RU2818958C1

RU2818958C1 - Lightweight flooring

Info

Publication number: RU2818958C1
Application number: RU2023121224A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Анпилов; Вадим Викторович Бондарь; Сергей Николаевич Леонович; Андрей Владимирович Павлик; Денис Александрович Панфилов; Владимир Иванович Римшин; Андрей Николаевич Сорочайкин; Юрий Леонидович Сколубович
Original assignee: Сергей Михайлович Анпилов
Filing date: 2023-08-11
Publication date: 2024-05-07

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to interfloor lightweight flooring of a building. Lightweight flooring comprises formwork, reinforcement carcasses with working reinforcement and reinforcement mesh. Formwork is fixed with possibility of formation of cavities and caissons for filling with concrete mixture. Each reinforcing frame is placed in each caisson, and the fixed formwork is lined from below, at least in one layer, with a sheet fire-retardant material, which is attached to caissons of fixed formwork by means of metal fasteners, wherein concrete mixture is laid in fixed formwork in form of two layers: in form of lower layer of heavy concrete and upper layer of light concrete.

EFFECT: building higher bearing capacity.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при проведении комплекса взаимосвязанных строительных работ, включающих в себя полную реконструкцию объекта, его дальнейшую адаптацию к новым потребностям в плоть до изменения функционального назначения, а именно, проведение реновации объектов капитального строительства, в том числе междуэтажных перекрытий и покрытий, а также при возведении многоэтажных жилых и общественных зданий, в том числе при осуществлении их капитального ремонта, связанного с заменой старого перекрытия и созданием нового облегченного и обязательно огнезащитного перекрытия.The invention relates to the field of construction and can be used when carrying out a set of interrelated construction works, including a complete reconstruction of the facility, its further adaptation to new needs up to changing the functional purpose, namely, renovation of capital construction projects, including interfloor ceilings and coatings, as well as during the construction of multi-storey residential and public buildings, including during their major repairs associated with the replacement of the old floor and the creation of a new lightweight and necessarily fire-resistant floor.

Известно сборно-монолитное перекрытие по патенту Российской Федерации №2199635, кл. Е04В 5/02, 2003 г., содержащее опалубку для формирования перекрытия, вкладыши, выполненные из легкого бетона в виде усеченной пирамиды, арматурные каркасы и арматурную сетку. Причем усеченная пирамида установлена вершиной вниз, а каждый вкладыш снабжен монтажными выпусками. Пространство между вкладышами заполнено бетоном на заданную толщину перекрытия. Каждый монтажный выпуск выполнен в виде пространственной конструктивной арматуры из трех петель.A prefabricated monolithic floor is known according to the patent of the Russian Federation No. 2199635, class. E04B 5/02, 2003, containing formwork for forming the floor, liners made of lightweight concrete in the form of a truncated pyramid, reinforcement cages and reinforcing mesh. Moreover, the truncated pyramid is installed with its apex down, and each liner is equipped with mounting outlets. The space between the liners is filled with concrete to a given floor thickness. Each mounting outlet is made in the form of spatial structural reinforcement of three loops.

Арматурные каркасы установлены вертикально в промежутках между вкладышами, а арматурная сетка уложена параллельно основаниям вкладышей и соединена с арматурными каркасами и третьей петлей каждого вкладыша, если необходимо армировать перекрытие - повысить его несущую способность. Арматурная сетка уложена на основание, если третья петля размещена внутри тела вкладыша.Reinforcing cages are installed vertically in the spaces between the liners, and the reinforcing mesh is laid parallel to the bases of the liners and connected to the reinforcing cages and the third loop of each liner, if it is necessary to reinforce the floor - to increase its load-bearing capacity. The reinforcing mesh is laid on the base if the third loop is placed inside the body of the liner.

Недостатком этого перекрытия является сложность конструкции и большие габариты плиты, высокий собственный вес и высокая трудоемкость изготовления и монтажа.The disadvantage of this ceiling is the complexity of the design and large dimensions of the slab, high dead weight and high complexity of manufacturing and installation.

