CN101506444A - 具有杆的砖块系统 - Google Patents

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Abstract

本申请的发明提供一种用于构建对极端的重力、侧向力以及循环力有高的抵抗性的壁的砖和杆(4，5A，5B)系统。本系统能够构建由通过杆(4，5A，5B)的构架加强的砖制成的壁。本系统的砖是具有水平凸起(1)、竖向凸起(3)以及凹穴(2)的长方形砖块，所述砖块能够与壁中相邻的砖在水平及竖直方向上互锁。所述砖还穿有孔(15)，所述孔(15)与壁中竖向相邻的砖的孔(15)对准，从而形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔(15)。本系统的杆(4，5A，5B)通过壁的连续孔(15)穿过所述砖。

Description

具有杆的砖块系统
技术领域
本发明涉及具有在水平方向和竖直方向互锁的砖的壁构造领域。
在本发明的领域中，已经描述了利用具有在水平方向上和竖直方向上互锁的凸起和凹穴以减少粘结剂或灰泥的使用的砖来构造的壁。同样描述了具有在水平方向和竖直方向上互锁的凸起和凹穴的砖，以构造对均衡和循环的自然力具有高的侧向抵抗性能的壁。然而，还没有描述这样的砖和杆的系统，它们用于构造下面这样的壁，其中减少了粘结剂或灰泥的使用，并且所述壁还具有大的侧向刚度并对极端的重力、循环力以及均衡力抵抗性强。
背景技术
在现有技术中，已经描述了使用具有在水平方向和竖直方向上互锁的凸起和凹穴的砖来构造壁，使得在壁中减少了粘合剂或灰泥的使用，并使壁对均衡和循环的自然力抵抗性强。
具体而言，Nanayakkara在其美国专利No.6,550,208 B2(2003年4月22日)、美国专利No.6,105,330(2000年8月22日)和美国专利No.6,578,338 B1(2003年6月17日)中描述了具有水平方向和竖直方向上的互锁系统的砖或块，其减少了灰泥的使用，从而使壁对自然的均衡和循环力具有高的侧向抵抗性。美国专利No.6,550,208 B2描述了一种具有互补的外部正反几何形状以及连续的竖向凹穴的砖块，从而在相邻的砖之间产生水平和竖向的互锁，以用于构建将具有连续的竖向凹穴的壁。
然而，在现有技术和Nanayakkara的专利中都没有关于与本发明的具有杆的砖系统中所描述的砖或块类似的砖或块的描述。Nanayakkara的专利中所描述的砖或块具有不同于本发明的砖的凸起和凹穴的正反外部几何形状。此外，现有技术中也没有例子描述过具有特别适配于杆的直径的穿孔或孔的砖，所述杆起到加强由壁的水平和竖向相邻砖的凸起和凹穴形成的互锁结构的作用。本发明的具有杆的砖系统使得能够构造例如护壁或其它类型壁的壁，并使壁具有大的侧向刚度并对极端的重力、循环力以及均衡力抵抗性强。本发明的砖和杆的系统还提供水平和竖向相邻的砖之间的柔性互锁，以用于构建在地壳运动或地震情况下比较不易破裂的壁。
发明内容
本发明提供一种砖和杆的系统，其中所述系统的特征在于由三个笛卡尔坐标X、Y、Z限定的用来构建壁的长方形立体砖，以及杆，其中水平轴X限定砖的长度，竖轴Y限定砖的高度，且水平轴Z限定砖的宽度；其中所述砖是实心块，所述砖包括：
a.由X轴和Z轴限定的水平上表面和水平下表面；
b.由Z轴和Y轴限定的竖向前表面和竖向后表面；
c.由X轴和Y轴限定的两个竖向侧表面；
d.呈圆形外凸几何形状的对称凸起，所述凸起沿X轴方向起始于砖的竖向前表面的中部，其中所述凸起通过将在e段中描述的凹穴与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向前表面上的凸起基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径短；
e.呈内凹几何形状的对称凹穴，所述凹穴沿X轴方向起始于砖的竖向后表面的中部，其中所述凹穴通过在d段中描述的凸起与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向后表面上的凹穴的开口的长度比所述凹穴的内凹几何形状的最大直径短；
f.呈圆筒形内凹几何形状的两个凸起，所述两个凸起沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平上表面的中部，其中所述凸起通过将在g段中描述的凹穴与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中在所述砖的水平上表面上的每个凸起的基部的直径均大于或等于该凸起的圆筒形部分的直径；
g.呈圆柱形内凹几何形状的两个凹穴，所述两个凹穴沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平下表面的中部，其中所述凹穴通过在f段中描述的凸起与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中位于所述砖的水平下表面上的每个凹穴的开口的直径均大于或等于该凹穴的圆柱形部分的直径；
h.贯穿所述砖的两个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从在f段中描述的凸起的外凸几何形状的顶点到在g段中描述的凹穴的内凹几何形状的顶点；并且其中所述孔与壁中竖向相邻的砖的相同的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；
i.贯穿所述砖的一个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从砖的水平上表面到砖的水平下表面；并且其中所述孔平行地设置在h段中所描述的两个孔之间；并且其中所述孔与竖向相邻砖的将在j段中描述的直径相等的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；并且其中所述孔的直径与所述杆的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔；
