Опалубка

редактировать
Файл: Formwork.ogv Воспроизвести медиа Анимация, изображающая строительство многоэтажного здания с использованием алюминиевой переносной опалубки. Модульная стальная опалубка для фундамента Деревянная опалубка для бетонной колонны Алюминиевая опалубка Эскиз вида сбоку традиционной деревянной опалубки, используемой для формирования лестничного марша Размещение компонента опалубки

Опалубка - временные или постоянные формы, в которые заливают бетон или аналогичные материалы. В контексте бетонных конструкций опалубка поддерживает опалубки опалубки .

Содержание
  • 1 Типы
  • 2 Опалубка перекрытий (опалубка настила)
    • 2.1 История
    • 2.2 Опалубка для перекрытий из деревянных балок
    • 2.3 Традиционная опалубка для перекрытий
    • 2.4 Опалубка для перекрытий из металлических балок
    • 2.5 Модульная опалубка для перекрытий
    • 2.6 Настольные или подвижные опалубочные системы
      • 2.6.1 Конструкция
      • 2.6.2 Опора
      • 2.6.3 Размер
    • 2.7 Формы туннелей
  • 3 Подъемная опалубка
  • 4 Гибкая опалубка
    • 4.1 Конструкция в виде ограды
  • 5 Использование
  • 6 Галерея
  • 7 См. Также
  • 8 Литература
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки
Типы

Опалубка бывает нескольких типов:

  1. Традиционная деревянная опалубка. Опалубка на месте изготавливается из бруса и фанеры или влагостойкого ДСП. Ее легко производить, но для больших конструкций требуется много времени, а фанерная облицовка имеет относительно короткий срок службы. Он по-прежнему широко используется там, где затраты на рабочую силу ниже, чем затраты на приобретение многоразовой опалубки. Это также самый гибкий тип опалубки, поэтому даже там, где используются другие системы, его можно использовать в сложных секциях.
  2. Система инженерной опалубки. Эта опалубка состоит из сборных модулей с металлическим каркасом (обычно стальным или алюминиевым ) и покрывается со стороны приложения (бетон ) материалом, имеющим желаемую структуру поверхности (сталь, алюминий, дерево и т. Д.). Двумя основными преимуществами систем опалубки по сравнению с традиционной деревянной опалубкой являются скорость строительства (модульные системы быстро скрепляют, зажимают или привинчивают) и более низкие затраты на жизненный цикл (за исключением значительных усилий, рама практически неразрушима, а покрытие если сделано из дерева; может потребоваться замена после нескольких - или нескольких десятков - использований, но если покрытие сделано из стали или алюминия, форма может использоваться до двух тысяч использований в зависимости от ухода и применения). Металлическая опалубка лучше защищена от гниения и пожара, чем традиционная деревянная опалубка.
  3. Пластиковая опалубка многоразового использования. Эти блокирующие и модульные системы используются для создания разнообразных, но относительно простых бетонных конструкций. Панели легкие и очень прочные. Они особенно подходят для проектов аналогичной структуры и недорогих массовых жилищных проектов. Чтобы получить дополнительный слой защиты от разрушительной погоды, оцинкованные крыши помогут устранить риск коррозии и ржавчины. Эти типы модульных корпусов могут иметь несущую крышу, чтобы максимизировать пространство, устанавливая их друг на друга. Их можно установить на существующую крышу или построить без пола и поднять на существующие ограждения с помощью крана.
  4. Постоянная изолированная опалубка. Эта опалубка собирается на месте, обычно из изоляционных бетонных форм (ICF). Опалубка остается на месте после затвердевания бетона и может обеспечить преимущества с точки зрения скорости, прочности, превосходной термической и акустической изоляции, пространства для прокладки коммуникаций внутри слоя пенополистирола и интегрированная планка каркаса для отделки облицовки.
  5. Системы структурной опалубки Stay-In-Place. Эта опалубка собирается на месте, как правило, из предварительно изготовленных пластиковых форм, армированных волокном. Они имеют форму полых труб и обычно используются для колонн и опор. Опалубка остается на месте после затвердевания бетона и действует как осевая и сдвигающая арматура, а также служит для удержания бетона и предотвращения воздействия окружающей среды, такого как коррозия и замораживание-оттаивание циклов.
  6. Гибкая опалубка. В отличие от жестких форм, описанных выше, гибкая опалубка - это система, в которой используются легкие, высокопрочные листы ткани, позволяющие использовать преимущества текучести бетона и создавать высокооптимизированные, архитектурно интересные формы зданий. Используя гибкую опалубку, можно отливать оптимизированные конструкции, которые используют значительно меньше бетона, чем призматическая секция эквивалентной прочности, тем самым предлагая потенциал для значительной экономии энергии в новых бетонных конструкциях.
Опалубка перекрытий (опалубка настила)
Pantheon купол Схематический эскиз традиционной опалубки Модульная опалубка с настилом для жилищного проекта в Чили Стальная и фанерная опалубка для заливного бетонного фундамента

