СТЕНОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ В.С.ЗУБЕНКО Российский патент 1994 года по МПК E04B2/02 

Изобретение относится к строительству, конкретно к малоэтажному строительству жилых и гражданских зданий из мелкоштучных блоков-модулей для ускоренного возведения стеновых конструкций, а также различных оград.

Известна стеновая конструкция, выполненная из прямоугольных полых блоков-модулей, каждый из которых имеет вертикальные прямоугольные стеновые участки с пазами для размещения разделительных и балочных деталей, обеспечивающих соединение блоков-модулей в единую стеновую конструкцию [1] .

Недостатком известной стеновой конструкции является большая материалоемкость и трудоемкость изготовления как всей конструкции в целом, так и ее отдельных блоков-модулей, а также ограниченность одним вариантом архитектурно-конструктивного решения. Теплоизоляционные характеристики известной стеновой конструкции во многом зависят от свойств теплоизоляционного материала заполнителя пазов блоков-модулей, наличие которого в стеновой конструкции удорожает ее стоимость. Относительная тонкостенность полых блоков-модулей и неравнопрочность отдельных их деталей снижает прочность и огнестойкость стеновой конструкции в целом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является полая стеновая конструкция, содержащая две вертикальные кладки из полых прямогуольных строительных блоков-модулей, входящих в первую и вторую кладки, выполненных как одно целое, при этом полые блоки-модули выполнены с несколькими поперечными перегородками, с помощью которых образована по меньшей мере одна сквозная полость на всю высоту блока, причем смежные по горизонтали блоки-модули каждой кладки связаны между собой соединительной деталью, а на обращенных одна к другой поверхностях кладок выполнены канавки, образующие сплошной вертикальный паз, в который установлены перемычки с большим поперечным сечением у основания паза, чем у его горловины [2] .

Однако известная стеновая конструкция характеризуется технологической сложностью изготовления составляющих ее полых строительных блоков-модулей и соединительных элементов, большим расходом теплоизоляционных материалов, пониженной огнестойкостью, ограниченностью архитектурно-конструктивных возможностей.

Ожидаемый технический результат в предлагаемом решении заключается в повышении теплоустойчивости при высокой прочности конструкции и в расширении ее архитектурно-конструктивных возможностей, что достигается за счет увеличения объема замкнутых воздушных полостей до 40% от общего объема конструкции, образования различных сочетаний фасонных блоков-модулей в стеновых кладках, снижения концентраций напряжений в блоках-модулях в результате принятых соотношений в размерах и принятой их формы.

Технический результат в стеновой конструкции В. С. Зубенко, содержащей не менее двух вертикальных кладок из полых прямоугольных строительных блоков-модулей, каждый последующий ряд которых соединен с предыдущим горизонтальным швом, достигается тем, что каждая кладка выполняется с использованием по меньшей мере через ряд фасонных Т-образных в плане блоков-модулей, которые в сочетании с полыми прямоугольными блоками-модулями, образуют замкнутые воздушные полости, смещенные относительно друг друга в рядах как по горизонтали, так и по вертикали, и составляющие не менее 40% общего объема конструкции, а также тем, что полый прямоугольный строительный блок-модуль выполнен с полостью, открытой с одной из сторон, вертикальные стенки которой, разнесенные вдоль его длинной стороны, и дно выполнены полуцилиндрическими и сопряжены сферическими поверхностями одного радиуса, а Т-образный блок-модуль имеет полуцилиндрическое сопряжение стенки и полки радиуса, равного сферическими поверхностями полости прямоугольного блока, при этом размеры блоков-модулей связаны соотношением l₁= l₂= b₁+b₂+ δ , h₁= h₂, c= m, p= 2c+δ , где l₁, l₂ - длина; b₁, b₂ - ширина; h₁, h₂ - высота; с, m - толщина стенок и полки соответственно прямоугольного и Т-образного блоков, p - ширина стенки Т-образного блока и δ-толщина технологического шва между блоками в стеновой кладке, заявляемого строительным раствором.

Сочетание в нескольких кладках стеновой конструкции фасонных Т-образных и полых прямоугольных блоков-модулей с образованием не менее 40% пустот от общего объема конструкции, заполненных воздушными прослоями, как лучшим теплоизолятором, является новым по отношению к прототипу.

Выполнение полого прямоугольного строительного блока-модуля с полуцилиндрическими стенками и дном в несквозной полости, занимающей не менее 40% объема самого блока и фасонного Т-образного блока-модуля с полуцилиндрическими вертикальными поверхностями в местах примыкания полки и стенки одинакового радиуса кривизны со стенками полости прямоугольного блока-модуля, также является отличием от прототипа.

Новыми по отношению к прототипу являются и принятые соотношения размеров блоков-модулей, по которым длина и высота полого прямоугольного строительного блока-модуля соответственно равны длине и высоте Т-образного блока-модуля, а толщина стенок первого равна толщине полки второго блока и принята в качестве модуля.

Исследование известных в науке и технике решений показало, что стеновых конструкций, содержащих не менее двух вертикальных кладок из полых строительных блоков-модулей, каждый последующий ряд которых соединен с предыдущим горизонтальным швом, каждая кладка которой выполнена с использованием по меньшей мере через один ряд фасонных Т-образных в плане блоков-модулей, в сочетании с полыми прямоугольными блоками-модулями, образующими не менее 40% объема замкнутых воздушных полостей, смещенных относительно друг друга в рядах как по горизонтали, так и по вертикали, не было обнаружено. Не было обнаружено строительных блоков-модулей в конструкциях стеновых кладок, в которых полости составляют 40% объема самого блока и выполнены с полуцилиндрической поверхностью дна и боковых стенок в прямоугольном блоке и с полуцилиндрическим сопряжением стенки и полки в Т-образном фасонном блоке. Предложенные соотношения в размерах обоих блоков-модулей предложены впервые.

Предложенная стеновая конструкция обеспечивает широкое разнообразие архитектурных решений фасада, приводит в гармоническое соответствие все размеры блоков и конструкции в целом, повышает теплоустойчивость и прочность, упрощает технологичность изготовления блоков и снижает расход строительных материалов на их изготовление.

Таким образом изобретение отвечает критерию "Изобретательный уровень".

Выполнение в стеновой конструкции В. С. Зубенко каждой кладки с использованием по меньшей мере чреез один ряд фасонных Т-образных блоков-модулей, которые в сочетании с полыми прямоугольными блоками-модулями образуют замкнутые воздушные полости, смещенные относительно друг друга в рядах как по горизонтали, так и по вертикали, и составляющие не менее 40% общего объема конструкции обеспечивает с помощью воздушных прослоев-лучшего теплоизолятора теплоустойчивость стеновой конструкции, простоту и технологичность ее кладки с различными архитектурными возможностями создаваемого фасада стены. Предложенные соотношения размеров полого прямоугольного и Т-образного фасонного блоков-модулей, полуцилиндрическая форма их стенок позволяет снизить концентрации напряжений и повысить их прочность в отдельности и кладки в целом, снизить расход строительных материалов на 20-25% , устранить использование теплоизоляционных материалов, привести в гармоническое соответствие все размеры предложенных видов блоков и стеновой конструкции в целом, упростить технологию производства конструкции и ее элементов в условиях любого предприятия строительной индустрии и непосредственно на строительной площадке с использованием традиционных и нетрадиционных методов формирования блоков-модулей на основе местных минерально-сырьевых ресурсов, в том числе искусственного песчаника, безцементной технологии.

На фиг. 1 представлен полый прямоугольный блок-модуль; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - фасонный Т-образный блок-модуль; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - трехрядная кладка стеновой конструкции с прямоугольным плоским рисунком фасада; на фиг. 6 - то же, с полуцилиндрическим выпуклым рельефом фасада; на фиг. 7 - то же, с гребенчатым выпуклым рельефом фасада.

Стеновая конструкция В. С. Зубенко состоит из унифицированных полого прямоугольного блока-модуля 1 (фиг. 1, 2) и фасонного Т-образного блока-модуля 2 (фиг. 3, 4). Полость 3 прямоугольного блока-модуля 1 выполнена с полуцилиндрическими вертикальными боковыми стенками 4, разнесенными вдоль его длинной стороны, и полуцилиндрическим дном 5 с сопряженными сферическими поверхностями 6 одного радиуса R₁, и занимает не менее 40% объема самого блока-модуля, а фасонный Т-образный блок-модуль 2 имеет вертикальные полуцилиндрические поверхности 7 в местах примыкания стенки 8 к полке 9 радиусом R₂= R₁, при этом размеры блоков-модулей 1 и 2 связаны соотношением l₁= l₂= b₁+b₂+δ , h₁= h₂, с= m, p= 2c+ δ , где l₁, l₂ - длина; b₁, b₂ - ширина; h₁, h₂ - высота; с, m - толщина стенок и полки соответственно полого прямоугольного и Т-образного блоков, р - ширина стенки Т-образного блока и δ - толщина технологического шва между блоками в стеновой кладке, заполняемого строительным раствором.

Стеновая конструкция 10, составленная из трех рядов 11, 12, 13 вертикальных кладок (фиг. 5), образованных сочетанием в рядах полых прямоугольных блоков-модулей 1 и фасонных Т-образных блоков-модулей 2, и каждый ряд которой соединен с предыдущим горизонтальным швом 14, образует по фасаду прямоугольный плоский архитектурно-конструктивный рисунок. При этом каждый из трех рядов 11, 12 и 13 стеновой кладки выполнен с системой вертикальных воздушных каналов 15, образованных полостями блоков-модулей 1 и 2 и составляющих не менее 40% общего объема кладки в рядах.

Стеновые конструкции 16 (фиг. 6) и 17 (фиг. 7) имеют выпуклый архитектурно-конструктивный рисунок фасада и составлены с лицевой стороны соответственно из фасонных Т-образных блоков-модулей 2, конструкция 17 - из сочетания по высоте горизонтальных рядов из полых прямоугольных блоков-модулей 1 и Т-образных блоков-модулей 2.

Стеновую конструкцию В. С. Зубенко возводят следующим образом.

На строительном растворе последовательно возводят горизонтальными лошковыми рядами, составленными из полых прямоугольных блоков-модулей 1 или фасонных Т-образных блоков-модулей 2, три вертикальные кладки (фиг. 5). Горизонтальные ряды из блоков-модулей 1 чередуют по высоте с рядами из блоков-модулей 2 в первой вертикальной кладке (ряду 13) через один ряд, во втором ряду 12 и третьем ряду 11 вертикальных кладок - через три ряда. Блоки-модули 1 укладывают полостью 3 вниз, перекрывая вертикальные колодцы, образованные блоками-модулями 2 в сочетании друг с другом и с блоками-модулями 1, создавая при этом замкнутые воздушные каналы 15. Перед закрытием колодцев внутри их тщательно уплотняют и промазывают все швы. С помощью блоков-модулей 1 осуществляют перевязку горизонтальных рядов в поперечном направлении вертикальных кладок, соединяя две из них между собой на каждом ряду и придавая всей стеновой конструкции свойства монолита.

Стеновая конструкция В. С. Зубенко обладает высокими теплостойкими свойствами в результате наличия не менее 40% в кладке воздушных замкнутых полостей, являющихся лучшим телпоизолятором, имеет широкие архитектурно-конструктивные возможности за счет формирования из блоков плоских выпуклых рисункой фасада. Блоки-модули стеновой конструкции взаимно увязаны по размерам и выполнены и выгодной форме, обеспечивающей снижение концентраций напряжений в кладке и общую высокую прочность конструкции, снижение расхода строительных материалов на 20-25% .

Блоки-модули предложенной формы легко изготовляются из местных строительных материалов на микроДСК в условиях городской и сельской местности. Стеновая конструкция В. С. Зубенко изготовлена как опытный образец фирмой "Интерфейс" в городе Твери и использована при возведении кооперативных утепленных гаражей.

(56) 1. Патент США N 4229922, кл. Е 04 С 1/10, 1980.

2. Патент США N 4597236, кл. Е 04 В 1/02, 1986.

Использование: в области строительства при возведении малоэтажных зданий из мелкоштучных блоков - модулей. Сущность изобретения: стеновая конструкция состоит из слоев, образованных сочетанием в рядах, связанных горизонтальным швом, полых прямоугольных блоков и фасонных Т-образных блоков. При этом каждый из рядов кладки выполнен с системой вертикальных воздушных каналов, составляющих не менее 40% общего объема кладки в рядах. Размеры блоков связаны определенными соотношениями. 1 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. Стеновая конструкция, содержащая не менее двух вертикальных слоев из строительных блоков, каждый последующий ряд которых соединен с предыдущим горизонтальным швом, отличающаяся тем, что каждый слой образован из полых прямоугольных и фасонных Т-образных в плане блоков, установленных с чередованием по высоте и образованием при стыковке со смежным слоем замкнутых воздушных полостей, смещенных относительно друг друга в рядах как по горизонтали, так и по вертикали и составляющих не менее 40% общего объема конструкции. 2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что полость прямоугольного строительного блока ограничена полуцилиндрическими вертикальными боковыми стенками, разнесенными вдоль его длинной стороны, и полуцилиндрическим дном с сопрягаемыми сферическими поверхностями одного радиуса и составляет не менее 40% объема самого блока, а фасонный Т-образный блок имеет вертикальные полуцилиндрические поверхности в местах примыкания стенки к полке с радиусом, равным радиусу сферического сопряжения поверхностей полости прямоугольного блока, при этом размеры блоков связаны соотношениями
l₁= l₂= b₁+b₂+δ; h₁= h₂;
c= m; p= 2c+δ,
где b₁ и b₂ - длина прямоугольного и Т-образного блоков соответственно;
l₁ и l₂ - ширина прямоугольного и Т-образного блоков соответственно;
h₁ и h₂ - высота прямоугольного и Т-образного блоков соответственно;
δ - толщина технологического шва между блоками в стеновой кладке;
c и m -толщина стенок прямоугольного блока и полки Т-образного блоки;
p - ширина стенки Т-образного блока.