ОБЛЕГЧЕННАЯ ПАКЕТНАЯ СТЕНА ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2005 года по МПК E04B2/30 

Назначение и область применения "Облегченной пакетной стены" относится к строительным конструкциям и предназначается для возведения наружных и внутренних стен, перегородок в отапливаемых и неотапливаемых зданиях и сооружениях, а также для устройства фундаментов и ограждений. Она может применяться для малых архитектурных форм и элементов благоустройства.

В качестве аналога изобретения рассматривается из всех имеющихся облегченных стен наиболее близкая системы Власова А.С. "Облегченная колодцевая кладка". Аналог представляет собой две противолежащие продольные стенки в полкирпича, связанные между собой поперечными перегородками в полкирпича, которые совместно образуют колодцы. Конструкция аналога изложена в учебном пособии "Технология каменных и монтажных работ", г.Москва, 1980 г., стр.61-63. Продольные и поперечные стенки аналога выполняются из мелкоштучных материалов, таких как силикатный, глиняный, керамический кирпич на строительных растворах, поэтому в продольных и поперечных стенках много горизонтальных и вертикальных сквозных швов, воспринимающих изгибающие моменты из плоскости продольных стенок от воздействия сыпучих и монолитных материалов, которыми заполняются колодцы. В связи с этим прочность продольных стенок в большей степени зависит от прочности швов, которые зависят от качества раствора и качества кладки. Возведение зданий и сооружений со стенами аналога требует больших трудозатрат на кирпичную кладку и штукатурку.

Сущность изобретения выражается в том, что для быстровозводимой и экономичной ограждающей стеновой конструкции две противолежащие продольные стенки из продольных элементов, которые располагаются в них смежно и сопрягаются между собой связующими элементами по 4 сторонам, одновременно сопрягаются продольные стенки. При таком взаимном расположении продольных и связующих элементов, последние воспринимают горизонтальные усилия от воздействия материалов, которыми заполняются полости, и уменьшают возможности возникновения изгибающих моментов из плоскости продольных стенок. Все это обеспечивает необходимую устойчивость каждого элемента и всей конструкции в целом, при этом элементы в ней с учетом прочности материала можно делать по толщине меньше, а по длине и высоте больше. В такой стене через один ряд выполняются ряды из связующих элементов в горизонтальной плоскости, которые также сопрягают продольные элементы в противолежащих продольных стенах по одной из 4 сопрягаемых сторон, при этом ряды могут быть сплошные и с прозорами, расположение связующих элементов 2 в ряду с продольными элементами I зависят от длины последних. Продольные и связующие элементы изготавливаются из различных материалов необходимых размеров прямоугольной, прямоугольной с прозорами, трапецеидальной и других геометрических форм. Они имеют сплошные, прямоугольные, круглые, полукруглые, полые, ребристые, тонкостенные, стержневые, составные поперечные сечения. Для усиления конструкции "Облегченной пакетной стены" в полости устанавливаются металлические стержни, каркасы, сетки, которые связаны с предельными стенками и связующими элементами металлическими прутками. Лицевые поверхности "Облегченной пакетной стены"..., как наружные, так и внутренние можно оформлять различными орнаментами: облицевать деревом, металлом, керамикой и другими материалами, а также окрашивать различной гаммой красителей непосредственно на предприятиях при их изготовлении. В зависимости от качества отделки лицевых поверхностей отделочные работы на стройплощадке могут быть при возведении "Облегченной пакетной стены"... сведены к затирке и расшивке швов. Конструкция может стыковаться с любыми строительными конструкциями из любых материалов, позволяет повышать производительность труда с использованием малой механизации вместо дорогостоящих строительных машин, значительно экономятся дорогостоящие строительные материалы. Бескаркасные металлические облегченные стены можно использовать для различных целей. Полости в стенах заполняются материалами не всегда и зависят от их назначения, от конструкции и расположения, например, при возведении внутренних стен и перегородок, неотапливаемых зданий и сооружений, малых архитектурных форм и элементов благоустройства.

