PL213324B1 - Element konstrukcyjny do formowania plyt zelbetowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy elementu konstrukcyjnego, dokładnie zaś elementu konstrukcyjnego do formowania płyt żelbetowych. Szczegółowo, wynalazek dotyczy elementu konstrukcyjnego składającego się z połączenia co najmniej jednej warstwy stwardniałego betonu, co najmniej pewnej ilości elementów zbrojeniowych oraz elementów co najmniej częściowo wystających z warstwy betonu i tworzących puste przestrzenie, które to elementy przeznaczone są w dalszej fazie do zalania betonem w zakładzie produkcyjnym lub na placu budowy.

W dotychczas stosowanych rozwiązaniach tego rodzaju elementów konstrukcyjnych w charakterze pustych przestrzeni wykorzystywano elementy sferyczne, w szczególności puste w środku kule lub podobne obiekty, płytko osadzone w warstwie betonu i dodatkowo utrzymywane w wymaganej pozycji przez wzajemnie połączone sieci zbrojeniowe, z których pierwsza znajduje się w warstwie betonu, pod elementami sferycznymi, zaś druga rozciąga się ponad tymi elementami. Przeznaczeniem drugiej sieci zbrojeniowej jest tu utrzymywanie elementów sferycznych w wymaganej pozycji, w szczególności zabezpieczenie przed ich unoszeniem się i przemieszczaniem w czasie zalewania ciekłym betonem.

Przedstawione powyżej, dotychczas stosowane, rozwiązania konstrukcyjne posiadają kilka wad.

Stosowanie pustych w środku elementów sferycznych, wytwarzanych zazwyczaj poza miejscem wytwarzania samych elementów konstrukcyjnych, pociąga za sobą wysokie koszty transportu, ponieważ elementy te, choć lekkie, zajmują dużą objętość. Inną wadą stosowania elementów sferycznych jest utrudnione nimi manipulowanie, zwłaszcza w procesach zautomatyzowanych.

Inna wada przedstawionych powyżej, dotychczas stosowanych, rozwiązań konstrukcyjnych polega na dość złożonym procesie ich wytwarzania, jako że gotowy element konstrukcyjny musi być już wyposażony w górną sieć zbrojeniową, która w dodatku powinna korzystnie być bardzo precyzyjnie umieszczona tak, aby zapewniała umocowanie elementów sferycznych w wymaganych pozycjach.

Inna wada przedstawionych powyżej, dotychczas stosowanych, rozwiązań konstrukcyjnych polega na stykaniu się elementów sferycznych z górną siecią zbrojeniową lub możliwości zetknięcia się z nią w wyniku uniesienia się, przez co, po zalaniu elementu konstrukcyjnego betonem w stanie ciekłym, wierzchnia sieć zbrojeniowa może nie być w nim optymalnie osadzona. W praktyce można temu zapobiec poprzez zastosowanie oddzielnych elementów mocujących uniemożliwiających przemieszczanie się elementów sferycznych, ma to jednak tę wadę, że cała konstrukcja staje się złożona a jej wykonanie czasochłonne.

Niniejszy wynalazek stanowi propozycję elementu konstrukcyjnego wyżej określonego typu, pozbawionego przy tym jednej lub większej liczby wyżej wymienionych wad.

Przedmiotem wynalazku jest element konstrukcyjny do formowania płyt żelbetowych, składający się z połączenia co najmniej jednej warstwy stwardniałego betonu, co najmniej pewnej ilości elementów zbrojeniowych oraz elementów co najmniej częściowo wystających z warstwy betonu i tworzących puste przestrzenie, które to elementy przeznaczone są w dalszej fazie do zalania betonem, gdzie te elementy są przeznaczone do ich późniejszego zalewania betonem charakteryzujący się tym, że wspomniane elementy są przymocowane do elementu konstrukcyjnego za pomocą elementów mocujących umieszczonych na elementach tworzących puste przestrzenie, przy czym elementy mocujące umieszczone są na tych częściach elementów tworzących puste przestrzenie, które spoczywają na warstwie betonu tak, że są one lub nie są zaczepione o zbrojenie osadzone w warstwie betonu, w sposób wystarczająco trwały, aby zabezpieczyć elementy co najmniej przed unoszeniem się podczas zalewania ich ciekłym betonem lub masą betonową.

