СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК Российский патент 1998 года по МПК E04B2/08 

Изобретение относится к строительству, в частности к конструктивным строительным элементам, позволяющим осуществлять безрастворную кладку стен, обеспечивая при этом жесткую фиксацию блоков и других конструктивных элементов в стене, обеспечивая сейсмическую устойчивость сооружений и возможность их демонтажа, создает предпосылки для развития индустрии сборного домостроения.

Известно изобретение под названием "Стена", по которому стена возводится из пустотелых блоков на вкладышах без раствора. Блоки содержат вертикальные сквозные отверстия по середине, выполненные конусообразными, между которыми размещаются конусообразные с двух сторон вкладыши (см. авт. св. СССР 1472605).

К недостаткам выбранного аналога относится то, что конусообразные вкладыши, во-первых, не обеспечивают жесткой фиксации блоков между собой, так как блоки устанавливаются один на другой посредством вставляющихся в отверстия блоков вкладышей, во-вторых, вкладыши выполнены в виде усеченных конусов разных диаметров с противоположных сторон, а блоки имеют конусные отверстия с чередованием на постельных поверхностях больших и меньших диаметров конусов, что требует затрат времени на ориентацию при укладке блоков на разные диаметры вкладышей, что замедляет и усложняет производство работ.

Известен строительный блок, содержащий средний элемент в форме куба и два крайних элемента, имеющих форму параллелепипеда с внутренними полусферическими полостями по центру каждой грани среднего элемента и на обращенных к нему гранях элементов. Соединительные связи элементов блока выполнены из расплавленных в полостях на примыкающих гранях элементов шаров со сквозным центральным каналом и упругой гибкой тягой, проходящей через горизонтальные каналы всех элементов и шаров и концами закрепленной на торцевых гранях крайних элементов (см. авт. св. СССР N 1795027).

Недостатком этого аналога является многокомпонентность и сложность в изготовлении и осуществлении. В то же время аналог содержит элемент в форме куба, выполняющего роль строительного блока.

К недостаткам аналога следует отнести и то, что постельные поверхности кубической части блока имеют фигурные выступы и углубления, а полусферические отверстия выступают в боковых гранях блока.

Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение под названием "Стенка" по авт. св. СССР 1472605, которое принимается за прототип. К недостаткам прототипа относится то, что двусторонний конусный вкладыш имеет конусы разных диаметров, как и конусные отверстия в блоках, что требует напряжения внимания при кладке стены. Вкладыши не создают жесткой стенки блоков, что не обеспечивает сейсмической устойчивости возведенного сооружения.

Цель изобретения - повышение эффективности по возведению и демонтажу несущих конструкций и обеспечению их сейсмостойкости.

Указанная цель достигается тем, что строительный блок выполнен, как минимум, из одного монолитного многогранника в форме куба, составляющего модуль блока, размеры которого берутся в основу расчетов габаритов сооружения в целом и различных его элементов в отдельности. Поверхности всех граней кубического модуля выполнены с минимальной шероховатостью, прямолинейностью ребер, а по центру квадратной грани каждого кубического модуля блока, выполняющих роль нижней и верхней постелей, выполнены сквозные отверстия с резьбой, сопряженной с винтовой шпилькой, образующих винтовую пару, при этом резьба в сквозном отверстии может выполняться как в самом теле блока, так и в виде закладной детали. Из отдельных кубических модулей и целых модулей с половинками, полученными диагональным отсечением 1/2 модуля, как минимум, у двухмодульного блока, путем их монолитного соединения блоки могут состоять из серии как целых, так и целых блоков с половинками, обеспечивающих прочность на сжатие, растяжение и изгиб.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение отличается тем, что блок содержит, как минимум, один монолитный кубический модуль, а общая длина многомодульного блока всегда должна быть кратной размерам выбранного модуля и конструкционной прочности материала, из которого блок изготовлен, с учетом возможного применения армирования для длинномерных изделий: консолей, выполняющим роль опор для эркеров, балконов, перекладин и перемычек для оконных, дверных и иных проемов в возводимых стенах, при этом крепежные элементы в виде шпилек изготавливаются из материалов со свойствами упругой деформации, обеспечивающих жесткую стяжку между блоками и другими сборными элементами (консолями, перемычками и т.п.), обеспечивающими устойчивость и целостность сооружений при воздействии на него колебаний любых направлений.

