Багатошарова стіна

Реферат: Багатошарова стіна складається із трьох шарів, середній з яких заповнений утеплювачем, два зовнішні бокові виготовлені із шарів торкретбетону, а додатковий верхній - із армованого бетону, при цьому другий шар знаходиться на поверхні вертикальної сітки, а шари утеплювача перекладені горизонтальною сіткою. Додатково по периметру стіни знаходяться монолітні залізобетонні стійки-колони. Стіна має протипожежні відсічки. UA 123125 U (12) UA 123125 U UA 123125 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пропонована корисна модель належить до області будівництва і може бути застосована як багатошарова стінова конструкція при зведенні малоповерхових будівель та споруд, які формуються безпосередньо на будівельному майданчику. Відомі сучасні технології зведення багатошарових стін, основний принцип яких полягає в зведенні стінового елемента та влаштуванні зовнішнього шару із теплоізоляційних матеріалів. Як аналог прийнята стінова конструкція із легкобетонних блоків, зокрема газобетонних, що містить монолітний залізобетонний каркас. Зовнішнє оздоблення починається із кріплення утеплювача до стіни. По утеплювачу обов'язково влаштовується облицювальний захисний шар у вигляді декоративної мінеральної штукатурки по сітці, внутрішнє облицювання влаштовується переважно штукатуренням по каменю стіни та подальшим фарбуванням чи наклеюванням шпалер. Недоліком конструкції є підвищена трудомісткість, яка виражається у вигляді кладки із дрібноштучних елементів, додаткових робіт по утепленню стін, що здійснюють за допомогою мінеральних або органічних матеріалів та влаштуванні облицювання вручну як із зовнішньої сторони, так із внутрішньої [1]. Найбільш близькою по технічній суті до запропонованої корисної моделі є багатошарова стіна (Патент України на корисну модель № 115638U, МПК (2006.01), Е04В 2/42, публ. 25.04.2017, Бюл. № 8), яка складається із трьох шарів, середній з яких заповнюється утеплювачем, два зовнішні бокові виготовлені із шарів торкрет-бетону, а додатковий верхній - із армованого бетону. Другий шар знаходиться на поверхні вертикальної сітки, шари утеплювача перекладені горизонтальною сіткою. Конструкція додатково має монолітні залізобетонні стійкиколони, розташовані по периметру стін. До недоліків даної багатошарової стіни варто віднести низьку протипожежну безпеку у зв'язку із відсутністю в конструкції відповідних елементів для її забезпечення, а також присутність містків холоду. Тому стіна має підвищену теплопровідність у місцях розташування монолітних конструкцій, в порівнянні з матеріалом, з якого вона виготовлена. Таким чином, містки холоду є зонами підвищеного витоку тепла. Конструкція потребує додаткових елементів, які б мали функції забезпечення протипожежних відсічок та видалення температурних мостів, завдяки яким будинок чи споруда марно витрачає до 30…50 % від загального обсягу енергоресурсів [2]. В основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу вдосконалення багатошарової стіни, що потребує створення нових конструктивно-технологічних рішень як для підвищення протипожежної безпеки, так і для енергоефективності стінової конструкції. Захист від розповсюдження вогню та диму є обов'язковою вимогою багатьох положень в будівництві. Дані рішення повинні виключати можливість розповсюдження пожежі, а також забезпечувати потенціал енергоефективності будівель та споруд шляхом видалення містків холоду для довговічності конструкції. Поставлена задача, стосовно вдосконалення багатошарової стіни вирішується за рахунок конструктивних рішень, особливість яких полягає в тому, що в конструкцію стіни включаються додаткові елементи у вигляді вкладок. Дані вкладки являють собою протипожежні відсічки, що встановлюються до залізобетонних стійок-колон, перемичок, перекриттів, навколо віконних та дверних прорізів із зовнішньої сторони, завдяки чому забезпечується протипожежна безпека конструкції в цілому. Особливість такого конструктивного рішення при улаштуванні стін полягає в монтажі конструкції, який здійснюється без додаткових робіт на поклейку вкладок, дозволяючи скоротити трудомісткість по зведенню стін. Як матеріал протипожежних відсічок служитимуть вкладки із твердого негорючого матеріалу, наприклад, мінеральної вати, що розташовуються із зовнішньої сторони залізобетонних стійок-колон, перемичок, перекриттів, навколо віконних та дверних прорізів. Основна перевага запропонованої корисної моделі полягає в тому, що вкладки будуть виконувати декілька функцій одночасно, це і протипожежні відсічки, і конструктивні елементи для видалення містків холоду. Вкладки залізобетонних стійок-колон, перемичок та перекриттів мають закладні деталі у вигляді