Korzystnie, zamocowanie uzyskuje się za pomocą elementów mocujących, w które zaopatrzone są wydrążone elementy, przy czym te elementy mocujące składają się co najmniej z wystających kołnierzy bocznych.

W innym korzystnym wariancie, elementy tworzące puste przestrzenie składają się z elementów pozwalających na ich gniazdowe pakowanie.

W innym korzystnym wariancie, elementy można pakować gniazdowo jeden w drugim co najmniej w 50%, a korzystnie w co najmniej w 75%.

Korzystnie, elementy posiadają jedną lub większą liczbę poniższych cech:

- posiadają zasadniczo stożkowy kształt;

- składają się jednej lub kilku ścian bocznych, ściany górnej oraz posiadają otwór w części dolnej;

- posiadają kształt odwróconej do góry dnem doniczki;

PL 213 324 B1

- zaopatrzone są w co najmniej jeden otwór powietrzny;

- są wykonane jako elementy jednoczęściowe;

- są wykonane z tworzywa sztucznego lub innego nadającego się do tego celu materiału, jak na przykład prasowane odpady opakowań typu Tetra-Brik, sklejone żywicą włókna lub podobne;

- posiadają kolisty poziomy przekrój poprzeczny;

- w dolnej części posiadają elementy mocujące przeznaczone do osadzania w warstwie betonu, zaczepiające lub nie zaczepiające o elementy zbrojeniowe, które również są osadzone w warstwie betonu.

W innym korzystnym wariancie, elementy umieszczone są dolnymi częściami w warstwie stwardniałego betonu.

W jeszcze innym korzystnym wariancie, elementy umieszczone są rzędami w dwóch prostopadłych kierunkach.

Korzystnie, element konstrukcyjny zawiera podpory dla górnego zbrojenia, które to podpory posiadają części wsporne wystające powyżej górnych ścian elementów.

Korzystnie, części wsporne wykonane są z prętów zbrojeniowych, rozmieszczonych zasadniczo równolegle do warstwy betonu.

Korzystnie, w warstwie betonu obecne są elementy zbrojeniowe, zaś elementy są umocowane w warstwie betonu bez stykania się z elementami zbrojeniowymi.

Możliwość gniazdowego pakowania tych elementów pozwala na nałożenie ich na siebie w trakcie transportu z miejsca wytwarzania tych części do miejsca wytwarzania elementów konstrukcyjnych, co z kolei umożliwia znaczne zmniejszenie kosztów transportu. Dające się gniazdowo pakować elementy mają ponadto tę zaletę, że manipulowanie nimi jest znacznie łatwiejsze niż manipulowanie elementami sferycznymi, trudniejszymi w chwytaniu, zwłaszcza w procesach zautomatyzowanych.

W ramach najbardziej korzystnych rozwiązań wyżej wymienione części mogą być na siebie nakładane co najmniej w 50%, a nawet co najmniej w 75%, w wyniku czego zajmują niewielką objętość podczas transportu.

Korzystne są wyżej wymienione elementy charakteryzujące się jedną lub większą liczbą poniższych cech:

- posiadają zasadniczo stożkowy kształt, ułatwiający ich gniazdowe pakowanie i cechujący się tą dodatkową zaletą, że po zalaniu elementu konstrukcyjnego betonem otrzymuje się płytę żelbetową, w której ilość betonu stopniowo wzrasta przy przechodzeniu od warstwy dolnej do warstwy górnej, w wyniku czego ilość betonu jest możliwie najmniejsza w strefie rozciągania i stopniowo wzrasta przy przechodzeniu w kierunku strefy nacisku;

- składają się z jednej lub kilku ścian bocznych, ściany górnej oraz dolnego otworu, umożliwiającego łatwe wciskanie i osadzanie w betonie;

- posiadają kształt odwróconej do góry dnem doniczki, łatwy do uzyskania z zastosowaniem formy;

- posiadają co najmniej jeden otwór powietrzny; ma on tę zaletę, że umożliwia odprowadzenie powietrza podczas częściowego osadzania omawianej części w betonie;

- są wykonane jako elementy jednoczęściowe co eliminuje konieczność wykonania dodatkowych czynności, na przykład składania;

- są wykonane z tworzywa sztucznego lub innego nadającego się do tego celu materiału, jak na przykład prasowane odpady opakowań typu Tetra-Brik, sklejone żywicą włókna lub podobne, przez co ich wytwarzanie będzie tanie, a masa zmniejszona do minimum;

- posiadają kolisty lub wieloboczny poziomy przekrój poprzeczny, aby osadzanie omawianych elementów w betonie nie było związane z koniecznością ich odpowiedniego ustawienia; dopuszcza się jednak inne kształty omawianych części;

- w dolnej części posiadają elementy mocujące przeznaczone do osadzania w warstwie betonu, zaczepiające lub nie zaczepiające o elementy zbrojeniowe również osadzone w warstwie betonu, tak, aby miało miejsce trwałe zablokowanie pozycji omawianych elementów na warstwie betonu stanowiącej podłoże, korzystnie w sposób nie wymagający ich dodatkowego, górnego zabezpieczenia przed unoszeniem się.

Wynalazek ma tę zaletę, że nie jest wymagane dodatkowe przymocowanie omawianych elementów od góry, dzięki czemu konstrukcja elementu konstrukcyjnego jest znacznie prostsza oraz istnieje więcej możliwych sposobów umieszczenia górnej warstwy zbrojeniowej w warstwie betonu.

PL 213 324 B1

Element konstrukcyjny według wynalazku ma tę zaletę, że przy zastosowaniu górnego zbrojenia umieszczonego na omawianych podporach niemożliwe jest przyleganie górnego zbrojenia do elementów tworzących puste przestrzenie, co z kolei ma tę zaletę, że po zalaniu elementu konstrukcyjnego betonem górne zbrojenie jest całkowicie otoczone betonem i nie styka się bezpośrednio z jakąkolwiek pustą przestrzenią. Mogą mieć miejsce co najwyżej miejscowe zetknięcia górnego zbrojenia z elementami tworzącymi puste przestrzenie, na przykład pod wpływem lekkiego ugięcia górnego zbrojenia i zetknięcia ze znajdującym się pomiędzy podporami jednym z elementów tworzących puste przestrzenie.

Omawiane elementy konstrukcyjne mogą być wytwarzane sposobem obejmującym co najmniej zalanie formy pewną ilością betonu w celu uformowania wyżej wymienionej warstwy betonu; uzbrojenie tej warstwy betonu poprzez umieszczenie elementów zbrojeniowych w formie przed lub po zalaniu jej betonem; umieszczenie w warstwie betonu przed jej stwardnieniem elementów tworzących puste przestrzenie, posiadających od spodu elementy mocujące, tak, aby omawiane elementy tworzące puste przestrzenie spoczywały na warstwie betonu, wspierając się co najmniej na elementach mocujących; oraz dopuszczenie do stwardnienia betonu, po którym następuje wyjęcie całości z formy. Umieszczenie wyżej wymienionych elementów tworzących puste przestrzenie bezpośrednio w warstwie betonu wraz z ich umocowaniem bądź to wyłącznie do warstwy betonu, bądź również do osadzonego w betonie zbrojenia ma tę zaletę, że nie wymaga dodatkowych kroków lub użycia dodatkowych akcesoriów w celu zamocowania tych elementów od góry.

W rozwiązaniu praktycznym elementy tworzące puste przestrzenie będą automatycznie pobierane z zapasu oraz automatycznie umieszczane w warstwie betonu z wykorzystaniem wyżej wymienionych elementów mocujących poprzez ruch drgający, wytworzenie próżni itp.