К описанию прилагаются чертежи, на которых выполнены графические изображения "Облегченной пакетной стены"... На фиг.1 изображено взаимное расположение продольных элементов 1 и доборных продольных элементов 6 с торцами связующих элементов 2, 3, 4 в плоскостях продольных стенок. На фиг.2 изображен разрез (по А-А), где в полости расположены вкладыши 5 и металлические стержни 7 с металлическими соединительными прутками 8, а также показано сопряжение продольных стенок связующими элементами 2, 3, 4. На фиг.3 (по Б-Б) изображен 3 ряд со сплошным расположением в горизонтальной плоскости связующих элементов 2. На фиг.4 (по В-В) изображен 5 ряд с прозорами (с разрывами) связующих элементов 2. На фиг.5 (по Г-Г) изображены 7, 9, 11 ряды из связующих элементов 2 с прозорами. На фиг.6 (по Д-Д) - 13 ряд тонкостенных связующих элементов 2, сплошных и с прозорами. На фиг.7 (Е-Е) - 15 и 17 ряды в горизонтальной плоскости из стержневых связующих элементов 2. На фиг.8 - продольные элементы 1, 6, связующие элементы 2, 4 и вкладыши 5 прямоугольной геометрической формы с прямоугольным поперечным сечением элементов 1, 2, 4, 5, 6. На фиг.9 (Ж-Ж) - составное поперечное сечение элементов 1, 2, 5. На фиг.10 (Ж-Ж) - сплошное поперечное сечение элементов 1, 2, 3, 4, 5, 6. На фиг.11 (Ж-Ж) - тонкостенное сплошное прямоугольное поперечное сечение элементов 1, 2. На фиг.12 (Ж-Ж) - полукруглое сплошное поперечное сечение продольных элементов 1. На фиг.13 - продольные элементы 1, связующие элементы 2 прямоугольной геометрической формы с ребристыми, полыми прямоугольными поперечными сечениями. На фиг.14 (по З-З) - элементы 1, 2 с ребристыми поперечными сечениями. На фиг.15 (по З-З) - элементы 1, 2 с ребристыми тонкостенными поперечными сечениями. На фиг.16 (по З-З) - элементы 1, 2 с полыми поперечными сечениями с отверстиями или щелями. На фиг.17 (по З-З) - элементы 1, 2 с полым тонкостенным поперечным сечением. На фиг.18 - продольные элементы 1, связующие элементы 2 прямоугольной геометрической формы с прозорами. На фиг.19 (И-И) - поперечное сечение элементов 1, 2 с прозорами. На фиг.20 - продольные элементы 1, связующие элементы 2 прямоугольной геометрической формы прямоугольного поперечного сечения из стержней. На фиг.21 (К-К) - поперечное сечение элементов 1, 2 из стержней. На фиг.22 - связующие элементы 2 прямоугольной геометрической формы с пазами и четвертями в концах. На фиг.23 (Л-Л) - продольное сечение связующих элементов 2 с четвертями и пазами. На фиг.24 - продольные элементы 1 прямоугольной геометрической формы с четвертями в торцах. На фиг.25 (М-М) - продольное сечение продольных элементов 1 с четвертями в торцах. На фиг.26 и 28 - связующие элементы 3 трапецеидальной геометрической формы с пазами в концах и без. На фиг.27 (Н-Н) - продольное сечение связующего элемента 3 без четвертей и пазов. На фиг.29 (О-О) - продольное сечение связующего элемента 3 с пазами в концах. На фиг.30 - изображено в плане крепление в местах взаимного примыкания продольных элементов 1 и связующих элементов 2, 3. На фиг.31 - фасад продольных элементов 1 и связующих элементов 2 прямоугольной геометрической формы прямоугольного составного сечения из составляющих изделий с четвертями в местах взаимного примыкания по их длине и в торцах. На фиг.32 (П-П) - поперечное сечение элементов 1, 2, показанное на фиг.31, где а - составляющее изделие сплошного поперечного сечения с четвертями, б - составляющее изделие полого поперечного сечения с четвертями, в - составляющее изделие ребристого поперечного сечения с четвертями. На фиг.33 - фасад продольных элементов 1 и связующих элементов 2 прямоугольной геометрической формы прямоугольного поперечного сечения без пазов и четвертей. На фиг.34 (Р-Р) - поперечное сечение элементов 1, 2, показанное на фиг.33, где г - составляющее изделие сплошного прямоугольного поперечного сечения, д - составляющее изделие прямоугольного поперечного сечения с прозорами, е - составляющее изделие полого прямоугольного поперечного сечения из ложного бруса. На фиг.35 - продольное вертикальное сечение ложного бруса. На фиг.36 (Т-Т) - полое прямоугольное поперечное сечение ложного бруса, заполненного местными материалами. На фиг.37 - фасад из продольных элементов 1 и связующих элементов 2 прямоугольной геометрической формы с тонкостенным полым прямоугольным поперечным сечением. На фиг.38 (У-У) - поперечное сечение фрагмента стены на фиг.37. На фиг.39 (Ф-Ф) - поперечное сечение фрагмента стены на фиг.37. На фиг.40 - фасад продольных элементов 1 и связующих элементов 2 прямоугольной геометрической формы. На фиг.41 (Х-Х) - прямоугольное тонкостенное полое поперечное сечение элементов 1, 2 (см. фиг.13 и фиг.17) на фиг.40 с закруглениями в углах. На фиг.42 - вкладыши 5 прямоугольной геометрической формы сплошного прямоугольного поперечного сечения. На фиг.43 (Ч-Ч) - продольное сечение вкладышей 5 с ребристыми боковыми поверхностями. На фиг.44 изображена "Облегченная пакетная стена"... в аксонометрии.

