Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ СТЫКОВКИ СТЕРЖНЕЙ АРМОКАРКАСА СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Изобретение относится к наземному строительству, а именно к несъемной опалубке для сооружения стен, полов, перекрытий, а также к строительным конструкциям с несъемной опалубкой в целом, в частности к стенам и перекрытиям.

При изготовлении строительных конструкций и производстве строительно-монтажных работ зачастую происходит перерасход арматуры из-за отходов или необходимости стыковки стержней внахлест с перепуском, что значительно удорожает стоимость сооружения в целом.

Из п. 5.14 ГОСТа 10922-2012 «Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия» известны требования к соединениям арматуры, в частности, к соосно расположенным стержням арматуры. Так, известны нахлесточные (перепускные) и стыковые соединения. Недостатком первого соединения является повышенная материалоемкость, поскольку соединяемые концы стержней арматуры (армокаркаса) объединяются в силовую работу путем расположения одного из стержней вдоль другого стержня рядом или введением еще одного стержня, расположенного вдоль стыкуемых стержней рядом. Трудоемкость работ, связанных со стыковыми соединениями, обусловлена необходимостью устанавливать перепуски и заваривать концы стержней арматуры.

Также из п. 7.3 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» известны требования к армированию, в том числе к защитному слою бетона, обеспечивающему совместную работу арматуры с бетоном, анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыков арматурных элементов, сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в том числе при наличии агрессивных воздействий), огнестойкость и огнесохранность конструкций.

Указанный СНиП 52-01-2003 не применим в случае проектирования конструкций с использованием сталефибробетонной несъемной опалубки, поскольку в результате углубления арматуры в бетоне сталефибробетонные листы несъемной опалубки недостаточно включаются в силовую работу строительной конструкции, что требует производить соединения арматуры с помощью нахлесточных (перепускных) или стыковых соединений для передачи усилий между стыкуемыми стержнями.

Задачами, решаемыми предлагаемым изобретением, являются включение в силовую работу опалубки и бетона с арматурой без предварительного напряжения, повышение эффективности работы стержневой арматуры (стержней армокаркаса), обеспечение защиты стержневой арматуры от коррозии.

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, заключается в упрощении стыковки стержней арматуры, что приводит к снижению веса армоопалубочного блока с использованием предлагаемого узла стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции и получаемой из него строительной конструкции при одновременном повышении их прочности и пространственной жесткости при транспортировании и монтаже, а также в упрощении монтажа, повышении его точности и стоимости.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в узле стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции, включающем заполненный бетоном армоопалубочный блок, содержащий армокаркас из стержней, и по крайней мере один лист несъемной опалубки, скрепленный с армокаркасом, согласно заявленному решению в качестве листа несъемной опалубки используют сталефибробетонный лист, внутренняя поверхность сталефибробетонного листа адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью бетона, при этом сталефибробетонный лист закреплен на расстоянии менее двух диаметров стрежней от армокаркаса, а соосно расположенные стержни в местах их соединения установлены встык или с зазором не более одного диаметра стрежней.

При этом армокаркас может состоять из по меньшей мере двух рам с решетками из стержней, которые могут быть выполнены из уголков, на которых закреплены решетки из стержней, а сами рамы армокаркаса могут быть объединены друг с другом с помощью крепежных элементов и/или планок.

Также армокаркас может состоять из стержней, образующих пространственную решетку.

Преимущественно элементы армокаркаса скреплены друг с другом с помощью сварки, и/или пайки, и/или обвязки.

А сталефибробетонный лист может быть скреплен с армокаркасом по крайней мере тремя крепежными элементами преимущественно на резьбовом, и/или сварном, и/или штифтовом соединении.

При этом агдезионный слой сталефибробетонного листа может быть выполнен из песка и/или представлять собой шероховатую и/или зернистую поверхность и/или поверхность с насечками.

Преимущественно сталефибробетонный лист включает в себя фибру от 1,5 до 3,0% по объему, наименьший размер габарита которой не более 0,5 мм, фрезерованную из слябов с анкерами по концам волокна, и/или фибру, рубленную из проволоки с анкерами по концам, и/или фибру, рубленную из волнистой проволоки, и/или фибру переменного профиля, резанную из стального листа. При этом сталефибробетонный лист может включать в себя бетон, обладающий классом прочности не менее В70, а сам сталефибробетонный лист может иметь толщину от 15 до 50 мм.

Бетон для армокаркаса может быть выбран с классом прочности от В20 до В70.

Использование сталефибробетонных листов, внутренняя поверхность которых адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью сформованного в армоопалубочном блоке бетона, позволяет размещать в бетоне стержни армокаркаса на расстоянии менее двух их диаметров от внутренней поверхности сталефибробетонных листов или размещать их непосредственно около внутренней поверхности сталефибробетонных листов, при этом совместная работа сталефибробетонных листов и стержней арматуры повышает прочность конструкции, что позволяет проектировать строительные конструкции меньшей толщины за счет более тонких сталефибробетонных листов и меньшего количества бетона, что вместе с отсутствием перепусков снижает вес и материалоемкость получаемой строительной конструкции.

Кроме того, использование сталефибробетонных листов, обладающих высокой прочностью, изменяет работу изгибаемых строительных конструкций, включая в работу бетон, который не учитывают при расчете железобетонных конструкций без предварительного напряжения, и повышает жесткость железобетонных конструкций. Несъемная опалубка из сталефибробетонных листов защищает стержневую арматуру от коррозии благодаря водонепроницаемости сталефибробетонных листов вследствие их высокой плотности.

