RO120983B1 - Element prefabricat şi baterie de cofraje pentrurealizarea acestuia - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un element prefabricat, constând dintr-o placă (1) care are, pe o faţă (c), nişte şanţuri (d) de formă poliedrală cuvârful îndreptat spre interior, având la nivelul feţei plăcii, o bază dreptunghiulară cu colţurile tăiate, şanţurile (d) fiind dispuse într-o reţea ortogonală, care, la rândul ei, generează o reţea internă de nervuri (e) profilate,şi, respectiv, nişte margini laterale (f), care au o secţiune de forma unui trapez isoscel, pentru nervurile (e), respectiv, de forma unui trapezdreptunghic, pentru marginile laterale (f), pe două muchii exterioare adiacente (g şi h) ale marginilor laterale (f), placa (1) fiind prevăzută cu câte o nervură centrală (k şi k'), iar pe muchiile opuse (i şi j), cu câte un şanţ central (I şi l'), marginile laterale (f) fiind prevăzute cu nişte bare (2 şi 3) de armare, iar pe cealaltă faţă (a), are prevăzute nişte calote sferice (b), dispuse într-o reţea rectangulară, unite sau nu între ele. Pe ambele feţe (a şi c),elementul are nişte goluri coaxiale (m, m', m", n, n' şi n"), nepătrunse, de formă tronconică,orientate cu baza mică spre interior, astfel că, între golurile (m, m' şi m") de pe o faţă (a) şi golurile (n, n' şi n"), de pe cealaltă faţă (c), rămâne o diafragmă (o). Elementul prefabricat este realizat într-o baterie de cofraje,formată pe un suport mobil, pe roţi, compus dinnişte lonjeroane (4) şi nişte profile transversale fixe (5), de lonjeroane (4) fiind articulate şi nişte perechi de balamale (6), pe care sunt fixate nişte profile transversale, orizontale, inferioare (7) şi superioare (8), iar de profilele transversale, fixe (5), fiind articulate alte perec

Description

Invenția se referă la un element prefabricat, ușor, care poate fi utilizat la realizarea unor structuri de construcții heterogene, cu goluri, aderență și rugozitate mare, având rezistență mecanică, termică, fonică, la foc și la igrasie, intrinsecă, ca de exemplu: pereți și planșee de case, hale, construcții agroindustriale, precum și pavaje pietonale și carosabile, împrejmuiri, precum și la o baterie de cofraje de realizare a acestuia.

Sunt cunoscute elemente prefabricate pentru construcții, realizate din beton armat, ca de exemplu, cel descris în brevetul de invenție 114485 B/30.04.1999, format dintr-o placă care are o suprafață plană și o suprafață cu goluri, iar pe margini elementul este prevăzut cu nervuri pe două laturi și cu canale pe laturile opuse.

Dezavantajul acestui element prefabricat constă în aceea că nu are proprietăți fonoabsorbante, nu are rugozitatea necesară unei aderențe bune la suprafața lui și are rezistență mecanică, fonică, termică și la igrasie, relativ mică.

Sunt cunoscute cofraje, pentru turnarea elementelor prefabricate, ca cele descrise în brevetul de invenție 114485 B/30.14.1999, realizate dintr-o placă pe care se fixează niște elemente profilate și pe care se montează niște piese laterale, pentru obținerea geometriei elementului.

Dezavantajul acestor cofraje constă în faptul că elementele turnate au abateri relativ mari și nu se pot turna mai multe elemente odată.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în realizarea unui nou tip de element prefabricat, ușor, cu proprietăți fonoaborbante și aderență mare la suprafața acestuia, având o structură nervurată și rezistența mecanică, termică, fonică, la foc și igrasie, foarte bună, și greutate redusă, precum și realizarea cofrajului aferent, pentru turnarea de precizie în baterii și pe tipodimensiuni, a noului element, în acest cofraj.