Возможность осуществления изобретения "Облегченная пакетная стена"... Сущность характеризуется тем, что в противолежащих продольных стенках на фиг.1 расположены продольные элементы 1, которые в каждом ряду сопрягаются связующими элементами 2, 3, 4, при этом через один ряд продольных элементов 1 выполнен ряд из связующих элементов 2. На фиг.2 (по А-А) изображен поперечный разрез продольных стенок, которые связаны между собой связующими элементами 2, 3, 4. Взаимное расположение элементов 1, 2, 3, 4, 5, 6, показанное на фиг.1, фиг.2, фиг.44, где смежные продольные элементы 1 в продольных стенках сопрягаются связующими элементами 2, 3, 4 по четырем сторонам, при этом обеспечивается устойчивость каждого элемента в отдельности и всей конструкции в целом. Все это, с учетом прочности материалов, из которых они изготовлены, позволяет элементы по толщине делать меньше, а по длине и высоте больше. На фиг.3 (по Б-Б) расположены в 1 и 3 рядах связующие элементы 4 и 2, в 2 ряду продольные элементы 1 составного поперечного сечения (см. фиг.8, фиг.31, фиг.33), что позволяет увеличивать их размеры без использования грузоподъемных механизмов, в этом же ряду расположены связующие элементы 3, имеющие трапецеидальную геометрическую форму (см. фиг.26, фиг.28), совместно с вкладышем 5 (см. фиг.42) элементы 1, 2, 3, 4 образуют фундаментальную конструкцию, где связующие элементы 4 одновременно являются фундаментальными подушками (см. фиг.8), которые можно с основанием элемента 3 уширять, обеспечивая необходимую площадь спирания. Связующие элементы 2 в третьем ряду имеют ребристое поперечное сечение (см. фиг.8, фиг.13), что позволяет экономить строительные материалы. Экономия строительных материалов получается за счет применения в продольных и связующих элементах изделий: б, в, д, е (фиг.31, фиг.33). На фиг.4 (по В-В) связующие элементы 2, расположенные в 5 ряду, выполнены с прозорами (с разрывами между ними) и имеют сплошное или ребристое поперечное сечение (см. фиг.8, фиг.13). В 4 ряду расположены продольные элементы 1, имеющие ребристые поперечные сечения (см. фиг.13). В продольных стенках над 4 рядом, где нет связующих элементов 2, в 5 ряду имеются прозоры, которые заполнены доборными продольными элементами 6. Такая конструкция стены дополнительно экономит строительные материалы за счет связующих элементов 2, при этом значительно уменьшается площадь поперечного сечения мостика холода, что значительно сберегает тепло в зданиях при эксплуатации. На фиг.5 в рядах 7, 9, 11 расположены связующие элементы 2 с прозорами, которые в 6, 8, 10 рядах сопрягают продольные элементы 1. В 6 ряду продольные элементы 1 имеют полое прямоугольное сечение с заполнением различными материалами и без заполнения (см. фиг.13), в 8 ряду полукруглое сплошное поперечное сечение (см. фиг.8), а в 10 ряду составное поперечное сечение (см. фиг.8, фиг.31, фиг.33). Связующие элементы 2 в 6 ряду имеют составное поперечное сечение (см. фиг.31, фиг.33), в 8 ряду сплошное, полое поперечное сечение или с прозорами (см. фиг.8, фиг.13, фиг.18), в 10 ряду сплошное, полое или с прозорами поперечное сечение (см. фиг.8, фиг.13, фиг.18). Такая конструкция стены позволяет дополнительно экономить строительные материалы при высокой прочности и устойчивости, а также значительно уменьшает площадь поперечного сечения мостика холода, что также сберегает тепло в здании при его эксплуатации. Продольные элементы 1 и связующие элементы 2 составного поперечного сечения (см. фиг.31 и фиг.33) за счет применения составляющих изделий: б, в, г, е позволяет экономить строительные материалы и сберегать тепло при эксплуатации здания. В случае, если в качестве материала в составных элементах 1, 2 применяется дерево, то для составляющих изделий можно использовать древесину диаметром менее 150 мм, которая в настоящее время в строительстве в этих целях не применяется. В случае с полукруглыми продольными элементами 1 лес пилится с 3-х сторон, а с 4 стороны не пилится, т.к. этой стороной укладываются во внутрь стены. Деревянные элементы 1, 2 можно изготовлять на предприятии с высокой степенью индустриальности на потоке по индивидуальному заказу. На фиг.6 (Д-Д) в 13 ряду расположены связующие элементы 2 с тонкостенными сплошными прозорами и ребристыми поперечными сечениями (см. фиг.8 и фиг.13), возможны с тонкостенными полыми поперечными сечениями (см. фиг.37). В 12 ряду расположены продольные элементы 1 и связующие элементы 2 с тонкостенными сплошными прозорами и ребристыми поперечными сечениями (см. фиг.8 и фиг.13), возможны с тонкостенными полыми сечениями (см. фиг.37). В этом случае, конструкция стены выполняется без каркаса, так как сама по себе выполняет функции каркаса и ограждающей конструкции, и может выполняться из листовой стали, резины, пластика и т.п.

На фиг.37 продольные и связующие элементы 1, 2 с прямоугольными полыми поперечными сечениями изготовлены как баллоны из металла или резины, заполнены инертными газами, жидкостями в противопожарных целях или для создания особого термовлажностного режима. В такой конструкции, благодаря отсутствию каркаса, и за счет элементов с ребристыми прозорами и полыми поперечными сечениями достигается дополнительная экономия материалов и увеличение производительности труда, а также за счет того, что стенки можно изготовить отдельными частями или полностью на предприятиях и поставлять на объекты с высокой степенью готовности. На фиг.7 (Е-Е) в 15 и 17 рядах связующие элементы 2 выполнены из стержней (см. фиг.23), которые сопрягают продольные элементы 1 в 14 и 16 рядах из стержней. В этих же рядах продольные элементы 1 сопрягаются связующими элементами 2, выполненными из стержней. Такая "Облегченная пакетная стена" представляет собой пространственную легкую конструкцию, которую можно изготовить отдельными блоками, транспортировать на место и собрать с последующим заполнением и облицовкой листовыми и рулонными материалами. Кроме всего такая конструкция при заполнении стеклом позволяет делать максимальное боковое освещение при относительно малой потере тепла, за счет двойного остекления, при эксплуатации здания. Техническим результатом конструкции является экономия дорогостоящих строительных материалов со значительным использованием местных, например, песка вместо бетона и камней, которая образуется за счет полостей и возможности уменьшать толщину элементов 1, 2, а также за счет устройства прозоров в рядах и элементах 1, 2, при этом толщину стены можно делать любую, прочность и устойчивость обеспечивается, за счет возможности увеличить длину и высоту элементов 1, 2 увеличивается производительность и ускоряется возведение стены. Конструкция позволяет, в отличие от существующих, максимально уменьшить площадь поперечного сечения мостика холода, что позволяет сохранять значительное количество тепла при эксплуатации здания. Устройство металлических стен без каркаса дает большую экономию металлопроката и ускоряет возведение их, при этом элементы стены могут быть изготовлены на предприятии со 100% готовностью, привезены на объект и установлены с минимальными трудозатратами, то же самое из деревянных конструкций с готовностью до 50%, а также из других современных эффективных материалов. При устройстве стен из стержневых элементов с заполнением их стеклом возможно до 100% бокового освещения, а при двойном остеклении сохраняется значительное количество тепла при эксплуатации здания. В таких стенах можно предусмотреть тепловые завесы, можно при металлическом заполнении элементов из стержней использовать их как воздуховоды для вентиляции, что также при их использовании одновременно как ограждающая конструкция дает значительную экономию ресурсов. В настоящем описании не рассматривается архитектурно-художественные возможности конструкции, которые безграничны, но следует отметить, что в них заключены назначения несущих, ограждающих и одновременно художественных элементов, это несет в себе большие возможности и с экономической стороны. Возведение "Облегченной пакетной стены"... представляет собой сборку, при этом в местах взаимного примыкания продольных и связующих элементов выполняются крепления в зависимости от материала их изготовления, так бетонные и каменные элементы крепятся на растворе с четвертями, пазами, но возможно и без них. Деревянные обязательно крепятся нагелями, шпонками, четвертями, пазами и без них, на врубке, крепежом. Металлические на сварке и при помощи болтовых, саморезов и других видов крепежа. Резиновые, пластиковые, керамические, пластмассовые, стеклянные и другие (все материалы перечислить нет возможности) на клею и крепеже. В конструкции продольные и связующие элементы могут быть из одного материала, например: бетона, дерева, металла, резины и т.д., а могут быть из разных: бетон и металл, резина и дерево, и т.