

9 – арматура.

Железобетонные элементы 1, такие как стеновые панели, балки, панели пола, потолка и кровли представляют сборочные элементы строительного модуля и изготавливаются с использованием формовочного оборудования, с учетом несущих расчетных нагрузок, состоят из арматурного каркаса и конструкционного бетона проектного класса по прочности на сжатие. Это позволяет производить модули разных габаритных размеров с наружными и внутренними проемами.

Каждый железобетонный элемент 1, а также его арматурная петля 3 формируются при формовке железобетонных изделий, что позволяет легко транспортировать не целые модули, а отдельные железобетонные элементы и выполнять их сборку по месту требования. При этом железобетонные элементы 1 выполняются с учетом воспринимаемых нагрузок, которые определяют требования армирования монтажного узла, классу монтажного бетона (раствора), морозостойкости бетонной (растворной) смеси, водопроницаемости бетона.

Соединение железобетонных элементов 1, по первому варианту способа осуществляются соединением арматурных петель 3 и шпонки 4, а именно ее проточки см. фиг.1-6.

Соединение железобетонных элементов 1, по второму варианту способа осуществляются соединением металлических закладных 8 с металлической пластиной 6, путем их сварки 7 друг с другом (теоретически могут соединяться и крепежными элементами) см. фиг.7.

После соединения конструкция выравнивается под углом 90° для обеих вариантов предлагаемого способа, после чего данное соединение заливается монтажным бетоном 2.

Соединение арматурных петель 3 и шпонки 4 для обеспечения заданной жесткости всей конструкции, может выполнятся с помощью сварного соединения. После заполнения сборочного узла монтажным бетоном 2 или раствором все металлические элементы размещены в толщине его защитного слоя.

Бетонирование сборочных узлов выполняется монтажной бетонной (растворной) смесью ручным или автоматизированным способом.

Изобретение относится к области заводского, индустриального производства строительных конструкций и может быть использовано при сооружении объектов различного предназначения крупномодульного исполнения из железобетонных изделий. Технический результат – повышение точности геометрии соединения модулей. Способы соединения железобетонных элементов для сборки строительного модуля включают: изготовление прямоугольных железобетонного основания пола и железобетонного элемента покрытия, имеющих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное по периметру основания пола и покрытия, включающих по меньшей мере две арматурные петли или металлические закладные, расположенные в вышеуказанном углублении; изготовление двух, переднего и заднего, железобетонных стеновых элементов, каждый из которых включает углубления для формирования бетонной шпонки, выполненные по всей длине сверху и снизу в торцевой части железобетонных стеновых элементов и выполненные по всей высоте с правого и левого края железобетонных стеновых элементов, по меньшей мере две арматурные петли или металлические закладные, расположенные в каждом из вышеуказанных углублений; изготовление двух одинаковых боковых железобетонных элементов, включающих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное с каждого торца каждого переднего и заднего железобетонных элементов, и по меньшей мере две арматурные петли или металлические закладные, расположенные в вышеуказанном углублении с каждой стороны каждого прямоугольного бокового железобетонного элемента; выполнение в переднем, и/или заднем, и/или боковом железобетонном элементе проема; вертикальную установку на прямоугольное железобетонное основание пола переднего и заднего железобетонных элементов, а также боковых железобетонных элементов, и установку сверху железобетонного элемента покрытия, углублениями внутрь, и выравнивание их для получения объемного строительного модуля в виде прямого параллелепипеда, при этом петли соседних сторон элементов или металлические закладные располагают по ребру напротив друг друга; пропускание через отверстия петель вдоль каждого ребра строительного модуля арматурного стержня или соединение соседних металлических закладных; бетонирование с внутренней стороны через проем места всего пространства, образованного углублениями железобетонных элементов по всем углам строительного модуля для формирования армированного монолитного бетонного каркаса с получением готового изделия. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ производства объемного строительного модуля, включающий:

- изготовление прямоугольных железобетонного основания пола и железобетонного элемента покрытия, имеющих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное по периметру основания пола и покрытия, включающих по меньшей мере две арматурные петли, расположенные в вышеуказанном углублении с каждой из сторон прямоугольного основания пола и покрытия, при этом петли выполнены напротив друг друга по длине каждой стороны основания пола и покрытия;

- изготовление двух, переднего и заднего, железобетонных стеновых элементов, каждый из которых включает углубления для формирования бетонной шпонки, выполненные по всей длине сверху и снизу в торцевой части железобетонных стеновых элементов и выполненные по всей высоте с правого и левого края железобетонных стеновых элементов, по меньшей мере две арматурные петли, расположенные в каждом из вышеуказанных углублений, при этом петли выполнены напротив друг друга по длине углубления, а длина переднего и заднего железобетонных элементов соответствует длине изготовленных основания пола и покрытия;

- изготовление двух одинаковых боковых железобетонных элементов, включающих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное с каждого торца каждого переднего и заднего железобетонных элементов, и по меньшей мере две арматурные петли, расположенные в вышеуказанном углублении с каждой стороны каждого прямоугольного бокового железобетонного элемента, при этом петли выполнены напротив друг друга по длине или каждой стороны бокового элемента, а длина боковых элементов выполняется исходя из ширины основания пола или покрытия за исключением двух крайних стенок переднего и заднего железобетонных элементов,

- выполнение в переднем, и/или заднем, и/или боковом железобетонном элементе проема,

- вертикальную установку на прямоугольное железобетонное основание пола переднего и заднего железобетонных элементов, а также боковых железобетонных элементов и установку сверху железобетонного элемента покрытия, углублениями внутрь, и выравнивание их для получения объемного строительного модуля в виде прямого параллелепипеда, при этом петли соседних сторон элементов располагают по ребру напротив друг друга,

- пропускание через отверстия петель вдоль каждого ребра строительного модуля арматурного стержня для армирования бетонной шпонки и формирования монолитного монтажного узла,

- бетонирование с внутренней стороны, через проем, места всего пространства, образованного углублениями железобетонных элементов по всем углам строительного модуля, для формирования армированного монолитного бетонного каркаса с получением готового изделия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что петли выполняют под углом от 30° до 60° к основанию каждого элемента.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что петли железобетонных элементов образованы арматурной гибкой или жесткой связью.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что углубление выполняют таким образом, чтобы оно выполняло несущую функцию бетонной шпонки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что проем представляет собой проем под окно или проем под дверь.

6. Способ производства объемного строительного модуля, включающий:

- изготовление прямоугольных железобетонного основания пола и железобетонного элемента покрытия, имеющих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное по периметру основания пола и покрытия, включающих по меньшей мере две металлические закладные, расположенные в вышеуказанном углублении с каждой из сторон прямоугольного основания пола и покрытия, при этом металлические закладные выполнены в одной плоскости или под углом на расстоянии друг от друга, достаточном для выполнения сварочного соединения;

- изготовление двух, переднего и заднего, железобетонных стеновых элементов, каждый из которых включает четыре углубления для формирования бетонной шпонки, выполненные по всей длине сверху и снизу в торцевой части железобетонных стеновых элементов и выполненные по всей высоте с правого и левого края железобетонных стеновых элементов, по меньшей мере две металлические закладные, расположенные в каждом из вышеуказанных углублений, при этом металлические закладные выполнены в одной плоскости или под углом на расстоянии друг от друга, достаточном для выполнения сварочного соединения, а длина переднего и заднего железобетонных элементов соответствует длине изготовленных основания пола и покрытия;

- изготовление двух одинаковых боковых железобетонных элементов, включающих углубление для формирования бетонной шпонки, выполненное с каждого торца каждого переднего и заднего железобетонных элементов, и по меньшей мере две металлические закладные, расположенные в вышеуказанном углублении с каждого торца каждого прямоугольного бокового железобетонного элемента, при этом металлические закладные выполнены в одной плоскости или под углом на расстоянии друг от друга, достаточном для выполнения сварочного соединения на каждом углублении торца железобетонных стеновых элементов, а длина боковых элементов выполняется исходя из ширины основания пола и покрытия за исключением двух крайних стенок переднего и заднего железобетонных элементов,

- выполнение в переднем, и/или заднем, и/или боковом железобетонном элементе проема,

- вертикальную установку на прямоугольное железобетонное основание переднего и заднего железобетонных элементов, а также боковых железобетонных элементов, углублениями внутрь, и установку сверху железобетонного элемента покрытия, выравнивание их для получения объемного строительного модуля в виде прямого параллелепипеда, при этом металлические закладные соседних сторон элементов располагают напротив друг друга,

- жесткое соединение металлических закладных соседних сторон элементов посредством сварки металлической пластины к закладным деталям железобетонных элементов и формирование монолитного монтажного соединения,

- бетонирование с внутренней стороны, через проем, места всего пространства, образованного углублениями железобетонных элементов по всем ребрам параллелепипеда, и формирование армированного монолитного бетонного каркаса с получением готового объемного строительного модуля.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что углубление выполняют таким образом, чтобы оно выполняло несущую функцию бетонной шпонки.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что проем представляет собой проем под окно или проем под дверь.