История

Некоторые из самых ранних образцы бетонных плит были построены римскими инженерами. Поскольку бетон довольно прочен в сопротивлении сжимающим нагрузкам, но имеет относительно низкую прочность на растяжение или скручивание, эти ранние конструкции состояли из арок, хранилища и купола. Самым примечательным бетонным сооружением этого периода является Пантеон в Риме. Для формования этой конструкции в будущую форму конструкции были встроены временные леса и опалубка или опалубка. Эти строительные методы не были изолированы от заливки бетона, но были и широко используются в кладке. Из-за сложности и ограниченной производственной мощности строительного материала рост бетона как предпочтительного строительного материала не происходил до изобретения портландцемента (и разработок Edison Portland Cement Company ) и железобетон.

Опалубка для перекрытий из деревянных балок

Аналогично традиционному методу, но и балки заменены на инженерные деревянные балки, а опоры заменены регулируемыми металлическими подпорками. Это делает этот метод более систематическим и многоразовым.

Традиционная опалубка для перекрытий

Традиционная деревянная опалубка на пристани в Бангкоке

На заре возрождения использования бетона в конструкциях перекрытий методы строительства временных конструкций были снова заимствованы из кладка и столярка. Традиционная техника опалубки перекрытий состоит из опор из пиломатериалов или молодых стволов деревьев, которые поддерживают ряды стрингеров, собранных на расстоянии примерно 3–6 футов или 1-2 метра друг от друга, в зависимости от толщины перекрытия. Между этими стрингерами расположены балки, расположенные на расстоянии примерно 12 дюймов на расстоянии 30 см друг от друга, на которые укладываются доски или фанера. Стрингеры и балки обычно представляют собой пиломатериалы размером 4 на 4 дюйма или 4 на 6 дюймов. Наиболее распространенная толщина фанеры в дюймах составляет дюйма, а наиболее распространенная метрическая толщина - 18 мм.

Металлическая балочная опалубка для перекрытий

Аналогично традиционному методу, но стрингеры и балки заменяются алюминиевыми формовочными системами или стальные балки и опоры заменяются металлическими подпорками. Это также делает этот метод более систематическим и многоразовым. Алюминиевые балки изготавливаются в виде телескопических элементов, что позволяет им перекрывать опоры, расположенные на разном расстоянии друг от друга. Телескопические алюминиевые балки можно использовать и повторно использовать при возведении конструкций различного размера.

Модульная алюминиевая опалубка для настилов с ручной настройкой Ручная модульная алюминиевая опалубка

Модульная опалубка для перекрытий

Эти системы состоят из сборных деревянных, стальных или алюминиевых балок и модулей опалубки. Модули часто имеют размер не более 3–6 футов или 1–2 метра. Балки и опалубка обычно устанавливаются вручную и скрепляются штифтами, зажимами или винтами. Преимущества модульной системы: не требуется кран для установки опалубки, скорость строительства с неквалифицированным трудом, модули опалубки можно снимать после набора бетона, оставляя на месте только балки до достижения расчетной прочности.