Совместная работа сталефибробетонных листов и стержней арматуры обеспечивает передачу усилий в местах соединения соосно расположенных рабочих стержней, установленных встык или с зазором не более одного диаметра рабочих стрежней, через сталефибробетонный лист и бетон возле них без перепуска стержней. Отказ от перепуска стержней позволяет снизить материалоемкость, а следовательно, и вес конструкции в целом, упростить и удешевить производственно-монтажные работы.

Заявляемое изобретение проиллюстрировано графическим материалом, где на чертеже показано место соединения соосно расположенных стержней с зазором.

Узел стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции, включающий заполненный бетоном армоопалубочный блок, содержащий армокаркас из стержней 1, и по крайней мере один сталефибробетонный лист 2 несъемной опалубки в случае его назначения в качестве перекрытия, или два сталефибробетонных листа 2 для использования в стеновой панели. Внутренняя поверхность сталефибробетонного листа 2 адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью бетона (не показана). Сталефибробетонный лист 2 закреплен на расстоянии менее двух диаметров стрежней 1 от решетки. Указанное максимальное расстояние обуславливает возможность совместной работы сталефибробетонного листа 2 и стержней 1 армокаркаса.

Соосно расположенные стержни 1 армокаркаса в местах их соединения установлены встык, то есть без перехлеста, касаясь друг друга, или с зазором не более одного диаметра стрежней 1, при котором часть усилия, воспринимаемого арматурой в месте соединения стержней 1, передается от одного стержня 1 к другому через сталефибробетонный лист 2 несъемной опалубки, а часть - через бетон, сформованный в процессе изготовления строительной конструкции с армоопалубочным блоком.

Армокаркас может состоять из по крайней мере двух соединенных между собой рам и связанных с рамами решеток из стержней 1, при этом в случае необходимости повышения прочности или толщины армоопалубочного блока количество рам может быть увеличено согласно расчету требуемых нагрузок.

Рамы армокаркаса выполнены из уголков, на которых закреплены решетки из стержней 1, а сами рамы армокаркаса соединены друг с другом с помощью крепежных элементов в виде стальных тяг и/или планок, при соединении рам армокаркаса стальными тягами последние крепятся в узлах соединения стержней 1 решеток рам, тогда как планки крепятся к раме.

Также армокаркас может состоять из стержней 1, образующих пространственную решетку, выполненную по крайней мере из двух слоев решеток, связанных между собой стержнями 1 арматуры.

Выбор типа армокаркаса - из рам, выполненных из уголков с решетками из стержней 1, или из стержней 1, образующих пространственную решетку, осуществляют на этапе проектирования.

При этом элементы армокаркаса (рамы, стержни 1, стальные тяги, планки или только стержни 1) скреплены друг с другом с помощью сварки, помимо и кроме которой может быть использована пайка и/или обвязка, выбор конкретного метода крепления осуществляется на этапе проектирования и/или строительства (возведения сооружений).

Сталефибробетонный лист 2 скреплен с армокаркасом по крайней мере тремя крепежными элементами на резьбовом соединении (не показано), при этом крепежных элементов может быть не менее трех и не более количества рабочих стержней 1 в армокаркасе, а помимо и кроме резьбового соединения могут быть выбраны сварное и/или штифтовое соединение, что определяется на этапе проектирования. Для достижения заявленного технического результата сталефибробетонный лист 2 изготавливают с включением фибры от 1,5 до 3,0% по объему, наименьший размер габарита которой составляет не более 0,5 мм, фрезерованную из слябов с анкерами по концам волокна, и/или фибру, рубленную из проволоки с анкерами по концам, и/или фибру, рубленную из волнистой проволоки, и/или фибру переменного профиля, резанную из стального листа, а бетон для сталефибробетонных листов 2 выбирают по прочности классом не менее В70. При этом толщину сталефибробетонного листа 2 проектируют в пределах от 15 до 50 мм.

Для обеспечения лучшего сцепления с заливаемым в армоопалубочный блок бетоном на сталефибробетонном листе 2 выполняют агдезионный слой (не показан), который представляет собой шероховатую поверхность, а также может быть выполнен из песка, и/или представляет собой зернистую поверхность и/или поверхность с насечками, нанесенными на сталефибробетонный лист в процессе его производства. Конкретный вид выполнения адгезионного слоя выбирается исходя из воспринимаемых нагрузок.

Для достижения заявленного технического результата бетон, сформованный в армоопалубочном блоке, обладает классом прочности от В20 до В70.

Предлагаемое техническое решение - узел стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции - поясняется конкретным исполнением узла стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции, однако приведенный пример не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заявленного технического результата.

Узел стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции включает заполненный бетоном, обладающим классом прочности В50, армоопалубочный блок, включающий армокаркас из стержней 1, и один сталефибробетонный лист 2 несъемной опалубки. Внутренняя поверхность сталефибробетонного листа 2 адгезионно связана с сопрягаемой поверхностью бетона (не показана). Сталефибробетонный лист 2 закреплен на расстоянии менее одной трети диаметра стрежней 1 от решетки.

Соосно расположенные стержни 1 армокаркаса в месте их соединения (показано на чертеже) установлены с зазором менее одного диаметра стрежней 1. Как уже было указано, часть усилия, воспринимаемого арматурой в месте соединения стержней 1, передается от одного стержня 1 к другому через сталефибробетонный лист 2 несъемной опалубки, а часть - через бетон, застывший в процессе установки армоопалубочного блока с несъемной опалубкой.

Для обеспечения лучшего сцепления с заливаемым в армоопалубочный блок бетоном на сталефибробетонном листе 2 выполнен агдезионный слой (не показан), который представляет собой шероховатую поверхность.

Использование узла стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции происходит следующим образом: в установленный армоопалубочный стеновой блок заливается бетонный раствор, после формования (застывания) которого полученная строительная конструкция может быть использована.