СПОСОБ СНИЖЕНИЯ УСАДОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ В МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЕРЕКРЫТИЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ СНИЖЕНИЯ УСАДОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ В МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЕРЕКРЫТИЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2227196 (13) C2

(51) 7 E04B5/32, E04G11/38 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2004.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002109336/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.04.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.04.10 
(45) Опубликовано: 2004.04.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 337482 A, 05.05.1972. SU 1491997 A1, 07.07.1989. SU 1252460 A1, 23.08.1986. 
(72) Имя изобретателя: Мурашкин Г.В.; Анпилов С.М.; Мурашкин В.Г. 
(73) Имя патентообладателя: Мурашкин Геннадий Васильевич; Анпилов Сергей Михайлович; Мурашкин Василий Геннадьевич 
(98) Адрес для переписки: 445027, Самарская обл., г. Тольятти, а/я 3151, фирма "Приоритет" 

(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ УСАДОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ В МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЕРЕКРЫТИЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству зданий и сооружений с монолитными железобетонными перекрытиями и покрытиями. Техническим результатом изобретения является снижение или полное исключение растягивающих напряжений в бетоне, возникающих в конструкции в результате проявления усадочных деформаций. В способе снижения усадочных деформаций путем придания перекрытию обратного выгиба последний выполняют при бетонировании посредством опалубки в виде герметичной подвижной камеры, основание которой выполняют жестким. Камеру заполняют жидкостью и тем самым придают рабочей поверхности форму оболочки с расчетной стрелой подъема, выдерживают ее при постоянном давлении до набора прочности бетоном, затем для снижения усадочных деформаций и закрытия усадочных трещин уменьшают стрелу подъема оболочки путем поэтапного скачивания жидкости, этапы выбирают на стадиях набора прочности бетоном более 25%, более 40%, более 60%, а после набора бетоном 80% прочности осуществляют распалубку. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 табл., 3 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству зданий и сооружений с монолитными железобетонными перекрытиями и покрытиями.

Известен способ снижения вредного влияния усадочных деформаций технологическим путем - бетонированием по захваткам. Однако этот технологический прием не позволяет уменьшить влияние усадочных деформаций, связанных с наличием сцепления арматуры с бетоном.

Известен способ компенсации усадочных деформаций путем создания предварительных напряжений в железобетонных элементах. Однако для монолитных покрытий и перекрытий данный способ сложен в исполнении по техническим и экономическим причинам.

Известен способ исключения усадочных деформаций путем применения безусадочного или расширяющегося цемента. Однако безусадочный и расширяющийся цементы дороги и обладают рядом особенностей, препятствующих их широкому распространению.

Известен способ снижения усадочных деформаций бетона путем вакуумирования свежеуложенного бетона. Однако этот способ удорожает строительство и только лишь частично уменьшает усадочные свойства бетонной смеси.

Известен способ по авторскому свидетельству СССР №337482, кл. Е 04 G 23/02, 1972 г., принятый заявителем за прототип. Согласно этому способу с целью устранения прогиба плиту перекрытия подвергают обратному выгибу посредством воздушной подушки, соприкасающейся с нижней поверхностью плиты перекрытия.

Данный способ, усиливая железобетонные плиты перекрытия зданий и сооружений, окончательно не избавляет их от усадочных напряжений и образующихся при этом трещин.

Известна опалубка для бетонирования монолитных перекрытий в виде различных оболочек, в том числе и пологих (см. Инженерные конструкции под редакцией Ермолова В.В., М., Высшая школа, 1991 г., стр. 283-287). Она предназначена для формирования покрытий, которые и после распалубки не теряют форму оболочки с тем, чтобы в бетоне проявлялись в основном сжимающие напряжения, на которые он хорошо работает. Кроме того, эта опалубка предназначена для формирования конструкций лишь с относительно малыми стрелами подъема <0,1 пролета, но она не предусматривалась не только для стрел подъема с исключительно малыми величинами <0,01, но и с регулируемыми величинами координат изготавливаемой оболочки. А также не предусматривалась регулировка ее параметров, тем более в зависимости от усадочных свойств применяемого бетона.

Известна подвижная опалубка для бетонирования перекрытий по свидетельству Российской Федерации на полезную модель №12892, кл. Е 04 G 11/38, 2000 г., принятая заявителем за прототип для опалубки. Она содержит плоский настил, установленный на поперечных балках, продольные балки, закрепленные на поперечных балках, и стойки.

Недостатком этой опалубки является невозможность ее использования для создания строительного подъема в виде пологой оболочки с малой стрелой подъема.

Являясь прогрессивными, с точки зрения экономики и комфортности по устройству жилья и административных сооружений, монолитные железобетонные перекрытия обладают, тем не менее, рядом недостатков. Серьезным недостатком, снижающим надежность работы сооружения и нарушающим его сплошность, является проявление в монолитном перекрытии усадочных деформаций. Усадочные деформации бетона вызывают растягивающие напряжения в бетоне, с одной стороны, в результате статической неопределимости самого перекрытия, объединенного в каркас здания, а с другой (что наиболее значимо), в связи с наличием сцепления арматуры с бетоном. Величина усадочных деформаций бетона колеблется в пределах sh 0,0002...0,0008, при предельной растяжимости бетона sh 0,0002...0,0004. Для монолитных перекрытий применяется подвижная бетонная смесь и значение усадочных деформаций достигает как минимум средних значений: 0,0005...0,0006. Сравнивая величину предельной растяжимости бетона с величиной усадочных напряжений, становится очевидным, что, если задержать развитие усадочных деформаций либо в результате статической неопределимости конструкции, либо в результате совместной работы бетона и арматуры, то процесс образования усадочных трещин неизбежен.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение или полное исключение растягивающих напряжений в бетоне, возникающих в монолитном перекрытии или покрытии в результате проявления усадочных деформаций.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении обратный выгиб выполняют при бетонировании посредством опалубки с рабочей палубой в форме оболочки, причем рабочую палубу выполняют в виде герметичной подвижной камеры.

Кроме того, основание камеры выполняют жестким, а рабочую поверхность - эластичной, камеру заполняют жидкостью и тем самым придают рабочей поверхности форму оболочки с расчетной стрелой подъема, выдерживают ее при постоянном давлении до набора прочности бетоном, затем для снижения усадочных деформаций и закрытия усадочных трещин уменьшают стрелу подъема оболочки путем поэтапного скачивания жидкости, этапы выбирают на стадиях набора прочности бетоном более 25%, более 40%, более 60%, а после набора бетоном 80% прочности осуществляют распалубку.

Кроме того, обратный выгиб перекрытия выполняют в форме оболочки, образованной поверхностью второго порядка.

Кроме того, стрелу подъема оболочки определяют в зависимости от значений величины усадочных деформаций бетона, решая совместно следующую систему уравнений:



где R - радиус оболочки;

S - длина образующей оболочки между неподвижными точками;

sh - относительная величина усадочных деформаций бетона;

L - расстояние между неподвижными точками;

- угол между радиусами, соединяющими центр оболочки и концы образующей;

- стрела подъема оболочки.

Кроме того, рабочая палуба выполнена в форме оболочки и в виде герметичной подвижной камеры, основание которой выполнено жестким, а рабочая поверхность - эластичной, причем рабочая поверхность выполнена с расчетной стрелой подъема, а камера заполнена жидкостью.

На фиг.1 изображена опалубка с рабочей палубой в виде герметичной подвижной камеры;

на фиг.2 - узел I на фиг.1;

на фиг.3 - схема определения зависимости для , R и .

Устройство для снижения усадочных деформаций в монолитных железобетонных перекрытиях выполнено в виде опалубки 1, содержащей стол 2 с рабочей палубой, которая выполнена в форме оболочки и в виде герметичной подвижной камеры. Основание 3 камеры выполнено жестким, а ее верх, рабочая поверхность 4 - эластичной. Причем рабочая поверхность 4 выполнена с расчетной стрелой подъема .

Снижение усадочных деформаций осуществляют следующим образом.

Перекрытию 5 придают обратный выгиб 6, который выполняют при бетонировании посредством опалубки 1 с рабочей палубой в форме оболочки. Причем рабочую палубу выполняют в виде герметичной подвижной камеры. Основание 3 камеры выполняют жестким, а рабочую поверхность 4 - эластичной. Камеру заполняют жидкостью и, тем самым, придают рабочей поверхности 4 форму оболочки с расчетной стрелой подъема так, что после снятия опалубки 1 перекрытие 5, получая прогиб, равный величине стрелы подъема, становится плоским, обеспечивая компенсацию усадочных деформаций возникающим распором по контуру оболочки.

Кроме того, с помощью предлагаемого устройства обратный выгиб 6 перекрытия 5 могут выполнять в форме оболочки, которая образована поверхностью второго порядка, например, эллиптического параболоида, гиперболического параболоида, эллиптического цилиндра, гиперболического цилиндра, параболического цилиндра и т.п.

Значительная часть усадочных деформаций может происходить еще до распалубки изделий. Для исключения образования трещин или значительных растягивающих напряжений в бетоне, набирающем прочность, используют предлагаемое устройство с возможностью регулирования координат формообразующего листа опалубки. Камеру заполняют жидкостью 7. При закачке жидкости 7 в герметичную полость камеры рабочая поверхность 4 принимает форму оболочки. Бетонирование можно осуществлять как до подъема рабочей поверхности 4, так и после. Форму рабочей поверхности 4 с расчетной стрелой подъема выдерживают при постоянном давлении до набора прочности бетоном. Затем для снижения усадочных деформаций и закрытия усадочных трещин уменьшают стрелу подъема оболочки путем поэтапного скачивания жидкости 7. Этапы выбирают на стадиях набора бетоном более 25% прочности, более 40% прочности и более 60%. После набора бетоном 80% прочности осуществляют распалубку. Уменьшение при этом стрелы подъема оболочки приводит к компенсации растягивающих усадочных деформаций и закрытию трещин.

Параметры стрелы подъема оболочки определяют из условия равенства абсолютного значения усадочных деформаций и различия между длиной образующей 8 рабочей поверхности 4 оболочки между неподвижными точками перекрытия 5 и расстоянием между неподвижными точками перекрытия 5. При этом тип оболочки определяет принимаемый ею радиус. Для этого решают совместно систему уравнений.

Для компенсации усадочных деформаций по предлагаемому способу необходимо, чтобы длина S образующей 8 равнялась



где L - расстояние между осями колонн или длина проекции между несущими стенами.

С другой стороны, из фиг.3 следует



Из фиг.3 также следует, что



и стрела подъема оболочки будет равна



В результате четыре уравнения 1, 2, 3 и 4 с четырьмя неизвестными: S, , R, позволяют определить их значения. Проектируя расстояние L и зная величину усадочных деформаций sh, из совместного решения системы уравнений 1-4 определяют значения необходимых величин.

Для примера в таблице 1 приведены значения , R и при L=6000 мм для бетонов с различными значениями усадочных деформаций sh.



Использование предлагаемого изобретения позволяет исключить или, по крайней мере, снизить растягивающие напряжения в бетоне, приводящие к образованию трещин в монолитном перекрытии в результате проявления усадочных деформаций. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ снижения усадочных деформаций в монолитных железобетонных перекрытиях путем придания перекрытию обратного выгиба, отличающийся тем, что обратный выгиб выполняют при бетонировании посредством опалубки с рабочей палубой в виде герметичной подвижной камеры, основание которой выполняют жестким, а рабочую поверхность – гибкой, камеру заполняют жидкостью и, тем самым придают рабочей поверхности форму оболочки с расчетной стрелой подъема, выдерживают ее при постоянном давлении до набора прочности бетоном, затем для снижения усадочных деформаций и закрытия усадочных трещин уменьшают стрелу подъема оболочки путем поэтапного скачивания жидкости, этапы выбирают на стадиях набора прочности бетоном более 25%, более 40%, более 60%, а после набора бетоном 80% прочности осуществляют распалубку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обратный выгиб перекрытия выполняют в форме оболочки, образованной поверхностью второго порядка.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что стрелу подъема оболочки определяют в зависимости от значений величины усадочных деформаций бетона, решая совместно следующую систему уравнений:



где R - радиус оболочки;

S - длина образующей оболочки между неподвижными точками;

sh - относительная величина усадочных деформаций бетона;

L - расстояние между неподвижными точками;

- угол между радиусами, соединяющими центр оболочки и концы образующей;

f - стрела подъема оболочки.

4. Устройство для снижения усадочных деформаций в монолитных железобетонных перекрытиях, содержащее стол с рабочей палубой, отличающееся тем, что рабочая палуба выполнена в форме оболочки и в виде герметичной подвижной камеры, основание которой выполнено жестким, а рабочая поверхность - эластичной, причем рабочая поверхность выполнена с расчетной стрелой подъема, а камера заполнена жидкостью. 


РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru