RU215721U1

RU215721U1 - Formwork for I-beams and T-beams

Info

Publication number: RU215721U1
Application number: RU2022124510U
Authority: RU
Inventors: Мурат Мухамедович Тамов; Олег Дмитриевич Софьяников; Мина Ибрахим Фахми Салиб; Юсеф Касем Июсеф Абуизеих
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2022-12-22

Abstract

Полезная модель относится к области технологии производства строительных конструкций из сверхвысокопрочного бетона (англ. - ultra-high performance concrete, UHPC) и может быть использована для изготовления облегченных балочных конструкций повышенной несущей способности, например, мостовых и подкрановых балок, арок таврового и двутаврового сечений, а также в целом для расширения номенклатуры строительных конструкций заводского изготовления. Техническим результатом полезной модели является повышение оборачиваемости опалубки для изготовления облегченных балочных конструкций из сверхвысокопрочного самоуплотняющегося бетона. Технический результат достигается тем, что на опалубку для изготовления двутавровых и тавровых балок, состоящую из днища, двух торцевых пластин и двух вертикальных щитов опалубки, приклеиваются обернутые в полиэтиленовую пленку формообразователи из экструдированного пенополистирола с размерами и формой сечения, определяемыми конструкцией балки. Используемые в предлагаемом решении формообразователи обладают необходимой жесткостью, способны выдерживать воздействия температуры, возникающие при пропаривании конструкций, защищены от повреждений при их извлечении из затвердевшей конструкции, а также имеют низкую стоимость и просты в изготовлении. Обертывание формообразователей полиэтиленовой пленкой обеспечивает высокое качество поверхности конструкций и препятствует потере воды, вызванной водопоглощением пенополистирола, и, следовательно, исключает возможное снижение водоцементного соотношения бетонной смеси.

The utility model relates to the field of technology for the production of building structures from ultra-high performance concrete ( English - ultra-high performance concrete, UHPC) and can be used for the manufacture of lightweight beam structures with increased load-bearing capacity, for example, bridge and crane beams, arches of tee and I-sections, as well as in general to expand the range of prefabricated building structures. The technical result of the utility model is to increase the turnover of formwork for the manufacture of lightweight beam structures from ultra-high-strength self-compacting concrete. The technical result is achieved by the fact that on the formwork for the manufacture of I-beams and T-beams, consisting of a bottom, two end plates and two vertical formwork panels, extruded polystyrene foam molds wrapped in a polyethylene film with dimensions and sectional shape determined by the beam design are glued. The molds used in the proposed solution have the necessary rigidity, are able to withstand the effects of temperature that occur during the steaming of structures, are protected from damage when they are removed from the hardened structure, and also have low cost and are easy to manufacture. Wrapping the formers with polyethylene film ensures high surface quality of the structures and prevents water loss caused by water absorption of expanded polystyrene, and, therefore, eliminates a possible decrease in the water-cement ratio of the concrete mixture.

Description

Полезная модель относится к области технологии производства строительных конструкций из сверхвысокопрочного бетона (англ. - ultra-high performance concrete, UHPC) и может быть использована для изготовления облегченных балочных конструкций повышенной несущей способности, например, мостовых и подкрановых балок, арок таврового и двутаврового сечений, а также в целом для расширения номенклатуры строительных конструкций заводского изготовления.The utility model relates to the field of technology for the production of building structures from ultra-high performance concrete ( English - ultra-high performance concrete, UHPC) and can be used for the manufacture of lightweight beam structures with increased load-bearing capacity, for example, bridge and crane beams, arches of tee and I-sections, as well as in general to expand the range of prefabricated building structures.

Известна полезная модель облегченных железобетонных стен и перекрытий (Патент RU 143599 U1, кл. E04C 2/00 (2006.01), E04B 2/86 (2006.01), 2014 г.). Полезная модель обеспечивает повышение звуко- и теплоизоляции, снижение веса монолитных железобетонных стен или перекрытий зданий при использовании особой несъемной опалубки в заранее заданных местах. Конструкционная железобетонная панель выполняется преимущественно плоской, в ней неподвижно закреплены блоки-вставки из газонаполненного полимерного материала или полистирола. Блоки-вставки могут быть изготовлены из пенополистирольных листов. Согласно различным вариантам осуществления полезной модели в железобетонной панели блоки-вставки могут располагаться в несколько рядов с заданными шагом как с одной стороны панели, так и с противоположных сторон. Открытая сторона блоков покрывается затвердевшим строительным материалом - цементно-песчаным раствором, шпатлевкой или отделочной штукатуркой.A utility model of lightweight reinforced concrete walls and floors is known (Patent RU 143599 U1, class E04C 2/00 (2006.01), E04B 2/86 (2006.01), 2014). The utility model provides an increase in sound and heat insulation, a reduction in the weight of monolithic reinforced concrete walls or floors of buildings when using a special fixed formwork in predetermined places. Structural reinforced concrete panel is made mainly flat, blocks-inserts made of gas-filled polymeric material or polystyrene are fixedly fixed in it. Insert blocks can be made of polystyrene foam sheets. According to various embodiments of the utility model, in a reinforced concrete panel, insert blocks can be arranged in several rows with specified pitches both on one side of the panel and on opposite sides. The open side of the blocks is covered with hardened building material - cement-sand mortar, putty or finishing plaster.

Также известно изобретение монолитной железобетонной стеновой конструкции с применением изоляционных панелей (Патент US 8375677 B1, кл. E04B1/00, 2013 г.). В качестве опалубки стен применяются щиты с расположенными на них изоляционными панелями-вставками прямоугольной формы. Отличительной особенностью изобретения является использование в качестве рабочего армирования металлического проката двутаврового или швеллерного сечения. Проектное положение двутавровых профилей обеспечивается размещением их на боковых гранях изоляционных вставок. Швеллерный профиль устанавливается таким образом, чтобы сформировать каналы на лицевой поверхности стены. После набора прочности бетона опалубку стен снимают, а изоляционные панели оставляют в теле бетона. За счет этого повышаются тепло- и звукоизоляционные свойства стен, снижается расход материалов на монолитные работы.Also known is the invention of a monolithic reinforced concrete wall structure using insulating panels (Patent US 8375677 B1, class E04B1/00, 2013). Panels with rectangular insulating panels located on them are used as wall formwork. A distinctive feature of the invention is the use as a working reinforcement of metal rolled I-beam or channel section. The design position of the I-profiles is ensured by placing them on the side faces of the insulating inserts. The channel profile is installed in such a way as to form channels on the front surface of the wall. After the concrete has hardened, the wall formwork is removed, and the insulating panels are left in the concrete body. Due to this, the heat and sound insulation properties of the walls increase, the consumption of materials for monolithic work decreases.

Формообразователи (пустотообразователи) из легких материалов могут быть использованы в качестве элемента съемной опалубки плит перекрытий и покрытий. При этом необходимо, чтобы материал обладал жесткостью, достаточной для восприятия без существенного деформирования давления бетонной смеси, формирующегося при изготовлении конструкции. Вышеперечисленные решения непригодны для таких случаев, так как опалубки предлагаемых конструкций с формообразователями являются несъемными, их оборачиваемость исключается. Shapers (hollow formers) made of lightweight materials can be used as an element of removable formwork for floor slabs and roofing. At the same time, it is necessary that the material has a rigidity sufficient for perception without significant deformation of the pressure of the concrete mix, which is formed during the manufacture of the structure. The above solutions are unsuitable for such cases, since the formwork of the proposed structures with shapers are non-removable, their turnover is excluded.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели принято изобретение для строительства подземных несущих конструкций, а именно монолитных железобетонных стен подвалов облегченной конструкции (Патент US 8827235 B1, кл. E04G11/08, E04B2/84, 2014 г.). Использование изобретения позволяет снизить расход бетона, необходимого для возведения типовой стены подвала (цокольного этажа), на 30-35%. В технологии производства таких стен применяется традиционное решение щитовой опалубки, на внутренней стороне которых фиксируют вставки - пустотообразователи. Основание вставки имеет прямоугольную форму. Из плоскости основания выступают один или несколько формообразователей прямоугольной или трапециевидной формы. После затвердения бетона стен опалубка снимается, и вставки после подготовки их поверхности могут быть использованы повторно. В том случае, если опалубочные вставки изготовлены из изоляционного материала (экструдированный полистирол, вспененный пенополистирол), их можно оставить на стене на постоянной основе, тем самым понизив её теплопроводность. При многоразовом использовании вставки с пустотообразователями могут быть объединены с щитом опалубки в цельную конструкцию.As a prototype of the proposed utility model, an invention for the construction of underground load-bearing structures, namely, monolithic reinforced concrete walls of light-weight basement basements, was adopted (Patent US 8827235 B1, class E04G11/08, E04B2/84, 2014). The use of the invention makes it possible to reduce the consumption of concrete required for the construction of a typical basement wall (ground floor) by 30-35%. In the production technology of such walls, the traditional solution of panel formwork is used, on the inside of which inserts are fixed - void formers. The base of the insert has a rectangular shape. One or more rectangular or trapezoidal shapes protrude from the base plane. After the concrete of the walls has hardened, the formwork is removed, and the inserts, after their surface preparation, can be reused. If the formwork inserts are made of insulating material (extruded polystyrene, expanded polystyrene foam), they can be permanently left on the wall, thereby reducing its thermal conductivity. For multiple use, inserts with void formers can be combined with the formwork panel into a one-piece structure.