Известна монолитная панель перекрытия по патенту Российской Федерации №2192522, кл. Е04В 5/32, E04G 11/36, 2002 г., принятая заявителем за прототип. Для ее изготовления используют основную опалубку и дополнительную опалубку, которая установлена на основной и используется как пустотообразующий элемент. Дополнительная опалубка выполнена Т-образной формы, полка которой выполнена полой, а стойка выполнена из двух опор на шарнирах. Стойка, а именно опоры, снабжены приводом для складывания в нерабочее положение. А в рабочем положении не только предохраняет внутреннюю полость полой полки от попадания бетона, раствора, но замыкает контур при образовании пустоты для дальнейшей укладки в нее бетона.A monolithic floor panel is known according to the patent of the Russian Federation No. 2192522, class. E04B 5/32, E04G 11/36, 2002, accepted by the applicant as a prototype. For its manufacture, the main formwork and additional formwork are used, which is installed on the main formwork and is used as a void-forming element. The additional formwork is made in a T-shape, the flange of which is hollow, and the stand is made of two supports on hinges. The stand, namely the supports, are equipped with a drive for folding into the non-working position. And in the working position, it not only protects the internal cavity of the hollow shelf from the ingress of concrete and mortar, but also closes the circuit when a void is formed for further placement of concrete into it.

Пустотообразующие элементы устанавливают параллельно одной из осей здания, а пространство между ними заполняют легким бетоном, выдерживают его до разопалубочной прочности. После этого убирают пустотообразующие элементы, и в образованные пустоты размещают арматурные каркасы и заполняют их тяжелым бетоном.The void-forming elements are installed parallel to one of the axes of the building, and the space between them is filled with lightweight concrete and maintained until it reaches its formwork strength. After this, the void-forming elements are removed, and reinforcement cages are placed in the formed voids and filled with heavy concrete.

Но в некоторых случаях требуется повышенная несущая способность панели, тогда на уже уложенный бетон укладывают арматурные сетки, а затем образованные пустоты и поверхность панели перекрытия заполняют тяжелым бетоном до заданной толщины панели.But in some cases, increased load-bearing capacity of the panel is required, then reinforcing mesh is laid on the already laid concrete, and then the formed voids and the surface of the floor panel are filled with heavy concrete to the specified panel thickness.

Основным недостатком данной панели можно считать то, что повышение несущей способности решают за счет использования тяжелого бетона, что значительно повышает собственный вес панели, и в ней не решен вопрос тепло-, звукоизоляции, и совсем не затронута огнезащита панели.The main disadvantage of this panel can be considered that the increase in load-bearing capacity is solved by using heavy concrete, which significantly increases the panel’s own weight, and the issue of heat and sound insulation is not resolved, and the fire protection of the panel is not affected at all.

Технической проблемой, всегда стоящей при создании перекрытия, является облегчение создаваемой конструкции за счет снижения собственного веса и, одновременно, повышение несущей способности, а также повышение тепло-, звукоизоляционных свойств перекрытия.The technical problem that always faces when creating a floor is to lighten the created structure by reducing its own weight and, at the same time, increasing the load-bearing capacity, as well as increasing the heat and sound insulation properties of the floor.