Elementul prefabricat, conform invenției, rezolvă problema tehnică, prin aceea că este alcătuit dintr-o placă, la care o față are o rețea rectangulară cu pasul între 20 și 40 mm, de calote sferice cu o înălțime între 2 și 6 mm, un diametru al bazei între 10 și 20 mm, care se pot uni între ele, formând nervuri într-o rețea rectangulară cu secțiune transversală de fomă trapezoidală sau segment de cerc, iar fața opusă are o rețea de șanțuri de formă poliedrală cu vârful spre interior și având la nivelul suprafeței panoului o bază dreptunghiulară cu colțurile tăiate, având raportul între lungimea și grosimea plăcii cuprins între 2 și 14, și raportul între lățimea și grosimea plăcii cuprins între 2 și 4, iar raportul între adâncimea șanțurilor și grosimea plăcii fiind în jur de 0,6; golurile sunt dispuse într-o rețea ortogonală care, la rândul său, generează o rețea internă de nervuri de rigidizare și margini laterale, având o secțiune formată dintr-un trapez isoscel, pentru nervurile centrale, și respectiv, trapez dreptunghic, pentru marginile laterale, cu raportul dintre baza mică și grosimea plăcii cuprins între 0,4 și 0,6, pentru nervuri, și respectiv, între 0,5 și 0,8, pentru margini laterale, iar raportul dintre baza mare și grosimea plăcii cuprins între 0,8 și 2, pentru nervuri, și respectiv, între 1 și 3, pentru marginile laterale. Unghiurile diedre ale fețelor poliedrului sunt între 100 și 170°, și pe două muchii adiacente, elementul prefabricat are prevăzută o nervură centrală, iar pe muchiile opuse, un șanț central, de regulă, de secțiuni transversale, trapezoidale, cu baza mică spre interior, având raportul dintre lungimea acestuia și grosimea plăcii cuprins între 1/5 și 1/3, și baza mare cu circa 5...10 mm mai mult. Raportul dintre înălțimea trapezului și grosimea plăcii este cuprins între 1/5 și 1/6, pentru nervura centrală, iar pentru șanțul central, dimensiunile secțiunii transversale sunt cu 2...4 mm mai mari. Pe marginile laterale, elementul prefabricat poate fi prevăzut pe ambele fețe cu 3 găuri coaxiale, nepătrunse, de formă tronconică, într-o treaptă, pentru fața cu șanțuri poliedrale, și cu două trepte, pentru fața cu calote sferice cu axele normale la suprafață. Grosimea diafragmei dintre vârfurile celor două găuri coaxiale este de circa 10 mm, iar diametrele bazelor trunchiurilor de con de circa 12/24 mm, pentru gaura într-o treaptă, și respectiv, 12/14 mm și 28/34 mm, pentru gaura în două trepte, în cazul elementului cu

RO 120983 Β1 grosime de 50 mm. 1

Bateria de cofraje pentru realizarea elementelor prefabricate, conform invenției, este dispusă pe o structură suport, realizată din două profite lonjeroane și un număr de profile 3 transversale, dependent de lungimea elementului prefabricat, montată pe un sistem de rulare, de regulă, pentru linii decovil, iar de structura suport, se fixează, prin intermediul unor 5 balamale, două obloane laterale și două obloane transversale. Incinta formată de obloane este împărțită printr-un număr de plăci separatoare, prevăzute, pe o față, cu o rețea de goluri 7 sferice, pentru formarea calotelor sferice, care se pot uni între ele, formând canale cu secțiune transversală, trapezoidală, sau de segment de cerc, iar pe partea opusă, sunt 9 prevăzute cu elemente poliedrale, pentru formarea șanțurilor poliedrale. Plăcile separatoare sunt distanțate, datorită unui suport inferior mamă și unui suport superior tată, și unui suport 11 tată, respectiv mamă, susținute de obloanele transversale. Tot pe plăcile separatoare, se pot prevedea, de o parte și de alta, elemente tronconice, pentru găurile nepătrunse de pe 13 marginile elementulu prefabricat.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:15

- elementul prefabricat are rezistență mecanică, proprietăți fonoabsorbante, de aderență, termice, fonice, rezistență la foc și la igrasie, foarte bune;17

- se poate realiza ușor, din materiale de construcții tradiționale, ca de exemplu, beton armat cu agregate de pietriș, nisip, zgură sau din așchii de lemn mineralizate;19

- prezintă siguranță mare în realizarea de structuri de construcții supuse unor acțiuni agresive din partea mediului, ca variații mari de temperatură, umiditate, vibrații, acțiuni 21 seismice;

