Армирование стены из бетона: материалы, этапы работ

Для усиления несущих характеристик выполняется армирование бетонной стены. Материал после застывания и вызревания набирает значительную прочность. Конструкции из такого средства хрупкие при изгибе. В строительной практике применяются разные методики для укрепления монолитных изделий, которые отличаются технологией исполнения и видами применяемого армирующего материала для создания усиливающего каркаса.

Содержание

1. Инструменты и материалы
2. Чем армируют?
3. Необходимые расчеты
4. Этапы работ
5. Опалубка для стен
6. Армирование
7. Заливка раствора

Инструменты и материалы

Чтобы выполнить армирование монолитных стен, следует подготовить:

• Раствор для заливки несущих конструкций. Применяется бетон высокого качества, приготовленный самостоятельно или купленный в специализированной организации по производству и реализации строительных материалов.
• Арматура. Для создания усиливающего каркаса выбираются стальные прутья, композитные элементы, фиброволокно.
• Инструменты и материалы для соединения фрагментов каркаса. Сварочный аппарат, вязальная проволока, плоскогубцы с кусачками, вязальный пистолет.
• Опалубка. Это доска, брус, щиты, элементы.
• Инструменты для трамбования раствора. Промышленный вибратор, подручные средства.

Главная функция армировочного каркаса — обеспечение прочности и усиление тех частей сооружения, которые подвергаются наибольшим нагрузкам.

Чем армируют?

Необходимые расчеты

Минимальная толщина бетонных стен определяется уровнем нахождения почвенных вод:

• При низком расположении. Нижнюю часть стены можно не усиливать. Она должна на 100 мм выходить за контуры сооружения. Мощность цокольных конструкции при высоте нулевого этажа в 150—250 см находится в диапазоне 200—400 мм.
• При высоком расположении. Фундаментная плита усиливается арматурным каркасом, ее мощность — в пределах 200 мм. Должна быть вынесена за контур несущей стены на 0,4 м.

Другим параметром, который влияет на толщину монолитных стен, есть расчетная температура климатического пояса. Если сооружение находится на территориях, где минусовые температуры колеблются в зимний период в пределах от -20 С до — 40 С, то рекомендуемая мощность несущих стен составляет 25—45 см. Из этого следует, что бетонные стены имеют меньшую толщину, чем кирпичные.

Этапы работ

Армирование бетонных стен выполняется несколькими методами:

Одним из методов армирования является монолитный способ, при котором каркас монтируется в несколько уровней.

• Монолитный способ. При такой технологии металлические или композитные арматурины связываются или привариваются в секции из нескольких уровней, монтируются в в опалубке и заливаются бетонным раствором. Такой «скелет» статичный и прочный. Метод распространенный в малом строительстве при сооружении фундамента, несущей стены и элементов перекрытия.
• Сеточный способ. Метод простой и удобный. Конструкция выполняется из металлических или композитных проволок. Сетка монтируется в «карты» длиной в 200 см, при этом ширина армирующего элемента и величина клеток может подбираться произвольно.
• Волоконный метод. Укрепление монолита фиброволоконным материалом называют дисперсная армация. Фибра добавляется в состав бетона при его приготовлении, добиваясь равномерного распределения волокна по объему раствора. Так усиливают тонкую заливку или укрепляют сооружения с высокой нагрузкой на несущую конструкцию.

Правило формирования арматурного каркаса — при соединении 2-х прутов в одну линию нахлест элементов должен равняться 40-ка диаметрам металлических стержнев. Связываются арматурины в 3-х местах.

Опалубка для стен

Опалубку сооружают из досок, рассчитывая конструкцию так, чтобы она выдержала тяжесть залитого бетона.

Для сооружения стен из монолитного бетона собирается опалубка. Это временная или постоянная (несъемная) вспомогательная конструкция предает залитому раствору необходимую форму. Съемный вариант строится из доски, фанерных или пластиковых щитов, усиленных брусом и распорками. При построении опалубки на начальном этапе выделяют проемы под окна и двери, а также под места прохождения коммуникационной инфраструктуры дома. После созревания бетона конструкция демонтируется. Можно применить несъемный вариант вспомогательного сооружения — листы пенополистирола. В результате получится 3-слойный стеновой «сендвич», который обеспечит хорошую тепло- и звукоизоляцию дому.

Армирование

Секция из арматурного материала устанавливается в построенную опалубку. Если выполняется строительство малоэтажной усадьбы, то можно воспользоваться металлической сеткой из прутов диаметром 0,8 см. Стержни с рельефной поверхностью хорошо сцепляются с раствором, а на концах гладких выполняются загибы. Чтобы металлический каркас не разрушался коррозией, его не выводят на поверхность монолита. Элементы укрепления конструкции укладывают в поперечном положении на расстоянии 350 мм друг от друга, в продольном — 250 мм. Стыки увязываются проволокой или укладываются внахлест. Проводится дополнительное укрепление проемов.

