Выбор типа и конструктивной системы опалубки

 

Опалубка состоит из собственно формы (опалубочных щитов), крепежных устройств и поддерживающих элементов. Опалубка должна обладать следующими основными качествами: прочностью, жесткостью, геометрической неизменяемостью формы под воздействием нагрузок, способностью обеспечивать требуемое качество поверхности бетона, технологичностью сборки и разборки. Опалубка должна изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 23478-79 «Опалубка для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Классификация и общие технические требования».

По конструктивным признакам опалубка подразделяется на следующие типы:

- разборно-переставная /мелкощитовая и крупнощитовая/;

- крупноблочная;

- объемно-переставная вертикально извлекаемая;

- горизонтально-перемещаемая (катучая);

- скользящая;

- пневматическая;

- несъемная.

В зависимости от материалов, из которых изготовлена опалубка (кроме пневматической и несъемной), она может быть: металлической, деревянной, пластмассовой, комбинированной.

Различают унифицированную опалубку, состоящую из щитов различных типоразмеров с инвентарными креплениями и поддерживающими устройствами, и стационарную /неинвентарную/ опалубку, изготавливаемую и устанавливаемую на месте. Неинвентарная опалубка применяется для опалубочных форм нетиповых конструкций и деталей.

Одним из важнейших показателей опалубки является ее оборачиваемость (возможность многократного использования). Чем выше показатель оборачиваемости, тем ниже себестоимость опалубки на единицу объема железобетонной конструкции.

Оборачиваемость опалубки должна быть не менее приведенной в Приложении 1.

Для снижения сцепления бетона с палубой и облегчения распалубки конструкций до укладки бетонной смеси поверхность палубы покрывают специальными составами (смазками). По принципу действия различают смазки пленкообразующие, гидрофобизирующие, смазки - замедлители схватывания и комбинированные смазки.

Состав и область применения отдельных видов смазок приводятся в справочниках по строительству.

Тип опалубки выбирают с учетом назначения здания /сооружения/ и вида конструкции, руководствуясь учебной и справочной литературой и указаниями руководителя проекта.

Индустриальные методы строительства базируются на применении инвентарной унифицированной опалубки, адаптированной к особенностям конструктивных решений зданий.

Конструктивные и технико-экономические данные наиболее распространенных современных унифицированных опалубочных систем приводятся в справочниках и технической литературе по возведению монолитных зданий. Каждая опалубочная система включает в себя определенное количество формообразующих, поддерживающих, крепежных элементов и защитных приспособлений, необходимых для безопасной работы данной системы. Состав комплекта опалубки в разных опалубочных системах неодинаков вследствие их различного функционального назначения, размеров, последовательности установки, типа креплений и т. п. Для унифицированных опалубок прочностной расчет опалубочных элементов может не производиться, так как при их конструировании учтены возможные нагрузки и воздействия.

При возведении многоэтажных монолитных зданий наиболее часто используются четыре технологических метода, различающихся по конструктивно технологическим особенностям используемых систем:

- возведение конструктивных элементов зданий в мелкощитовой разборно-переставной опалубке;

- возведение конструктивных элементов зданий в крупнощитовой и блочной переставных опалубках;

- возведение конструктивных элементов зданий в объемно-переставной горизонтально или вертикально извлекаемой опалубке;

- возведение стеновых конструкций зданий в скользящей опалубке.

Область использования объемно-переставной и скользящей опалубки несколько ограничена по сравнению с мелко - и крупнощитовой опалубкой.

Во всех типах разборно-переставных опалубочных систем в качестве первичных формообразующих элементов используются щиты каркасной конструкции, размеры которых, как правило, кратны применяемому в строительстве модулю 0,3 м (300 мм). Мелкие щиты часто укрупняют в опалубочные панели с последующей установкой их при помощи крана. Для соединения противостоящих щитов стен между собой используют горизонтальные схватки. При необходимости высоту панели можно увеличить при помощи добавочных элементов. Для опалубки внутренних углов предусмотрены специальные угловые щиты; в наружных углах соединение панелей осуществляется с помощью монтажных соединительных уголков, входящих в комплект.

В крупноблочной опалубке щиты при помощи унифицированных соединительных элементов составляют в объемные блоки. В объемно-переставной опалубке П-образные или Г-образные секции соединяют соответственно в туннели или полутуннели.

Комплект опалубки включает также крепежные элементы (стяжки, распорки, замки, струбцины, зажимы, клинья и т. п.), поддерживающие элементы (стойки, подкосы, кронштейны, треноги и т. п.), а также средства подмащивания (навесные инвентарные площадки, складные и подвижные леса, лестницы и т. п.). В каждом конкретном случае состав комплекта опалубки определяется в соответствии с паспортными данными опалубочной системы.