Техническая проблема решается тем, что в предлагаемом решении облегченное перекрытие, содержащее опалубку, пустотообразующие элементы, арматурные каркасы с рабочей арматурой и арматурную сетку, опалубка выполнена несъемной с возможностью образования пустот и кессонов для заполнения бетонной смесью, каждый арматурный каркас размещен в каждом кессоне, а несъемная опалубка облицована снизу, по меньшей мере в один слой, листовым огнезащитным материалом, который скреплен с кессонами несъемной опалубки посредством металлических крепежных элементов, причем бетонная смесь уложена в несъемной опалубке в виде двух слоев: в виде нижнего слоя из тяжелого бетона и верхнего слоя из легкого бетона.The technical problem is solved by the fact that in the proposed solution there is a lightweight floor containing formwork, void-forming elements, reinforcement cages with working reinforcement and reinforcing mesh, the formwork is made permanent with the possibility of forming voids and caissons for filling with concrete mixture, each reinforcement frame is placed in each caisson, and the permanent formwork is lined from below, in at least one layer, with sheet fire-retardant material, which is fastened to the caissons of the permanent formwork by means of metal fasteners, and the concrete mixture is laid in the permanent formwork in the form of two layers: in the form of a lower layer of heavy concrete and an upper layer of lightweight concrete.

Кроме того, нижний слой из тяжелого бетона включает в себя защитный слой, в котором размещена рабочая арматура арматурного каркаса, а образованные несъемной опалубкой пустоты выполнены с возможностью размещения в них огнезащитного материала.In addition, the bottom layer of heavy concrete includes a protective layer in which the working reinforcement of the reinforcement cage is placed, and the voids formed by the permanent formwork are designed to accommodate fire-retardant material.

Кроме того, толщина защитного слоя рабочей арматуры равна, по меньшей мере, половине ширины основания кессона.In addition, the thickness of the protective layer of the working reinforcement is equal to at least half the width of the caisson base.

Технический результат, достигаемый от использования предлагаемого решения, заключается в том, что оно позволяет снизить собственный вес перекрытия и одновременно повысить несущую способность создаваемой конструкции, а также повысить тепло-, звукоизоляционные свойства и повысить пожарную безопасность перекрытия.The technical result achieved from using the proposed solution is that it allows you to reduce the dead weight of the floor and at the same time increase the load-bearing capacity of the structure being created, as well as increase the heat and sound insulation properties and increase the fire safety of the floor.

На фиг. 1 изображен фрагмент возводимого перекрытия с использованием несъемной опалубки, установленной на несущей опоре, опирающейся на стену (ригель, прогон), поперечный разрез;In fig. 1 shows a fragment of a floor being erected using permanent formwork installed on a load-bearing support resting on a wall (crossbar, purlin), cross-section;

на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, на котором изображено послойное заполнение кессонов и несъемной опалубки бетонной смесью;in fig. 2 - node I in Fig. 1, which shows the layer-by-layer filling of caissons and permanent formwork with concrete mixture;

на фиг. 3 - узел II на фиг. 2, крепление листового огнезащитного материала к кессонам снизу несъемной опалубки, размещение арматурного каркаса в кессоне и огнезащитного материала в пустотах;in fig. 3 - node II in Fig. 2, fastening sheet fire-retardant material to the caissons from below the permanent formwork, placing the reinforcement cage in the caisson and the fire-retardant material in the voids;

на фиг. 4 изображен узел III на фиг. 3, пример крепления однослойного листового огнезащитного материала к кессону несъемной опалубки посредством цангового зажима;in fig. 4 shows node III in FIG. 3, an example of fastening a single-layer sheet fire-retardant material to a caisson of permanent formwork using a collet clamp;

на фиг. 5 изображен узел III на фиг. 3, пример крепления двухслойного листового огнезащитного материала к кессону несъемной опалубки посредством цангового зажима;in fig. 5 shows node III in FIG. 3, an example of fastening a two-layer sheet fire-retardant material to a caisson of permanent formwork using a collet clamp;

на фиг. 6 изображен пример цангового зажима.in fig. Figure 6 shows an example of a collet clamp.