Заливка раствора

Заполнить бетонным раствором за один раз опалубку не получиться, поэтому выполняется заливка слоями в 500 мм. Монолиту не дают схватиться, сразу заливают следующий слой. Особое внимание придают заполнению углов строения. Выполняют уплотнение бетона вибратором или подручными средствами. Если строительство проходит зимой, то смесь прогревают. В жаркую погоду во избежание растрескивания монолита проводят увлажнение водой.

порядок выполнения работ, определение размера опалубки и ее монтаж, советы профессионалов

Армированные монолитные конструкции впервые в России использовали в 1802 году при постройке Царскосельского дворца. Материалом служили металлические стрежни. Монолитные железобетонные конструкции позволяют возводить здания с разным уровнем сложности и конфигурации. Часто такую технологию используют при строительстве резервуаров, фундаментов, перекрытий, стен.

Преимущества и недостатки монолитно-каркасной технологии

Монолитные армированные стены имеют такие преимущества:

• цельная конструкция без швов прочная и надежная, ее не продувает, не образуются температурные мосты;
• гладкая ровная поверхность позволяет приступить к отделочным работам без предварительной подготовки;
• сооружения здания в короткие сроки;
• монолитные дома имеют свободную планировку;
• повышенный срок службы железобетонных сооружений;
• сложные архитектурные криволинейные элементы и арки выполняются достаточно легко.

Недостатки монолитных стен:

• низкая звукоизоляция;
• обязательное утепление стен;
• способность бетона проводить вибрации.

В чем необходимость армирования?

Для того чтобы повысить прочность бетона и сократить его количество, используют арматуру. В теории, в роли арматуры может выступать любой материал. Но на практике чаще всего используют сталь и композит.

Композит — это комплекс материалов. Основой могут служить базальтовые или углеродные волокна, которые заливают полимером. Такая арматура обладает небольшим весом и не подвержена коррозии.

Сталь, по сравнению с композитом, имеет гораздо большую прочность и относительно невысокую стоимость. В процессе армирования монолитных стен используют швеллеры, уголки, двутавровые балки, рифленые и гладкие прутья. В случае создания сложных строительных конструкций для армирования применяют металлические сетки.

Арматура бывает разной формы. Но чаще всего в продаже можно встретить стержневую. При строительстве малоэтажных зданий обычно используют рифленые прутья. Они имеют низкую цену и отличное сцепление с бетоном, что делает их очень популярными среди покупателей. Стальные стержни, которые используют при строительстве монолитных конструкций, обычно имеют диаметр в диапазоне 12-16 мм.

Нюансы армирования

При самостоятельном армировании монолитных стен следует учесть такие факторы:

• При создании арматурной сетки лучше всего применить новые стальные стержни, потому что они могут выдержать большие нагрузки.
• В случае обнаружения ржавчины на новых стрежнях не следует ее удалять. Это может привести к ухудшению сцепки бетона и прутьев.
• Чтобы разрезать стержни, лучше всего применить болгарку. Если стрежень нужно согнуть, то место сгиба предварительно прогревают непосредственно перед самой манипуляцией. Но это делать крайне не рекомендуется. Как в случае со сваркой, материал теряет прочность.
• Если уже бетон был залит в опалубку, то арматуру ставить нельзя. В случае если порядок работ не соблюден, то весь процесс нужно начинать сначала.
• Наращивать арматурную сетку по длине или высоте также не рекомендуется, так как при сильных нагрузках в местах наращивания могут образоваться разрывы. Если же таких нагрузок не предвидится, то нужно выполнить эти работы максимально качественно.

На стены помещений, расположенных ниже уровня грунта, будет сильная нагрузка. Поэтому для монтажа сетки нужно выбрать качественную арматуру стандартных размеров, а узлы армирования монолитных стен стоит выполнять из специальной проволоки.

Опалубка и ее монтаж

Возведение монолитных стен происходит с помощью опалубки. По своей сути — это форма для заливки бетонной смеси. Делится конструкция на два вида:

• съемная — удаляется после застывания бетонной смеси;
• несъемная — является частью стены, придавая ей дополнительные качества.

Чаще всего применяют опалубки из вспененного полистирола. Он выпускается в виде блоков, которые соединены замками. Пенополистирол утепляет слой бетона и увеличивает звукоизоляцию.

