Конструкция монолитного пустотелого железобетонного перекрытия для строительства и реконструкции объектов Российский патент 2024 года по МПК E04B5/16 

Описание патента на изобретение RU2824747C1

Изобретение относится к области строительства и реконструкции объектов. Предлагается конструкция монолитного железобетонного перекрытия с применением неизвлекаемых пустотообразователей. При этом пустотообразователи выполнены из бывших в употреблении ПЭТ бутылок.

Известно «Имплантирование пустот в монолитном железобетоне, способ и устройства» по патенту RU 2734398 С1 от 15.10.2020, МПК В28В 7/28, В28В 1/44, Е04С 2/00 - [1], при котором выполненную из полистирола балку, с высотой позволяющей вставить в боковые гнезда на глубину полушария и фиксировать в них по обе стороны панели торцы компенсаторных колб в виде пластиковых цилиндров заполненных воздухом с полушариями по обеим сторонам основания, с вертикальными каналами для крепежных элементов и затекания под клеть бетона, с выступающими на верхней и нижней гранях направляющими шипами для позиционирования арматуры.

Недостаток конструкции по патенту [1] в том, что предлагаемое решение предусматривает использование нестандартных изделий заводского изготовления, требующих доставки на объект строительства и реконструкции.

Известна полезная модель к патенту «Железобетонное перекрытие» RU 90811 U1 от 20.01.2010, МПК Е04В 1/00 - [2], включающее трехмерную сетчатую конструкцию из полнотелых пенобетонных элементов переменного поперечного сечения, соединенных между собой перекрещивающимися внутри них арматурными стержнями омоноличенную тяжелым бетоном.

Недостатком конструкции по полезной модели [2] является низкая эффективность представленного решения, потому что снижение в общем весе не существенное, т.к. в общей массе перекрытия объем полнотелых пенобетонных элементов не значителен, а разница в плотности бетона и пенобетон не велика. К главному недостатку предложенного решения можно отнести сложность исполнения. Производство полнотелых пенобетонных элементов на месте увеличивает время на устройство перекрытия, а подача с приобъектного склада или транспортного средства сложна и неэффективна. Пенобетонные элементы имеют значительный вес, а соединены только арматурной сеткой и в процессе монтажа могут деформировать конструкцию, сформированную при помощи стержневой арматуры. В работе можно использовать элементы незначительных размеров, но при их уменьшении положительный эффект снижается.

Известно «Сборно-монолитное железобетонное перекрытие» полезной модели к патенту RU 196006 U1 от 13.02.2020, МПК Е04В 5/36, E04G 11/40 - [3], содержащее плиту, арматурную сетку и балки с арматурными каркасами треугольной в поперечнике формы, между которыми размещены не заполняемые бетоном ячейки, имеющие форму трапеции в поперечном разрезе и находящиеся в пространстве между балками, при этом перекрытие дополнительно снабжено несъемной дощатой опалубкой из шпунтованной доски с не заполняемыми бетоном ячейками из пенополистирола и фиксаторами положения нижней арматуры, прикрепленными винтами через соседние доски.

Недостаток конструкции по полезной модели к патенту [3] в том, что предлагаемое решение очень трудозатратно, при этом также велика материалозатратность, т.к. используется дорогой материал для несъемной опалубки, а для создания ячеек используется пенополистирол имеющий стоимость большую, чем у бетона.

Известно «Сборно-монолитное перекрытие» по патенту на изобретение RU 2501922 С2 от 20.12.2013, МПК Е04В 5/16 - [4], включающее металлические балки, выполненные таврового сечения, на полки которых установлены несъемные листы пенополистирола, на которые укладывают бетон и керамические трубы с устройством по верху стяжки.

Недостаток конструкции по патенту [4] в том, что целостность всей конструкции, состоящей из разнородных материалов, вызывает сомнение, т.к. пенополистирол отделяет бетон от металлических балок. Металлические балки мало соприкасаются с бетоном и в месте контакта с ним гладкие, соответственно недостаточное сцепление элементов перекрытия не позволяет относить рассматриваемую конструкцию как железобетонную. Дополнительно керамические трубы по стоимости выше заменяемого ими бетона.