j.竖向的圆柱形孔，其在Y轴方向上贯穿在d段中描述的凸起，其中该孔的长度限定为从所述凸起的水平上表面的中心到所述凸起的水平下表面的中心；其中该孔和竖向相邻砖的在i段中描述的直径相等的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的高度的连续竖向孔；并且其中所述孔的直径与所述杆的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔；
其中，所述杆的长度等于或超过壁的高度的大小；并且其中所述杆沿竖向被引入穿过在i段和j段中描述的连续竖向孔；
并且，其中在竖向相邻和水平相邻的砖之间形成抵抗性的互锁，以构建出能够引入由多个杆构成的构架的壁，从而产生具有大的侧向刚度并对极端的均衡力、循环力以及重力具有大的抵抗性的结构。本发明的砖和杆的系统还为抵抗地壳运动或地震的壁的构造提供柔性的互锁。
在另一方面，本发明提供如下一种砖：其特征在于起始于砖的其中一个竖向侧表面上的呈圆形外凸几何形状的对称凸起，其中所述凸起与水平相邻砖的在e段中描述的凹穴精确地互锁；并且其中限定在与X轴相同方向上的在竖向侧向表面上的凸起的基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径小。
在另一方面，本发明提供如下一种砖：其特征在于起始于砖的竖向侧表面中的一个上的呈圆形外凸几何形状的对称凸起，其中所述凸起与水平相邻砖的在e段中描述的凹穴精确地互锁；并且其中限定在与X轴相同方向上的在竖向侧向表面上的凸起的基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径小；并且其中限定为从所述凸起的外凸几何形状的顶点到在砖的侧表面上的基部的在z轴方向上的凸起的长度为砖的宽度Z的26％至65％。
在另一方面，本发明提供如下一种砖：其特征在于所述竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道。
在另外的方面，本发明提供如下一种砖：其特征在于竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；竖向后表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；水平上表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角。
本发明的一个另外的方面提供一种组合杆，所述组合杆包括：
i.其长度与所述砖的高度相等的管；其中所述管用作母螺杆；并且其中所述管具有内螺纹，在ii段描述的螺杆将被拧紧到所述内螺纹中；
ii.其长度等于或小于在i段中描述的所述管的长度的公螺杆，其中所述公螺杆具有外螺纹；并且其中所述公螺杆在其上半部中与在i段中描述的管在内部配合，并在其下半部中与另一在i段中描述的管配合；并且其中所形成的配合将所述两根管连接起来，所述两根管将被引入到竖向相邻的其中两个砖中；
其中，由多个所述管和多个所述公螺杆形成和构成连续的组合杆。
在另一个附加的方面，本发明提供一种包括若干杆段的组合杆，其中每个杆段的长度等于所述砖的高度大小的1.5倍(1.5×)，并且其中每个所述杆段都由限定为第一部分、第二部分和第三部分的三个部分形成；其中这三个部分具有完全相同的长度，使得每个部分的长度等于所述杆段的长度的三分之一；其中第一部分是杆段的一端；并且其中第一部分是中空的并具有内螺纹，从而构成用作杆段的母螺杆的部分；并且其中第二部分位于第一部分和第三部分之间的杆段的中部处；并且其中第二部分是实心的；并且其中第三部分是实心的并具有外螺纹；并且其中第三部分位于由第一部分构成的所述一端的相反端处；并且其中第三部分是用作杆段的公螺杆的部分；并且其中杆段的第一部分拧到另一同样的杆段的第三部分上，并且其中已经拧在一起的多个同样的杆段形成所述组合杆。
在一个附加的方面，本发明提供如下一种砖：其特征在于呈圆形外凸几何形状的对称凸起，所述凸起沿X轴方向起始于砖的竖向前表面的中部，其中所述凸起通过在e段中描述的凹穴与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向前表面上的凸起的基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径短；并且其中限定为从所述凸起的外凸几何形状的顶点到在砖的竖向前表面上的基部的在X轴方向上的凸起的长度为砖的宽度z的26％至65％。
本发明的另一个附加的方面提供如下一种砖：其特征在于呈内凹几何形状的对称凹穴，所述凹穴沿X轴方向起始于砖的竖向后表面的中部，其中所述凹穴与在d段中描述的凸起精确地互锁；并且其中限定在与z轴相同方向上的在所述砖的竖向后表面上的凹穴的开口的长度比所述凹穴的内凹几何形状的最大直径小；并且其中限定为从所述凹穴的内凹几何形状的顶点到在砖的竖向后表面上的开口的在X轴方向上的凹穴的长度为砖的宽度Z的26％至65％。
在另一个附加的方面，本发明提供如下一种砖：其特征在于呈圆筒形外凸几何形状的两个凸起，所述两个凸起沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平上表面的中部，其中所述凸起通过在g段中描述的凹穴与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中在所述砖的水平上表面上的每个凸起的基部的直径均大于或等于该凸起的圆筒形部分的直径；并且其中从所述凸起的外凸几何形状的顶点到在砖的水平上表面的基部的在Y轴方向上的凸起的长度为砖的宽度z的26％至65％。
在另一个附加的方面，本发明提供如下一种砖，其特征在于呈圆柱形内凹几何形状的两个凹穴，所述两个凹穴沿Y轴方向对称地设置在水平下表面的中部，其中所述凹穴通过在f段中描述的凸起与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中在所述砖的水平下表面上的每个凹穴的开口的直径均大于或等于该凹穴的圆柱形部分的直径；并且其中限定为从所述凹穴的内凹几何形状的顶点到在砖的水平下表面的凹穴的开口的在Y轴方向上的凹穴的长度为砖的宽度Z的26％至65％。