анкерів, які дозволяють влаштувати їх в технологічному циклі з улаштуванням арматурних каркасів, утворюючи єдину конструкцію. Вкладки навколо віконних та дверних прорізів влаштовуються двома способами: фіксацією вкладок за допомогою з'єднання анкерів із арматурою залізобетонних стійок-колон та перемичок, та способом приклеювання вкладок у підготовлені борозни пінополістиролу або з'єднанням анкерів вкладки із арматурною сіткою торкретбетону внутрішньої сторони стіни під віконними прорізами. Підвищення енергоефективності будівель та споруд забезпечується як при використанні утеплювача у вигляді органічних матеріалів, так і при використанні вкладок із мінеральної вати, які в першу чергу дозволять виключити містки холоду в місцях стику елементів конструкції, при цьому забезпечити комфортні умови проживання. У зв'язку із легкістю монтажу вкладок із 1 UA 123125 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 теплоізоляційного матеріалу, який полягає у механічному з'єднанні закладних деталей вкладок із арматурним каркасом монолітних конструкцій, або приклеювання вкладок у підготовлені борозни пінополістиролу чи з'єднанням анкерів вкладки із арматурною сіткою торкретбетону внутрішньої сторони стіни під віконними прорізами, забезпечується надійне з'єднання вузла стикування один з одним будівельних матеріалів з різною теплопровідністю. Тому при їх монтажі цілком можна обійтися без докладання особливих зусиль та збільшення часу на технологічні операції, так як процес наклеювання вкладок до монолітних конструкцій після улаштування всієї стіни виключається, завдяки їх анкерному з'єднанню із арматурним каркасом. Використання мінеральної вати як вкладок дозволяє досягти хорошої термоізоляції, паропроникності (матеріал має дуже низьку дифузну стійкість), тривалого терміну служби конструкції, головне матеріал витримує температуру понад 1000 °C, тобто не згорає. Дана властивість дозволяє використовувати вкладки як протипожежні відсічки. У результаті використання корисної моделі, у вигляді вдосконаленої багатошарової стіни, досягається зменшення трудомісткості та матеріаломісткості, завдяки одночасному формуванні арматурного каркаса монолітних конструкцій та встановлення вкладок. Тобто виключаються роботи по ґрунтуванню поверхні, приклеюванні та механічному кріпленню дюбелями ізолюючих елементів, тим більше, що перед встановленням дюбеля під нього попередньо роблять гніздо. Головне, підвищується енергоефективність всієї будівлі чи споруди, протипожежна безпека і строки зведення стін у каркасно-монолітних будівлях. Важливим результатом корисної моделі є використання вкладок як конструктивних елементів стінової конструкції. Як вкладка використовується мінеральна вата, яка має паропроникність і пожежостійкість, надійно захищає від холоду або спеки, досягає максимального зниження тепловтрат. З точки зору безпеки, мінеральна вата, як негорючий матеріал, рекомендована для утеплення різних будівель і споруд або окремих конструктивних елементів. При пожежі в приміщенні, протипожежна відсічка не дасть вогню потрапити на фасадну поверхню. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: На фіг. 1 зображено фрагмент багатошарової огороджувальної стінової конструкції, зовнішній вигляд; На фіг. 2, 3, 4 зображено горизонтальний розріз багатошарової стіни, відповідно до технології улаштування. На фіг. 5 зображено горизонтальний розріз багатошарової стіни з віконним або дверним прорізом із фіксацією вкладки анкерним з'єднанням. На фіг. 6 зображено вкладку. На фіг. 7а зображено вертикальний розріз багатошарової стіни із фіксацією вкладки способом приклеювання до пінополістиролу під віконним прорізом та анкерним з'єднанням у рівні перекриття. На фіг. 7б зображено вертикальний розріз багатошарової стіни із фіксацією вкладки анкерним з'єднанням із арматурною сіткою торкретбетону внутрішньої сторони стіни під віконним прорізом та у рівні перекриття. Багатошарова стіна містить залізобетонні стійки-колони 1 розташовані по периметру стіни та обов'язково встановлюються по кутах будівлі або споруди та біля віконних та дверних прорізів, які забезпечують жорсткість та стійкість стінової конструкції, протипожежні відсічки із мінеральної вати 2 у рівні монолітних залізобетонних стійок-колон 1, перемичок 15, перекриттів 16 та під віконнимипрорізами 13, теплоізоляційний матеріал 3, який розташований в площині стіни між залізобетонними стійками-колонами 1 та має облицювання з обох боків шаром торкретбетону 4 і 5. Обидва шари, зовнішній 4 та внутрішній 5 облицювальний, армовані сітками 6 та з'єднані між собою горизонтальними стрижнями 7, утворюючи єдину конструкцію. Для фіксації теплоізоляційного матеріалу 3 із арматурного каркаса 8 стійок-колон 1 виконуються випуски арматури 9 в шахматному порядку, а також випуски арматури 10 із фундаменту 11. Спосіб улаштування пропонованої багатошарової стіни здійснюється наступним чином. Спочатку в'яжуться арматурні каркаси 8 для залізобетонних стійок-колон 1 по периметру стіни, обов'язково по кутах будівлі або споруди та біля віконних та дверних прорізів, по готовим випускам арматури 10 з фундаменту 11. Далі на готовий фундамент 11 встановлюється теплоізоляційний матеріал 3, який в плоскості стіни буде служити опалубкою для залізобетонних стійок-колон 1. Теплоізоляційний матеріал 3 між собою з'єднується спеціальною клейовою речовиною, а для додаткової фіксації в площині стіни виконуються випуски арматури 9 із арматурного каркаса 8 залізобетонних стійок-колон 1 та випуски 10 з фундаменту 11. До арматурного каркаса 8 залізобетонних стійок-колон 1 фіксуються вкладки 2 із мінеральної вати анкерними випусками 12 з них. Для влаштування вкладок 2 під віконними прорізами 2 UA 123125 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 формуються борозни 13 у пінополістиролі під їх розмір. Потім вкладки 2 фіксуються за допомогою з'єднання анкерів 12 із арматурною сіткою 6 торкрет бетону внутрішньої 5 сторони стіни або способом приклеювання у підготовлені борозни 13 пінополістиролу. Далі для заливки залізобетонних стійок-колон 1 з внутрішньої і зовнішньої сторони стіни необхідно встановити щитову опалубку 14 з підкосами для забезпечення її стійкості в проектному положенні. Крок і розмір залізобетонних стійок-колон 1, а також товщину стіни можна отримати, виконавши розрахунок по навантаженню від перекриття. Установку щитової опалубки 13 слід виконувати по довжині стіни на всі залізобетонні стійки-колони 1, а потім виконувати паралельне бетонування всіх стійок-колон 1 приблизно по 0,5 м за 1 раз, для запобігання розпору стіни, рівномірного укладання бетону, а також зручності ущільнення бетонної суміші. Ущільнення виконувати глибинним вібратором з малим діаметрів вібробулави, через невеликі розміри залізобетонних стійок-колон 1 і арматурного каркаса 8 всередині елемента. При влаштуванні залізобетонних монолітних перемичок 15, а потім перекриттів 16 вкладки 2 із мінеральної вати фіксуються анкерними випусками 12 до арматурних каркасів. Потім по поверхні готової стінової конструкції встановлюється армуюча сітка 6, яка з'єднується в'язанням з горизонтальними стрижнями 7, що проходять крізь всю стінову конструкцію. При цьому можливо забезпечити відстань між сіткою 6 і стіною на відстані не менше 10 мм від поверхні. Далі виконується улаштування облицювального бетонного шару 4 і 5 на поверхні стіни методом мокрого торкретування. Джерела інформації: 1. Современные фасадные системы. Менейлюк А.И., Дорофеев B.C., Лукашенко Л.Э., Москаленко В.Й., Петровский А.Ф., Соха В.Г. - К.: "Освита Украины", 2008. - 340 с. 2. Что такое "мостик холода"? Как избавиться от температурного моста.:http://gidproekt.com/chto-takoe-mostik-xoloda-kak-izbavitsya-ot-temperaturnogo-mosta. Html ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Багатошарова стіна складається із трьох шарів, середній з яких заповнений утеплювачем, два зовнішні бокові виготовлені із шарів торкрет бетону, а додатковий верхній - із армованого бетону, при цьому другий шар знаходиться на поверхні вертикальної сітки, а шари утеплювача перекладені горизонтальною сіткою, додатково по периметру стіни знаходяться монолітні залізобетонні стійки-колони, яка відрізняється тим, що має протипожежні відсічки. 2. Багатошарова стіна за п. 1, яка відрізняється тим, що протипожежні відсічки являють собою вкладки. 3. Багатошарова стіна за п. 2, яка відрізняється тим, що матеріалом вкладки є твердий негорючий матеріал, наприклад мінеральна вата. 4. Багатошарова стіна за п. 3, яка відрізняється тим, що вкладки із мінеральної вати влаштовуються із зовнішньої сторони залізобетонних стійок-колон, перемичок, перекриттів, навколо віконних та дверних прорізів. 5. Багатошарова стіна за п. 3, яка відрізняється тим, що вкладки із мінеральної вати мають анкери для фіксації. 6. Багатошарова стіна за п. 5, яка відрізняється тим, що фіксація вкладок із мінеральної вати до монолітних конструкцій виконується в єдиному технологічному цикліз улаштуванням арматурного каркаса. 7. Багатошарова стіна за п. 4, яка відрізняється тим, що фіксація вкладок із мінеральної вати під віконними прорізами виконується спеціальними клейовими речовинами у підготовлені борозни пінополістиролу або з'єднанням анкерів вкладки із арматурною сіткою торкретбетону внутрішньої сторони стіни. 3 UA 123125 U 4 UA 123125 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5