Известен «Пустотообразующий элемент несъемной опалубки для железобетонных многопустотных плитных конструкций» по патенту на изобретение RU 2601883 С1 от 10.11.2016, МПК E04G 9/05 - [5], представляющий из себя полый корпус, снабженный средством фиксации пространственного положения, включающий конусообразные опорные ножки, расположенные на его внешней поверхности, с коробчатой деталью в форме усеченной пирамиды, открытой со стороны большего основания, выполненную с канавками в углах, образованных сопряжением боковых сторон, и с ребрами жесткости, подкрепляющими верхнюю сторону, с выступами для соединения соседних пустотообразующих элементов несъемной опалубки между собой с помощью соединительных муфт, выполненных в форме полукруглого желоба на концах, в форме желоба П-образного или треугольного сечения в средней зоне и имеющих выемки и отверстия для соединения с соответствующим выступами, расположенными в углублениях коробчатой детали, при этом зона сопряжения верхней стороны коробчатой детали и боковых сторон выполнена со скосом под углом в пределах от 20 до 60 градусов, а высота зоны сопряжения не менее 1 см, а внешняя поверхность верхней стороны коробчатой детали имеет шероховатости в виде полос, выемок или точек, высота и ширина которых не превышает 10 мм, располагающихся так, что имеются промежутки, соответствующие ребрам жесткости, расположенным на внутренней поверхности верхней стороны коробчатой детали.

Недостаток конструкции по патенту [5] в том, является применение нестандартных, специально изготавливаемых в заводских условиях пустотообразователей, требующих доставки с места изготовления на объект строительства и реконструкции.

Известен «Способ изготовления монолитных железобетонных балочных плит перекрытий с круглыми пустотами, с применением неизвлекаемых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей» по патенту RU 2634156 С2 от 24.10.2017, МПК Е04С 2/00, В28В 1/44, В28В 7/28 - [6], включающий установку неизвлекаемых пустотообразователей выполненных из картонных круглых труб, покрытых гидроизолирующей полиэтиленовой пленкой толщиной 0,045 мм и торцами закрытыми картонно-полиэтиленовыми крышками с последующей укладкой бетона.

Недостаток конструкции по патенту [6] в том, что предлагаемое решение предусматривает использование нестандартных изделий заводского изготовления, требующих доставки на объект строительства и реконструкции, что увеличивает стоимость, конструкция требует высококвалифицированного персонала.

Известен «Способ непрерывного изготовления монолитных железобетонных опирающихся по контуру пустотных плит перекрытий с применением неизвлекаемых трубчатых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей» по патенту RU 2664087 С2 от 15.08.2018, МПК В28В 1/44, Е04С 2/00, В28В 7/28 - [7], при котором в опалубке на бетонные подкладки опирается нижняя арматурная сетка, по которой устанавливаются арматурные рабочие каркасы, и фиксируются неизвлекаемые пустотообразователи, выполненные из картонных круглых труб, покрытых гидроизолирующей полиэтиленовой пленкой толщиной 0,05 мм, располагаемых продольно и поперечно и закрытых по углам картонно-полиэтиленовыми крышками, поверх которых фиксируется верхняя арматурная сетка, с последующим бетонированием -прототип.

Недостатком конструкции по патенту [7] является применение нестандартных, специально изготавливаемых в заводских условиях пустотообразователей, требующих доставки с места изготовления на объект строительства и реконструкции.

Недостатки аналогов и прототипа ставят задачу создания «конструкции монолитного железобетонного пустотелого перекрытия для строительства и реконструкции объектов» применение которой приведет к снижению материальных затрат, повышению технических характеристик и снижению себестоимости.

Ограничительные признаки заявленного технического решения общие с устройством прототипа следующие: монолитное железобетонное пустотелое перекрытие, при устройстве которого, по опалубке на бетонные подкладки опирается нижняя арматурная сетка, по которой устанавливаются арматурные рабочие каркасы с хомутами, и фиксируются неизвлекаемые пустотообразователи, выполненные из картонных круглых труб, покрытых гидроизолирующей полиэтиленовой пленкой, располагаемых продольно и поперечно и закрытых по углам картонно-полиэтиленовыми крышками, при этом поверх фиксируется верхняя арматурная сетка, с последующим бетонированием.

При этом в соответствии с предлагаемой формулой:

- в качестве бетонных подкладок применить бывшие в употреблении пробки от ПЭТ бутылок;

- в качестве пустотообразователей, выполненные из картонных круглых труб, применить бывшие в употреблении ПЭТ бутылки;

- в качестве арматурных рабочих каркасов, применить вязальную проволоку, используемую для фиксации пустотообразователей из бывших в употреблении ПЭТ бутылок;

- в качестве картонно-полиэтиленовых крышек пустотообразователей применить бывшие в употреблении крышки ПЭТ бутылок;

- в качестве покрытия гидроизолирующей полиэтиленовой пленкой использовать материал бывшей в употреблении ПЭТ бутылки.

Сущность заявленного технического решения заключается в том, что предложена конструкция монолитного железобетонного пустотелого перекрытия для строительства и реконструкции объектов с использованием бывших в употреблении ПЭТ бутылок для формирования полостей в перекрытии.

Заявленного техническое решение иллюстрируется чертежами:

На фиг. 1 изображена раскладка блоков из ПЭТ бутылок в конструкции перекрытия.

На фиг. 2 изображена конструкция перекрытия толщиной 200 мм с пустотами из ПЭТ бутылок 0,5 и 1,5 литра.

На фиг. 3 изображена конструкция перекрытия толщиной 200 мм с пустотами из ПЭТ бутылок 1,0 и 1,5 литра.

На фиг. 4 изображена конструкция перекрытия толщиной 200 мм с пустотами из ПЭТ бутылок 5,0 литров.

На фиг. 5 изображена конструкция перекрытия толщиной 200 мм с применением различных блоков из ПЭТ бутылок 0,5, 1,0,1,5 и 5 литров.

На фиг. 6 изображена конструкция перекрытия толщиной 160 мм с пустотами из ПЭТ бутылок 0,5 литра.

На фиг. 7 изображена конструкция перекрытия толщиной 160 мм с пустотами из ПЭТ бутылок 0,5 и 1,0 литров.

Дополнительно на фигурах 1…7 обозначены: 1 - монолитное железобетонное перекрытие; 2 - блок из ПЭТ бутылок; 3 - нижняя поперечная арматура; 4 - нижняя продольная арматура; 5 - верхняя поперечная арматура; 6 - верхняя продольная арматура; 7 - ПЭТ бутылка 1,5 литра; 8 - скрутка из вязальной проволоки для фиксации блока из ПЭТ бутылок (2); 9 - ПЭТ бутылка 0,5 литра; 10 - ПЭТ бутылка 1,0 литр; 11-фиксатор для арматуры из пробок от ПЭТ бутылок; 12 - ПЭТ бутылка 5,0 литров; 13 - винт самонарезающий; 14-опалубка.

Приведенное выше описание прототипа можно обобщить в виде заявленного технического решения, приведенного ниже.

Техническая задача решается за счет того, что конструкция монолитного железобетонного пустотелого перекрытия для строительства и реконструкции объектов устраивается с использованием бывших в употреблении ПЭТ бутылок и пробок от них.

Монолитное железобетонное пустотелое перекрытие устраивается по опалубке (14), на которой винтами самонарезающими (13) закреплены фиксаторы для арматуры (11), на которые установлена нижняя поперечная (3) и продольная арматура (4) для формирования нижней сетки, на которой, вязальной проволокой (8) закреплены блоки (2) из ПЭТ бутылок различной емкости (7, 9, 10, 12) или бутылки различной емкости (7, 9, 10, 12), на которых вязальной проволокой (8), зафиксированы верхняя поперечная (5) и продольная арматура (6) образующие верхнюю сетку под укладку бетонной смеси. Если, по решению проектировщика, верхняя арматура не применяется, то конструкция перекрытия не изменяется, только исключается верхняя сетка из верхней поперечной (5) и продольной арматуры (6).

Техническим результатом является улучшение технических характеристик монолитной железобетонной плиты путем использования бывших в употреблении ПЭТ бутылок и пробок, которое может иметь существенное значение в строительстве и реконструкции объектов -снижение веса, увеличение несущей способности, экономии бетона и арматуры, а также увеличение звукоизоляционных и теплоизоляционных характеристик, при уменьшении материальных затрат.

Использование ПЭТ бутылок и пробок от них в строительстве и реконструкции позволяет существенно снизить материальные затраты с одновременным повышением технических характеристик монолитного железобетонного перекрытия. Бывшие в употреблении ПЭТ бутылки и пробки можно брать в местах их сбора и использовать в конструкции перекрытий для формирования пустот, при чем имея различные по емкости и форме ПЭТ бутылки можно легко формировать блоки требуемых размеров.

Ежеминутно в мире продается около 1000000 ПЭТ-бутылок. ПЭТ составляет значительную долю из более чем 50 килограммов пластиковых отходов, которые создает каждый год среднестатистический человек. Около 9500000 тонн пластика ежегодно попадает в мировой океан, в результате чего гибнут рыбы и млекопитающие. За всю историю изготовления материала было переработано только 9% - большинство отходов скапливаются на полигонах или разлагаются в природе [8, 9].

Низкая стоимость пустотообразователей из бывших в употреблении ПЭТ бутылок и пробок состоит только из логистических затрат, а в случае принятия государственной программы возможно субсидирования этой технологии, т.к. происходит фактическая утилизация мусора. Перед монтажом ПЭТ бутылки не требуют мытья внутри. В итоге мы получаем снижение себестоимости, повышение технических характеристик железобетонного перекрытия и дополнительно снижаем экологическое давление на окружающую среду.

Таким образом, заявленное техническое решение в совокупности с признаками формулы изобретения, а именно конструкция, устроенная с применением пустотообразователей из бывших в употреблении ПЭТ бутылок, и бывших в употреблении пробок от ПЭТ бутылок в качестве фиксаторов для арматуры является новым для устройства монолитных железобетонных пустотелых перекрытий и, следовательно, соответствует критерию «новизна».

Вышеприведенная совокупность признаков самостоятельного и зависимых пунктов формулы не известна для применения при устройстве «конструкции монолитного железобетонного пустотелого перекрытия для строительства и реконструкции объектов» и не следует из общеизвестных правил конструирования монолитных железобетонных пустотелых перекрытий, что доказывает соответствие критерию «изобретательский уровень».

Конструктивная реализация заявляемого технического решения с указанной совокупностью признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию «промышленная применимость».

Литература:

1. Патент на изобретение RU 2734398 С1 от 15.10.2020, МПК В28В 7/28, В28В 1/44, Е04С 2/00 - «Имплантирование пустот в монолитном железобетоне, способ и устройства».

2. Полезная модель к патенту RU 90811 U1 от 20.01.2010, МПК Е04В 1/00 «Железобетонное перекрытие».

3. Полезная модель к патенту RU 196006 U1 от 13.02.2020, МПК Е04В 5/36, E04G 11/40- «Сборно-монолитное железобетонное перекрытие».

4. Патент на изобретение RU 2501922 С2 от 20.12.2013, МПК Е04В 5/16 - «Сборно-монолитное перекрытие».

5. Патент на изобретение RU 2601883 С1 от 10.11.2016, МПК E04G 9/05 - «Пустотообразующий элемент несъемной опалубки для железобетонных многопустотных плитных конструкций».

6. Патент на изобретение RU 2634156 С2 от 24.10.2017, МПК Е04С 2/00, В28 В1/44, В28В 7/28 - «Способ изготовления монолитных железобетонных балочных плит перекрытий с круглыми пустотами, с применением неизвлекаемых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей».

7. Патент на изобретение RU 2664087 С2 от 15.08.2018, МПК В28В 1/44, Е04С 2/00, В28В 7/28 - «Способ непрерывного изготовления монолитных железобетонных опирающихся по контуру пустотных плит перекрытий с применением неизвлекаемых трубчатых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей» - прототип.