д. Из чертежа, где на фиг.44 "Облегченная пакетная стена" в аксонометрии, видно, что одновременно могут быть различные виды конструктивного решения: элементы фундамента бетонные и каменные на фиг.3 (см. фиг.8, 15, 26, 28, 31, 33), элементы стены бетонные, деревянные и каменные на фиг.4 (см. фиг.8, 13, 18, 31, 33). Элементы стены бетонные, деревянные на фиг.5 (см. фиг.8, 18, 31, 33). Элементы стены металлические, резиновые, пластмассовые, пластиковые, стеклянные на фиг.6 (см. фиг.13, 37, 40). Элементы стены стержневые металлические, деревянные на фмг.7 (см. фиг.20) с листовым заполнением: металлическим, стеклянным, деревянным, пластмассовым, пластиковым или обертыванием рулонными материалами: пленки, ткани и т.п., любой элемент находится в единой конструкции с остальными при любом его расположении, например, стержневые с составными или полыми, и наоборот. Дополнительную прочность и устойчивость конструкции придает металлический стержень 7 с металлическими соединительными прутками 8 на фиг.2, которые связаны с продольными стенками и связующими элементами 2, а также с фундаментальными элементами 1, 2, 3, 5, при этом металлические стержни 7 могут быть основанием стоек металлического ограждения, расположенного поверх "Облегченной пакетной стены" и находящегося с ней как единое целое. Всех технических возможностей перечислить в описании затруднительно, так как их много и будут выявляться в дальнейшем при научно-технических и проектно-конструкторских разработках, например, элементы с пазами и четвертями исключают сквозные швы и защищают конструкцию от атмосферных воздействий, элементы с полыми поперечными сечениями могут выполняться с отверстиями и щелями для заполнения их полостей различными материалами, элементы с полыми поперечными сечениями, выполненные как баллоны, заполненные жидкостью, могут использоваться как нагревательные приборы, элементы с тонкостенными поперечными сечениями могут быть ребристыми, сетчатыми, в конструкции имеются бесконечные возможности, связанные с архитектурно-художественными разработками с применением самых современных материалов и т.д.

Изобретение относится к строительным конструкциям и предназначено для возведения наружных и внутренних стен, перегородок в отапливаемых и неотапливаемых зданиях и сооружениях, а также для устройства фундаментов и ограждений. Технический результат: обеспечение быстроты возведения стеновых конструкций и получение экономичной стеновой конструкции с использованием простаивающих производственных площадей. Облегченная стена состоит из двух противолежащих, связанных между собой, с образованием между ними полостей, продольных стенок, причем две противолежащие продольные стенки выполнены из смежно-расположенных продольных элементов, которые в каждом ряду по четырем сторонам сопрягаются связующими элементами, при этом ряды в стенках через один ряд продольных элементов выполнены из связующих элементов сплошных и с просветами, причем связующие элементы одновременно сопрягают противолежащие продольные стенки. 4 з.п. ф-лы, 44 илл.

1. Облегченная стена, состоящая из двух противолежащих, связанных между собой с образованием между ними полостей продольных стенок, отличающаяся тем, что две противолежащие продольные стенки выполнены из смежно-расположенных продольных элементов, которые в каждом ряду по четырем сторонам сопрягаются связующими элементами, при этом ряды в стенках через один ряд продольных элементов выполнены из связующих элементов сплошных и с просветами, причем связующие элементы одновременно сопрягают противолежащие продольные стенки.2. Облегченная стена по п.1, отличающаяся тем, что расположение связующих элементов в продольных стенках зависит от длины расположенных в них продольных элементов.3. Облегченная стена по п.1, отличающаяся тем, что указанные продольные и связующие элементы связаны между собой с использованием связующего вещества и/или крепежных элементов.4. Облегченная стена по п.1, отличающаяся тем, что полости заполнены сыпучими материалами, монолитными материалами, жидкостями, газами и вкладышами.5. Облегченная стена по п.1, отличающаяся тем, что для усиления конструкции в полости установлены металлические стержни, имеющие связи с продольными стенками и связующими элементами.