Монтаж несъемной опалубки достаточно прост:

• На гидроизоляционный слой фундамента укладывают блоки опалубки. Это нужно сделать таким образом, чтобы сквозь них проходила арматура, скрепленная с фундаментом. В процессе укладки первого ряда блоков оформляются откосы для дверей и отводы внутренних стен.
• Второй ряд блоков должен перерыть все вертикальные швы первого ряда. То есть способ укладки очень похож на кладку кирпича. Замки, находящиеся внизу и вверху кромок, должны соединяться без зазоров.
• Третий ряд — самый важный. Именно по нему выравниваются все слои блоков.

На количество необходимого материала влияет площадь, которую будут заливать бетонной смесью, и толщина стенок. Чем больше будет бетона, тем больше нужно опорных стенок.

По сути, процесс расчета опалубочной системы не сложен. Размер конструкции вычисляют способом деления на высоту и ширину доски. К примеру, среднее количество досок для монтажа 1 м³ опалубки — 40-43 шт.

Типичные размеры блоков из пенополистирола:

• длина — 1,2 м;
• ширина — 25 или 30 см;
• высота — 25, 30 или 40 см;
• толщина внутренней стенки — 5 см;
• толщина наружной стенки — 5 или 10 см.

Армирование монолитных стен и простенков

Процент армирования от сечения стены около 10 %. Для этого процесса применяют армирующие сетки из стали или каркас (для повышенной прочности).

Укрепление арматурой чаще всего выполняют по горизонтали и вертикали. Для этого используют прутья диаметром 6-8 мм. Располагают их симметрично у боковых стен. Горизонтальные стержни с вертикальными у противоположных боковых стен соединяют поперечными связями. Нужны такие соединения для того, чтобы предотвратить выпучивание вертикальной арматуры. Армирование углов монолитной стены выполняется обязательно. Для этого желательно использовать П-образные хомуты. Они дают необходимое скрепление концов горизонтальных стержней и защищают вертикальные от выпучивания.

Простенок — это часть стены между двумя проемами (окна, двери). Армирование маленьких простенков в монолитных стенах происходит с помощью плоских сеток, монтируемых с двух сторон. В случае если перекрытия сборные, то используют сборный каркас. Плоские стенки первого простенка нужно объединить пространственными каркасами соединив стержни.

Типовая последовательность по армированию стен подвала

Укрепление стен подвала необходимо в любом случае и независимо от их толщины. Армирование монолитных стен подвала проходит следующим образом:

• Покупка проволоки диаметром 3 мм. Сетку для армирования можно купить в виде рулонов (наиболее распространенный вариант). Именно ее чаще всего применяют для стяжки пола или армирования стен.
• Подготовка инструмента. Обычно достаточно проволоки и кусачек. Но ускорит процесс вязки сетки пистолет для вязки арматуры. Он обладает электродвигателем, запускающим протяжку проволоки.
• Производятся нужные расчеты. Обязательно берется во внимание уровень залегания подземных вод при расчете толщины стен. Если армирование монолитной стены подвального помещения нужно провести ниже уровня грунтовых вод, то плита основания должна быть толщиной от 20 см и выходить за стены на 40 см. При условии, когда подземные воды далеки от основания, то требования следующие: толщина стен подвала с глубиной размещения 1,5-2,5 м может быть от 20 до 40 см, а нижняя стена может быть несиловая, и допускается выступ за контур постройки на 10 см.
• Очищение опалубки. По факту, это удаление строительной пыли и грязи из конструкции.

• Изготовление армирующей сетки. На этом моменте важно правильно определить размер ячейки. Для стен подвала он может быть в диапазоне 25-35 см. Соответственно, чем меньше звено, тем прочнее и надежнее сетка. Но ячейки менее 5 см не допускаются, так как возможно возникновение пустот при заливке бетонной смеси.
• Прокладка арматурной сетки в опалубку. Необходимую прочность монолитной стене придаст армирование сеткой в два слоя. Важно, чтобы диаметр проволоки был не меньше 12 мм, а шаг и по горизонтали и по вертикали не больше 40 см. Оба слоя сетки нужно соединить в шахматном порядке через каждые две ячейки. Для соединения используют проволоку такого же диаметра. Кроме того, арматура и ее элементы не должны соприкасаться со стенками опалубки.
• Проверка правильности монтажа армирующей сетки. Арматура должна быть размещена строго вертикально. Допустимое отклонение 1-2 мм. Причина этого — давление почвы на стены подвала. Правильность расположения можно проверить строительным или лазерным уровнем.
• Заливка бетона и засыпание почвы возле стен. Чтобы обеспечить антикоррозийную защиту арматуры, в бетон добавляют специальные растворы.