8. The Guardian, 27 ноября 2019.

9. National Geographic, 20 декабря 2018.

Похожие патенты RU2824747C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ, С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ КАРТОННО-ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЕЙ 2015
  • Пушкарев Борис Александрович
RU2634156C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ, С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ КАРТОННО-ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЕЙ 2018
  • Пушкарев Борис Александрович
RU2715401C2
Железобетонная пустотная плита 2022
  • Хегай Олег Николаевич
  • Хегай Евгений Олегович
  • Хегай Максим Олегович
  • Хегай Татьяна Сергеевна
  • Хегай Алексей Олегович
RU2796280C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН И ПИЛОНОВ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ПУСТОТАМИ И ДИСКАМИ ЖЁСТКОСТИ, С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ ТРУБЧАТЫХ КАРТОННО-ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЕЙ 2017
  • Пушкарев Борис Александрович
RU2668105C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПИРАЮЩИХСЯ ПО КОНТУРУ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ КАРТОННО-ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЕЙ 2018
  • Пушкарев Борис Александрович
RU2713826C2
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПИРАЮЩИХСЯ ПО КОНТУРУ ПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ ТРУБЧАТЫХ КАРТОННО-ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЕЙ 2017
  • Пушкарев Борис Александрович
RU2664087C2
Многопустотный бетонный блок 2022
  • Трофимов Валерий Иванович
  • Горюнов Дмитрий Романович
  • Голубев Даниил Алексеевич
RU2790371C1
Многопустотная панель перекрытия 2020
  • Трофимов Валерий Иванович
RU2730275C1
Многопустотный бетонный блок 2022
  • Трофимов Валерий Иванович
  • Хитрич Григорий Алексеевич
RU2792149C1
Керамзитобетонный блок 2021
  • Трофимов Валерий Иванович
  • Ясюкович Владислав Александрович
RU2769184C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 824 747 C1

Реферат патента 2024 года Конструкция монолитного пустотелого железобетонного перекрытия для строительства и реконструкции объектов

Изобретение относится к области строительства, а именно конструкция монолитного железобетонного перекрытия с применением неизвлекаемых пустотообразователей. Техническим результатом является снижение веса, увеличение несущей способности, экономии бетона и арматуры, а также увеличение звукоизоляционных и теплоизоляционных характеристик. Конструкция монолитного пустотелого железобетонного перекрытия для строительства и реконструкции объектов, устроенное по опалубке, на которой винтами самонарезающими закреплены фиксаторы для арматуры, выполненные из бывших в употреблении пробок от ПЭТ бутылок, на которые установлена нижняя арматурная к которой, при помощи вязальной проволоки, закреплены блоки из ПЭТ бутылок, на которых, при помощи вязальной проволоки, зафиксирована верхняя арматурная сетка с укладкой, в последствии, бетонной смеси. 7 ил.

Формула изобретения RU 2 824 747 C1

Конструкция монолитного пустотелого железобетонного перекрытия здания, при устройстве которого на опалубке зафиксированы неизвлекаемые пустотообразователи из бывших в употреблении ПЭТ бутылок, в промежутке между которыми установлены арматурные рабочие каркасы, а поверх зафиксирована верхняя арматурная сетка, с последующим бетонированием, отличающаяся тем, что в качестве фиксаторов нижней арматуры использованы пробки от бывших в употреблении ПЭТ бутылок, а сами пустотообразователи объединены в блоки и являются фиксаторами для верхней сетки арматуры.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2824747C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОЛИТНОГО СТРОИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА 2002
  • Прилуцкий О.Г.
RU2243889C2
Наборная касса 1929
  • Райхер И.Л.
SU18771A1
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПИРАЮЩИХСЯ ПО КОНТУРУ ПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ ТРУБЧАТЫХ КАРТОННО-ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЕЙ 2017
  • Пушкарев Борис Александрович
RU2664087C2
TW202311604B, 16.03.2023
KR20180068427A, 30.08.2018.

RU 2 824 747 C1

Авторы

Пищалов Юрий Вячеславович

Демьянов Алексей Анатольевич

Бирюков Юрий Александрович

Бирюков Дмитрий Владимирович

Титеев Иван Сергеевич

Чугреев Максим Андреевич

Голубев Сергей Вячеславович

Тилинин Юрий Иванович

Милютин Борис Григорьевич

Хлыстунов Александр Анатольевич

Иванов Владимир Евгеньевич

Чулюков Михаил Максимович

Родионова Алла Сергеевна

Даты

2024-08-13Публикация

2023-07-17Подача