криволинейная слоистая панель ограждения

Формула изобретения

1. Криволинейная слоистая панель ограждения, содержащая наружные тонкостенные бетонные слои с вогнутой и выпуклой стороны панели и внутренние пароизоляционный и теплоизоляционный слои, соединенные связями, и арматурный каркас, отличающаяся тем, что арматурный каркас выполнен из плоских сеток, расположенных в наружных бетонных слоях, размещенных с шагом поперечных плоских вертикальных каркасов и продольных рабочих и поперечных фиксирующих стержней, при этом вертикальные каркасы выполнены в виде ряда жестко соединенных стержнями петлеобразных элементов с концами ветвей, отогнутыми перпендикулярно плоскости петли и заведенными за плоскую сетку, поперечные фиксирующие стержни уложены на отогнутые концы ветвей, а продольные свободно пропущены в проушины петлеобразных элементов, причем с вогнутой стороны панели плоские сетки размещены с разрывом между вертикальными каркасами и зафиксированы на продольных рабочих стержнях, при этом связи выполнены жесткими или гибкими.

2. Криволинейная слоистая панель ограждения по п.1, отличающаяся тем, что жесткие связи выполнены из легкого бетона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к наружным ограждающим конструкциям из железобетона, и может быть использовано как элемент сборных пространственных покрытий различных размеров и кривизны, а также для устройства эркеров или криволинейных наружных стеновых панелей.

Известны пространственные железобетонные покрытия из тонкостенных однослойных сборных элементов типа оболочек. Для обеспечения жесткости и восприятия возникающих усилий покрытия имеют ребра и затяжки, а для обеспечения теплоизоляции требуют последующей укладки или напыления утеплителя [1], и в некоторых случаях устройства армированного основания из цементно-песчаного раствора или бетона под кровлю [2].

В известных трехслойных панелях [3] с утепляющим слоем из эффективного теплоизоляционного материала один из внешних слоев является несущим, а другой выполняет ограждающую функцию. Несущий слой имеет значительную толщину или выполняется с ребрами, а толщина слоя, создающего основание рулонной кровли, выбирается по конструктивным соображениям, поскольку этот слой совместно с несущим слоем на восприятие нагрузок не работает.

Недостатками известных конструкций является невозможность решения задачи выполнения трехслойных криволинейных конструкций покрытия с внешними несущими слоями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является железобетонный ограждающий элемент, включающий верхнюю и нижнюю плиту, контурные и бетонные перекрестные ребра, монолитно связывающие плиты, и утеплитель между ними в виде вкладышей [4].

Недостатком указанной конструкции является ее практическая неосуществимость из-за невозможности формования их на матрицах с криволинейными поверхностями ввиду технологических сложностей обеспечения проектной геометрии изделия и взаимного расположения элементов конструкции при укладке и уплотнении бетонной смеси, а также большие габаритные размеры.

Техническая задача заключается в упрощении технологии изготовления криволинейной слоистой панели ограждения с наружными несущими слоями за счет возможности использования метода погиба.

Поставленная задача решается таким образом, что в криволинейной слоистой панели ограждения, содержащей наружные тонкостенные бетонные слои с вогнутой и выпуклой стороны панели и внутренние пароизоляционный и теплоизоляционный слои, соединенные связями, и арматурный каркас, согласно изобретению, арматурный каркас выполнен из плоских сеток, расположенных в наружных бетонных слоях, размещенных с шагом поперечных плоских вертикальных каркасов и продольных рабочих и поперечных фиксирующих стержней, при этом вертикальные каркасы выполнены в виде ряда жестко соединенных стержнями петлеобразных элементов с концами ветвей, отогнутыми перпендикулярно плоскости петли и заведенными за плоскую сетку, поперечные фиксирующие стержни уложены на отогнутые концы ветвей, а продольные свободно пропущены в проушины петлеобразных элементов, причем с вогнутой стороны панели плоские сетки размещены с разрывом между вертикальными каркасами и зафиксированы на продольных рабочих стержнях, при этом связи выполнены жесткими или гибкими. Кроме того, жесткие связи могут быть выполнены из легкого бетона.

Предлагаемая конструкция панели отличается от известной тем, что арматурный каркас выполнен из плоских сеток, расположенных в наружных бетонных слоях, размещенных между ними с шагом поперечных плоских вертикальных каркасов и продольных рабочих и поперечных фиксирующих стержней, при этом вертикальный каркас выполнен в виде ряда жестко соединенных стержнями петлеобразных элементов с концами ветвей, отогнутыми перпендикулярно плоскости петли и заведенными за плоскую сетку, поперечные фиксирующие стержни уложены на отогнутые концы ветвей, а продольные свободно пропущены в проушины петлеобразных элементов, причем сетки верхнего наружного слоя зафиксированы на продольных рабочих стержнях и размещены с разрывом между вертикальными каркасами. Для улучшения теплотехнических качеств панели жесткие связи могут быть выполнены из легких бетонов.

Выполненный таким образом арматурный каркас имеет возможность свободно изгибаться из плоскости, принимая криволинейную форму, что позволяет придавать кривизну формуемым на плоскости многослойным элементам путем погиба в период времени до потери бетонной смесью пластичности. Совместная работа наружных бетонных слоев, обеспечивающая жесткость и повышенную несущую способность панели, достигается соединением слоев шпонками из легких бетонов или металлическими связями.

Конструкция панели ограждения технологична в изготовлении, обеспечивает индустриальность строительного процесса при сборке утепленных пространственных покрытий различной кривизны. Тонкостенность бетонных слоев и их совместная работа обеспечивают снижение расхода бетона. В результате совместности работы наружных бетонных слоев конструкция панели обладает большой жесткостью и высокой несущей способностью.

На фиг. 1 изображен каркас панели в аксонометрии; на фиг. 2 - узел установки металлических связей для варианта с гибкими связями (аксонометрия); на фиг. 3 - фрагмент продольного сечения панели для варианта с жесткими связями; на фиг. 4 - то же, для варианта с гибкими связями; на фиг. 5 - фрагмент поперечного сечения панели; на фиг. 6 - продольный разрез панели после погиба для варианта с жесткими связями; на фиг. 7 - то же, для варианта с гибкими связями.

Криволинейная слоистая панель ограждения по толщине состоит из наружных тонкостенных бетонных слоев: 1 (с выпуклой стороны) и 2 (с вогнутой стороны), и внутренних слоев: пароизоляционного 3 и теплоизоляционного 4. Панель армирована арматурным каркасом, выполненным из поперечных плоских каркасов 5, включающих жестко соединенные стержнями 15 петлеобразные элементы 6 с отогнутыми под прямым углом к плоскости петель ветвями 16, продольных рабочих стержней 7, фиксирующих поперечных стержней 8, сплошной сетки 9 и отдельных сеток 10. Слои панели объединены металлическими связями 11 (для варианта соединения слоев гибкими связями) или бетонными шпонками 12 (для варианта соединения слоев жесткими связями).

Формование панели производится на плоскости последовательной укладкой элементов каркаса и слоев панели: на гибкий поддон формы 13 укладывается сетка 9, поперечные каркасы 5 отогнутыми под прямым углом к плоскости петель ветвями 16 заводятся под сетку, также с заведением отогнутых концов под сетку устанавливаются металлические связи 11 (для варианта соединения слоев металлическими связями); над сеткой и отгибами поперечных каркасов и металлических связей устанавливаются поперечные фиксирующие стержни 8, закрепляемые по концам на продольных бортах формы 14; укладывается нижний слой бетона 1; раскладывается утепляющий слой 4; производится заливка шпонок 12 (для варианта соединения слоев шпонками из легких бетонов); укладывается пароизоляция 3; в проушины петлеобразных элементов 6 поперечных каркасов 5 пропускаются продольные стержни 7; отдельные сетки 10 раскладываются в промежутки между вертикальными каркасами 5 и подвязываются к стержням 7; укладывается и заглаживается верхний бетонный слой 2. До начала схватывания бетона производится погиб отформованной панели. При погибе панели продольные стержни 7 изгибаются и скользят в теле сжимающегося бетонного слоя 2. Выпучивания стержней не происходит, так как они пропущены в проушины поперечных каркасов 5, закрепленных на сетке 9. Сетку 9 в проектном положении удерживают стержни 8, закрепленные на бортах формы 14. Объемный арматурный каркас при погибе изгибается и самофиксируется в проектном положении. Отдельные сетки 10 в бетонном слое 2 с верхней (вогнутой) стороны укладываются с разрывом во избежание значительного сдвига бетона их поперечными стержнями при погибе панели.

1. Современные пространственные конструкции (железобетон, металл, дерево, пластмассы): Справочник / Под ред. Ю.А. Дыховичного, Э.З. Жуковского. - М.: Высшая шк., 1991 - 543 с.

2. Спаннут Л.С. Проектирование и статические испытания панелей-оболочек КЖС для применения в Камчатской области // Исследования железобетонных тонкостенных пространственных конструкций. - М.: НИИЖБ, 1991 - С.46-60.

3. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Гражданские здания: Учеб. для вузов / Под общ. ред. А.В. Захарова - М.: Стройиздат, 1993 - 509 с.

4. SU А. С. 992696 E 04 C 2/50. БИ 4, 1983. Железобетонный ограждающий элемент. Коробов Л. А. , Качановский Е.К., Коробов В.А., Беляничева Л.Г. (прототип).