RU220519U1 - Опорный кладочный профиль - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, в частности к проведению опалубочных работ при строительстве, реконструкции зданий и сооружений, и может быть использована для изготовления внешних ограждающих конструкций стен и фасадов с внешней облицовкой из различного материала с повышенной прочностью. Техническим результатом полезной модели является обеспечение высокой прочности и надежности опорного кладочного профиля. Технический результат достигается при использовании опорного кладочного профиля, содержащего вертикальную и горизонтальную грани, при этом на горизонтальной и вертикальной гранях выполнены поперечные выступы, причем выступы на горизонтальной грани сопряжены с поперечными выступами на вертикальной грани профиля в зоне стыка горизонтальной и вертикальной граней профиля. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Полезная модель относится к области строительства, в частности к проведению опалубочных работ при строительстве, реконструкции зданий и сооружений, и может быть использована для изготовления внешних ограждающих конструкций стен и фасадов с внешней облицовкой из различного материала с повышенной прочностью.

В современном строительстве большую популярность приобрело каркасное строительство, где основная конструкция здания выполняется в виде монолитного бетонного или стального каркаса. Конструкция пола этажей здания в данном случае изготавливается в виде монолитной армированной бетонной плиты или путём укладки на каркас готовых железобетонных плит перекрытия с последующим креплением их к каркасу.

Здесь актуальным вопросом всегда остается снижение трудоемкости и расходов при строительстве, в том числе, за счет упрощения процесса возведения монолитной плиты перекрытия и опорной площадки для установки облицовочного материала. При этом ускорение процесса монтажа не должно отражаться на снижении надежности и прочности используемых опорных кладочных конструкций.

Известна конструкция бортоснастки (патент РФ №102033, опубликовано 10.02.2011 г.), содержащая щиты из ламинированной фанеры, закрепляемые перпендикулярно или под любым углом относительно основания посредством крепежных элементов. После установки бортоснастки на слой фанеры со стекловолокном, пропитанным эпоксидной смолой, заливают бетонную смесь, а после ее схватывания бортоснастку разбирают и переставляют на новое место.

Данная конструкция бортоснастки может быть использована при проведении разного вида строительных работ. Закрепление опалубки на монолитной плите посредством анкеров позволяет зафиксировать ее на период заливки бетона с обеспечением равномерности и ровности его слоя.

Однако в данном случае между бетонным перекрытием и внешним лицевым слоем стены образуется зазор, который не позволяет обеспечить герметичность стыка, что в итоге снижает срок службы здания. Также слой бетона может оказывать значительное давление на вертикальную часть бортоснастки, вследствие чего она может согнуться, что приводит к дополнительному перекосу при формировании стыка стены и перекрытия. То есть указанная конструкция обладает недостаточной прочностью и невысокой надежностью и при этом не позволяет обеспечить необходимую точность изготовления стыков.

Кроме того, при использовании конструкции данной бортоснастки сначала производится заливка бетона, а затем - укладка облицовочного материала, что затягивает процесс строительства и делает его дорогостоящим.

Известна конструкция кладочного опорного опалубочного профиля (патент РФ №158675, опубликовано 20.01.2016 г.), принятого за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, содержащего перпендикулярные грани, соединенные элементами связи, элементы соединения, проходящие через сквозные отверстия, выполненные в элементах связи и вертикальной грани опалубочного профиля. При этом элементы связи представляют собой укосины или прутки, а элементы соединения вертикальной грани опалубочного профиля к бетонному основанию представляют собой анкерные болты.

Левый угол, образованный вертикальной и горизонтальной гранями опалубочного профиля, служит опорой для облицовочного материала и имеет размер, достаточный для его надежной опоры. Правый угол, образованный вертикальной гранью опалубочного профиля и нижней опалубкой, служит формой для заливки бетона или площадью опоры крепления к вертикальной поверхности стены. Таким образом, профиль позволяет создать внешний контур заливки бетонной плиты перекрытия, и, одновременно с этим, формирует опорную площадку для изготовления кладки, что в целом упрощает и оптимизирует процесс строительства и возведения зданий.