Недостатком прототипа является отсутствие изоляции пустотообразователей. Опыт изготовления конструкций из сверхвысокопрочного бетона показывает, что в этом случае извлечение формообразователей из затвердевшей конструкции затруднительно и сопровождается их повреждением - сколами пенополистирола, отрывами небольших кусков, прилипающих к бетону. Наличие старых повреждений способствует образованию новых, что приводит к быстрому износу опалубки. Кроме того, назначением прототипа является устройство монолитных стен подвала (в т.ч. утепленных), возможность применения прототипа для изготовления облегченных балочных конструкций в патенте не рассматривается.The disadvantage of the prototype is the lack of isolation of the void formers. Experience in the manufacture of structures from ultra-high-strength concrete shows that in this case, the removal of shapers from a hardened structure is difficult and is accompanied by their damage - chips of polystyrene foam, separation of small pieces that stick to concrete. The presence of old damage contributes to the formation of new ones, which leads to rapid wear of the formwork. In addition, the purpose of the prototype is the installation of monolithic basement walls (including insulated), the possibility of using the prototype for the manufacture of lightweight beam structures in the patent is not considered.

Задача предлагаемой полезной модели заключается в усовершенствовании опалубки с легкими формообразователями для создания возможности её применения в изготовлении облегченных балочных конструкций из сверхвысокопрочного самоуплотняющегося бетона.The objective of the proposed utility model is to improve the formwork with lightweight shapers to create the possibility of its use in the manufacture of lightweight beam structures from ultra-high-strength self-compacting concrete.

Техническим результатом полезной модели является повышение оборачиваемости опалубки для изготовления облегченных балочных конструкций из сверхвысокопрочного самоуплотняющегося бетона. The technical result of the utility model is to increase the turnover of formwork for the manufacture of lightweight beam structures from ultra-high-strength self-compacting concrete.

Технический результат достигается тем, что на опалубку для изготовления двутавровых и тавровых балок, состоящую из днища, двух торцевых пластин и двух вертикальных щитов опалубки, приклеиваются обернутые в полиэтиленовую пленку формообразователи из экструдированного пенополистирола с размерами и формой сечения, определяемыми конструкцией балки. The technical result is achieved by the fact that on the formwork for the manufacture of I-beams and T-beams, consisting of a bottom, two end plates and two vertical formwork panels, extruded polystyrene foam molds wrapped in a polyethylene film with dimensions and sectional shape determined by the beam design are glued.

Используемые в предлагаемом решении формообразователи обладают необходимой жесткостью, способны выдерживать воздействия температуры, возникающие при пропаривании конструкций, защищены от повреждений при их извлечении из затвердевшей конструкции, а также имеют низкую стоимость и просты в изготовлении. Обертывание формообразователей полиэтиленовой пленкой обеспечивает высокое качество поверхности конструкций и препятствует потере воды, вызванной водопоглощением пенополистирола, и, следовательно, исключает возможное снижение водоцементного соотношения бетонной смеси. The molds used in the proposed solution have the necessary rigidity, are able to withstand the effects of temperature that occur during the steaming of structures, are protected from damage when they are removed from the hardened structure, and also have low cost and are easy to manufacture. Wrapping the formers with polyethylene film ensures high surface quality of the structures and prevents water loss caused by water absorption of expanded polystyrene, and, therefore, eliminates a possible decrease in the water-cement ratio of the concrete mixture.

Оборачиваемость опалубки заключается в возможности её многократного использования благодаря применению пенополистирольных формообразователей, изолированных защитной полиэтиленовой пленкой, способствующей свободному извлечению формообразователей без образования повреждений, вызванных отрывом от бетона.Formwork turnover lies in the possibility of its repeated use due to the use of polystyrene foam formers, insulated with a protective polyethylene film, which contributes to the free extraction of formers without damage caused by detachment from concrete.

На фиг. 1 приведена схема опалубки, состоящей из стального днища 1 прямоугольной формы, двух торцевых металлических пластин 2 прямоугольной формы, двух боковых металлических щитов опалубки 3 прямоугольной формы, усиленных ребрами жесткости. На щиты опалубки 3 наклеиваются объемные формообразователи 4, изготовленные из пенополистирольных плит при помощи терморезака, обернутые изолирующей оболочкой из полиэтиленовой пленки и извлекаемые из затвердевших облегченных балок 5 из сверхвысокопрочного бетона (UHPC). На щитах опалубки по их длине могут наклеиваться несколько формообразователей для устройства в стенке балок рёбер жесткости.In FIG. 1 shows a diagram of the formwork, consisting of a steel bottom 1 of a rectangular shape, two end metal plates 2 of a rectangular shape, two side metal panels of the formwork 3 of a rectangular shape, reinforced with stiffeners. On the formwork panels 3 are glued three-dimensional formers 4 made of polystyrene foam boards using a thermal cutter, wrapped in an insulating sheath of polyethylene film and removed from hardened lightweight beams 5 made of ultra-high-strength concrete (UHPC). On the formwork panels along their length, several shapers can be glued for the installation of stiffeners in the beam wall.

Согласно различным вариантам реализации полезной модели на фиг. 2 показаны поперечные разрезы собранной стальной опалубки, в т.ч. боковых щитов 3 и горизонтального днища 1, с формообразователями 4 из пенополистирольных плит с защитной изолирующей оболочкой из полиэтиленовой пленки для изготовления двутавровых 5а, тавровых с полкой в сжатой зоне 5б и тавровых с полкой в растянутой зоне 5в облегченных балок из сверхвысокопрочного бетона (UHPC). According to various embodiments of the utility model in FIG. 2 shows cross sections of the assembled steel formwork, incl. side panels 3 and horizontal bottom 1, with formers 4 made of expanded polystyrene plates with a protective insulating shell made of polyethylene film for the manufacture of I-beams 5a, T-beams with a shelf in the compressed zone 5b and T-beams with a shelf in the tension zone 5c of lightweight ultra-high-strength concrete (UHPC) beams.

Согласно различным вариантам реализации полезной модели на фиг. 3 показаны обернутые в полиэтиленовую пленку формообразователи из экструдированного пенополистирола - стандартной формы 4а и с фасками на ребрах 4б, устраиваемыми для облегчения извлечения из затвердевшего бетона и снижения вероятности повреждения формообразователя. According to various embodiments of the utility model in FIG. 3 shows polyethylene-wrapped extruded polystyrene foam formers - standard shape 4a and with chamfered ribs 4b arranged to facilitate removal from hardened concrete and reduce the likelihood of damage to the former.

Технология изготовления облегченных балочных UHPC-конструкций, используемая в рамках настоящей полезной модели, включает подготовку и отчистку комплекта опалубки, фиксацию формообразователей, изготовленных из пенополистирольных плит с защитной изолирующей оболочкой из полиэтиленовой пленки, на щитах опалубки посредством клеевого соединения, а также покрытие смазкой всех контактирующих с бетоном поверхностей для облегчения последующего извлечения формообразователей из затвердевшего бетона. Смесь сверхвысокопрочного бетона является самоуплотняющейся, набирает прочность в нормальных условиях или с применением тепловой обработки в пропарочной камере. После распалубливания и отчистки комплект опалубки готов к повторному циклу использования. Поврежденные участки изолирующей полиэтиленовой оболочки формообразователей подлежат замене.The technology for manufacturing lightweight UHPC beam structures used in this utility model includes the preparation and cleaning of a formwork set, fixing the formers made of polystyrene foam boards with a protective insulating shell of polyethylene film on the formwork panels by means of adhesive bonding, as well as coating all contacts with lubricant with concrete surfaces to facilitate the subsequent removal of molds from hardened concrete. The ultra-high strength concrete mix is self-compacting, gaining strength under normal conditions or with the use of heat treatment in a curing chamber. After stripping and cleaning, the formwork set is ready for reuse. Damaged sections of the insulating polyethylene shell of the shapers must be replaced.

Claims

1. Formwork of I-beams and T-beams, consisting of a bottom, two end plates and two vertical panels, characterized in that extruded polystyrene foam molds wrapped in polyethylene film with dimensions and sectional shape determined by the beam design are glued to the inner surface of both formwork panels.

2. The formwork according to claim 1, characterized in that on the inner surface of both formwork panels, one mold made of extruded polystyrene foam wrapped in a polyethylene film is glued.

3. Formwork according to claim 1, characterized in that the extruded polystyrene foam formers wrapped in polyethylene film are also glued to the bottom of the formwork.

4. Formwork according to claim 1, characterized in that extruded polystyrene foam molds wrapped in polyethylene film are brought to the upper edges of the formwork panels.

5. Formwork according to paragraphs. 2-4, characterized in that, along the length of each of the vertical formwork panels, two or more formers of extruded polystyrene foam wrapped in a polyethylene film are glued with gaps.

6. Formwork according to paragraphs. 1-5, characterized in that the shapers have chamfers on the ribs.