Основными элементами комплекта скользящей опалубки являются щиты (внутренние, наружные и угловые), гидравлические домкраты, домкратные рамы, рабочий настил, консоли, кронштейны, подвесные подмости и др.

Выбор той или иной опалубочной системы осуществляется с учетом:

1)   технологического соответствия опалубки возводимому объекту;

2)   экономической эффективности применения данного типа опалубочной системы.

При выборе опалубки приоритет следует отдавать технологическим факторам, так как именно они определяют такое важнейшее условие, как обеспечение качества бетонных конструкций возводимого объекта. Кроме того, от технологического соответствия опалубочной системы возводимой конструкции зависит интенсивность возведения элементов здания, - фактор, который в значительной мере определяет экономическую эффективность использования данной опалубочной системы.

Для горизонтальных конструкций следует применять:

1) при небольшой высоте бетонирования конструкций (до 4,3 м) телескопические

стойки;

2) при бетонировании конструкций на одном объекте на разной высоте – рамы, как целиковые, так и набираемые по высоте.

Сбор нагрузок на опалубку и ее элементы определяется расстоянием между опорами (установка стяжек, поддерживающих элементов опалубки перекрытий –телескопических стоек и стоек рам).

Сечения назначаются в зависимости от нагрузок и расчетной схемы опалубки.

Сечения (подбор момента сопротивления W и момента инерции J) назначают из условия:

а) прочности

W = 𝑀 𝑅,                                                                                                         (7)

где М – момент кг ∙ м, R – расчетное сопротивление, кг/см2 материала

б) жесткости

J ≥ 𝐾 ∙𝑞ℓ 4 𝐸 ∙𝑦,                                                                                               (8)

где y – прогиб, K – коэффициент, зависящий от схемы нагружения при прогибах ℓ/400 J ≥ K 400 ∙𝑞ℓ 3 𝐸 5.4

Конструкция опалубки должна обеспечивать:

- прочность, жесткость и геометрическую неизменяемость формы и размеров под воздействием монтажных, транспортных и технологических нагрузок;

- проектную точность геометрических размеров монолитных конструкций и заданное качество их поверхностей в зависимости от класса опалубки;

- максимальную оборачиваемость и минимальную стоимость в расчете на один оборот;

- минимальную адгезию к схватившемуся бетону (кроме несъемной);

- минимальное число типоразмеров элементов в зависимости от характера монолитных конструкций;

- возможность укрупнительной сборки и переналадки (изменения габаритных размеров или конфигурации) в условиях строительной площадки;

- возможность фиксации закладных деталей в проектном положении и с проектной точностью;

- технологичность при изготовлении и возможность применения средств механизации, автоматизации при монтаже (кроме монтируемой вручную);

- быстроразъемность соединительных элементов и возможность устранения зазоров, появляющихся в процессе длительной эксплуатации;

- минимизацию материальных, трудовых и энергетических затрат при монтаже и демонтаже;

- удобство ремонта и замены элементов, вышедших из строя;

- герметичность формообразующих поверхностей (кроме специальных);

- температурно –влажностный режим, необходимый для твердения и набора бетоном проектной прочности;

- химическую нейтральность формообразующих поверхностей к бетонной смеси, кроме специальных случаев;

- быструю установку и разборку опалубки без повреждения монолитных конструкций и элементов опалубки.

Стяжки назначают в зависимости от нагрузок на опорные элементы. Площадь сечения стяжки составляет

F ≥ 𝑃 𝑅∙ 𝛾                                                                                                        (9)

где, P – нагрузка, кг R – расчетное сопротивление материала,кг/см2 𝛾 – коэффициент условия работы 𝛾 – для стали 0,9.

Диаметр круглого тяжа составляет

𝒹 = √ 4𝐹 𝜋                                                                                                                (10)

Замки должны обеспечивать надежное соединение элементов и быть устойчивы к вибрации. Для получения высококачественных поверхностей при соединении щитов замки должны изготавливаться повышенной точности для обеспечения центрирования щитов при соединении. Литые замки следует изготавливать методом литья по выплавляемым моделям.

Таким образом, на первом этапе устанавливают технологические преимущества рассматриваемой опалубочной системы, определяют удельную трудоемкость монтажа и демонтажа опалубки, оценивают ее технологичность.

Из числа технологически приемлемых опалубочных систем выбирают наиболее экономичную по результатам технико-экономического сравнения вариантов.

 

Таблица 6. Спецификация опалубки

 

№ п/п	Тип щита (*)	Размеры, мм		Масса, кг	Кол-во щитов
		длина	ширина
1	2	3	4	5	6

(*) – в качестве типа указывается: основной, угловой и доборный.

Ресурсное проектирование