W celu lepszego wyjaśnienia cech wynalazku przedstawiono, wyłącznie w charakterze przykładu w żaden sposób nie ograniczającego możliwych rozwiązań, w oparciu o załączone figury rysunku, następujące preferowane rozwiązanie konstrukcyjne:

fig. 1 przedstawia element konstrukcyjny według wynalazku przedstawiony w rzucie perspektywicznym;

fig. 2 przedstawia w powiększeniu fragment oznaczony na fig. 1 jako F2; fig. 3 przedstawia przekrój wzdłuż linii III - III, jak na fig. 2;

fig. 4 przedstawia przekrój płyty betonowej wykonanej na podstawie elementu konstrukcyjnego przedstawionego na fig. 1;

fig. 5 przedstawia pewną liczbę gniazdowo upakowanych elementów wchodzących w skład elementu konstrukcyjnego przedstawionego na fig. 1;

fig. 6-8 przedstawiają możliwy sposób wytwarzania elementu konstrukcyjnego według wynalazku.

Jak przedstawiono na fig. 1-3, wynalazek dotyczy elementu konstrukcyjnego 1, z którego może być wykonana samonośna płyta żelbetowa 2 przedstawiona na fig. 4.

Element konstrukcyjny 1 składa się głównie z połączenia co najmniej jednej warstwy stwardniałego betonu 3, co najmniej pewnej ilości elementów zbrojeniowych 4 oraz elementów 5, co najmniej częściowo wystających z warstwy betonu 3 i tworzących w ten sposób puste przestrzenie 6, które to elementy 5 przeznaczone są w dalszej fazie, przedstawionej na fig. 4, do zalania betonem 7.

W podanym przykładzie elementy zbrojeniowe 4 składają się z prętów zbrojeniowych 8-9 umieszczonych w warstwie betonu 3 oraz z prętów zbrojeniowych 11 umieszczonych na podporach 10 na pewnej wysokości ponad warstwą betonu 3. Pręty zbrojeniowe 8-9 mogą być oddzielnymi prętami bądź stanowić część sieci zbrojeniowej.

Chociaż przedstawione na figurach podpory 10 są trójkątne, możliwe są również inne ich kształty, na przykład kształt prostokąta lub kształt litery C, na fig. 6 naniesione linią przerywaną i oznaczone odpowiednio 10A i 10B.

W ramach jednego ze szczegółów wynalazku istnieje możliwość gniazdowego pakowania wyżej wymienionych elementów 5, przy czym w preferowanych rozwiązaniach elementy te powinny wzajemnie nakładać się na siebie co najmniej w 50%, a nawet co najmniej w 75%, jak to schematycznie i przykładowo przedstawia fig. 5. Powyższe rozwiązanie wiąże się z wymienionymi we wstępie korzyściami.

Elementy 5 mają kształt odwróconej do góry dnem donicy lub ściętego stożka; posiadają również ścianę górną 12 i stożkową ścianę boczną 13, o kołowym przekroju poprzecznym. Jednocześnie każdy element 5 posiada otwór u spodu.

PL 213 324 B1

Elementy 5 mogą mieć również inny kształt, jak na przykład kształt ściętej piramidy lub inne kształty zwężające się ku górze.

Ponadto, elementy 5 są jednoczęściowe i korzystnie wykonane z tworzywa sztucznego, zwłaszcza z polichlorku winylu.

W górnej ścianie 12 i/lub w bocznej ścianie 13 wykonane są otwory powietrzne 14, o względnie małych wymiarach, tak, aby przy zalewaniu ich betonem 7 nie doszło do wypełnienia betonem pustych przestrzeni 6.

Elementy 5 posiadają w dolnej części elementy mocujące; w tym przypadku jest to wystający boczny kołnierz 15, występujący na całym obwodzie każdego elementu 5, ciągły lub przerywany i przeznaczony do osadzenia w warstwie betonu 3, jak przedstawiono na figurach rysunku.

Ponadto, elementy 5 są osadzone dolną częścią, w szczególności z wykorzystaniem kołnierza 15, w warstwie betonu 3. W podanym rozwiązaniu osadzona część stanowi jedyne zamocowanie omawianych elementów 5.