在另一方面中，本发明提供如下一种砖：其特征在于贯穿所述砖的两个竖向的圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从在f段中描述的凸起的外凸几何形状的顶点到在g段中描述的凹穴的内凹几何形状的顶点；并且其中这两个孔与壁中竖向相邻的砖的相同的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的高度的连续竖向孔；并且其中所述两个孔的直径与杆的直径相配；
并且其中所述杆的长度等于或超过壁的高度大小；并且其中杆沿竖向被引入穿过壁的竖向连续孔。
从对附图的描述、对本发明的详细描述以及权利要求中，本发明的目的和其它优点将变得明显。
附图说明
图1是本发明的砖和杆的系统的一个实施方式的三维视图。
图2A和2B是杆段的三维视图。
图3是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图4是本发明的砖的一个实施方式的水平上表面的二维视图。
图5是本发明的砖的一个实施方式的竖向侧表面的二维视图。
图6是沿Z轴方向切过中部、经过贯穿本发明的砖的一个实施方式的孔中的一个孔的中切面的二维视图。
图7是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图8是本发明的砖的一个实施方式的水平上表面的二维视图。
图9是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图10是本发明的砖的一个实施方式的水平上表面的二维视图。
图11是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图12是从利用本发明的砖的一个实施方式构造的壁的侧面看到的二维图示。
图13是从利用本发明的砖的实施方式中的一个和多个杆构造的壁的侧面看到的二维图示。
图14是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图15是本发明的砖的两个实施方式的水平上表面的二维视图。
图16是沿Z轴方向切开所得的经过孔中的一个孔的平面的二维视图，所述一个孔从凸起和竖向凹穴开始并沿竖向贯穿本发明的砖的一个实施方式。
图17是本发明的砖的一个实施方式的竖向侧表面中的一个的二维视图。
图18是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图19是本发明的砖的两个实施方式的水平上表面的二维视图。
图20是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图21是本发明的砖的两个实施方式的水平上表面的二维视图。
图22是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图23是本发明的砖的一个实施方式的水平上表面的二维视图。
图24是从利用本发明的砖的一个实施方式构造的壁的侧面看到的二维图示。
图25是从利用本发明的砖的多个实施方式中的一个和多个杆构造的壁的侧面看到的二维图示。
图26是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图27是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图28是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
图29是本发明的砖的一个实施方式的三维视图。
具体实施方式
图1示出砖的一个实施方式和插入在砖中的杆(4)、(5A)和(5B)的两个实施方式的三维视图。图2A和2B示出配合于其它的杆段、以形成组合杆的杆段的两个实施方式。如图7所示，所述砖由三个笛卡尔坐标X、Y和Z限定，在这三个坐标中，水平轴X限定长度，竖轴Y限定高度，而水平轴Z则限定宽度。
图5和图6示出所述砖具有水平上表面(6)和一个水平下表面(13)。
在图3、图4和图5中示出了砖的竖向前表面(7)和竖向前表面(8)。
在图4和图6中能够看到砖的两个竖向侧表面(14)。
在图3和图4中示出了所述砖的实施方式，所述砖包括呈圆形外凸几何形状的对称凸起(1)，所述凸起起始于砖的竖向前表面(7)的中部，其中所述凸起(1)通过起始于砖的竖向后表面(8)中部的呈内凹几何形状的对称凹穴(2)与水平相邻的砖精确地互锁。在图4中，示出凸起基部(9)在砖的竖向前表面(7)上的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径(10)小。图4还示出凹穴的开口在砖的竖向后表面上的长度(11)比所述凹穴的内凹几何形状的最大直径(12)小。
图3、图4、图5和图6示出了对称地位于砖的水平上表面中部的呈圆筒形外凸几何形状的两个凸起(3)。所述凸起(3)通过对称地位于水平下表面(13)的中部上的呈圆柱形内凹几何形状的凹穴(16)(图5)与竖向相邻的砖精确地互锁。在图6中能够看到，每个凸起在砖的水平上表面上的基部直径(18)均大于或等于凸起(3)的圆筒形部分的直径(17)。同样，在图5中能够看到，每个凹穴在砖的水平下表面(13)上的开口的直径(19)均大于或等于所述凹穴(16)的圆柱形部分的直径(20)。
在图1至图8中，示出了完全穿过所述砖的两个竖向的圆柱形孔(15)，其中所述孔的长度限定为从凸起(3)的外凸几何形状的顶点(21)(图5)到凹穴(16)的内凹几何形状的顶点(22)(图5)。
在图12中能够看到，所述孔(15)与在壁上竖向相邻的砖的相同的孔(15)在壁的竖轴方向上对准，从而形成贯穿壁的高度的连续的竖向孔。
在图3至图12中，示出了贯穿砖的圆柱形竖向孔(23)，其中所述孔的长度限定为从砖的水平上表面(6)到砖的水平下表面(13)。孔(23)平行地设置在所述两个孔(15)之间。