- necesită un consum de materiale de bază redus și nu necesită utilizarea unor 23 materiale suplimentare, pentru calitățile fonoabsorbante, de rezistență termică, fonică, la igrasie etc.25

Se prezintă, în continuare, exemple de realizare, în legătură cu fig.1...11, care reprezintă:27

- fig. 1, vedere spațială a elementului prefabricat, din partea cu goluri;

- fig. 2, vedere spațială a elementului prefabricat, din partea cu calote sferice;29

- fig. 3, vedere spațială cu secțiuni în trepte, a elementului prefabricat;

- fig. 4, secțiune cu detaliu în zona cu găuri coaxiale, a elementului prefabricat;31

- fig. 5, vedere laterală a unui element prefabricat;

- fig. 6, vedere laterală a unui element prefabricat, în altă variantă constructivă;33

- fig. 7, vedere laterală a unui element prefabricat, în altă variantă constructivă;

- fig. 8, secțiune longitudinală printr-un cofraj pentru realizarea elementelor prefă-35 bricate;

- fig. 9, vedere de sus a unui cofraj pentru realizarea elementelor prefabricate;37

- fig. 10, secțiune longitudinală printr-un cofraj pentru realizarea elementelor prefabricate în altă variantă constructivă;39

- fig. 11, secțiune longitudinală printr-un cofraj pentru realizarea elementelor prefabricate, în altă variantă constructivă.41

Elementul prefabricat, conform invenției, este alcătuit dintr-o placă 1, realizată dintrun material în sine cunoscut, de exemplu, din beton, cu agregate ușoare și/sau așchii de43 lemn mineralizat, prevăzută, pe o față a, cu niște calote sferice b, dispuse într-o rețea rectangulară cu pasul cuprins între 20 și 40 mm, cu înălțimea cuprinsă între 2 și 10 mm și 45 diametrul bazei cuprins între 10 și 20 mm, care se pot uni între ele, formând o rețea de profile rectangulară, de secțiune transversală, trapezoidală sau segment de cerc, iar pe cealaltă 47 față c, placa 1 are niște șanțuri d de formă poliedrală cu vârful spre interior, având la exterior

RO 120983 Β1 o bază dreptunghiulară cu colțurile tăiate, având raportul între lungime și grosimea plăcii 1 cuprins între 2 și 14 și raportul între lățimea și grosimea plăcii 1 cuprins între 2 și 4, iar raportul între adâncimea golurilor d și grosimea plăcii 1 fiind de circa 0,6. Șanțurile d sunt dispuse într-o rețea ortogonală care, la rândul său, generează o rețea internă de nervuri e profilate și margini laterale f, având o secțiune formată dintr-un trapez isoscel, pentru nervurile e, și un trapez dreptunghic, pentru marginile laterale f, astfel că raportul între baza mică și grosimea plăcii 1 este cuprins între 0,4 și 0,6, pentru nervurile e, și este cuprins, respectiv, între 0,5 și 0,8, pentru marginile laterale f. Raportul între baza mare și grosimea plăcii 1 este cuprins între 0,8 și 2, pentru nervurile e, și respectiv, între 1 și 3, pentru marginile laterale f. Nervurile e și marginile laterale f potfi prevăzute cu decupaje locale, prin care pot trece niște armături longitudinale sau transversale. Pe două muchii exterioare adiacente g și h ale marginilor laterale f, placa 1 este prevăzută cu o nervură centrală k, k', iar pe muchiile opuse i și j, este prevăzut cu un șanț central I, de regulă, de secțiune transversală, trapezoidală, cu baza mică spre exterior. Raportul dintre lungimea și grosimea plăcii 1 este cuprins între 1/5 și 1/3, iar baza mare este cu circa 5...10 mm mai mare, iar raportul între înălțimea și grosimea plăcii 1 este cuprins între 1/5 și 1/6, pentru nervura centrală k, de regulă, cu secțiunea transversală un trapez cu baza mică la interior. Dimensiunile secțiunii transversale sunt de regulă cu 2...4 mm mai mari atât la nervurile k și k'. Pe marginile laterale f ale plăcii 1, pot fi prevăzute, pe ambele fețe a și c, câte trei găuri coaxiale m, m', m și n, n', n nepătrunse, de formă tronconică, într-o treaptă, pe fața c, și respectiv, două trepte, pe fața a. Acestea au baza mică spre interior, între cele două seturi de goluri m și n rămânând o diafragmă o, care are, de regulă, grosimea de 10 mm, pentru o placă cu grosimea de 50 mm, iar diametrele bazelor găurilor n sunt alese în funcție de dimensiunile plăcii 1, de exemplu, de 12, respectiv, 24 mm, iar pentru găurile m: 12 și 14 mm, pentru treapta interioară, și respectiv, dimensiunile 28 și 34 mm, pentru treapta exterioară a găurilor n. Nervurile e și marginile laterale f sunt prevăzute cu niște bare 2 și 3 de armare, realizate, de exemplu, din oțel sau din fibre de carbon.