Усиление проемов

Любой проем является слабым местом конструкции. Поэтому периметры оконных и дверных проемов обязательно укрепляют дополнительно. Если это сделать неправильно, то конструкция растрескивается и деформируется.

Размеры и тип металлоконструкций для усиления проемов подбирается согласно точным расчетам. Нужно учитывать все параметры, которые влияют на целостность конструкции здания: материал стен, этажность, размер проема, тип основания, вес кровли.

Существует несколько способов армирования проемов в монолитной стене:

• Армирование в один ряд с использованием швеллеров. Это стандартный способ, который заключается в анкерном креплении к стене металлической рамы. Ширина швеллера должна немного больше ширины стены.
• Двухрядное армирование. Суть заключается в накладке двух швеллеров на стену, которые потом дополнительно крепятся и привариваются к металлическим пластинам.
• Усиление с помощью уголков. К краям проема крепятся металлические элементы. Их внутренняя часть соединяется с помощью полосы, которая зафиксирована в стене. Стойки в таких случаях стягивают шпильками или сваривают.
• Коробковое усиление. Швеллеры приваривают параллельно и вертикально. В качестве верхнего элемента служит силовой двутавр.
• Армирование из уголка. Применяют, когда необходимо усиление нестандартных проемов и отверстий.
• Комбинирование способов. Зависит от конструктивных особенностей проемов.

Армирование отверстий в монолитной стене — довольно сложный и ответственный процесс, тем более когда проем необходимо сделать в несущей стене. Неправильно выполненное устройство проема может привести к значительному снижению надежности здания. Поэтому такие процессы лучше производить с помощью специалиста.

Краткий алгоритм усиления проемов:

• Разметка будущего отверстия и армирования.
• Установка временных подпорок.
• Непосредственное усиление с использованием металлических профилей.
• Резка.

Армирование цокольного этажа

Нулевой этаж чаще всего имеет высоту от 1,5 до 2,5 м. Армирование монолитной стены цокольного этажа проходит следующим образом:

• Устанавливают несъемную опалубку из пластика. Она одновременно служит и утеплителем для стен.
• При установке опалубки прокладываются проемы для окон и дверей, а также гильзы из металла для прокладки коммуникаций.
• Армировать нужно в продольном направлении стен. При этом металлические стержни связываются с уже установленными вертикальными прутьями. Сечение стержня не менее 10 мм.
• При наличии необходимой техники и материалов бетон лучше заливать сразу же. Если возможности такой нет, то бетонную смесь заливают слоями. При втором варианте каждый последующий слой заливается через трое суток после предыдущего. Набор требуемой твердости происходит в течение 28 суток.
• После окончательного затвердения можно приступать к дальнейшим строительным работам.

Полезное видео по теме и выводы

В дополнение полезное видео по теме армирования.

В заключение стоит сказать, что сам процесс армирования монолитных стен не сильно сложен. Но требуется правильный расчет, точность выполнения работ и качественный материал.

Железобетонная монолитная стеновая конструкция для перекрытия разнесенных фундаментов и т.п.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к монолитным бетонным стеновым конструкциям и, более конкретно, к армированной, сборной, изолированной стеновой конструкции, имеющей увеличенную верхнюю усиленную горизонтальную бетонная балка.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В коммерческом и жилом строительстве наблюдается растущая тенденция к замене древесины альтернативными строительными материалами. С истощением мировых лесов пиломатериалы становятся менее востребованными в качестве строительного материала из-за экологических и экономических последствий. Цена на пиломатериалы, особенно лиственных пород из почти вымерших старовозрастных лесов, сильно колеблется, чаще всего вверх, по мере сокращения запасов. Древесина также, как правило, является наименее прочным из обычных строительных материалов как с точки зрения конструкции, так и с эстетической точки зрения. Гниющая, зараженная термитами древесина подрывает целостность конструкции, построенной из нее, а выцветшая, выветрившаяся древесина портит внешний вид зданий. Кроме того, деревянные здания представляют большую пожароопасность, чем здания, построенные из менее горючих материалов.

Сборные бетонные строительные панели представляют собой безопасную и относительно недорогую альтернативу дереву, и их легче строить, чем из кирпича, что требует квалифицированных каменщиков и ремесленников для надлежащего строительства. Строительство из сборных железобетонных панелей снижает затраты на строительство как из-за относительно низкой стоимости самих материалов, так и из-за относительно минимальных навыков, необходимых для их строительства. Эта низкая стоимость особенно важна при строительстве, например, проектов доступного жилья или коммерческих зданий.