Należy dodać, że zamocowanie to powinno, na przykład poprzez wybór odpowiednio dużego kołnierza 15, zabezpieczać elementy 5 przed przemieszczaniem się podczas zalewania ich ciekłym betonem lub masą betonową 7, jak również przed jakimkolwiek ruchem wynikłym z tego powodu.

W podanym przykładzie elementy 5 są osadzone jedynie w warstwie betonu 3, najlepiej bez jakiegokolwiek stykania się z prętami zbrojeniowymi 8-9; jest jednak rzeczą oczywistą, że w innym wariancie elementy 5 mogą być zaczepione o pręty zbrojeniowe 8 i/lub 9, na przykład przez wciśnięcie krawędzi elementów 5 poniżej tych prętów, co spowoduje lepsze umocowanie.

Elementy 5 zostały ułożone rzędami w kierunkach prostopadłych; jest jednak rzeczą oczywistą, że w innym, nie przedstawionym tu wariancie, możliwe jest inne ich ułożenie.

Wymienione wyżej pręty zbrojeniowe 11 tworzą podpory dla górnego zbrojenia 16, którym, jak to przedstawia fig. 4, uzbraja się beton 7. Podpory te, które można również wykonać w inny, dowolny sposób, posiadają części wsporne 17 dla górnego zbrojenia 16, wystające powyżej górnych ścian wyżej wymienionych elementów 5.

Element konstrukcyjny 1 jest dostarczany handlowo w postaci przedstawionej na fig. 1. W ramach wykorzystywania elementu konstrukcyjnego 1 zgodnie z przeznaczeniem, element konstrukcyjny 1 umieszcza się na ścianach nośnych lub podobnych, po czym zakłada się górne zbrojenie 16. Następnie w zakładzie produkcyjnym lub na placu budowy całość zalewa się betonem, uzyskując w ten sposób stan przedstawiony na fig. 4.

Element konstrukcyjny 1 może zostać wykonany w sposób przedstawiony na fig. 6-8. Fig. 6 przedstawia sposób umieszczenia elementów zbrojeniowych 4 w formie 18 przed zalaniem warstwą betonu 3. Oparcie elementów 4 w formie 18 może być osiągnięte w dowolny sposób i nie zostało przedstawione na rysunku. Następnie do formy wlewa się beton mający stanowić warstwę betonu 3, w czego wyniku otrzymuje się stan przedstawiony na fig. 7.

W zasadzie możliwe jest również postępowanie odwrotne, to jest wlanie betonu mającego stanowić warstwę betonu 3 do formy 18 i następnie zanurzenie w niej elementów zbrojeniowych 4.

Dopóki beton jest wystarczająco płynny, umieszcza się w nim elementy 5. Preferuje się sposób automatyczny, polegający na pobieraniu szeregu elementów 5 z zapasu i umieszczaniu ich dolnych krawędzi w warstwie betonu 3, poprzez wciskanie ruchem drgającym, wytwarzanie próżni itp. Elementy 5 posiadają otwory powietrzne 14, dzięki którym poziom betonu jest taki sam w pustych przestrzeniach 6, jak pomiędzy elementami 5, przez co elementy 5 mogą być skutecznie osadzone w omawianej warstwie betonu 3.

Po stwardnieniu całości może ona zostać wyjęta z formy 18. W wyniku tych kroków otrzymuje się element konstrukcyjny 1, przedstawiony na rysunku 1.

Jest rzeczą oczywistą, że możliwe są różne warianty powyższego rozwiązania. Tak więc, na przykład, elementy 5 nie muszą posiadać kształtu odwróconej do góry dnem doniczki. Ich przekrój poprzeczny może również być nie tylko kołowy, ale i prostokątny.

W ramach wariantu elementy mocujące umieszczone na dolnej krawędzi elementów 5 mogą mieć kształt inny niż kołnierz 15. W dolnej części elementów 5 mogą być umieszczone również na przykład dziobki, ramiona lub podobne, których spód stanowi zamocowanie w betonie stanowiącym warstwę betonu 3 i/lub jest połączona z elementami zbrojeniowymi 4, przy czym dolna krawędź elementu 5 nie musi koniecznie wnikać w głąb warstwy betonu 3.

Niniejszy wynalazek w żaden sposób nie ogranicza się do opisanych powyżej rozwiązań, podanych w charakterze przykładu i przedstawionych na załączonych figurach rysunku; przeciwnie - po6

PL 213 324 B1 dobne elementy konstrukcyjne, jak również metody ich wytwarzania mogą występować w różnych wariantach, nie wykraczając przy tym poza zakres niniejszego wynalazku.

Claims (10)

1. Element konstrukcyjny do formowania płyt żelbetowych (2), składający się z połączenia co najmniej jednej warstwy stwardniałego betonu (3), co najmniej pewnej ilości elementów zbrojeniowych (4) oraz elementów (5) co najmniej częściowo wystających z warstwy betonu (3) i tworzących puste przestrzenie (6), które to elementy (5) przeznaczone są w dalszej fazie do zalania betonem (7), gdzie te elementy (5) są przeznaczone do ich późniejszego zalewania betonem, znamienny tym, że wspomniane elementy (5) są przymocowane do elementu konstrukcyjnego (1) za pomocą elementów mocujących (15) umieszczonych na elementach (5) tworzących puste przestrzenie, przy czym elementy mocujące (15) umieszczone są na tych częściach elementów (5) tworzących puste przestrzenie, które spoczywają na warstwie betonu (3) tak, że są one lub nie są zaczepione o zbrojenie osadzone w warstwie betonu (3), w sposób wystarczająco trwały, aby zabezpieczyć elementy (5) co najmniej przed unoszeniem się podczas zalewania ich ciekłym betonem lub masą betonową (7).

2. Element konstrukcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że zamocowanie uzyskuje się za pomocą elementów mocujących, w które zaopatrzone są wydrążone elementy (5), przy czym te elementy mocujące (15) składają się co najmniej z wystających kołnierzy bocznych.

3. Element konstrukcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy (5) tworzące puste przestrzenie (6) składają się z elementów pozwalających na ich gniazdowe pakowanie.

4. Element konstrukcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy (5) można pakować gniazdowo jeden w drugim co najmniej w 50%, a korzystnie w co najmniej w 75%.

5. Element konstrukcyjny według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że elementy (5) posiadają jedną lub większą liczbę poniższych cech:

- posiadają zasadniczo stożkowy kształt;

- składają się jednej lub kilku ścian bocznych (13), ściany górnej (12) oraz posiadają otwór w części dolnej;

- posiadają kształt odwróconej do góry dnem doniczki;

- zaopatrzone są w co najmniej jeden otwór powietrzny (14);

- są wykonane jako elementy jednoczęściowe;

- są wykonane z tworzywa sztucznego lub innego nadającego się do tego celu materiału, jak na przykład prasowane odpady opakowań typu Tetra-Brik, sklejone żywicą włókna lub podobne;

- posiadają kolisty poziomy przekrój poprzeczny;

- w dolnej części posiadają elementy mocujące przeznaczone do osadzania w warstwie betonu (3), zaczepiające lub nie zaczepiające o elementy zbrojeniowe (4), które również są osadzone w warstwie betonu (3)

6. Element konstrukcyjny według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że elementy (5) umieszczone są dolnymi częściami w warstwie stwardniałego betonu (3).

7. Element konstrukcyjny według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że elementy (5) umieszczone są rzędami w dwóch prostopadłych kierunkach.

8. Element konstrukcyjny według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że zawiera podpory dla górnego zbrojenia (16), które to podpory posiadają części wsporne (17) wystające powyżej górnych ścian elementów (5).

9. Element konstrukcyjny według zastrz. 8, znamienny tym, że części wsporne (17) wykonane są z prętów zbrojeniowych (11), rozmieszczonych zasadniczo równolegle do warstwy betonu (3).

10. Element według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że w warstwie betonu (3) obecne są elementy zbrojeniowe (4), zaś elementy (5) są umocowane w warstwie betonu (3) bez stykania się z elementami zbrojeniowymi (4).