Заявленное перекрытие, выполненное облегченным, включает несущие опоры 1, которые установлены на стенах 2 и/или колоннах, и/или прогонах с заданным шагом, определенным величиной пролета. Между несущими опорами 1 установлена опалубка 3, выполненная несъемной и с возможностью образования пустот 4 и кессонов 5, предназначенных для заполнения бетонной смесью. При этом в каждом кессоне 5 размещен арматурный каркас 6 с рабочей арматурой 7, а сверху на арматурных каркасах 6 уложена арматурная сетка 8. Образованные несъемной опалубкой 3 пустоты 4 выполнены с возможностью размещения в них, например, огнезащитного материала 9, по крайней мере, низкой плотности, для снижения собственного веса перекрытия. Кроме того, для повышения огнезащищенности перекрытия внутренняя поверхность пустот 4 покрыта слоем огнезащитной краски или мастики и представляет собой огнезащитную поверхность 10.The claimed ceiling, made lightweight, includes load-bearing supports 1, which are installed on walls 2 and/or columns, and/or purlins with a given pitch, determined by the span. Between the load-bearing supports 1 there is a formwork 3 installed, made permanent and with the possibility of forming voids 4 and caissons 5, intended for filling with concrete mixture. In this case, in each caisson 5 there is a reinforcement frame 6 with working reinforcement 7, and on top of the reinforcement frames 6 a reinforcement mesh 8 is laid. The voids 4 formed by the permanent formwork 3 are made with the possibility of placing in them, for example, a fire-retardant material 9, at least low density, to reduce the dead weight of the floor. In addition, to increase the fire resistance of the ceiling, the inner surface of the voids 4 is covered with a layer of fire-retardant paint or mastic and represents a fire-retardant surface 10.

Несъемная опалубка 3 выполнена стальной с расчетной степенью огнестойкости и пределом огнестойкости, позволяющие осуществлять функции огнезащиты предлагаемого перекрытия, но для усиления эффекта огнезащиты перекрытие дополнительно снабжено листовым огнезащитным материалом 11, которым несъемная опалубка 3 облицована снизу и кессонами 5 скреплена с листовым огнезащитным материалом 11 посредством металлического крепежного элемента, например, цангового зажима 12.The permanent formwork 3 is made of steel with a calculated degree of fire resistance and fire resistance limit, allowing the fire protection functions of the proposed floor to be carried out, but to enhance the fire protection effect, the ceiling is additionally equipped with sheet fire-retardant material 11, with which the permanent formwork 3 is lined from below and the caissons 5 are fastened to the sheet fire-retardant material 11 by means of a metal fastening element, for example, a collet clamp 12.

Перечисленные признаки устройства отражают один из вариантов снижения собственного веса и повышения огнезащищенности перекрытия. Кроме того, для снижения собственного веса и повышения несущей способности перекрытия или, по крайней мере, ее сохранения, бетонная смесь в готовом изделии уложена в виде двух слоев: в виде нижнего слоя 13 из тяжелого бетона и верхнего слоя 14 из легкого бетона. Причем нижний слой 13 из тяжелого бетона включает в себя защитный слой 15, в котором размещена рабочая арматура 7 арматурного каркаса 6.The listed features of the device reflect one of the options for reducing its own weight and increasing the fire resistance of the ceiling. In addition, to reduce its own weight and increase the load-bearing capacity of the floor, or at least maintain it, the concrete mixture in the finished product is laid in two layers: a lower layer 13 of heavy concrete and an upper layer 14 of lightweight concrete. Moreover, the bottom layer 13 of heavy concrete includes a protective layer 15, in which the working reinforcement 7 of the reinforcement cage 6 is located.

Размещение рабочей арматуры 7 в защитном слое 15 бетонной смеси позволяет защитить ее от коррозии и от огня.Placing the working reinforcement 7 in the protective layer 15 of the concrete mixture allows it to be protected from corrosion and fire.

Стальная несъемная опалубка 3 выполнена с возможностью осуществления функции огнезащиты и спроектирована в виде набора отдельных опалубочных элементов, каждый из которых выполнен в сечении в виде незамкнутой трапеции с верхним и нижним основаниями. Огнезащитная функция несъемной опалубки 3 заключается в том, что ее отдельные опалубочные элементы изготавливают из оцинкованной или нержавеющей стали способом холодной штамповки или проката.The steel permanent formwork 3 is designed to perform the fire protection function and is designed as a set of separate formwork elements, each of which is made in cross-section in the form of an open trapezoid with an upper and lower base. The fireproof function of permanent formwork 3 lies in the fact that its individual formwork elements are made of galvanized or stainless steel by cold stamping or rolling.

