CZ286533B6 - Aktivní bednění betonových konstrukcí - Google Patents

Abstract

Vynález se týká aktivního bednění betonových konstrukcí, sestávající z jednotlivých prvků (1) zhotovených z tenkostěnného materiálu, zejména plechu opatřeného výstupky (2) směřujícími do prostoru s betonovou směsí. Jednotlivé prvky (1) jsou samonosné prostorové duté útvary ve tvaru písmene C, jehož alespoň dvě strany jsou opatřeny výstupky (2) směřujícími do betonové směsi. Otvory vzniklé na místech výstupků (2) zůstávají volně průchozí. Na styčných stranách jednotlivých prvků (1) jsou vytvořeny další otvory (3). Sousední jednotlivé prvky (1) jsou propojeny do tvaru spojité betonové desky betonem prošlým těmito dalšími otvory (3).ŕ

Description

Aktivní bednění betonových konstrukcí

Oblast vynálezu

Uvedený vynález se týká aktivního bednění betonových konstrukcí, zejména vodorovných konstrukcí, ale i svislých nosných konstrukcí. Aktivní bednění sestává z jednotlivých prvků zhotovených z tenkostěnného materiálu, zejména plechu opatřeného výstupky směřujícími do betonové směsi.

Dosavadní stav techniky

Dosud známé způsoby vyztužování betonových konstrukcí jsou rozptýlená výztuž, soustředná výztuž a spřažení.

Podstata rozptýlené výztuže spočívá v přimíšení takových částic do betonové směsi, které jsou schopny přenášet tahová napětí od ohybového momentu. Nevýhodou tohoto řešení je zejména to, že výztužné částice se nacházejí v celém průřezu, tedy i v místech, kde nejsou potřeba. Z toho vyplývá zbytečná spotřeba výztužných částic. Dále je potřeba využívat bednění nebo formy. Nevýhodou je rovněž poměrně složitý a náročný technologický postup. Rozptýlená výztuž má oproti j iným výztužím malou únosnost.

Při využití soustředné, nebo-li prutové výztuže se do formy umístí výztuž a forma se vyplní betonem. Nevýhodou tohoto řešení je nutnost výroby forem, jejich drahá a složitá výroba. Dále se jako nevýhoda jeví časově náročná příprava práce a nepřesné a nezjistitelné umístění výztuže ve finálním výrobku.

Rovněž je znám výztužný prvek pro vyztužování pórobetonových desek, popsaný v CS AO 219 997. V tomto řešení se jedná především o spojování pórobetonu se svojí výztuží.

V tomto řešení se vyskytují nevýhody klasických betonových konstrukcí, jako je nutnost použití forem, nepřesnost horního líce a podobně.

Podstatou spřažené konstrukce je připevnění trámů k základnímu rastru průvlaků. Průvlaky i trámy jsou z ocelových profilů. Trámy jsou obvykle od sebe vzdáleny 1 metr, výjimečně 3 metry. Přes trámy jsou uloženy profilované plechy, které tvoří ztracené bednění. V předem daných vzdálenostech jsou přes plechy do nosných ocelových profilů připevněny tmy. Na profilované plechy je nanesena určená vrstva betonové směsi. Po jejím zaschnutí přebírají tahová napětí v konstrukci ocelové profily. Tlaková napětí přebírá spolupůsobící část betonu okolo tmu. Nevýhodou tohoto řešení je nadměrná spotřeba ocelových profilů. Nevýhodou je rovněž možnost pnutí pouze v jednom směru. Použitý plech není dále využit. Výroba takovýchto výztuží je drahá a pracná. Uvedené výztuže mají poměrně malou požemí odolnost. U těchto výztuží je potřeba dodělat podhledy, čímž vzniká nevyužitý prostor. Nevýhodou tohoto řešení je rovněž vznik Faradayovy klece, způsobující, mimo jiné, nedostatek ionizovaného vzduchu uvnitř budovy.

Další řešení je popsáno například ve spisu CS 51 917, kde je řešena konstrukce sloupů a průvlaků a především jejich spojení. V popisuje rovněž popsán ocelový žlab, který slouží jako jednorozměrný prvek, nebo-li prut. Takové žlaby, by ani v případě naskládání vedle sebe nemohly působit jako tuhá stropní deska.

V příkladném spisu CS 149 428 je popsána spřažená stavební deska a způsob její výroby. Zde se jedná především o výrobu prefabrikátů, které nejsou vhodné pro výrobu monolitické konstrukce. Případné spojení jednotlivých desek je řešeno složitými detaily, známými z příhradových ocelových konstrukcí. Takto vytvořená výsledná konstrukce se nechová jako monolitická.