Многие сборные строительные панели были разработаны изобретателями в попытке решить различные проблемы, связанные со строительством зданий. Например, несколько конструкций панелей раскрыты в патенте США No. №№ 3745731; 3 948 008; 4 2311 199; 4 512 126; 4 909 001; 5 065 558; и 5 313 ​​753. Эти патенты описывают различные конструкции бетонных панелей и способы строительства с их использованием.

Большинство из этих строительных панелей родственного искусства имеют недостатки, которые делают их непригодными или непригодными для многих строительных применений. Например, некоторые из них требуют для строительства более чем минимально квалифицированных рабочих, другие дороги, и большинство из них требуют дополнительной поддержки и усиления, потому что сами по себе панели недостаточно прочны, чтобы выдерживать различные силы и напряжения, воздействующие на них в строительстве.

Поэтому существует потребность в армированной сборной железобетонной конструкции здания, которая включает в себя все необходимые опорные элементы, относительно недорога и легко используется в строительстве.

СУЩНОСТЬ И ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает изолированную, армированную, монолитную бетонную стеновую конструкцию для покрытия разнесенных фундаментов, опор и т.п., которая включает вертикальную основную секцию, вертикальные бетонные колонны и нижнюю горизонтальную балку. встроенный в основную секцию и более толстую верхнюю горизонтальную бетонную балку. Вертикальная основная секция состоит из трех слоев: пара армированных противолежащих бетонных панелей и изоляционных плит, зажатых между противолежащими бетонными панелями. Изоляционные плиты укладываются так, что через равные промежутки между изоляционными плитами образуются пространства для вертикальных бетонных колонн, которые составляют единое целое с противоположными бетонными панелями и армируются продольными стержнями. Аналогичным образом, нижняя горизонтальная балка проходит вдоль нижней части основной секции под изоляционными плитами и также составляет единое целое с противоположными бетонными панелями. Большая верхняя горизонтальная бетонная балка представляет собой единое целое с вертикальной основной секцией и вертикальными бетонными колоннами и расположена сверху. При взгляде с торца верхняя горизонтальная бетонная балка имеет квадратную форму, и одна ее сторона находится заподлицо с наружной поверхностью вертикальной основной секции. Верхняя горизонтальная бетонная балка значительно толще основной секции, что придает всей конструкции стены перевернутую L-образную форму, если смотреть с торца. Как и вертикальные бетонные колонны, верхняя горизонтальная бетонная балка также армирована продольными стержнями.

Настоящее изобретение также относится к конкретному способу формирования этой стеновой конструкции. Во-первых, армирующие продольные стержни и различные крепежные элементы располагаются в форме таким образом, что армирующие стержни проходят через внутреннюю часть как верхней, так и нижней частей формы. Затем в форму заливается первая бетонная панель, и в эту первую бетонную панель встраивается панель из проволочной сетки. Затем поверх первой бетонной панели укладывают изоляционные плиты таким образом, чтобы между плитами оставалось пространство. Воздух между изоляционными плитами и первой бетонной панелью удаляется путем нажатия на изоляционные плиты, а затем над изоляционными плитами помещается еще одна панель из проволочной сетки.

Наконец, вторая бетонная панель заливается поверх изоляционных плит и второй панели из проволочной сетки. Бетон в промежутках между изоляционными плитами образует вертикальные опорные колонны, которые составляют единое целое с бетонными панелями и, таким образом, невидимы в готовой конструкции стены.

В конструкции настоящего изобретения создается эстетически привлекательная бетонная стеновая конструкция, достаточно прочная, чтобы ее можно было использовать для перекрытия разнесенных фундаментов или опор, в отличие от панелей, для которых требуется сплошное основание. Верхняя горизонтальная балка значительно увеличивает общую прочность конструкции, как и встроенные вертикальные опорные колонны и нижняя горизонтальная балка. Верхняя балка воспринимает подъемное усилие, помогает воспринимать горизонтальные ветровые нагрузки и воспринимает сжимающие нагрузки, передаваемые верхней частью здания, построенного с использованием настоящего изобретения. Продольные арматурные стержни в верхней горизонтальной балке воспринимают растягивающие нагрузки.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание сборной железобетонной стеновой конструкции, достаточно прочной, чтобы перекрывать разнесенные фундаменты, опоры и т.п. без необходимости в дополнительных опорных элементах или сплошном фундаменте.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание сборной железобетонной стеновой конструкции, из которой легче строить, чем из других бетонных панелей и кирпича, тем самым устраняя потребность в высококвалифицированных и, соответственно, высокооплачиваемых рабочих.