При этом в проектной документации учитывается по степени огнестойкости только монолитный железобетон, без стальной несъемной опалубки 3, а огнестойкость стальной опалубки 3 принимается, как дополнительный запас прочности перекрытия, при этом стальная опалубка 3 дополнительно защищает поверхность монолитной конструкции от (непосредственного, прямого) огневого воздействия, за счет создания огнезащитной поверхности 10 из огнезащитной краски или мастики по внутренней поверхности пустот 4 и размещения в пустотах 4 огнезащитного материала 9, например, из базальтового волокна или в виде матов.At the same time, in the design documentation, only monolithic reinforced concrete is taken into account in terms of the degree of fire resistance, without steel permanent formwork 3, and the fire resistance of steel formwork 3 is taken as an additional margin of safety for the floor, while steel formwork 3 additionally protects the surface of the monolithic structure from (immediate, direct) fire exposure , by creating a fire-retardant surface 10 from fire-retardant paint or mastic on the inner surface of the voids 4 and placing fire-retardant material 9 in the voids 4, for example, from basalt fiber or in the form of mats.

Листовой огнезащитный материал 11, как элемент огнезащиты, может быть выполнен в виде гипсокартонного листа (ГКЛ), стекломагниевого листа (СМЛ), или КНАУФ-Файерборт, которые являются негорючими листовыми материалами, применяемые в качестве огнезащитного облицовочного материала, а также для устройства противопожарных преград.Sheet fire-retardant material 11, as a fire protection element, can be made in the form of a plasterboard sheet (GKL), glass-magnesium sheet (SML), or KNAUF-Fireboard, which are non-flammable sheet materials used as a fire-retardant facing material, as well as for constructing fire barriers .

Возводят облегченное огнезащитное перекрытие следующим образом.A lightweight fireproof ceiling is erected as follows.

На стены 2 с заданным шагом устанавливают несущие опоры 1. Затем в пространство между несущими опорами 1 на их нижние полки укладывают стальную несъемную опалубку 3 по всей длине каждой несущей опоры 1 до стены 2 и закрепляют ее на стене 2 и нижней полке каждой несущей опоры 1, собирая ее в полотно. А именно, набор полотна несъемной опалубки 3 осуществляют укладкой и стыковкой между собой отдельных опалубочных элементов, которые предназначены для возведения перекрытия, а именно, для создания объема для заполнения бетонной смесью.Load-bearing supports 1 are installed on the walls 2 with a given step. Then, in the space between the load-bearing supports 1, on their lower shelves, steel permanent formwork 3 is laid along the entire length of each load-bearing support 1 to wall 2 and secured to the wall 2 and the bottom flange of each load-bearing support 1 , collecting it into a canvas. Namely, the set of permanent formwork fabric 3 is carried out by laying and joining together individual formwork elements, which are intended for constructing the ceiling, namely, to create a volume for filling with concrete mixture.

До начала бетонирования перекрытия к собранному полотну несъемной опалубки 3 снизу к кессонам 5 прикрепляют листовой огнезащитный материал 11 посредством металлического крепежного элемента, например, цангового зажима 12.Before concreting the floor begins, sheet fire-retardant material 11 is attached to the assembled sheet of permanent formwork 3 from below to the caissons 5 by means of a metal fastening element, for example, a collet clamp 12.