Настольные или летающие опалубочные системы

Эти системы состоят из «столов» опалубки перекрытий, которые повторно используются на нескольких этажах здания без демонтажа. Собранные секции либо поднимаются на лифте, либо «перебрасываются» краном с одного этажа на другой. После установки зазоры между столами или столом и стеной заполняются «наполнителями». Они различаются по форме и размеру, а также по строительному материалу. Использование этих систем может значительно сократить время и ручной труд, связанный с установкой и опалубкой опалубки. Их преимущества лучше всего использовать большая площадь и простые конструкции. Архитекторы и инженеры также часто проектируют здания на основе одной из этих систем.

Подвижные опалубочные столы с алюминиевыми и деревянными балками. Столы поддерживаются башмаками, прикрепленными к ранее залитым колоннам и стенам

Конструкция

Стол построен почти так же, как балочная опалубка, но отдельные части этой системы соединены вместе таким образом, чтобы делает их транспортабельными. Наиболее распространенной оболочкой является фанера, но также используются сталь и стекловолокно. Балки изготавливаются из дерева, деревянных двутавровых балок, алюминия или стали. Стрингеры иногда делают из деревянных двутавров, но обычно из стальных швеллеров. Они скрепляются друг с другом (привинчиваются, свариваются или прикручиваются), образуя «колоду». Эти колоды обычно прямоугольные, но могут быть и другой формы.

Опора

Все опорные системы должны регулироваться по высоте, чтобы опалубку можно было разместить на нужной высоте и снять после затвердевания бетона. Для поддержки этих систем используются обычно регулируемые металлические стойки, аналогичные (или такие же) опалубки перекрытий для балок. Некоторые системы объединяют стрингеры и опоры в стальные или алюминиевые фермы. В других системах используются опорные башни с металлическим каркасом, к которым крепятся настилы. Другой распространенный метод - прикрепление опалубки к ранее отлитым стенам или колоннам, что полностью исключает использование вертикальных подпорок. В этом методе регулируемые опорные башмаки закрепляются болтами через отверстия (иногда анкерные) или прикрепляются к литым анкерам.

Размер

Размер этих таблиц может варьироваться от 70 до 1500 квадратных футов (от 6,5 до 140 м). В этой системе есть два общих подхода:

  1. Подъемным краном: этот подход заключается в сборке или изготовлении столов с большой площадью опалубки, которую можно поднять на уровень только с помощью крана. Типичная ширина может составлять 15, 18 или 20 футов или от 5 до 7 метров, но их ширина может быть ограничена, чтобы их можно было транспортировать в собранном виде без необходимости платить за негабаритный груз. Длина может варьироваться и может составлять до 100 футов (или более) в зависимости от грузоподъемности крана. После того, как бетон застынет , настил опускается и перемещается с помощью роликов или тележек к краю здания. После этого выступающая сторона стола поднимается краном, а остальная часть стола выкатывается из здания. После того, как центр тяжести оказывается за пределами здания, стол прикрепляется к другому крану и перемещается на следующий уровень или позицию.

Этот метод довольно распространен в США. и страны Восточной Азии. Преимуществами такого подхода являются дальнейшее сокращение времени ручного труда и затрат на единицу площади плиты, а также простая и систематическая техника строительства. Недостатками этого подхода являются необходимая высокая грузоподъемность кранов на стройплощадках, дополнительное дорогое время крана, более высокие материальные затраты и небольшая гибкость.