Другой целью настоящего изобретения является создание сборной железобетонной стеновой конструкции, имеющей верхнюю горизонтальную балку, которая воспринимает подъемную нагрузку, помогает выдерживать горизонтальные ветровые нагрузки и воспринимает сжимающие нагрузки, передаваемые верхней частью здания, с использованием изобретения. .

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления упомянутой выше армированной монолитной бетонной стеновой конструкции, который может быть легко и недорого осуществлен относительно неквалифицированными рабочими.

Другие цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными и очевидными при изучении следующего описания и прилагаемых чертежей, которые являются лишь иллюстрацией такого изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой вид спереди конструкции бетонной стены в соответствии с настоящим изобретением.

РИС. 2 представляет собой вертикальный разрез конструкции бетонной стены.

РИС. 3 представляет собой горизонтальный разрез основного сечения стеновой конструкции.

РИС. 4 представляет собой частичный вид сбоку, иллюстрирующий соединительную конструкцию для соединения двух соседних бетонных стеновых конструкций.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со ссылками на чертежи конструкция бетонной стены согласно изобретению показана на них и в целом обозначена цифрой 10. Конструкция 10 бетонной стены включает четыре основные секции или компонента: вертикальную основную секцию , обычно обозначаемый цифрой 12; верхняя горизонтальная бетонная балка, обычно обозначаемая цифрой 14; вертикальные бетонные опорные колонны 16; и нижнюю горизонтальную балку 15. Как видно на фиг. 1, конструкция 10 бетонной стены является достаточно прочной, чтобы перекрывать два разнесенных фундамента 11, без дополнительного усиления и без необходимости в сплошном фундаменте. Следует понимать, что стеновая конструкция 10 практически любого размера может быть построена в зависимости от размера здания, в котором будет использоваться стеновая конструкция 10.

Сосредоточившись теперь на вертикальной главной секции 12, можно увидеть, что она включает в себя две бетонные панели 18, 20, между которыми находится ряд изоляционных плит 22. Каждая бетонная панель 18, 20 армирована армирующим материалом, таким как встроенная проволока. сетчатая сеть 24, 26.

Изоляционные плиты 22 изготовлены из подходящего жесткого изоляционного материала и, как показано на РИС. 2, не проходят по всей высоте основной секции 12. Изоляционные плиты 22 обычно имеют прямоугольную форму и расположены на расстоянии друг от друга, как будет объяснено позже.

Нижняя часть основной секции 12 не имеет изоляции; таким образом, нижние части первой и второй бетонных панелей 18, 20 сливаются вместе, образуя нижнюю горизонтальную балку 15. Здесь бетон сплошной и твердый между внешними поверхностями 31 и 33. Эта нижняя горизонтальная балка 15 усилена нижней арматурой. элементы 28, которые могут быть стальными арматурными стержнями. Внизу нижней горизонтальной балки 15 находится нижняя неподдерживаемая кромка 30. Эта кромка 30 проходит между разнесенными опорами 11 и не обязательно опирается на сплошной фундамент, как обычные стеновые панели. В нижнюю горизонтальную балку 15 встроены стальные соединительные пластины 32 для соединения стеновой конструкции 10 с фундаментом 11. Каждая из показанных здесь опор 11 имеет встроенную анкерную пластину 13. Как правило, каждая соединительная пластина 32 приваривается к анкерной пластине 13, чтобы обеспечивают надежное и фиксированное соединение.

Как упоминалось ранее, изоляционные плиты 22 расположены на расстоянии друг от друга. Как показано на фиг. 3, между каждой изоляционной плитой 22 имеется значительный зазор. Эти зазоры обеспечивают пространство для вертикальных бетонных колонн 16, которые укреплены вертикальными армирующими элементами 34, которые могут быть стальными арматурными стержнями. Следует понимать, что вертикальные бетонные колонны 16 проходят по всей высоте основной секции 12 и составляют единое целое с бетонными панелями 18, 20. Как видно из фиг. 1 и 3, вертикальные бетонные колонны 16 находятся заподлицо с внешними поверхностями 31, 33 основной секции 12 и, таким образом, невидимы снаружи стеновой конструкции 10.

Стеновая конструкция 10 усилена за счет включения верхней горизонтальной бетонной балки 14. Как показано на РИС. 2, эта балка 14 имеет квадратное поперечное сечение и значительно толще основной секции 12, что придает вертикальной возведенной стеновой конструкции 10 перевернутую L-образную форму, если смотреть с конца. Нижняя часть 42 балки 14 выполнена за одно целое с бетонными панелями 18, 20. Сторона 38 балки 14 компланарна одной внешней поверхности 31 основной секции 12, тогда как сторона 40 балки 14 не компланарна с противоположной внешней поверхностью 33 основной секции 12, придавая стеновой конструкции 10 профиль в виде перевернутой буквы L.

Верхняя горизонтальная бетонная балка 14 армирована изнутри четырьмя горизонтальными армирующими элементами 44, соединенными друг с другом стяжками 46. Горизонтальные армирующие элементы 44 могут быть стальными арматурными стержнями, а стяжки 46 обычно могут быть металлической проволокой или лентами.

В верхнюю часть 36 балки 14 встроены подъемные вставки 50 для подъема стеновой конструкции 10 с помощью крана и т.п. В верхнюю часть 36 балки 14 также встроены анкерные элементы, такие как J-образные анкерные болты 48, которые используются для крепления верхних частей здания, таких как второй этаж или стропила, к конструкции стены 10. Верхние закладные сварные пластины 52 на каждом конце верхней части 36 балки 14 используются для крепления стеновой конструкции 10 к соседней стеновой конструкции 10. На фиг. 4 показан увеличенный частичный вид этих сварных пластин 36, к которым приварена перемычка 54, надежно соединяющая две стеновые конструкции 10.

Настоящее изобретение также включает в себя особый процесс формирования этой бетонной стеновой конструкции 10. Сначала изготавливается форма по форме стеновой конструкции 10, при этом углубление для верхней горизонтальной бетонной балки 14 опускается глубже, чем область формы для основной секции 12. Затем четыре горизонтальных усиливающих элемента 44 соединяются стяжками 46, образуя квадратную каркасную конструкцию, которая обеспечивает армирование балки 14. Эта каркасная конструкция расположена в более глубокой области балки плесень. Также в области балки формы устанавливаются J-образные анкерные болты 48, подъемные вставки 50 и верхние закладные сварные пластины 52. В области основного сечения пресс-формы устанавливаются на место нижние усиливающие элементы 28, вертикальные усиливающие элементы 34 и соединительные пластины 32. Во всех случаях армирующие элементы 28, 34, 44 подвешены над дном формы, поэтому они не выступают на поверхности 33, 40 готовой стеновой конструкции 10.

Затем заливается первая бетонная панель 18 вместе с той частью балки 14, которая придает конструкции 10 L-образную форму. Сразу же после заливки первой панели 18 поверх первой панели 18 укладывают панель 24 из проволочной сетки, а затем вибрируют влажный бетон так, чтобы панель 24 из сетки погружалась примерно наполовину в влажный бетон первой панели 18.

Затем изоляционные плиты 22 укладывают поверх влажного бетона первой панели 18 таким образом, чтобы между плитами 22 оставались места для вертикальных колонн 16. Изоляционные плиты 22 прижимают вниз для удаления воздуха, оставшегося между плитами 22. и первую панель 18. Затем еще одну панель 26 из проволочной сетки подвешивают немного над изоляционными плитами 22 перед заливкой второй бетонной панели 20 в форму. Эта окончательная заливка оставляет боковую сторону 38 балки 14 и поверхность 31 основной секции 12 гладкой и копланарной для бесшовного внешнего вида стены здания и т.п. Окончательная заливка также заполняет пространство между изоляционными плитами 22 для создания вертикальных бетонных колонн 16.

Бетонная стеновая конструкция 10 по изобретению особенно полезна при строительстве доступного жилья. Верхняя горизонтальная бетонная балка 14 помогает обеспечить достаточную прочность стеновой конструкции 10, чтобы перекрывать разнесенные фундаменты 11, что делает ненужным непрерывный фундамент, который является более дорогостоящим, чем разнесенные опоры. Балка 14 принимает на себя подъемное усилие, передаваемое через подъемные вставки 50, помогает воспринимать горизонтальные ветровые нагрузки и вместе с вертикальными колоннами воспринимает сжимающие нагрузки, прикладываемые к конструкции 10 крышей или вторым этажом. Горизонтальные армирующие элементы 44 воспринимают растягивающие нагрузки.

Настоящее изобретение может быть реализовано другими конкретными способами, отличными от изложенных здесь, без отступления от сущности и основных характеристик изобретения. Таким образом, настоящий вариант осуществления во всех отношениях следует рассматривать как иллюстративный, а не ограничительный, и все изменения, входящие в значение и диапазон эквивалентности прилагаемой формулы изобретения, должны быть включены в него.

Монолитные бетонные конструкции и альтернативы — тенденции и решения в строительных технологиях

Одной из самых больших проблем в области строительных технологий сегодня является своевременное строительство высококачественных зданий с максимально возможными энергетическими и экономически эффективными решениями.

Но что мы подразумеваем под технологией строительства? Технология строительства – это весь рабочий процесс, связанный со строительной деятельностью, так называемое ноу-хау строительного процесса.

Помимо выбора правильной технологии, необходимо учитывать несколько аспектов:

• технические требования и параметры здания, такие как высота, несущая способность, тип грунта
• различные факторы стоимости, такие как технология, используемые материалы, затраты на оплату труда и другие непредвиденные затраты
• требования времени: здесь мы можем думать, например, о времени, необходимом для реализации выбранной технологии, к которому добавляется время строительных работ и других непредвиденных событий
• целесообразность строительства имеет основополагающее значение, здесь важно выбрать правильные инструменты и технологии для имеющегося опыта
• требования к оборудованию, например, какое оборудование следует арендовать во время рабочих процессов или какое имеется в наличии
• адекватная подготовка, какова практика профессионалов, какой у них опыт

При выборе техники нужно тщательно продумать структуру, инструменты и выбор материалов.

Важный вопрос: почему монолитные железобетонные конструкции преобладают в жилищном строительстве?

 Преимущества и недостатки монолитных конструкций

При возведении конструкций торговых центров, офисных зданий и многоэтажных домов часто используются монолитные железобетонные конструкции. В основном из-за того, что эта технология отличается низкими затратами на строительство и предсказуемостью, ее легче рассчитать с учетом ваших инвестиций, поэтому сюрпризов не будет. Его преимущество в том, что его можно сделать относительно быстро, в любой форме и не требует специальных инструментов. Одним из основных недостатков является то, что перед бетонированием железобетонных конструкций, изготовленных на месте, необходимо соорудить опалубку, которую необходимо демонтировать после возведения конструкции.

Альтернативы – какие еще технологии существуют?

• Композиты – Во многих областях, от аэронавтики до автомобилестроения, мы уже можем найти армированные волокном пластиковые композиты в строительной отрасли. Армирующим материалом может быть углерод, арамид или даже стекловолокно. В строительной отрасли, в основном, для замены стали и бетона, а в высокой архитектуре по сравнению с заменой стальных стержней в сборных каркасных стенах. Недостатком является то, что физико-механические свойства этих материалов чувствительны к колебаниям температуры; они могут быть склонны к деформации при более высоких температурах. Кроме того, в то время как бетон можно измельчать и использовать в процессе строительства дорог после сноса, пластик чрезвычайно загрязняет окружающую среду, и после разрушения образуется огромное количество отходов.

• 3D-печать — эта технология все еще очень молода и требует серьезной доработки, прежде чем ее можно будет использовать более широко. Его преимущество больше в областях, где требуется меньшее здание с уникальным сложным дизайном. В случае с массивными мостами или высокими зданиями применять его по-прежнему очень медленно и дорого.

• Легкие стальные конструкции – эта технология сейчас используется во всем мире в высотных зданиях. Его преимущество в том, что он обеспечивает прочную однородную структуру; он безотходный, так как все можно изготовить по точным размерам, и к нему можно подключить множество дополнительных систем облицовки крыш и стен. В Венгрии ее культура толком не развилась; его использование не получило распространения. Одной из основных причин этого является недостаточная теплоаккумулирующая способность конструкции.

• Технология CLT – кросс-клееный брус – в отличие от облегченной технологии, эти конструкции обладают теплоемкостью, тяжелее, устойчивее, но все же в пять раз легче бетона. Эта технология сухого строительства чрезвычайно быстра; по этой причине труд и его стоимость намного дешевле. Благодаря исключительно экологически чистой сухой конструкции нет необходимости в большом количестве контейнеров для отходов. Эта технология начинает распространяться все больше и больше.

Поскольку использование новых нераспространенных технологий сопряжено с риском значительного увеличения стоимости проекта, строительные компании, как правило, больше внимания уделяют экономичному строительству здания. Поэтому чаще всего мы используем монолитные железобетонные конструкции. Поскольку точно известны факторы затрат и результатов, они не требуют специальной подготовки специалистов и дорогостоящего оборудования.

Однако, если технология распространяется при правильном образовании, обучении правильной рабочей силы, новая технология станет более доступной при гораздо меньших затратах через 5-10 лет.

Роль DASHCOAR – что мы можем вам предложить?

Мы анализируем объекты и строительные материалы, включая внутреннюю структуру или геометрию поверхности, используя различные методы получения изображений. Мы консультируемся со строительными и архитектурными фирмами, чтобы помочь им применять правильные инновационные решения в своей повседневной работе, анализируя созданные ДАННЫЕ  для более эффективной и удовлетворительной рабочей среды.