После размещения на несущих опорах 1 и закрепления отдельных опалубочных элементов на нижних полках несущих опор 1 получают полотно несъемной опалубки 3, в котором затем устанавливают арматурные каркасы 6 с рабочей арматурой 7, а сверху на арматурные каркасы 6 укладывают арматурную сетку 8.After placing on the load-bearing supports 1 and securing the individual formwork elements on the lower flanges of the load-bearing supports 1, a sheet of permanent formwork 3 is obtained, in which reinforcement cages 6 with working reinforcement 7 are then installed, and reinforcing mesh 8 is laid on top of the reinforcement frames 6.

Одновременно с этим в образованные несъемной опалубкой 3 пустоты 4 укладывают огнезащитный материал 9 низкой плотности и по внутренней поверхности пустот 4 наносят краску или мастику, получая огнезащитную поверхность 10, и закрепляют листовой огнезащитный материал 11.At the same time, low-density fire-retardant material 9 is placed in the voids 4 formed by the permanent formwork 3, and paint or mastic is applied to the inner surface of the voids 4, obtaining a fire-retardant surface 10, and sheet fire-retardant material 11 is secured.

После этого полученную собранную конструкцию заливают бетонной смесью. Сначала ею заливают кессоны 5, причем нижний слой 13 тяжелым бетоном для обеспечения защитного слоя 15 рабочей арматуры 7 арматурного каркаса 6. После затвердевания тяжелого бетона дополняют верхний слой 14 перекрытия легким бетоном до проектной толщины перекрытия.After this, the resulting assembled structure is filled with concrete mixture. First, caissons 5 are poured with it, and the bottom layer 13 is filled with heavy concrete to provide a protective layer 15 of the working reinforcement 7 of the reinforcement cage 6. After hardening of the heavy concrete, the top layer 14 of the floor is supplemented with light concrete to the design thickness of the floor.

По достижении бетоном разопалубочной прочности получают готовое облегченное перекрытие.Once the concrete reaches formwork strength, a ready-made lightweight floor is obtained.

Использование предлагаемого технического решения позволяет изготовить облегченное огнезащитное перекрытие, а именно, благодаря применению несъемной опалубки, которая выполнена с возможностью образования пустот и кессонов для заполнения бетонной смесью, появилась возможность изготовить облегченное перекрытие за счет использования двухслойной заливки кессонов тяжелым и легким бетоном и заполнения пустот огнезащитным материалом низкой плотности, а использование арматурного каркаса, одновременно, обеспечивает заданную несущую способность, причем использование листового огнезащитного материала в качестве облицовки несъемной опалубки, кроме того, обеспечивает нормативно установленный предел огнестойкости перекрытия.The use of the proposed technical solution makes it possible to produce a lightweight fire-retardant ceiling, namely, thanks to the use of permanent formwork, which is designed to form voids and caissons for filling with concrete mixture, it became possible to produce a lightweight fire-retardant ceiling through the use of two-layer pouring of caissons with heavy and light concrete and filling the voids with fire-retardant low-density material, and the use of a reinforcement frame, at the same time, provides a given load-bearing capacity, and the use of sheet fire-retardant material as a cladding of permanent formwork, in addition, provides a regulatory limit for the fire resistance of the ceiling.

Claims

1. A lightweight floor containing formwork, reinforcing cages with working reinforcement and reinforcing mesh, characterized in that the formwork is made permanent with the formation of voids and caissons for filling with concrete mixture, each reinforcing cage is placed in each caisson, and the permanent formwork is lined with at least the bottom at least one layer, sheet fire-retardant material, which is fastened to the caissons of permanent formwork by means of metal fasteners, and the concrete mixture is laid in permanent formwork in the form of two layers: in the form of a lower layer of heavy concrete and an upper layer of lightweight concrete.

2. The ceiling according to claim 1, characterized in that the bottom layer of heavy concrete includes a protective layer in which the working reinforcement of the reinforcing frame is placed, and the voids formed by permanent formwork are designed to accommodate fire-retardant material.

3. The ceiling according to claim 2, characterized in that the thickness of the protective layer of the working reinforcement is equal to at least half the width of the caisson base.