Elementele de dimensiuni mari pot avea prevăzute, pe muchiile laterale, niște cavități q pentru prinderea dispozitivelor de manevrare.

Calotele b sunt plasate pe fața a a plăcii 1 într-o rețea ordonată și au rolul de a reflecta undele sonore în toate direcțiile, rezultând o disipare a energiei acestora. Geometria și așezarea acestora în rețea este în așa fel aleasă, încât să se realizeze și o bună aderență și rugozitate, în vederea reducerii transferului de căldură prin convecție la suprafața a a plăcii

1. Astfel calotele b pot face corp comun între ele, dând naștere la o rețea de profile, de regulă, longitudinale și transversale, rectangulare, a căror formă geometrică în secțiune transversală este identică.

Dacă placa 1 este folosită la realizarea structurii unor pereți și planșee multistrat pentru construcții, prin țeserea mai multor elemente, și dacă fața acesteia este acoperită cu un material de finisaj, aceasta trebuie să aibă o densitate mică și o porozitate mai mare, pentru a permite pătrunderea undelor sonore la suprafața a, cu calotele sferice b sau profile rectangulare, pentru disiparea energiei sonore. în cazul realizării pereților multistrat, prin realizarea unor contacte punctiforme între plăcile 1, rezistența fonică, termică și la igrasie crește foarte mult. Structurile formate cu aceste elemente au și inerție termică mare, ce reduce variațiile de temperaturi din interiorul construcțiilor.

Dacă placa 1 este utilizată la realizarea unor pavaje pietonale sau carosabile cu fața a superioară, calotele b realizează un contact punctual, dar cu presiune mai mare, cu talpa pietonilor sau anvelopa vehiculelor, având următoarele efecte benefice:

- nu generează zgomot;

RO 120983 Β1

- se realizează o disipare a energiei undelor sonore, produse de trafic; 1

- nu apar fenomene de lunecare;

- se elimină feonomenul de acvaplanare; 3

- apare un masaj punctual al tălpii piciorului pietonului.

Rețeaua de nervuri e și marginile laterale f de pe fața d a plăcii 1 au rolul de a crește 5 raportul rezistență mecanică pe greutatea plăcii și de a realiza o bună rezistență termică, fonică și la igrasie, a structurilor de construcții realizate cu aceste elemente, datorită structurii 7 heterogene, formate cu suprafața minimă de contact, și procent mare de goluri dispuse în straturi paralele cu care se realizează o structură multitermos. 9

Rezistența la incendii în construcțiile realizate cu placa 1 este foarte bună atât din cauză că transferul de căldură între încăperile construcțiilor este redus, cât și din cauza 11 rezistenței termice mari a pereților. Distrugerea pereților la incendiu este mult diminuată de faptul că pereții multistrat sunt țesuți din plăcile 1 și permit dilatarea separată a fiecărei plăci 13 1 pe adâncimea pereților, diferențiată și secvențială pe adâncimea lor, fără să apară eforturi termice în secțiunea transversală, care să-i distrugă. 15

Nervurile k și șanțurile I de pe muchiile g, h și i, j ale plăcii 1 permit îmbinarea prin formă a plăcilor 1, la realizarea de pereți cu elasticitate și amortizare mare, datorită frecării 17 ce se naște între plăcile 1 care realizează structura de rezistență multistrat, a construcțiilor.

Orificiile m și n de pe marginile laterale f ale plăcii 1 permit, după spargerea diafrag- 19 mei o, fie trecerea unor elemente de prindere, pentru prestrângerea plăcilor, și realizarea unor pachete ușoare cu rezistență mecanică foarte bună la încovoiere și forțe tăietoare 21 pentru realizarea de planșee casetate, fie trecerea unor armături care, după aceea, se înglobează în niște stâlpi de rigidizare a structurilor de rezistență multistrat, care, de regulă, 23 se toarnă pe o adâncime 1/3 din grosimea structurii și sunt poziționate simetric față de planul median al structurii, pentru stâlpii intermediari, sau de grosimea structurii de rezistență 25 multistrat, când, pentru mărirea rezistenței termice, în aceștia se înglobează niște țevi din material plastic, neredate în figuri. 27

Comportarea la acțiuni seismice a construcțiilor având pereți și planșee realizate multistrat, prin țeserea decalată, pe grosimea pereților, a plăcilor 1, este foarte bună. La 29 acțiuni seismice, amortizarea structurală este foarte mare, din cauza frecărilor dintre elementele componente ale structurii. 31

Placa 1 poate fi realizată într-o gamă mare de tipodimensiuni, de regulă, cu grosimea între 50 și 150 mm, lungimea între 300 și 3000 mm și lățimea de 300 mm sau multiplu de 33 300.

Dispunerea golurilor se poate face, în funcție de geometria elementului, în linie 35 coloană sau rețea ortogonală.

Bateria de cofraje, pentru turnarea elementelor prefabricate, este așezată pe un 37 suport mobil, pe roți, format din niște lonjeroane 4 legate între ele, de niște profile transversale fixe 5. De lonjeroanele 4, se articulează, la capete, niște balamale 6 pe care se 39 fixează niște profile transversale, inferioare 7 și superioare 8, iar pe profilul transversal, superior 8, se fixează niște elemente de colț 9. Pe capetele fiecăruia din profilele 41 transversale, fixe 5, se articulează niște balamale 10, asemănătoare cu balamalele 6, pe care se fixează niște bare laterale, inferioare 11 și superioare 12. 43

Elementele de colț 9 se fixează și de barele laterale, superioare 12, cu ajutorul unor bolțuri 13. Ansamblul formează o cutie, deschisă la partea superioară, în care se introduc 45 niște plăci separatoare 14, susținute de niște suporturi inferioare, 15, longitudinale, prevăzute cu un jgheab p, și de niște suporturi superioare 16, longitudinale, prevăzute cu o nervură 47 centrală r. Lateral, sunt susținute de niște suporturi laterale, verticale, 17 și 18, prevăzute cu un jgheab s, respectiv, cu o nervură t. Pe o față u a plăcilor separatoare 14, se fixează niște 49

RO 120983 Β1 corpuri poliedrale 19 și niște piese tronconice 20, realizate într-o treaptă, iar pe cealaltă față v, se realizează niște orificii w, de regulă, sferice, care se pot uni între ele, dând naștere la o rețea de canale longitudinale și transversale a căror formă geometrică, în secțiune transversală, este identică, și niște piese tronconice 21, realizate în două trepte, care sunt coaxiale cu piesele tronconice (20), realizate într-o treaptă.

Pentru turnarea plăcilor 1, elementele componente ale bateriei de cofraje, plăcile separatoare 14, suporturile inferioare 15 și suporturile laterale verticale 17 și 18 se ung cu decofrol și se montează în structura de cutie deschisă, realizată de profilele transversale 7, 811,12, fără suportul superior 16. Betonul format din agregate ușoare și/sau așchii de lemn mineralizat se toarnă în forma realizată, după care se montează și suportul superior 16 după ce s-a făcut ungerea cu decofrol.

După 24 sau 48 h, în funcție de tratamentele termice și aditivii de întărire adăugați, se decofrează, prin demontarea suporturilor superioare 16 și desfacerea obloanelor.

Urmează demontarea plăcilor 1, împreună cu plăcile separatoare 14 și suporturile acestora 15,17 și 18, care se desprind de pe plăcile 1.

în cazul în care suporturile 15, 16, 17 și 18 plăcilor separatoare sunt realizate din lemn, acestea trebuie menținute în apa cu decofrol, pentru a nu se produce deformarea lor.

Prin montarea de suporturi inferioare 15, superioare 16 și laterale, verticale 17 și 18, de lățimi diferite, în aceeași baterie de cofraje, se pot turna plăci 1 de diferite grosimi.

Claims (6)

1. Revendicări

   1. Element prefabricat, constând dintr-o placă (1) care are pe o față (c) niște șanțuri (d) de formă poliedrală cu vârful îndreptat spre interior, având la nivelul feței plăcii o bază dreptunghiulară cu colțurile tăiate, șanțurile (d) fiind dispuse într-o rețea ortogonală, care, la rândul său, generează o rețea internă de nervuri (e) profilate, și respectiv, niște margini laterale (f) care au o secțiune de forma unui trapez isoscel, pentru nervurile (e), respectiv, de forma unui trapez dreptunghic, pentru marginile laterale (f), pe două muchii exterioare adiacente (g și h) ale marginilor laterale (f), placa (1) fiind prevăzută cu câte o nervură centrală (k, k'), iar pe muchiile opuse (i, j), cu câte un șanț central (I, Γ), marginile laterale (f) fiind prevăzute cu niște bare (2, 3) de armare, caracterizat prin aceea că, pe cealaltă față (a), are prevăzute niște calote sferice (b), dispuse într-o rețea rectangulară, unite sau nu, între ele, și că, pe ambele fețe (a, c), are niște goluri coaxiale (m, m', m, n, n', n), nepătrunse, de formă tronconică, orientate cu baza mică spre interior, astfel că, între golurile (m, m', m) de pe o față (a) și golurile (n, n', n) de pe cealaltă față (c), rămâne o diafragmă (o).
2. 2. Element prefabricat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că golurile coaxiale (m, m', m, n, n', n), nepătrunse, de formă tronconică, orientate cu baza mică spre interior, sunt realizate într-o treaptă, pe o față (c) și, respectiv, în două trepte, pe cealaltă față (a).
3. 3. Element prefabricat, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că nervurile (e) și marginile laterale (f) potfi prevăzute, opțional, cu niște decupaje pentru trecerea unor armături longitudinale sau transversale, iar elementele de dimensiuni mari pot fi prevăzute, pe muchiile laterale, cu niște cavități (q) pentru prinderea dispozitivelor de manevrare.
4. 4. Baterie de cofraje, pentru turnarea elementelor prefabricate de la revendicarea 1, caracterizată prin aceea că este formată pe un suport mobil, pe roți, compus din niște lonjeroane (4) și niște profile transversale, fixe (5), de lonjeroane (4) fiind articulate și niște pe

   RO 120983 Β1 rechi de balamale (6), pe care sunt fixate niște profile transversale, orizontale, inferioare (7)1 și superioare (8), iar de profilele transversale, fixe (5), fiind articulate alte perechi de balamale (10), pe care sunt fixate niște bare laterale, inferioare (11) și superioare (12),3 profilele transversale, superioare (8) și barele laterale, superioare (12), fiind fixate între ele, cu niște elemente de colț (9), fiind fixate prin intermediul unor bolțuri (13), astfel încât să 5 rezulte o cutie deschisă la partea superioară, în care se montează niște plăci separatoare (14).7
5. 5. Baterie de cofraje, conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că, pe o față (u) a plăcilor separatoare (14), sunt fixate niște corpuri poliedrale (19) și niște piese tronco- 9 nice (20), într-o treaptă, iar pe cealaltă față (v), sunt prevăzute niște orificii (w), de regulă, sferice, care pot fi unite între ele, astfel încât să dea naștere la o rețea de canale longitudi- 11 nale și transversale, a căror formă geometrică în secțiune transversală este identică și, respectiv, niște piese tronconice (21), în două trepte, care sunt coaxiale cu piesele 13 tronconice (20) într-o treaptă.
6. 6. Baterie de cofraje, conform revendicărilor 4 și 5, caracterizată prin aceea că plă- 15 cile separatoare (14) sunt susținute de niște suporturi inferioare (15), longitudinale, prevăzute fiecare cu câte un jgheab (p), de niște suporturi superioare (16), prevăzute fiecare cu câte 17 o nervură centrală (r) și de niște suporturi laterale, verticale (17,18), prevăzute cu câte un jgheab (s), și respectiv, cu câte o nervură (t). 19