-1 CZ 286533 B6

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny aktivním bedněním betonových konstrukcí, sestávajícím z jednotlivých prvků zhotovených z tenkostěnného materiálu, zejména plechu opatřeného výstupky směřujícími do prostoru s betonovou směsí, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je, že jednotlivé prvky jsou samonosné prostorové duté ve tvaru písmene C, jehož alespoň dvě strany jsou opatřeny výstupky směřujícími do betonové směsi. Otvory vzniklé na místech výstupků zůstávají volně průchozí. Na styčných stranách jednotlivých prvků jsou vytvořeny další otvory. Sousední jednotlivé prvky jsou propojeny do tvaru spojité betonové desky betonem prošlým těmito dalšími otvory.

Výhodný prvek je v podobě dutého útvaru ve tvaru ležatého písmena C otevřeného směrem nahoru. Prvek je opatřen výstupky na nejdelší straně písmene C tvořící dno a krátkých stranách rovnoběžných s nejdelší stranou, tvořících homí líc. Další otvory na boční styčné straně prvku jsou s výhodou tvořeny půlkruhovými otvory, přičemž volný materiál ve tvaru půlkruhu jednoho prvku je vyhnut ven od boční strany k sousednímu prvku. Další otvory na boční styčné straně prvku mohou být ve tvaru kruhu. V dalších otvorech je ve výhodném provedení umístěna příčná výztuž pro vytvoření křížem výztužné betonové konstrukce.

Další výhodný prvek je v podobě dutého útvaru ve tvaru písmene C otevřeného směrem do strany. Prvek je tvořen bočními stranami ve formě delších základen, které jsou opatřeny výstupky a stojinou tvořící styčnou stranu opatřenou dalšími otvory. V dalších otvorech je s výhodou umístěna příčná výztuž.

Výhodou uvedeného řešení je především jednoduchá příprava prvků aktivního bednění na nosné konstrukce, jednoduchá a rychlá betonáž a přesný povrch, který je dosažen stažením lištou podle horního okraje. Výhodou uvedeného řešení je rovněž optimální spotřeba oceli, která je nižší oproti známým řešením. Výstupky lze snadno vyrábět prolisováním, přičemž pevnost základního plechu zůstává zachována a výstupky spolu s betonem vytváří pevnou spojitou konstrukci. V případě trojúhelníkových výstupků vznikají větší otvory, ale i pevnější a odolnější výstupky. Otvory v bočních stranách odlehčují plech, snižují jeho spotřebu, zvyšují jeho tuhost a zároveň slouží pro uložení příčné výztuže nebo pro připojení k sousednímu prvku aktivního bednění. Uvedené aktivní bednění má možnost oboustranného pnutí, přičemž je zajištěna přesná poloha jednotlivých prvků aktivního bednění. Dalšími výhodami je to, že není potřeba bednění, ale pouze podpůrných pasů. U aktivního bednění podle tohoto vynálezu se provádí snadno jeho povrchová úprava. V neposlední řadě je výhodné i univerzální použití - aktivní bednění lze kombinovat s jakýmkoli systémem a zrychlení a zefektivnění výroby. Takovéto aktivní bednění lze kompletovat přímo na místě, čímž odpadají vysoké náklady na dopravu. Odpad materiálu je minimální a výrobu aktivního bednění i jeho vlastní aplikaci mohou provádět i pracovníci s nižší kvalifikací. Aktivní bednění betonových konstrukcí lze využít nejen u vodorovných, ale i u svislých nosných konstrukcí. Díky své konstrukci lze na toto aktivní bednění aplikovat jakoukoli omítkovou hmotu. Aktivní bednění betonových konstrukcí podle tohoto vynálezu řeší výztuž i bednění v jediném prvku.

Přehled obrázků na výkresech

Uvedený vynález bude blíže popsán na příkladu konkrétního provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněn příkladný prvek aktivního bednění betonových konstrukcí ve tvaru ležatého písmena C v nárysu. Na obr. 2 je znázorněn tento prvek v půdorysu a na obr. 3 v bokorysu. Na obr. 4 je znázorněno a axonometrickém pohledu uspořádání prvků aktivního

-2CZ 286533 B6 bednění tvořících obousměrně vyztužený stropní prvek a na obr. 5 je znázorněno v axonometrickém pohledu uložení prvků aktivního bednění na podpory.

Příklady provedení vynálezu

Příkladné aktivní bednění betonových konstrukcí, sestává z jednotlivých prvků 1 zhotovených z tenkostěnného plechového materiálu, opatřeného výstupky 2 směřujícími do prostoru s betonovou směsí. Jednotlivé prvky 1 jsou samonosné prostorové duté útvary ve tvaru písmene C, otevřeného směrem nahoru. Dutý prvek 1 je opatřen výstupky 2 na nejdelší straně 7 písmena C tvořící dno a krátkých stranách 8, rovnoběžných s nejdelší stranou 7, tvořících horní líc. Výstupky 2 směřující do betonové směsi. Otvory vzniklé na místech výstupků 2 zůstávají volně průchozí. Na styčných stranách jednotlivých prvků 1 jsou vytvořeny další otvory 3. Sousední jednotlivé prvky 1 jsou propojeny do tvaru spojité betonové desky betonem prošlým těmito dalšími otvory 3. Další otvory 3 na boční styčné straně 9 prvku 1 jsou ve tvaru kruhu. V dalších otvorech 3 je umístěna příčná výztuž 5 pro vytvoření křížem vyztužené betonové konstrukce.