在图3-5、7、8以及图12中，示出了贯穿凸起(1)的竖向圆柱形孔(24)。所述孔(24)的长度限定为从所述凸起(1)的水平上表面的中心到所述凸起(1)的水平下表面的中心。
在图12中能够看到，竖向相邻的砖的直径相等的孔(23)和孔(24)在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的高度的连续竖向孔。在图13中能够看到，孔(23)和孔(24)的直径与杆(4)、或杆(5)、或杆(26)或杆(27)(图1和图2)的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔。
在图13中还能够看到，所述杆的长度等于或超过壁的高度的大小。此外还能够看到，所述杆沿竖向被引入穿过由于孔(23)和孔(24)的对准而产生的连续竖向孔(图12和图13)。
图7和图8示出本发明的砖的另一实施方式。在该实施方式中，砖没有凹穴(2)，从而产生具有平坦的竖向后表面(8)的砖。该砖将是水平砖廊上的起始的砖。
图9和图10示出本发明的砖的另一实施方式。在该实施方式中，砖没有凸起(1)，从而产生具有平坦的竖向前表面(7)的砖。该砖将是水平砖廊上的最后的砖。
图11示出本发明的砖的另一实施方式。该实施方式示出的砖的特征在于起始于砖的侧表面(14)中的一个的、具有圆形外凸几何形状的对称凸起(28)。所述凸起与水平相邻的砖的凹穴(2)精确地互锁。
在图23中能够看到，位于侧表面上的凸起的基部的长度(29)比所述凸起(28)的外凸几何形状的最大直径(30)小。
所描述的砖和杆的系统允许在水平相邻和竖向相邻的砖之间形成抵抗性的互锁，以构建出允许引入由多个杆构成的构架的壁，从而产生具有大的侧向刚度并对极端的均衡力、循环力以及重力具有抵抗性的结构。
此外，本发明的具有圆形外凸水平凸起(1)、圆形内凹水平凹穴(2)、圆形的圆筒状外凸竖向凸起(3)以及圆形的圆柱状内凹竖向凹穴(16)的砖和杆的系统，能够形成柔性互锁用于壁的构造以能够更少地受到在地壳运动或地震的情形下的裂纹形成的影响。
图14至图21示出本发明的其它实施方式，其中所述砖包括：
a.呈圆形外凸几何形状的对称凸起(1)，所述凸起(1)起始于砖的竖向前表面(7)的中部，其中限定为从所述凸起(1)的外凸几何形状的顶点(33)到位于砖的竖向前表面(7)的基部(32)的凸起的长度(31)(图15和图19)为砖的宽度Z的26％至65％。
b.呈内凹几何形状的对称凹穴(2)，所述凹穴(2)起始于砖的竖向后表面(8)的中部，其中限定为从所述凹穴的内凹几何形状的顶点(35)到位于砖的竖向后表面上的孔(36)的凹穴的长度(34)(图15和图21)为砖的宽度Z的26％至65％。
c.对称地位于砖的水平上表面(6)的中部上的呈圆筒形外凸几何形状的两个凸起(3)，其中限定为从所述凸起的外凸几何形状的顶点(21)到在砖的水平上表面(6)上的基部(38)的凸起的长度(37)(图16)为砖的宽度Z的26％至65％。
d.对称地位于水平下表面(13)的中部上的呈圆柱形内凹几何形状的两个凹穴(16)，其中限定为从所述凹穴的内凹几何形状的顶点(22)到位于砖的水平下表面(13)上的凹穴的开口(40)的凹穴的长度(39)(图16)为砖的宽度Z的26％至65％。
图22和图23示出砖的另一实施方式，该实施方式的砖具有起始于砖的侧表面(14)中的一个上的、呈圆形外凸几何形状的对称凸起(28)，其中限定为从所述凸起的外凸几何形状的顶点(42)到位于砖的侧表面(14)上的基部(29)的凸起的长度(41)(图22)为砖的宽度Z的26％至65％。
图24和图25示出本发明的实施方式，该实施方式的特征在于具有贯穿砖的两个竖向圆柱形孔(15)的砖，其中这些孔(15)与壁中竖向相邻的砖的相同的孔(15)在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的高度的连续竖向孔；并且其中所述孔的直径与杆的直径相配。在图25中，示出杆的长度等于或超过壁的高度大小。同样在图25还能够看到，杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔。
在图24中示出的壁的连续孔还能够用于将用于电力系统的缆线、用于气体的管道以及用于电话的缆线等竖向地引入穿过壁。
图26示出本发明的砖的另一实施方式。在该实施方式中，所述砖的特征在于：竖向前表面(7)在Y轴方向上的两个边缘(44)上的90度直角通道；竖向后表面在Y轴方向上的两个边缘(45)上的90度直角；水平上表面在X轴方向上的两个边缘(46)上的90度直角；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘(43)上的90度直角。
图27示出本发明的砖的另一实施方式。在该实施方式中，所述砖的特征在于：竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘(47)上的90度直角；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘(48)上的90度直角。
图28和图29示出本发明的砖的其它实施方式，在这些实施方式中，所述砖相对于其它相邻的砖在X轴方向上的长度减为一半，使得这些砖在水平方向上位于水平砖廊的起始处或末端处，从而与竖向相邻的其它水平砖廊创建出平坦的端部，产生具有连续的竖向边缘的壁。
本发明的杆可以是由单个部件制成的杆(5)，或者是包括接连地连接起来的若干杆段的组合杆。
在图1中能够看到所述杆段，图1示出了其长度与砖的高度相等的管(5A)；其中所述管用作母螺杆；并且其中所述管具有内螺纹以拧紧具有外螺纹的公螺杆(5B)。所述公螺杆(5B)的长度等于或小于管(5A)的长度。公螺杆通过其上半部与管(5A)在内部互锁，并通过其下半部与另一管(5A)互锁，从而形成将要插入在竖向相邻的两个砖中的两个管的互锁结构。组合起来的连续杆是由多个管(5A)和多个公螺杆(5B)形成的接连互锁结构构成的。
在本发明的另一实施方式中，所述组合杆由长度等于砖的高度的1.5倍(1.5×)的杆段(26)和(27)(图2A和2B)构成。这些杆段(26)和(27)中的每个杆段都由限定为第一部分(49)、第二部分(50)和第三部分(51)的三个部分形成；其中这三个部分具有完全相同的长度，使得每个部分的长度均等于所述杆段的长度的三分之一；其中第一部分(49)位于杆段的一端处；并且其中第一部分(49)是中空的并具有内螺纹，其构成用作杆段的母螺杆的部分；并且其中第二部分(50)在第一部分(49)和第三部分(51)之间的杆段的中部处；并且其中第二部分(50)是实心的；并且其中第三部分(51)是实心的并具有外螺纹；并且其中第三部分(51)位于构成第一部分(49)的所述一端的相反端处；并且其中第三部分(51)是用作杆段的公螺杆的部分；并且其中杆段的第一部分(49)与另一同样的杆段的第三部分(51)互锁，因此多个杆段接连地互锁起来以形成组合杆。
本发明的一个优点在于在构建壁时在水平相邻和竖向相邻的砖之间不需要再使用灰泥或粘合剂。这是通过与水平相邻的砖的呈内凹几何形状的对称凹穴(2)完美互补的呈外凸几何形状的对称凸起(1)与所述凹穴(2)之间的互锁、以及与竖向相邻的砖的圆柱形的内凹凹穴(16)完美互补的圆筒形的外凸凸起(3)与所述凹穴(16)之间的互锁而实现的。
然而，本发明另一实施方式包括一种砖，该砖具有圆筒形外凸凸起(3)，并且所述凸起(3)以如下方式起始于水平上表面(6)使得圆筒形部分通过微微弯曲的过渡部与水平上表面(6)形成一角度(52)(图16)；而圆筒形的内凹凹穴(16)以如下方式起始于水平下表面(13)使得圆柱形部分与水平下表面(13)形成90度直角(53)(图16)。凸起(1)所形成的角度(52)与凹穴(16)所形成的角度(53)之间的不一致产生了竖向相邻的砖之间的不完全互锁，从而在竖向相邻的砖之间产生数毫米的间隙。所述间隙可由抗震规定要求。在必要的场合，可对所述间隙填充灰泥。
尽管上面的描述给出了本发明的优选实施方式，但是可在部件的形式和配置上作出另外的改变而不脱离包括在权利要求中的基本构思和原理。

Claims (21)

1.一种砖和杆的系统，其中所述系统的特征在于由三个笛卡尔坐标X、Y、Z限定的用来构建壁的长方形立体砖，以及杆，其中水平轴X限定长度，竖轴Y限定高度，且水平轴Z限定宽度；其中所述砖是实心块，所述砖包括：
a.由X轴和Z轴限定的水平上表面和水平下表面；
b.由z轴和Y轴限定的竖向前表面和竖向后表面；
c.由X轴和Y轴限定的两个竖向侧表面；
d.呈圆形外凸几何形状的对称凸起，所述凸起沿X轴方向起始于砖的竖向前表面的中部，其中所述凸起通过将在e段中描述的凹穴与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向前表面上的凸起基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径短；
e.呈内凹几何形状的对称凹穴，所述凹穴沿X轴方向起始于砖的竖向后表面的中部，其中所述凹穴通过在d段中描述的凸起与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向后表面上的凹穴的开口的长度比所述凹穴的内凹几何形状的最大直径短；
f.呈圆筒形内凹几何形状的两个凸起，所述两个凸起沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平上表面的中部，其中所述凸起通过将在g段中描述的凹穴与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中在所述砖的水平上表面上的每个凸起的基部的直径均大于或等于该凸起的圆筒形部分的直径；
g.呈圆柱形内凹几何形状的两个凹穴，所述两个凹穴沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平下表面的中部，其中所述凹穴通过在f段中描述的凸起与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中位于所述砖的水平下表面上的每个凹穴的开口的直径均大于或等于该凹穴的圆柱形部分的直径；
h.贯穿所述砖的两个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从在f段中描述的凸起的外凸几何形状的顶点到在g段中描述的凹穴的内凹几何形状的顶点；并且其中所述孔与壁中竖向相邻的砖的相同的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；
i.贯穿所述砖的一个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从砖的水平上表面到砖的水平下表面；并且其中所述孔平行地设置在h段中所描述的两个孔之间；并且其中所述孔与竖向相邻砖的将在j段中描述的直径相等的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；并且其中所述孔的直径与所述杆的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔；
j.竖向的圆柱形孔，其在Y轴方向上贯穿在d段中描述的凸起，其中该孔的长度限定为从所述凸起的水平上表面的中心到所述凸起的水平下表面的中心；其中该孔和竖向相邻砖的在i段中描述的直径相等的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的高度的连续竖向孔；并且其中所述孔的直径与所述杆的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔；
其中，所述杆的长度等于或超过壁的高度的大小；并且其中所述杆沿竖向被引入穿过在i段和j段中描述的连续竖向孔；
并且，其中在竖向相邻和水平相邻的砖之间形成抵抗性的互锁，以构建出能够引入由多个杆构成的构架的壁，从而产生具有大的侧向刚度并对极端的均衡力、循环力以及重力具有大的抵抗性的结构。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述砖的特征在于起始于砖的其中一个竖向侧表面上的呈圆形外凸几何形状的对称凸起，其中所述凸起与水平相邻砖的在权利要求1的e段中描述的凹穴精确地互锁；并且其中限定在与X轴相同方向上的在竖向侧向表面上的凸起的基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径小。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述砖的特征在于所述竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述砖的特征在于竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；竖向后表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；水平上表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述杆为组合杆，该组合杆包括：
a.其长度与所述砖的高度相等的管；其中所述管用作母螺杆；并且其中所述管具有内螺纹，在b段描述的螺杆将被拧紧到所述内螺纹中；
b.其长度等于或小于在a段中描述的所述管的长度的公螺杆，其中所述公螺杆具有外螺纹；并且其中所述公螺杆在其上半部中与在a段中描述的管在内部配合，并在其下半部中与另一在a段中描述的管配合；并且其中所形成的配合将所述两根管连接起来，所述两根管将被引入到竖向相邻的其中两个砖中；
其中，由多个所述管和多个所述公螺杆形成和构成连续的组合杆。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述杆是包括若干杆段的组合杆，其中每个杆段的长度等于所述砖的高度大小的1.5倍(1.5×)，并且其中每个所述杆段都由限定为第一部分、第二部分和第三部分的三个部分形成；其中这三个部分具有完全相同的长度，使得每个部分的长度等于所述杆段的长度的三分之一；其中第一部分是杆段的一端；并且其中第一部分是中空的并具有内螺纹，从而构成用作杆段的母螺杆的部分；并且其中第二部分位于第一部分和第三部分之间的杆段的中部处；并且其中第二部分是实心的；并且其中第三部分是实心的并具有外螺纹；并且其中第三部分位于由第一部分构成的所述一端的相反端处；并且其中第三部分是用作杆段的公螺杆的部分；并且其中杆段的第一部分拧到另一同样的杆段的第三部分上，并且其中已经接连地拧在一起的多个同样的杆段形成所述组合杆。
7.一种砖和杆的系统，其中所述系统的特征在于由三个笛卡尔坐标X、Y、Z限定的用来构建壁的长方形立体砖，以及杆，其中水平轴X限定长度，竖轴Y限定高度，且水平轴Z限定宽度；其中所述砖是实心块，所述砖包括：
a.由X轴和z轴限定的水平上表面和水平下表面；
b.由Z轴和Y轴限定的竖向前表面和竖向后表面；
c.由X轴和Y轴限定的两个竖向侧表面；
d.呈圆形外凸几何形状的对称凸起，所述凸起沿X轴方向起始于砖的竖向前表面的中部，其中所述凸起通过将在e段中描述的凹穴与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与z轴相同方向上的在所述砖的竖向前表面上的凸起基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径短；
e.呈内凹几何形状的对称凹穴，所述凹穴沿X轴方向起始于砖的竖向后表面的中部，其中所述凹穴通过在d段中描述的凸起与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向后表面上的凹穴的开口的长度比所述凹穴的内凹几何形状的最大直径短；
f.呈圆筒形内凹几何形状的两个凸起，所述两个凸起沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平上表面的中部，其中所述凸起通过将在g段中描述的凹穴与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中在所述砖的水平上表面上的每个凸起的基部的直径均大于或等于该凸起的圆筒形部分的直径；
g.呈圆柱形内凹几何形状的两个凹穴，所述两个凹穴沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平下表面的中部，其中所述凹穴通过在f段中描述的凸起与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中位于所述砖的水平下表面上的每个凹穴的开口的直径均大于或等于该凹穴的圆柱形部分的直径；
h.贯穿所述砖的两个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从在f段中描述的凸起的外凸几何形状的顶点到在g段中描述的凹穴的内凹几何形状的顶点；并且其中所述孔与壁中竖向相邻的砖的相同的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；并且其中所述两个孔的直径与所述杆的直径相配；
并且，其中所述杆的长度等于或超过壁的高度大小；并且其中所述杆沿竖向被引入穿过壁的连续竖向孔；
并且，其中在竖向相邻和水平相邻的砖之间形成抵抗性的互锁，以构建出能够引入由多个杆构成的构架的壁，从而产生具有大的侧向刚度并对极端的均衡力、循环力以及重力具有大的抵抗性的结构。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述砖的特征在于起始于砖的其中一个竖向侧表面上的呈圆形外凸几何形状的对称凸起，其中所述凸起与水平相邻砖的在权利要求7的e段中描述的凹穴精确地互锁；并且其中限定在与X轴相同方向上的在竖向侧向表面上的凸起的基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径小。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述砖的特征在于所述竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道。