На фиг. 1 изображен вид с фасада, фрагмент арочной кладки стены из модульных блоков с винтовыми крепежными элементами, где цифрами обозначены: 1 - одномодульный кубический блок, 2 - полуторамодульный блок (со срезом по диагонали), 3 - 2,5 модульный блок, 4 - 8-ми модульная перемычка, 5 - пунктиром обозначена - осевая линия винтовых пар крепежных элементов, 6 - (пунктиром) - обозначена условная граница модулей.

На фиг. 2 - вид сбоку, изображен фрагмент балконной консоли, где 1 - стенка из двухмодульных блоков, 2 - 5,5 - модульная консоль балкона, 3 - осевые линии винтовых пар крепежных элементов (пунктиром), 4 - условная граница между модулями блока (пунктиром).

На фиг. 3 - вид с фасада, изображен фрагмент кладки оконных и дверных проемов, где 1 - стена из двух модульных блоков, 2 - 8 -ми модульная перемычка, 3 - осевая линия винтовых пар крепежных элементов (пунктиром), 4 -условная граница между модулями блока (пунктиром).

На фиг. 4 - вид сбоку, изображен фрагмент карниза, где 1 - 2,5 модульный блок, 2 - трехмодульный блок, 3- 3,5 модульный блок, 4 - осевая линия винтовых крепежных элементов (пунктиром), 5 - условная линия между модулями блока (пунктиром).

На фиг. 5 - в плане изображена (а) - стена из двухмодульных блоков, где 1 - блоки, 2 - винтовая пара крепежного элемента, 3 - сквозные теплотехнические отверстия, (б) - стена из 2 - 3-х модульных блоков, где 1 - блоки, 2 - винтовая пара крепежных элементов, 3 - теплотехнические сквозные отверстия.

На фиг. 6 - вид сбоку, изображена шпилька, где 1 - головка шпильки под торцевой ключ, которую может заменять шлиц (проточка, канавка под отвертку), 3 - резьба.

Шпилька может изготавливаться как из стержней, так и из труб. Длина шпильки для полного блока составляет высоту блока, для половинчатой части 0,5 высоты.

На фиг. 7 - в плане (позиция "а") изображен фрагмент колонны из двухмодульных блоков, где 1 - блоки, 2 - винтовая пара крепежного элемента, 3 - условная граница между модулями блока (пунктиром); (позиция "б") - в плане фрагмент крестообразной колонны из трех модульных блоков, где 1 - трехмодульные блоки, 2 - винтовая пара крепежного элемента; (позиция "в") - в плане восьмигранная колонна из трехмодульных и пирамидальных блоков, где 1 - трехмодульный блок, 2 - пирамидальный блок, 3 - винтовые пары крепежных элементов, 4 - условная граница между модулями и полумодулями (пунктиром).

На фиг. 8 - в плане изображена стена с отводами перегородок, где 1 - стена из блоков с любым количеством модулей, 2 - отвод перегородки из двухмодульного блока, 3 - винтовая пара крепежного элемента, 4 - отвод перегородки из трехмодульного блока.

На фиг. 9 - вид сбоку изображен фрагмент кладки крыльца или лестничного марша, где 1 - модульные блоки в связке, 2 - осевая линия винтовых пар крепежных элементов (пунктиром), 3 - заглушки отверстий винтовых пар.

На фиг. 10 - вид сбоку, изображен фрагмент "малой архитектуры" - скамейки, выложенной в форме силуэта животного, где 1 - одномодульный кубический блок, 2 - осевая линия винтовых пар крепежных элементов, 3 - шестимодульная перемычка, 4 - заглушка резьбового отверстия.

На фиг. 11 - вид сверху, изображен фрагмент кладки винтовой лестницы из трехмодульных блоков, где 1 - трехмодульный блок, 2 - винтовая пара крепежного элемента.

На фиг. 12 - вид сбоку, изображена заглушка винтовых отверстий для верхних и последних рядов блоков.

Сборка блоков в стену, а также оснований консольных элементов, перемычек и перекладин над проемами в стенах, других элементов осуществляется следующим образом: фундаментные блоки, изготовленные по модульному принципу, с учетом модульной сетки блоков (расстояний между осями отверстий с резьбой) в подготовленной траншее, укладываются в связку с скрепляются шпильками с помощью ручного электроинструмента. Модульные блоки 1, 2, 3, 4 (фиг. 1) и винтовые пары 5 в них, изготовленные в заводских условиях на прецизионном оборудовании, обеспечивают совместимость отверстий винтовых пар, так как в основе лежит модульный принцип, квадратные грани. Шпилька (фиг. 6) закручивается из верхнего блока в нижерасположенный на половину своей длины. При укладке первого ряда половина длины вывинченных из отверстий шпилек уйдет в грунт, следующие ряды обеспечивают любой вид связки и винтовую стяжку верхних блоков с нижними (шпильки закручиваются до упора в нижерасположенные) за счет высокой точности расположения винтовых отверстий на блоках и правильности их формы. Блок поступает на строительную площадку со шпильками в каждом отверстии. После укладки очередного ряда модульных блоков в связку их отверстия совпадают, что позволяет скреплять их шпильками, вворачивая их с помощью электроинструмента на половину их длины до упора в расположенную ниже, начиная от первого ряда фундамента до последнего ряда стены. Это позволяет изготавливать сооружения индустриальным способом и собирать элемента на строительной площадке по сборочным чертежам.

Блоки, состоящие из одного кубического модуля, используются, как правило, для кладки сооружений малой архитектуры и для кладки в связку не используются.

Применение винтовых крепежных элементов обеспечивает жесткое сцепление блоков в связке, сейсмическую устойчивость стен при сдвигах в любом направлении, за счет минимальной шероховатости всех граней исключается применение связующих растворов и составов, что создает предпосылки для снижения трудоемкости при выполнении отделочных наружных и внутренних работ, так как декоративная поверхность модульных блоков может выполняться в заводских условиях.

Для обозначения кубического модуля в блоке на боковые (ложковых) грани могут наноситься риски или цветные линейные полоски, что создает имитацию кладки стен из блоков кубической формы. Дверные, оконные и иные проемы в стенах выполняются соразмерными и кратными размерам выбранного модуля блока, диапазон размеров которых может быть равным для различных природно-климатических зон и назначений сооружений. В модулях блоков над проемами (фиг. 1,3) винтовые отверстия не изготавливаются.

В основу предлагаемого решения положен блок, состоящий, как минимум, из одного кубического модуля. Количество модулей в блоке может быть и большим с учетом целесообразности, конструкционной прочности используемого материала, удобства при монтаже и назначения кладки модульные блоки могут изготавливаться, как минимум, полуторными, со срезанной по диагонали половинкой блока. Использование таких блоков иллюстрируется на фиг. 1, 2, 4, 7(в), 10. В срезанных по диагонали частях блоков длина шпильки составляет 0,5 длины обычной шпильки.

В описании используются термины "модуль" и "модульная сетка", представляющие собой размеры блока в миллиметрах и расстояние между осевыми линиями отверстий винтовых пар, которые принимаются при расчете габаритов здания, а также с учетом природно-климатических условий местности, выбранной для возведения сооружения.

Техническое решение позволяет организовать индустрию по сборно-разборному быстро возводимому домостроению в любых климатических и сейсмических условиях. Материалом для изготовления модульных блоков могут служить древесные бруски, пластические массы, разнообразные полимерные неконцерогенные материалы, керамика, древесно-стружечно-волокнистые материалы, строительные минеральные композиты и из различных отходов: бумаги, растительного сырья: соломы, мякины, измельченных и спрессованных стеблей растений, а также на основе бетона и других материалов. В зависимости от назначения здания и требованиям к несущим конструкциям винтовая пара - шпилька и трубка с внутренней резьбой, если резьба выполняется не в самом теле блока, может изготавливаться из металлических, пластмассовых, композитных стержней и труб в заводских условиях в виде закладных деталей.

Изобретение относится к строительству, в частности к конструктивным строительным элементам, позволяющим осуществлять безрастворную кладку стен, обеспечивая жесткую фиксацию блоков и сейсмическую устойчивость. Цель изобретения - повышение эффективности по возведению и демонтажу стен и сейсмостойкости сооружений. Тело строительного блока выполнено, как минимум, из одного монолитного кубического модуля, по центру ложковых граней которого изготовлено сквозное резьбовое отверстие, сопряженное со шпилькой, длина которой соответствует высоте блока. 12 ил.

Строительный блок в форме многогранника с отверстием, сопряженным с крепежным элементом, отличающийся тем, что он выполнен длиной, кратной длине, как минимум, одного модульного блока, имеющего форму куба со сквозным резьбовым отверстием, расположенным по центру нижней и верхней граней, а крепежный элемент выполнен в виде шпильки длиной, равной высоте куба, с возможностью ее вворачивания с помощью ручного электроинструмента.