V jiném možném provedení jsou další otvoiy 3 na boční styčné straně 9 prvku 1 utvořeny půlkruhovými otvory 4, přičemž volný materiál ve tvaru půlkruhu jednoho prvku 1 je vyhnut ven od boční styčné strany 9 k sousednímu prvku j_.

Dalším příkladným provedením je to, že prvek 1 je v podobě dutého útvaru ve tvaru písmena C otevřeného směrem do strany. Prvek 1 je tvořen bočními styčnými stranami 9 ve formě delších základen, které jsou opatřeny výstupky 2 a stojinou tvořící styčnou stranu opatřenou dalšími otvory 3. V dalších otvorech 3 je umístěna opět příčná výztuž 5.

Výstupky 2 mohou být ve všech příkladech provedení ve tvaru obdélníků jejichž strany jsou v poměru 1:10.

Boční stěny prvků 1 jsou opatřeny kruhovými dalšími otvory 3 o průměru 160 mm, umístěními vedle sebe ve vzdálenosti 198 mm, ve kterých je umístěna příčná výztuž 5. Jednotlivé prvky 1 se skládají do nosné konstrukce vedle sebe do tvaru aktivního bednění a vnitřek prvků 1 je poté vyplněn betonovou směsí. Základní rozměry jsou: šířka 600 mm, výška 200 mm, délka do 6 m. Spojení mezi plechem prvků 1 a betonem je zajištěno výstupky 2 prolisovanými do plechu. Po prolisovaných výstupcích 2 zůstávají v plechu otvory, kterými může v omezené míře beton vytéci a vytvořit malá tělíska, která jsou důležitá pro pozdější úpravy. Po zaschnutí vytvoří tělíska hustou síť - v závislosti na množství a velikosti otvorů-a poté je spodní líc snadno povrchově upravitelný stěrkou i klasickou omítkou.

Průmyslová využitelnost

Aktivní bednění betonových konstrukcí podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění především při stavbě nových objektů, ale i při rekonstrukci stávajících budov.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Aktivní bednění betonových konstrukcí, sestávající zjednotlivých prvků zhotovených z tenkostěnného materiálu, zejména plechu opatřeného výstupky směřujícími do prostoru s betonovou směsí, vyznačující se tím, že jednotlivé prvky (1) jsou samonosné prostorové duté útvary ve tvaru písmena C, jehož alespoň dvě strany jsou opatřeny výstupky (2) směřujícími do betonové směsi, otvory vzniklé na místech výstupků (2) zůstávají volně průchozí a na styčných stranách jednotlivých prvků (1) jsou vytvořeny další otvory (3), přičemž sousední jednotlivé prvky (1) jsou propojeny do tvaru spojité betonové desky betonem prošlým těmito dalšími otvory (3).
2. 2. Aktivní bednění podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvek (1) v podobě dutého útvaru ve tvaru ležatého písmena C otevřeného směrem nahoru, je opatřen výstupky (2) na nejdelší straně (7) písmena C tvořící dno a krátkých stranách (8), rovnoběžných s nejdelší stranou (7), tvořících homí líc.
3. 3. Aktivní bednění podle nároku 2, vyznačující se tím, že další otvory (3) na boční styčné straně (9) prvku (1) jsou tvořeny půlkruhovými otvory (4), přičemž volný materiál ve tvaru půlkruhu jednoho prvku (1) je vyhnut ven od boční strany (9) k sousednímu prvku (1).
4. 4. Aktivní bednění podle nároku 2, vyznačující se tím, že další otvory (3) na boční styčné straně (9) prvku (1) jsou ve tvaru kruhu.
5. 5. Aktivní bednění podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že v dalších otvorech (3) je umístěna příčná výztuž (5) pro vytvoření křížem vyztužené betonové konstrukce.
6. 6. Aktivní bednění podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvek (1) v podobě dutého útvaru ve tvaru písmena C otevřeného směrem do strany je tvořen bočními stranami (9) ve formě delších základen, které jsou opatřeny výstupky (2) a stojinou tvořící styčnou stranu opatřenou dalšími otvory (3).
7. 7. Aktivní bednění podle nároku 6, vyznačující se tím, že v dalších otvorech (3) je umístěna příčná výztuž (5).