10.如权利要求7所述的系统，其中所述砖的特征在于竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；竖向后表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；水平上表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角。
11.如权利要求7所述的系统，其中所述杆为组合杆，该组合杆包括：
a.其长度与所述砖的高度相等的管；其中所述管用作母螺杆；并且其中所述管具有内螺纹，在b段描述的螺杆将被拧紧到所述内螺纹中；
b.其长度等于或小于在a段中描述的所述管的长度的公螺杆，其中所述公螺杆具有外螺纹；并且其中所述公螺杆在其上半部中与在a段中描述的管在内部配合，并在其下半部中与另一在a段中描述的管配合；并且其中所形成的配合将所述两根管连接起来，所述两根管将被引入到竖向相邻的两个砖中；
其中，由多个所述管和多个所述公螺杆形成和构成连续的组合杆。
12.如权利要求7所述的系统，其中所述杆是包括若干杆段的组合杆，其中每个杆段的长度等于所述砖的高度大小的1.5倍(1.5×)，并且其中每个所述杆段都由限定为第一部分、第二部分和第三部分的三个部分形成；其中这三个部分具有完全相同的长度，使得每个部分的长度等于所述杆段的长度的三分之一；其中第一部分是杆段的一端；并且其中第一部分是中空的并具有内螺纹，从而构成用作杆段的母螺杆的部分；并且其中第二部分在第一部分和第三部分之间的杆段的中部处；并且其中第二部分是实心的；并且其中第三部分是实心的并具有外螺纹；并且其中第三部分位于由第一部分构成的所述一端的相反端处；并且其中第三部分是用作杆段的公螺杆的部分；并且其中杆段的第一部分拧到另一同样的杆段的第三部分上，并且其中已经接连地拧在一起的多个同样的杆段形成所述组合杆。
13.一种用于构建壁的长方形立体砖，其中所述砖由三个笛卡尔坐标X、Y、Z限定，其中水平轴X限定长度，竖轴Y限定高度，且水平轴Z限定宽度；并且其特征在于所述砖是实心块，所述实心块包括：
a.由X轴和z轴限定的水平上表面和水平下表面；
b.由Z轴和Y轴限定的竖向前表面和竖向后表面；
c.由X轴和Y轴限定的两个竖向侧表面；
d.呈圆形外凸几何形状的对称凸起，所述凸起沿X轴方向起始于砖的竖向前表面的中部，其中所述凸起通过将在e段中描述的凹穴与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向前表面上的凸起基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径短；
e.呈内凹几何形状的对称凹穴，所述凹穴沿X轴方向起始于砖的竖向后表面的中部，其中所述凹穴通过在d段中描述的凸起与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向后表面上的凹穴的开口的长度比所述凹穴的内凹几何形状的最大直径短；
f.呈圆筒形内凹几何形状的两个凸起，所述两个凸起沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平上表面的中部，其中所述凸起通过将在g段中描述的凹穴与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中在所述砖的水平上表面上的每个凸起的基部的直径均大于或等于该凸起的圆筒形部分的直径；
g.呈圆柱形内凹几何形状的两个凹穴，所述两个凹穴沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平下表面的中部，其中所述凹穴通过在f段中描述的凸起与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中位于所述砖的水平下表面上的每个凹穴的开口的直径均大于或等于该凹穴的圆柱形部分的直径；
h.贯穿所述砖的两个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从在f段中描述的凸起的外凸几何形状的顶点到在g段中描述的凹穴的内凹几何形状的顶点；并且其中所述孔与壁中竖向相邻的砖的相同的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；
i.贯穿所述砖的一个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从砖的水平上表面到砖的水平下表面；并且其中所述孔平行地设置在h段中所描述的两个孔之间；并且其中所述孔与竖向相邻砖的将在j段中描述的直径相等的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；并且其中所述孔的直径与所述杆的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔；
j.竖向的圆柱形孔，其在Y轴方向上贯穿在d段中描述的凸起，其中该孔的长度限定为从所述凸起的水平上表面的中心到所述凸起的水平下表面的中心；其中该孔与竖向相邻砖的在i段中描述的直径相等的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的高度的连续竖向孔；并且其中所述孔的直径与所述杆的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔；
并且，其中在竖向相邻和水平相邻的砖之间形成抵抗性的互锁，以构建出能够引入由多个杆构成的构架的壁，从而产生具有大的侧向刚度并对极端的均衡力、循环力以及重力具有大的抵抗性的结构。