Опалубочные столы, используемые на стройплощадке с более сложными конструктивными особенностями
  1. Крановые вилы или подъемники:

При таком подходе столы ограничены по размеру и весу. Типичная ширина составляет от 6 до 10 футов (от 1,8 до 3,0 м), типичная длина - от 12 до 20 футов (от 3,7 до 6,1 м), хотя размеры стола могут различаться по размеру и форме. Основным отличием этого подхода является то, что столы поднимаются либо с помощью вилки для транспортировки крана, либо с помощью подъемников с платформой для материалов, прикрепленных к стене здания. Обычно они транспортируются горизонтально к подъемной платформе лифта или крана в одиночку с перемещением тележек в зависимости от их размера и конструкции. Окончательная регулировка позиционирования может производиться тележкой. Этот метод пользуется популярностью в США, Европе и в целом в странах с высокой стоимостью рабочей силы. Преимущество этого подхода по сравнению с балочной опалубкой или модульной опалубкой заключается в дальнейшем сокращении рабочего времени и затрат. Таблицы меньшего размера, как правило, легче настроить вокруг геометрически сложных зданий (круглых или непрямоугольных) или сформировать вокруг столбцов по сравнению с их большими аналогами. Недостатками этого подхода являются более высокие материальные затраты и увеличенное время работы крана (при подъеме с помощью крановых вил).

Формы туннелей

Формы туннелей - это большие формы размером с комнату, которые позволяют заливать стены и пол за одну заливку. При использовании нескольких форм весь этаж здания может быть выполнен за одну заливку. Опалубки туннелей требуют достаточного пространства снаружи здания, чтобы вся опалубка могла быть выдвинута и поднята на следующий уровень. Часть стен оставляют без заливки, чтобы удалить формы. Обычно отливки проводят с периодичностью 4 дня. Формы туннелей больше всего подходят для зданий с одинаковыми или похожими ячейками, что позволяет повторно использовать формы внутри этажа и с одного этажа на другой в регионах с высокими ценами на рабочую силу.

См. Структурный ящик.

Подъемная опалубка

Подъемная опалубка - это специальный тип опалубки для вертикальных бетонных конструкций, которые поднимаются вместе с строительный процесс. Несмотря на то, что это относительно сложно и дорого, это может быть эффективным решением для зданий, которые либо имеют повторяющуюся форму (например, башни или небоскребы), либо требуют бесшовной конструкции стен (с использованием скользящей опалубки, особого типа подъемная опалубка).

Существуют различные типы подъемной опалубки, которые время от времени перемещаются или даже могут перемещаться самостоятельно (обычно на гидравлических домкратах, необходимых для самоподъемной и скользящей опалубки).

Где чаще всего используются подъемные формы
Гибкая опалубка

Все большее внимание уделяется экологичности конструкции, подкрепляемой целевыми показателями сокращения выбросов углекислого газа. Низкая объемная энергия бетона компенсируется скоростью его потребления, из-за которой на производство цемента приходится около 5% глобальных выбросов CO2.

Бетон - это жидкость, которая дает возможность экономично создавать конструкции из практически любой геометрии - бетон можно заливать в форму практически любой формы. Эта текучесть используется редко, вместо этого бетон заливается в жесткие формы для создания конструкций с интенсивным использованием материалов с большими углеродными следами. Повсеместное использование ортогональных форм в качестве бетонной опалубки привело к появлению устоявшегося словаря призматических форм для бетонных конструкций, однако такие жесткие опалубочные системы должны выдерживать значительные нагрузки и потреблять значительное количество материала. Более того, полученный элемент требует больше материала и имеет больший собственный вес, чем отливка с переменным поперечным сечением.

Простые методы оптимизации могут использоваться для проектирования элемента с переменным поперечным сечением, в котором способность к изгибу и сдвигу в любой точке по длине элемента отражает требования к приложенной к нему области нагрузки.

Благодаря замене обычных форм на гибкую систему, состоящую в основном из недорогих тканевых листов, гибкая опалубка использует преимущество текучести бетона для создания высокооптимизированных архитектурно интересных форм зданий. Может быть достигнута значительная экономия материала. Оптимизированная секция обеспечивает максимальную допустимую нагрузку в предельном состоянии при уменьшении количества включенного углерода, тем самым улучшая характеристики жизненного цикла всей конструкции.

Контроль гибкого поперечного сечения балки является ключом к достижению конструкции с низким использованием материалов. Основное предположение состоит в том, что лист гибкой, проницаемой ткани удерживается в системе опалубки перед добавлением арматуры и бетона. Изменяя геометрию тканевой формы с расстоянием вдоль балки, создается оптимальная форма. Таким образом, гибкая опалубка может способствовать изменению философии проектирования и строительства, которые потребуются для перехода к менее материалоемким и более устойчивым строительным отраслям. Его потенциал дополнительно продемонстрирован в работе Ли.

Тканевая опалубка - небольшая ниша в бетонных технологиях. В качестве опалубки используются мягкие, гибкие материалы против свежего бетона, как правило, из прочного текстильного или пластикового материала. Международное общество тканевой формовки проводит исследования тканевой опалубки.

Заборная конструкция

Конструкция российского завода НПО-22 (торговая марка Proster, модель 21 предназначена для использования в качестве опалубки) использует железные «листы» (с перфорацией), которые при необходимости можно согнуть в изгиб. Листовая опалубка с V-образными рельсами сохраняет форму в одном направлении (вертикально), но перед армированием стальными балками может изгибаться. Несколько листов могут быть скреплены вместе таким же образом, как и ограждения из железных «листов».

  • Круг может быть сделан из одного листа опалубки «21», что позволяет сформировать колонну.
Использование

Для съемных форм, после того, как бетон был залит в опалубку и схватился ( или затвердевший) опалубку удаляют или снимают (снимают), чтобы обнажить готовый бетон. Время между заливкой и снятием опалубки зависит от рабочих характеристик, требуемого отверждения и того, выдерживает ли форма какой-либо вес, но обычно составляет не менее 24 часов после завершения заливки. Например, Департамент транспорта Калифорнии требует, чтобы формы оставались на месте в течение 1–7 дней после заливки, в то время как Департамент транспорта штата Вашингтон требует, чтобы формы оставались на месте в течение 3 дней с влажным одеялом.

Опалубка снята, обнажая застывший бетон

Произошли впечатляющие несчастные случаи, когда опалубки были сняты слишком рано или были недостаточно спроектированы для того, чтобы выдерживать нагрузку, создаваемую весом незатвердевшего бетона. Менее критичными и гораздо более распространенными (хотя и не менее неприятными и зачастую дорогостоящими) являются те случаи, когда недостаточно спроектированная опалубка изгибается или ломается во время процесса заполнения (особенно при заполнении бетонным насосом высокого давления). Это затем приводит к выходу свежего бетона из опалубки в виде выброса формы, часто в больших количествах.

Бетон оказывает меньшее давление на формы по мере его затвердевания. Отверждение - это асимптотический процесс, означающий, что большая часть окончательной прочности будет достигнута через короткое время, хотя некоторое дальнейшее твердение может произойти в зависимости от типа цемента и добавок.

Влажный бетон также оказывает гидростатическое давление на опалубку. Поэтому давление внизу формы больше, чем вверху. На изображении опалубки колонн справа «зажимы колонн» расположены ближе друг к другу внизу. Обратите внимание, что колонна укреплена стальными регулируемыми опалубочными стойками и использует сквозные болты диаметром 20 мм для дополнительной поддержки длинной стороны колонны.

Некоторые модели «несъемной опалубки» также могут служить дополнительным усилением конструкции.

Галерея
См. Также
Литература
  • Маттиас Дупке: Einsatzgebiete der Gleitschalung und der Kletter-Umsetz-Schalung: Ein Vergleich der Systeme. 2010, Verlag Diplomarbeiten Agentur, Гамбург, ISBN 978-3-8386-0295-0.
  • The Concrete Society, Опалубка: руководство по передовой практике
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-20 11:49:23
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте