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 строганными с одной стороны. Они сбиваются вместе на специальном рабочем верстаке (опалубочном столе) с помощью досчатых накладок.

Предварительно изготовленные опалубочные панели снижают затраты труда при опалубочных работах, и их применение может многократно повторяться (рис. 1). Они могут укладываться по отдельности, например в опалубках перекрытий, или устанавливаться вертикально, например при бетонировании фундаментов или стен.

Рис. 1. Предварительно изготовленные опалубочные плиты

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. 1).

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. 2). 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.

Рис. 2. Рамный элемент

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. 3).

Рис. 3. 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 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. 4). Последнее должно особо учитываться в вертикальных опалубках, например в стенах, колоннах и фундаментах.

Рис. 4. Давление свежего бетона на вертикальную опалубку (по DIN 18218)

Пример получения давления свежего бетона и скорости подъема

1. Найти допустимое давление бетона p_b.
Дано: Консистенция: пластичная Скорость подъема v_b 4 м/ч Допустимое давление бетона р_b: 60 кН/м²
2. Найти допустимую скорость подъема бетона v.
Дано: Консистенция очень мягкая, текучая Допустимое давление бетона: 50 кН/м². Допустимая скорость подъема бетона v_b: 2,0 м/ч

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. 5).

Рис. 5. 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 клею.

Ригели имеются в продаже в клееном исполнении высотой до 26 см и длиной около 6,00 м. Если длины ригеля недостаточно для устройства опалубки перекрытия, то для перекрытия нужного пролета применяются два ригеля с перехлестом (рис. 6).

Рис. 6. Стык ригелей

Опалубочные ригели из металла существуют как стальные и алюминиевые ригели (рис. 7). При неправильном обращении они могут деформироваться. Поэтому их применение также и при распалубке требует повышенного внимания.

Рис. 7. Ригели опалубки из металла

Опалубочные ригели из сталиимеют 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. 8). Нагрузка должна передаваться на верх стойки (оголовок) и со стойки на основание строго центрально.

Рис. 8. Стойки из металла

Стойки опалубки из металласостоят 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 Pr EN 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 Pr EN 1065 с помощью давления на края отверстий. Стойки могут в этом случае при любой длине выдвижения воспринимать установленную нагрузку (табл. 1).

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. 9). 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.

Рис. 9. Инвентарные подпорки

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. 10).

Рис. 10. Установка башенных подпорок из инвентарных конструкций

Ригели

Ригели относятся к несущим конструкциям стеновой опалубки (рис. 11). 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 воеприятия анкеровки. С помощью специальных прилагаемых деталей, таких, как соединительные хомуты и выравнивающие планки, элементы опалубки связываются между собой (см. рис. 11). Если требуется изготовить опалубку специальной формы, как, например, круглую опалубку, применяют шарнирные ригели (см. рис. 11). 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.

Рис. 11. Стальные ригели

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. 12). 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. 12).

Рис. 12. 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 оголо-вочными и опорными шарнирами, для того чтобы обеспечить лучшее присоединение элементов опалубки. Бывают подпорки, состоящие из двух частей (рис. 13).

Рис. 13. Придание жесткости стене