Устройство опалубки

 

 

Для того чтобы изготовить строительную конструкцию из бетона, необходимо устройство опалубки для принятия свежего бетона. Опалубка — это вспомога­тельное средство, устанавливаемое только на короткий срок. Однако ее изготов­ление часто требует больших затрат.

Опалубка должна всегда быть устроена в соответствии с различными частями зданий, для которых она применяется, например, фундаменты, стены, колонны, перекрытия, перемычки. Для того чтобы опалубка соответствовала желаемой форме, сначала изготавливаются опалубочные планы, которые показывают фор­му элементов, для которых эта опалубка предназначена. Они образуют основу для опалубочных планов, по которым производятся опалубочные работы. При при­менении системных опалубок опалубочные планы могут изготавливаться в системе автоматизированного проекти­рования CAD (рис. Опалубочный план в компьютерном исполнении»).

Экономически целесообразно применение системной опалубки. Она состоит из опалубоч­ных плит, опалубочных ригелей и де­талей-принадлежностей, которые, будучи предварительно изготовлен­ными, собираются вместе в опалубоч­ные элементы стеновой опалубки или опалубки перекрытий (рис. «Применение системной опалубки»). Для обеспечения экономичности приме­нения опалубки, опалубочные рабо­ты должны быть хорошо заранее спланированы. В случае плоских кон­струкций, таких, как стены и пере­крытия, следует избегать выступов за счет колонн или балок. Примыкания стен, изменение направления стен или перерывы в конструкциях необ­ходимо планировать таким образом, чтобы они соответствовали размерам системных частей, так как каждое от­клонение от модульной системы оз­начает увеличенные затраты труда. Уже при планировании опалубки не­обходимо учитывать возможность ее разборки (распалубку), повторное применение часто достаточно боль­ших опалубочных элементов и их складирование.

Несистемная опалубка применяется, например, для работ меньшего объема. Она подходит так­же для опалубок, которые применя­ются только один раз и для устрой­ства которых применение системной опалубки было бы неэкономично или невозможно (рис. «Изготовление системной опалубки»). Несистемная опалубка делается из опалубочных досок, деревянных ригелей и брусьев.

 

 

Части опалубки

 

Опалубка должна выдерживать вес свежего бетона, а также выдерживать усилия, возникающие при бетонировании, например, при вибрационном уплотнении. И после бетонирования она не должна изменять свою форму и положение. Эти задачи выполняются совместной работой «опалубочной одежды» и несущих конструкций.

 

«Опалубочная одежда»

 

«Опалубочной одеждой» называется часть опалубки, которая при бетонирова­нии входит в непосредственный контакт со свежим бетоном. Она придает кон­структивному элементу форму и определяет внешний вид его поверхностей. «Опалубочная одежда» при бетонировании и во время твердения бетона должна удерживать разме­ры конструкции и быть плотной, а также равно­мерно распределять возникающие нагрузки на не­сущие конструкции опалубки. «Опалубочная одежда» собирается из опалубочных плит, которые часто значительно различаются по материалу, ве­личине и возможностям соединения.

 

Опалубочные панели

 

Опалубочные панели могут изготавливаться на стройплощадке из опалубочных досок и быть раз­личной величины. В качестве опалубочных досок, как правило, применяются доски толщиной 24 мм из сосны или ели. Доски могут быть не строганными (пилеными) или строгаными, с одной стороны. Они сбиваются вместе на специальном рабочем верстаке (опалубочном столе) с помощью дощатых накладок.

Предварительно изготовленные опалубочные панели снижают затраты тру­да при опалубочных работах, и их применение может многократно повторяться (рис. «Предварительно изготовленные опалубочные листы»). Они могут укладываться по отдельности, например, в опалубках пере­крытий, или устанавливаться вертикально, например, при бетонировании фун­даментов или стен.

Опалубочные плиты из цельной древесины состоят из стро­ганных с двух сторон досок. Доски удерживаются по своим торцовым сторонам с помощью стальных профилей. Одновременно таким образом защищаются канты и углы (см. рис. «Предварительно изготовленные опалубочные листы»).

Опалубочные плиты из фанеры имеются различной толщины и раз­личного состава по слоям. Поверхности и края плит покрыты искусст­венной смолой, чтобы предотвратить проникновение влаги и защитить поверх­ности от выщербин и сколов. Опалубочные плиты из фанеры с покрытием или без покрытия дают гладкие поверхности лицевого бетона. Они могут применяться многократно и с обеих сторон.

 

Рамные элементы

 

Рамные элементы — это опалубочные плиты, у ко­торых опалубочная одежда и ее рамы жесткости образуют один опалубочный элемент. Различают комбинированные опалубочные плиты и цельно­стальные опалубочные плиты. При комбиниро­ванных опалубочных плитах опалубочная одежда из дерева укрепляется на стальных или алюминие­вых рамах (рис. «Рамный элемент»). При цельностальных опалу­бочных плитах «опалубочная одежда» из стальной жести сваривается с рамами из стальных профи­лей. Эти плиты могут покрываться лаком, быть оцинкованными или снабжены другим покрыти­ем. Размеры рамных элементов нормированы на заводе. С помощью выравнивающих панелей и за­полняющих элементов они могут монтироваться в единую рамную опалубку большой площа­ди, например, для стен.

 

Опалубочные вставки

 

Для особых конструкций перекрытий, как, напри­мер, для кессонных потолков, применяют опалу­бочные вставки соответствующей формы (съемные вставки), например, из твердоволокнистых плит или из пластика. Для перекрытий большой толщины подходят пустотные плунжеры из свернутого в цилиндры стального листа (рис. «Опалубочные вставки»). Когда удаление этих эле­ментов опалубки невозмож­но или неэкономично, то их оставляют в конструкции. В таких и подобных случаях говорят о потерянной опалубке.

 

 

Несущая конструкция

 

Несущая конструкция имеет задачу воспринимать нагруз­ки от опалубки, арматуры и свежего бетона, а также от рабочих, приборов и машин, и передавать их на землю.

Наряду с этим несущая кон­струкция должна восприни­мать имеющие место при бе­тонировании сотрясения, а также давление свежего бе­тона (рис. «Давление свежего бетона на вертикальную опалубку»). Последнее должно особо учитываться в вертикальных опалубках, на­пример в стенах, колоннах и фундаментах.

Давление свежего бетона зависит от:

• Состава бетона (грану­лометрического соста­ва, цемента, консистенции, добавок, температуры свежего бетона);
• Сечения бетонируемого элемента;
• Обработки поверхности опалубочной одежды;
• Наклона и жесткости опалубки;
• Высоты бетонирования и быстроты подъема (бетонирование послойно или непрерывное);
• Вида уплотнения (поверхностная или глубинная вибрация), глубина уп­лотнения.

 

 

Несущая конструкция состоит из опалубочных ригелей, опалубочных сто­ек и элементов жесткости одежды опалубки, таких, как, например, раскосы, опалубочные струбцины и анкеровка.

 

Опалубочные ригели

 

Опалубочные ригели поддерживают «одеж­ду» опалубки и обеспечивают ее жесткость. Они могут быть из дерева, стали и из алю­миния (рис. «Примеры ригелей опалубки из дерева»).

Опалубочные ригели из дерева могут быть брусьями сортового класса S 10 с различными размерами. Чаще ис­пользуют ригели со сплошными стенками или раскосные ригели (решетчатые ригели) из дерева, например, для стеновых опалубок или опалубок перекрытий. Ригели со сплош­ными стенками и раскосные ригели имеют большую несущую способность, чем брусья. Ригели состоят из верхнего и нижнего пояса и стенки. Верхний и нижний пояс делаются из цельного дерева.

В случае ригелей со сплошной стенкой для стенки применяют, например, трехслой­ную клееную фанеру или специальные стру­жечные плиты. Пояса и стенки соединяются между собой соединениями с прямыми ши­пами на клей.

Ригели имеются в продаже в клееном ис­полнении высотой до 26 см и длиной около 6,0 м. Если длины ригеля недостаточно для устройства опалубки перекрытия, то для пе­рекрытия нужного пролета применяются два ригеля с перехлестом (рис. «Стык ригелей»).

Опалубочные ригели из металла существуют как стальные и алюми­ниевые ригели (рис. «Ригели опалубки из металла»). При неправильном обращении они могут деформироваться. По­этому их применение также и при распалуб­ке требует повышенного внимания.

Опалубочные ригели из стали имеют особую профилировку, так что при ограниченном весе обеспечивается доста­точная жесткость. Опалубочные ригели из алюминия — это легкие, профилированные, холоднотянутые прогоны для пере­крытий, которые могут бесступенчато подгоняться по длине за счет перехлеста. Без промежуточных опор могут перекрываться пролеты до 3,70 м. Широкая опор­ная часть ригелей препятствует их опроки­дыванию набок. В профиль прогона вклады­вается деревянный брусок, так, что «одеж­да» опалубки может прибиваться к ригелям гвоздями. Если одежда опалубки выполне­на из металла или требуется соединение ри­гелей, то применяют зажимные винты.

 

Стойки опалубки

 

Стойки опалубки служат для ее поддержки как подпорки. Для этого применяют метал­лические стойки из алюминия или стали (рис. «Стойки из металла»). Нагрузка должна передаваться на верх стойки (оголовок) и со стойки на осно­вание строго центрально.

Стойки опалубки из металла состоят в большинстве случаев из двух входя­щих друг в друга труб (внутренняя и наружная трубы) и могут переставляться по высоте. Внутренняя труба может вытягиваться и может грубо устанавливаться с помощью вставного болта. Тонкая установка происходит с помощью резьбы. Ме­таллические стойки переставляются по высоте бесступенчато между 1,70 и 3,70 м. Плита оголовка и опорная плита снабжены отверстиями для нагелей. Вместо при­варенной плиты оголовка для опирания ригеля опалубки могут применяться на­детые сверху оголовные вилки, которые могут опускаться вниз (утапливающиеся оголовки), что облегчает распалубку. Насаживающиеся и раскладывающиеся ноги стоек обеспечивают свободную и надежную установку. С помощью привинчива­ющихся на оголовок и подошву стоек шарниров стойки могут применяться в ка­честве наклонных стоек или раскосов. Если резьба закреплена контргайкой, то стойка может воспринимать и растягивающие усилия.

Согласно DIN 1045 вытягивающиеся стойки могут применяться только в том случае, когда на них имеется действующий знак об испытаниях. Их допустимую нагрузку регулирует DIN 4421 и нормы на испытания DIN 1065. При размерах стоек согласно DIN 4421 необходимо показать расчетом, что стойки под нагруз­кой не подогнутся. Нагрузка на стойку в ос­новном зависит от толщины профиля внут­ренней и внешней трубы стойки и от длины ее вытягивания. Стойки нового типа имеют большие толщины профилей. При этом со­единение с помощью вставляемых в отвер­стия внутренней и наружной труб болтов представляет ослабление стойки. Это учиты­вается при определении размеров стоек по DIN 1065 с помощью давления на края отверстий. Стойки могут в этом случае при любой длине выдвижения восприни­мать установленную нагрузку (табл. «Допустимая нагрузка для стойки»).

Если требуются стойки для больших строительных высот, например, для мо­стов или зальных построек, то применяются инвентарные подпорки или башен­ные подпорки из инвентарных конструкций.

Инвентарные подпорки состоят из трех или четырех металлических труб, раскрепленных между собой (рис. «Инвентарные подпорки»). Инвентарные подпорки могут из­менять свою длину за счет стыковки промежуточных элементов различной дли­ны и могут достигать высоты 20 м. Оголовки и опорные части подпорок для тонкой подстройки стоек по высоте снабжены шпинделем.

Башенные подпорки из инвентарных конструкций (под­порные башни) собираются из стальных трубчатых рам, устанавливаемых друг на друга для получения подпорных конструкций различной высоты. Диагональные стержни служат связями жест­кости. Башенные подпорки мо­гут стоять свободно и достигать в зависимости от нагрузки высо­ты от 4,00 до 10,00 м. Тонкая подстройка по высоте происхо­дит с помощью шпинделей на оголовках и опорных частях. Ба­шенные подпорки собираются на стройплощадке и переставля­ются краном. Если они крепят­ся к строительным конструкциям или связаны между собой, то можно получить подмости, с помощью которых можно воз­водить конструкции на еще большей высоте (рис. «Установка башенных подпорок из инвентарных конструкций»).

 

Ригели

 

Ригели относятся к несущим конструкциям стеновой опалуб­ки (рис. «Стальные ригели»). Ригелями являют­ся сваренные между собой стальные профили. Они в боль­шинстве случаев устанавлива­ются в горизонтальном положе­нии стенкой профиля перпен­дикулярно плоскости опалубки, держат опалубку в проектном положении и служат для восприятия анкеровки. С помо­щью специальных прилагае­мых деталей, таких, как соеди­нительные хомуты и выравни­вающие планки, элементы опа­лубки связываются между собой (см. рис. «Стальные ригели»). Если тре­буется изготовить опалубку специальной формы, как, на­пример, круглую опалубку, применяют шарнирные ригели (см. рис. «Стальные ригели»). С их помощью можно обеспечить непрерывное изменение направления опа­лубки. Шарнирные ригели со­стоят из коротких стальных профилей, которые связаны между собой болтами и устано­вочными гайками. Соединения являются прочными на сжатие и на растяжение.

 

Опалубочные стяжные скобы

 

Опалубочные стяжные скобы служат для обеспечения жесткости и восприятия нагрузок опалубок прямоугольного сечения, например, у балок, перемычек, про­гонов, фундаментов и колонн. Они изготавливаются из листовой или уголковой стали. Раздвижные стяжные скобы состоят в большинстве случаев из подвижной и неподвижной планок (рис. «Опалубочные стяжные скобы»). При стягивании подвижная планка отодвига­ется так далеко, пока обе планки не будут плоско­стями примыкать к плоскостям опалубки.

В системных опалубках применяют скобы, которые образуют треугольную связь. С помощью установки скоб давление в опалубке передается через растянутый профиль на поперечный ригель (см. рис. «Опалубочные стяжные скобы»).

 

Обеспечение жесткости

 

Любая опалубка должна быть защищена от горизон­тальных и действующих наклонно сил, таких, как, например, ветровая нагрузка. Это обеспечивается за счет элементов жесткости или диагональных креплений с помощью треугольных связей. Обеспечение жесткости происходит с помощью стальных подпорок. Они называются рихтовочными подпорками и оснащены оголовочными и опорными шарнирами, для того чтобы обеспечить лучшее присоедине­ние элементов опалубки. Бывают подпорки, состоящие из двух частей (рис. «Придание жесткости стене»).