При этом необходимые прочность и надежность конструкции профиля для выдерживания давления, создаваемого слоем бетона со стороны вертикальной грани профиля, обеспечиваются наличием таких конструктивных частей профиля, как элементы связи (укосины и прутки). Данные элементы присоединяются к граням профиля, например, посредством сварки или фальц соединения и выполняют с одной стороны роль распорок, которые не дают деформироваться вертикальной грани профиля, а с другой стороны - не позволяют изогнуться горизонтальной грани профиля под давлением облицовочного слоя.

При всех преимуществах рассмотренного решения, наличие дополнительных операций по присоединению элементов связи к граням профиля может усложнить именно сам процесс изготовления профиля. При этом прочность и надежность его конструкции будут зависеть от качества сварных швов или других операций по присоединению элементов связи к граням профиля.

Задачей полезной модели является усовершенствование известной конструкции опорного кладочного профиля и получение опорного кладочного профиля, позволяющего упростить и ускорить процесс его изготовления при сохранении его необходимых технических характеристик.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение высокой прочности, жесткости и надежности опорного кладочного профиля за счет выполнения на его гранях поперечных выступов, сопрягаемых между собой в зоне стыка граней профиля.

Технический результат достигается при использовании опорного кладочного профиля, содержащего вертикальную и горизонтальную грани, при этом на горизонтальной и вертикальной грани выполнены поперечные выступы, причем выступы на горизонтальной грани сопряжены с поперечными выступами на вертикальной грани профиля в зоне стыка горизонтальной и вертикальной граней профиля.

В частном случае, на вертикальной грани профиля выполнены сквозные отверстия, через которые проходят элементы соединения.

В частном случае, сквозные отверстия на вертикальной грани профиля, расположены между поперечными выступами на вертикальной грани профиля.

В частном случае, элементы соединения на вертикальной грани профиля с монолитом бетона могут представлять собой, например, анкерные болты.

В частном случае, горизонтальная грань профиля имеет сквозные отверстия для крепления саморезов или обычных болтов к нижней опалубке.

Заявляемый профиль, как и наиболее близкий аналог, позволяет в одном случае получить несъемную опалубку, которая сочетает в себе одновременно опалубку для изготовления бетонного перекрытия и опору для монтажа облицовочного материала. После укладки внешнего облицовочного слоя и заливки бетона такой профиль остается в конструкции, тем самым обеспечивая герметичное соединение стыка перекрытия и стены.

Кроме того, в другом случае заявляемый профиль с помощью элементов соединения (анкерных болтов) на его вертикальной грани может быть закреплен на уже готовой стене с последующей укладкой на него внешнего слоя облицовки.

Формообразование выступов на горизонтальной и вертикальной гранях влияет на геометрические характеристики сечений профиля (моменты сопротивления и моменты инерции). Выступы на вертикальной и горизонтальной гранях профиля представляют собой ребра жесткости, которые увеличивают общую высоту сечения этих граней профиля, повышая его прочностные и жесткостные свойства.

Более конкретно, выполнение поперечных выступов на вертикальной грани профиля, то есть выступов, расположенных вдоль ширины вертикальной грани профиля, позволяет увеличить площадь поверхности вертикальной грани профиля, по которой будет распределяться оказываемое на вертикальную грань давление со стороны заливаемой бетонной смеси. То есть в таком случае внешнее воздействие на вертикальную грань, деформирующее и сгибающее вертикальную грань профиля, распределяется более равномерно, что позволяет увеличить прочность, жесткость и надежность вертикальной грани профиля.

В свою очередь, выполнение поперечных выступов на горизонтальной грани профиля, то есть выступов, расположенных вдоль ширины горизонтальной грани профиля, позволяет увеличить площадь поверхности горизонтальной грани профиля, по которой будет распределяться оказываемое на горизонтальную грань давление со стороны укладываемого слоя облицовки. То есть в таком случае внешнее воздействие на горизонтальную грань, деформирующее и разгибающее горизонтальную грань профиля вниз, распределяется более равномерно, что позволяет увеличить прочность, жесткость и надежность горизонтальной грани профиля.

Также наличие выступов на горизонтальной грани, выступающих над ее поверхностью, позволяет получить пустые области с нижней стороны горизонтальной грани профиля, в которые может поступать бетонная смесь, залитая со стороны вертикальной грани профиля. При этом затекшая смесь начинает давить на эту горизонтальную грань по направлению снизу вверх, таким образом дополнительно снимая деформирующую нагрузку с вертикальной грани профиля.

Расположение выступов на гранях профиля, таким образом, что выступы на горизонтальной грани сопряжены с выступами на вертикальной грани в зоне стыка горизонтальной и вертикальной граней профиля, позволяет сформировать зону наибольшей прочности, жесткости и надежности именно в указанной области. Здесь воздействие внешних сил (бетонной смеси справа от вертикальной грани профиля и облицовочного слова со стороны горизонтальной грани) имеет наибольшую величину, так как воспринимает на себя нагрузку как раз всей высоты бетонного слоя и облицовочного слоя. Именно зона стыка граней, прежде всего, должна сохранять свою форму неизменной, не подвергающуюся изгибам, разгибам и прочим искажающим деформациям. В противном случае, деформация этой зоны автоматически приведет к искажению формы всей конструкции профиля.

Использование элементов соединения, проходящих через сквозные отверстия на вертикальной грани профиля, позволяет получить единую монолитную конструкцию при заливке бетона справа от вертикальной грани профиля, обеспечить равномерное заполнение всех выступов вертикальной грани профиля бетонной смесью и, как следствие, равномерное давление на поверхность вертикальной грани. Также с помощью указанных элементов соединения возможно закрепить профиль на готовой бетонной плите перекрытия.

На фиг. 1 показана конструкция заявляемого опорного кладочного профиля, при этом выступы имеют прямоугольную форму.

На фиг. 2 показано сечение опорного кладочного профиля, выполненное вдоль длины вертикальной грани профиля, при этом выступы имеют прямоугольную форму.

На фиг. 3 показан вариант выполнения заявляемого профиля, когда выступы на его гранях имеют трапециевидную форму.

На фиг. 4 показано сечение опорного кладочного профиля, выполненное вдоль длины горизонтальной грани профиля, при этом выступы имеют трапециевидную форму.

На фиг. 5 приведено изображение опорного кладочного профиля, закрепленного на нижней опалубке.

На фиг. 6 показано изображение опорного кладочного после заливки бетона со стороны его вертикальной грани.

На фиг. 7 показано изображение опорного кладочного профиля после установки облицовочного материала на горизонтальную грань профиля.

На фиг. 8 показано изображение опорного кладочного профиля, прикрепляемого к готовой стене.

Опорный кладочный профиль содержит вертикальную грань 1, горизонтальную грань 2 (фиг. 1), элементы соединения 3 (например, саморезы, болты), с помощью которых горизонтальная грань 2 крепится к нижней опалубке 4 (фиг. 5). Также профиль содержит элементы соединения 5 (например, анкерные болты), с помощью которых вертикальная грань 1 крепится к бетонной плите перекрытия 6 (фиг. 8).

Опорный кладочный профиль может быть изготовлен из металла или из композитных материалов.

На вертикальной грани 1 профиля выполнены поперечные выступы 7, а на горизонтальной грани 2 профиля - поперечные выступы 8. При этом выступы 8 на горизонтальной грани 2 в зоне стыка горизонтальной 2 и вертикальной 1 грани сопряжены с поперечными выступами 7 на вертикальной грани 1 профиля.

В случае выполнения профиля металлическим, выступы 7 и 8 на его гранях 1 и 2 получают методом штамповки, а при изготовлении профиля из композитных материалов выступы 7 и 8 формируют методом инъекционного литья в форму.

При выполнении профиля металлическим, форма указанных выступов может быть в сечении трапециевидной, волнообразной. При выполнении профиля из композитных материалов форма указанных выступов может быть в сечении прямоугольной, трапециевидной, волнообразной.

Поперечные выступы 7 могут иметь сечение прямоугольной формы, то есть они представляют собой выступы, возвышающиеся над поверхностью вертикальной 1 грани профиля и имеющие две боковые грани и горизонтальную перекладину между ними (фиг. 2). Аналогичную форму имеют и поперечные выступы 8, возвышающиеся над поверхностью горизонтальной 2 грани профиля.

На фиг. 2 приведены следующие обозначения: А - ширина выступа на горизонтальной или вертикальной грани профиля, В - расстояние между выступами на горизонтальной или вертикальной грани профиля, h1 - толщина горизонтальной или вертикальной грани профиля, h2 - высота выступа на горизонтальной или вертикальной грани профиля, а1 - расстояние от центра тяжести грани профиля с выступом до центра тяжести горизонтальной перекладины выступа профиля, а2 - расстояние от центра тяжести грани профиля с выступом до центра тяжести боковой стенки выступа профиля, а3 - расстояние от центра тяжести грани профиля с выступом до центра тяжести вертикальной грани профиля (то есть а1, а2, а3 - это расстояния от центра тяжести составного сложного сечения до центра тяжести отдельной простой фигуры, составляющий сечение).

Ширину выступа А на горизонтальной 2 или вертикальной 1 грани профиля стараются сделать примерно равной расстоянию В между выступами на горизонтальной или вертикальной грани профиля. В таком случае увеличиваются моменты инерции и моменты сопротивления продольных сечений профиля, что свидетельствует об увеличении прочности и жесткости конструкции профиля.

Длина выступа на горизонтальной 2 или вертикальной 1 грани профиля составляет не менее 2/3 ширины соответственно горизонтальной 2 или вертикальной 1 грани. В таком случае обеспечивается соответствие выступа очертанию эпюры изгибающих моментов для консольных балок.

При отсутствии выступов на гранях профиля момент инерции сечения длиной

(1)

равен

(2)

При наличии выступов шириной А и расстоянием между ними В момент инерции определяется следующим образом:

(3)

(4)

(5)

(6)

Таким образом, момент инерции при наличии выступов на гранях профиля имеет большую величину, что свидетельствует об увеличении прочностных и жесткостных характристик профиля.

Также возможен вариант выполнения выступов на гранях профиля трапециевидными (фиг. 3).

В данном случае ширина C трапециевидного выступа у линии стыка вертикальной 1 и горизонтальной 2 граней больше ширины D этого выступа, расположенного ближе к противоположному краю соответствующей грани профиля (фиг. 4). Но может быть выполнен и вариант выступа, когда ширина D будет выполнена больше ширины С у линии стыка граней профиля с получением формы выступа в виде перевернутой трапеции.

При этом высота трапециевидного выступа у линии стыка граней также выполнена больше, чем высота этого выступа, расположенного ближе к противоположному краю соответствующей грани профиля (фиг. 4).

Конструкцию опорного кладочного профиля изготавливают заранее.

Горизонтальную 2 и вертикальную 1 грани профиля соединяют друг с другом под углом примерно 90 градусов, например, при помощи сварки или путем гибки листового материала с образованием угла профиля.

Использование заявляемого профиля предполагает два основных варианта:

когда профиль одновременно является опалубкой, с помощью которой с одной стороны от профиля получают бетонное перекрытие, а с другой - место для укладки облицовки;

когда профиль крепят к уже готовой бетонной стене посредством элементов соединения (анкерных болтов), проходящих через сквозные отверстия в вертикальной грани профиля.

В первом случае использование профиля реализуется следующим образом.

В качестве нижней опалубки 4 используют лист фанеры или другой листовой материал. С помощью элементов соединения 3 (саморезов или болтов), расположенных со стороны горизонтальной грани 2, профиль временно крепится к нижней опалубке 4 на время заливки и схватывания бетона.

Левый угол, образованный вертикальной 1 и горизонтальной 2 гранями профиля, является сначала опорой против опрокидывания вертикальной грани во время заливки и схватывания бетона, а после схватывания бетона он становится опорной площадкой для кладки облицовочного материала 9 на горизонтальную грань 2 профиля (фиг. 7).

В форму, образовавшуюся справа от вертикальной грани 1 профиля, укладывают каркас армирования и заливают бетон. Также в каркас армирования возможна укладка термовкладышей для обеспечения дополнительной теплоизоляции торца плиты перекрытия.

После того, как бетон приобретет необходимую прочность, элементы соединения 3 удаляют. Опорный кладочный профиль при этом с одной стороны вертикальной грани 1 оказывается присоединенным к бетонной плите перекрытия 6, при этом другая сторона его вертикальной грани 1 и горизонтальная грань 2 представляют собой угол, в который осуществляют кладку облицовочного материала 9, после чего выполняют горизонтальные деформационные швы.

В качестве облицовочного материала 9 могут быть использованы кирпич, натуральный и/или искусственный камень, цементные и/или керамические блоки, стеклоблоки.

Поперечные выступы 7 и 8 на гранях профиля обеспечивают должную прочность и надежность конструкции профиля из двух перпендикулярных граней 1 и 2 для получения ровного и равномерного слоя бетона без образования зазоров и перекосов со стороны вертикальной грани 1 профиля, куда производится заливка бетона.

Полученная жесткая, прочная и надежная конструкция опорного кладочного профиля позволяет одновременно получить вертикальную поверхность для бетонного перекрытия и опорную площадку для установки облицовочного материала, что в итоге позволяет дополнительно ускорить и упростить производственный процесс и снизить стоимость проведения строительных работ.

В данном случае заявляемый профиль одновременно является опорным и опалубочным элементом, выполняя роль промежуточного слоя между облицовочным материалом и бетонным перекрытием, который предотвращает возникновение в них деформации, тем самым снижая риск возникновения трещин и обеспечивая долгий срок службы возведенного здания.

Второй вариант использования профиля реализуется следующим образом.

Профиль фиксируют на готовой бетонной стене 10 посредством элементов соединения 5 (анкерных болтов), проходящих через сквозные отверстия на его вертикальной грани 1 (фиг. 8).

После этого на горизонтальную грань 2 профиля можно производить укладку облицовочного материала 9 (не показано).

В таком случае профиль является только съемным профилем, который предназначен для формирования площадки для установки облицовки без зазоров по отношению к плите перекрытия.

При этом выступы 7 и 8 на гранях профиля обеспечивают момент сопротивления изгибу или иному изменению формы профиля под воздействием внешней нагрузки со стороны облицовочного материала.

Таким образом, заявляемый профиль представляет собой универсальную конструкцию, простую при изготовлении, удобную в использовании при строительстве, прочную и надежную при эксплуатации в течение всего срока эксплуатации здания.

Claims (5)

1. Опорный кладочный профиль, содержащий вертикальную и горизонтальную грани, отличающийся тем, что на горизонтальной и вертикальной гранях выполнены поперечные выступы, причем выступы на горизонтальной грани сопряжены с поперечными выступами на вертикальной грани профиля в зоне стыка горизонтальной и вертикальной граней профиля.

2. Опорный кладочный профиль по п. 1, отличающийся тем, что на вертикальной грани профиля выполнены сквозные отверстия, через которые проходят элементы соединения.

3. Опорный кладочный профиль по п. 2, отличающийся тем, что сквозные отверстия на вертикальной грани профиля расположены между поперечными выступами на вертикальной грани профиля.

4. Опорный кладочный профиль по п. 2, отличающийся тем, что элементы соединения на вертикальной грани профиля с монолитом бетона представляют собой анкерные болты.

5. Опорный кладочный профиль по п. 1, отличающийся тем, что горизонтальная грань профиля имеет сквозные отверстия для крепления саморезов или обычных болтов к нижней опалубке.