СТРОИТЕЛЬНЫЙ КАМЕНЬ Российский патент 2000 года по МПК E04C1/00 E04B2/14 

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям строительных камней, широко применяемых при кладке наружных и внутренних стен.

Известен кирпич с открытой снизу пустотой. В перекрывающей эту пустоту диафрагме выполнено отверстие для захватывания кирпича пальцами рук при обмакивании его в раствор и укладке на место (см. а.с. СССР N 50272 по кл. E 04 С 1/06, заявл. 15.03.34 "Фасонный кирпич").

Такой кирпич при размере пустоты, соответствующем большей части внутреннего объема кирпича, имеет хорошее термическое сопротивление, однако подвержен опасности разрушения путем пролома, скола, трещинообразования и т. п. его тонких стенок под действием приложенной нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту к заявляемому решению и выбранным в качестве прототипа является строительный камень с расположенными рядами поперек направления теплового потока щелевидными открытыми снизу пустотами, отделенными по длине ряда перемычками. Пустоты выполнены основной и доборной длины и размещены с чередованием рядов, один из которых содержит две пустоты основной длины, а другой одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины. Перемычки в смежных рядах смещены относительно друг друга на половину пустоты основной длины, при этом продольный размер пустоты основной длины составляет 0,346-0,397 размера камня вдоль пустотных рядов (см. Семенцов С.А. Каменные конструкции. М., Государственное изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1953, с. 54-55, рис. 26).

Такой строительный камень, по сравнению с аналогом, более прочен за счет замены одной пустоты группой щелевидных пустот. Однако с точки зрения обеспечения прочности камня интервал соотношения размеров, описывающий продольный размер пустоты основной длины, в прототипе неоправданно сужен. При таком выполнении пустот перемычки образуют широкие "мостики холода", т.е. участки камня без пустот хорошо проводящие вследствие этого тепловой поток. Это приводит к недостаточно высокому термическому сопротивлению камня, что и является его недостатком.

Задачей настоящего изобретения является улучшение термического сопротивления камня при обеспечении высокой прочности.

Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи, является оптимизация размеров пустот в камне.

Указанная задача решается за счет того, что в известном строительном камне с расположенными рядами поперек направления теплового потока щелевидными открытыми снизу пустотами, отделенными друг от друга по длине ряда перемычками, пустоты выполнены основной и доборной длины и размещены с чередованием рядов, один из которых содержит две пустоты основной длины, а другой - одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины, перемычки в смежных рядах смещены относительно друг друга на половину пустоты основной длины, согласно изобретению, продольный размер пустоты основной длины составляет 0,398-0,456 размера камня вдоль пустотных рядов.

Кроме того, строительный камень может содержать три пустотных ряда с поперечным размером пустоты 0,158-0,25 размера камня поперек пустотных рядов.

Строительный камень может также содержать более трех пустотных рядов с поперечным размером пустоты 0,04-0,125 размера камня поперек пустотных рядов.

Исследования по источникам патентной и научно-технической информации показали, что заявляемый строительный камень неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Строительный камень может быть изготовлен на любом специализирующемся в данной отрасли предприятии, т. к. для этого требуется стандартное высокомощное гидравлическое оборудование, выпускаемое промышленностью. Такой камень может быть широко использован при строительстве объектов промышленного и гражданского назначения, т.е. является промышленно применимым.

Размещение пустот в камне заявляемым образом позволяет не только оптимально перераспределить по всему объему камня местные напряжения, возникающие в нем от нагрузок, но и обеспечить максимальную длину "мостика холода" при минимальной его ширине, т. е. наибольшим образом затруднить проникновение теплового потока от наружной грани строительного камня к его внутренней грани. При этом увеличение продольного размера пустоты основной длины более 0,456 размера камня вдоль пустотных рядов снижает прочностные характеристики камня ниже критического уровня, а уменьшение этой величины менее 0,398 размера камня вдоль пустотных рядов расширяет "мостик холода" настолько, что значительно ухудшает термическое сопротивление строительного камня.

Удачное сочетание термопрочностных характеристик строительного камня с технологичностью изготовления обеспечивает выполнение камня с тремя пустотными рядами при поперечном размере пустоты 0,158-0,25 размера камня поперек пустотных рядов.

Выполнение камня с более чем тремя пустотными рядами при поперечном размере пустоты 0,04- 0,125 размера камня поперек пустотного ряда положительно влияет на термопрочностные характеристики.

Таким образом, заявляемый строительный камень позволяет за счет оптимизации размеров пустот обеспечить улучшение термического сопротивления при обеспечении высокой прочности.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором изображен строительный камень в аксонометрии.

Строительный камень содержит щелевидные открытые снизу пустоты 1 основной длины и пустоты 2 доборной длины. Пустоты 1,2 расположены рядами поперек пересекающего камень направления теплового потока, показанного на чертеже стрелками 3. Пустоты 1,2 отделены друг от друга по длине ряда перемычками 4. Пустотные ряды выполнены двух типов, один из которых состоит из двух пустот 1 основной длины, другой - из одной пустоты 1 основной длины, размещенной между двух пустот 2 доборной длины. Длина пустоты 2 доборной длины подбирается таким образом, чтобы обеспечить такую же толщину торцовой стенки строительного камня, какая обеспечивается около пустоты 1 основной длины. Перемычки 4 в смежных рядах смещены относительно друг друга на половину длины пустоты 1 основной длины. При этом "мостик холода" (на чертеже обозначен пунктирной линией 5) образует перемычка 4 между пустотами первого ряда (считая от наружной со стороны теплового потока грани строительного камня), участок камня между пустотами первого и второго ряда с длиной равной половине длины пустоты 1 основной длины, перемычка 4 между пустотами второго ряда и т. д. до внутренней грани строительного камня, т.е. "мостик холода" имеет максимально возможную длину. При этом оптимальные размеры пустот в строительном камне позволяют перераспределить нагрузку по всему объему камня, обеспечив также размеры "мостика холода", которые минимально снижают термическое сопротивление, т. е. обеспечивается по сравнению с прототипом улучшение термического сопротивления камня при его высокой прочности.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям строительных камней, широко применяемых для кладки наружных и внутренних стен. Техническим результатом является оптимизация размеров пустот в камне. Строительный камень с расположенными рядами поперек направления теплового потока щелевидными открытыми снизу пустотами, отделенными друг от друга по длине ряда перемычками, пустоты выполнены основной и доборной длины и размещены с чередованием рядов, один из которых содержит две пустоты основной длины, а другой - одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины, перемычки в смежных рядах смещены относительно друг от друга на половину пустоты основной длины, причем продольный размер пустоты основной длины составляет 0,398 - 0,456 размера камня вдоль пустотных рядов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Строительный камень с расположенными рядами поперек направления теплового потока щелевидными открытыми снизу пустотами, отделенными друг от друга по длине ряда перемычками, пустоты выполнены основной и доборной длины и размещены с чередованием рядов, один из которых содержит две пустоты основной длины, а другой - одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины, перемычки в смежных рядах смещены относительно друг друга на половину пустоты основной длины, отличающийся тем, что продольный размер пустоты основной длины составляет 0,398 - 0,456 размера камня вдоль пустотных рядов. 2. Строительный камень по п.1, отличающийся тем, что содержит три пустотных ряда с поперечным размером пустоты 0,158 - 0,25 размера камня поперек пустотных рядов. 3. Строительный камень по п.1, отличающийся тем, что содержит более трех пустотных рядов с поперечным размером пустоты 0,04 - 0,125 размера камня поперек пустотного ряда.