14.如权利要求13所述的砖，其特征在于起始于砖的其中一个竖向侧表面上的呈圆形外凸几何形状的对称凸起，其中所述凸起与水平相邻砖的在权利要求13的e段中描述的凹穴精确地互锁；并且其中限定在与X轴相同方向上的在竖向侧向表面上的凸起的基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径小。
15.如权利要求13所述的砖，其特征在于所述竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道。
16.如权利要求13所述的砖，其特征在于竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；竖向后表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；水平上表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角。
17.一种用于构建壁的长方形立体砖，其中所述砖由三个笛卡尔坐标X、Y、Z限定，其中水平轴X限定长度，竖轴Y限定高度，且水平轴Z限定宽度；并且其特征在于所述砖是实心块，所述实心块包括：
a.由X轴和z轴限定的水平上表面和水平下表面；
b.由Z轴和Y轴限定的竖向前表面和竖向后表面；
c.由X轴和Y轴限定的两个竖向侧表面；
d.呈圆形外凸几何形状的对称凸起，所述凸起沿X轴方向起始于砖的竖向前表面的中部，其中所述凸起通过将在e段中描述的凹穴与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与Z轴相同方向上的在所述砖的竖向前表面上的凸起基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径短；并且其中限定为从所述凸起的外凸几何形状的顶点到位于砖的竖向前表面上的基部的在X轴方向上的凸起的长度为砖的宽度Z的26％至65％；
e.呈内凹几何形状的对称凹穴，所述凹穴沿X轴方向起始于砖的竖向后表面的中部，其中所述凹穴通过在d段中描述的凸起与水平相邻的砖块精确地互锁；并且其中限定在与z轴相同方向上的在所述砖的竖向后表面上的凹穴的开口的长度比所述凹穴的内凹几何形状的最大直径短；并且其中限定为从所述凹穴的内凹几何形状的顶点到在砖的竖向后表面上的开口的在X轴方向上的凹穴的长度为砖的宽度Z的26％至65％；
f.呈圆筒形内凹几何形状的两个凸起，所述两个凸起沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平上表面的中部，其中所述凸起通过将在g段中描述的凹穴与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中在所述砖的水平上表面上的每个凸起的基部的直径均大于或等于该凸起的圆筒形部分的直径；并且其中从所述凸起的外凸几何形状的顶点到在砖的水平上表面上的基部的在Y轴方向上的凸起的长度为砖的宽度Z的26％至65％；
g.呈圆柱形内凹几何形状的两个凹穴，所述两个凹穴沿Y轴方向对称地设置在所述砖的水平下表面的中部，其中所述凹穴通过在f段中描述的凸起与竖向相邻的砖块精确地互锁；并且其中位于所述砖的水平下表面上的每个凹穴的开口的直径均大于或等于该凹穴的圆柱形部分的直径；并且其中限定为从所述凹穴的外凸几何形状的顶点到在砖的水平下表面上的凹穴的开口的在Y轴方向上的凹穴的长度为砖的宽度Z的26％至65％；
h.贯穿所述砖的两个竖向圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从在f段中描述的凸起的外凸几何形状的顶点到在g段中描述的凹穴的内凹几何形状的顶点；并且其中所述孔与壁中竖向相邻的砖的相同的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿壁的整个高度的连续的竖向孔；
并且，其中在竖向相邻和水平相邻的砖之间形成抵抗性的互锁，以构建出具有大的侧向刚度并对极端的均衡力、循环力以及重力具有大的抵抗性的壁。
18.如权利要求17所述的砖，其特征在于贯穿所述砖的两个竖向的圆柱形孔，其中所述孔在Y轴方向上的长度限定为从在权利要求17的f段中描述的凸起的外凸几何形状的顶点到在权利要求17的g段中描述的凹穴的内凹几何形状的顶点；并且其中所述孔与壁中竖向相邻的砖的相同的孔在壁的竖轴方向上对准，以形成贯穿砖的整个高度的连续竖向孔；并且其中所述孔的直径与相同杆的直径相配，使得所述杆能够被引入穿过贯穿壁的高度的连续孔；并且其中在竖向相邻和水平相邻的砖之间形成抵抗性的互锁，以构建出能够引入由竖直杆构成的构架的壁，从而产生具有大的侧向刚度并对极端的均衡力、循环力以及重力具有大的抵抗性的结构。
19.如权利要求17所述的砖，其特征在于起始于所述砖的其中一个竖向侧表面上的呈圆形外凸几何形状的对称凸起，其中所述凸起与水平相邻砖的在权利要求17的e段中描述的凹穴精确地互锁；并且其中限定在与X轴相同方向上的位于所述砖的竖向侧表面上的凸起的基部的长度比所述凸起的外凸几何形状的最大直径小；并且其中限定为从所述凸起的外凸几何形状的顶点到在砖的侧表面上的基部的Z轴方向上的凸起的长度为砖的宽度Z的26％至65％。
20.如权利要求17所述的砖，其特征在于所述竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道。
21.如权利要求17所述的砖，其特征在于竖向前表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；竖向后表面在Y轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；水平上表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道；以及水平下表面在X轴方向上的两个边缘上的90度直角通道。
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