CZ14581U1 - Stavební systém, především pro suché zdění - Google Patents

Description

Stavební systém, především pro suché zdění

Oblast techniky

Technické řešení se týká systémů pro suché zdění, kde se jednotlivé stavební bloky skládají bez spojování maltou, nebo podobným materiálem, případně kde mokrý spojovací materiál není základním či převažujícím vazebním prvkem. Jedná se také o systémy, obsahující kotvící soustavu pro upevnění stavebních bloků navzájem a zejména pak pro upevnění k základu stavby. Dosavadní stav techniky

V současnosti je znám velký počet stavebních systémů, kde se skládají na sebe stavební bloky, opatřené tvarovými úpravami pro zlepšení vazby mezi bloky a současně pro přesné usazení bloků navzájem. Také jsou známy kotevní systémy, kde se bloky k sobě váží vodorovně, svisle, nebo i šikmo, a to pomocí tyčí, lan, nebo podobných prvků. Tyto systémy řeší především problém pevnosti, stability, snadné a přesné montáže. Použité tvarové bloky jsou ale buď stále příliš složité a drahé, nebo alespoň jejich výroba je relativně složitá. Také obvyklé kotevní systémy buď vyžadují speciální montážní podmínky či nářadí, nebo výsledek kotvení je příliš závislý na kvalifikaci a pečlivosti stavebního dělníka, nebo v jiných případech, jako je spojování kotvících prvků závitovými spoji, je zase nevýhodou citlivost takových spojů na znečištění, kterému ve stavebních a terénních podmínkách nelze zabránit. Jsou dokonce známy spoje, kde se spojované díly váží přes své ozubené části, ale takové spoje jsou vytvářeny, resp. ozubené části jsou ukládány do předem zhotovených pouzder, jako například řešení podle spisu DE 10056887 nebo EP

0305198. Taková řešení ale bývají již složitější a tudíž i ve výrobě nákladnější. Vedle toho v prostředí stavby, zejména za provizornějších podmínek, je nebezpečí znečištění pouzder s následnými montážními obtížemi

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody se řeší do značné míry stavebním systémem, především pro suché zdění, kde stavební systém obsahuje stavební bloky se svislými otvory, tvořícími ve stěně po sestavení svislé kanály, a kotevní systém, upravený pro spojování stavebních bloků na principu průchozích skládaných kotevních prvků, uložených pevně v základu stavby a procházejících svislými kanály, kde podstata spočívá v tom, že stavební bloky mají na horizontálních styčných plochách vytvořenu v podélném směru na své spodní straně alespoň jednu prizmatickou drážku a na své horní straně alespoň jedno prizmatické pero, kde povrch styčných ploch vykazuje pouze vodorovné a svislé plochy, a současně svislé otvory ve stavebních blocích jsou vytvořeny s pravoúhlým průřezem, kde alespoň v jednom svislém kanálu, tvořeném na sebe navazujícími svislými otvory, na dva vodorovně měřené metiy zdi, ale přitom alespoň v jednom svislém kanálu na jednu stěnu, je vždy uložen prvek kotevního systému, a to v podobě kotvy, opřené s předpětím nahoře o tuto stěnu, přičemž alespoň jedna kotva v každé stěně se ve svislých kanálech opírá vždy alespoň o boky svislého kanálu, se směrem opření souhlasným s podélným směrem stěny. Výhodné je, jestliže u stavebních bloků hloubka drážky a výška pera má velikost od 5 do 40 % výšky tohoto stavebního bloku. Také je výhodou, jestliže výška stavebního bloku je v poměru k jeho šířce v poměru od 0,7 : 1 do 1,4 : 1. Současně je výhodné, je-li průřez svislých otvorů ve stavebním bloku čtvercový. Výhodné je, jestliže šířka svislých otvorů ve stavebním bloku je v rozmezí od 10 do 70 % šířky stavebního bloku. Také je výhodou, jsou-li svislé otvory ve stavebním bloku seřazeny v podélné ose stavebního bloku a jsou-li v každém bloku vytvořeny v počtu od dvou do čtyř. Zvláště výhodné je, jestliže stavební bloky jsou vytvořeny ze dvou druhů materiálu, kde jádro stavebního bloku je tvořeno lehčím a/nebo levnějším materiálem s menší pev45 ností a alespoň části povrchu, zahrnující rohy stavebního bloku, jsou vytvořeny, ve vztahu k materiálu jádra, z pevnějšího materiálu. Stavební blok je s výhodou zhotoven metodou dvoufázového odstředivého lití, s osou rotace alespoň ve směru shodném s podélnou osou stavebního bloku. Kotevní soustava, která je součástí stavebního systému, je s výhodou tvořena kotvami ve

-1 CZ 14581 Ul formě alespoň svislých kotevních řetězců, kde každý svislý kotevní řetězec sestává ze základového dílu, průběžných dílů a horního fixačního dílu, kde tyto díly jsou zhotoveny z pásového polotovaru, přičemž základový díl a horní fixační díl mají na jednom konci a průběžné díly mají na obou koncích upraveny své povrchy ozubením s pilovitým profilem, kde zuby tohoto pilovi5 tého profilu probíhají kolmo k podélné ose dílů. S výhodou každý svislý kotevní řetězec je složen ze základového dílu, z průběžných dílů a z horního fixačního dílu, a to tak, že základový díl je svojí spodní částí, která je provedena jako členitá, upevněn v základu stavby, horní fixační díl je upevněn k horní řadě stavebních bloků, a/nebo k věnci stavby, a/nebo ke střešní konstrukci, přičemž základový díl, průběžné díly a horní fixační díl jsou spolu propojeny přeplátovanými a io přehnutými spoji, kde uvnitř každého hotového spoje doléhají pilovité profily svými zuby na povrch protikusu. U popsané kotevní soustavy, která je součástí stavebního systému, je také výhodné, jestliže alespoň čtyři svislé kotevní řetězce jsou v zamontovaném stavu předepnuty, a to zkroucením alespoň jednoho z dílů v každém předpínaném svislém kotevním řetězci. Alternativně může být výhodou, jestliže alespoň čtyři svislé kotevní řetězce jsou v zamontovaném stavu předepnuty, a to vždy prostřednictvím napínací matice, našroubované na šroub, navařený na horní fixační díl, přičemž ve staženém stavu přesahuje šroub horního fixačního dílu napínací matici o 0,5 až 2 násobek výšky této napínací matice. Dále je výhodou, obsahuje-li kotevní soustava v každé stěně ještě alespoň jeden vodorovný kotvící řetězec, kde každý tento vodorovný kotevní řetězec je složen ze dvou krajních fixačních dílů a z průběžných dílů, a to tak, že první a druhý krajní fixační díl je vždy svojí vnější částí, opatřenou kotvící hlavou, opřen na vnějším okraji krajního stavebního bloku tímto vodorovným kotvícím řetězcem stahované vodorovné řady stavebních bloků, přičemž oba tyto krajní fixační díly a ostatní průběžné díly vodorovného kotevního řetězce jsou spolu propojeny přeplátovanými a přehnutými spoji, kde uvnitř každého hotového spoje doléhají pilovité profily svými zuby na plochu protikusu. Alternativně může být výhodné, jestliže alespoň jeden vodorovný kotevní řetězec je v zamontovaném stavu předepnut, a to zkroucením alespoň jednoho z dílů v každém předpínaném kotevním řetězci. Konečně může být, alternativně, výhodou, je-li alespoň jeden vodorovný kotevní řetězec v zamontovaném stavu předepnut, a to vždy prostřednictvím napínací matice, našroubované na šroub, navařený na krajní fixační díl, přičemž ve staženém stavu přesahuje šroub krajního fixačního dílu napínací matici o

0,5 až 2 násobek výšky této napínací matice.

Tím se dosáhne vytvoření stavebního systému, který je levný, technologicky nenáročný, a to jak z hlediska výrobního, tak i montážního. Umožní se tak stavět v provizorních podmínkách, většinou i s možností vyrábět samotné tvárnice na místě, a to i s úsporou dražšího materiálu, neboť tvárnice, resp. stavební bloky, mohou být zhotoveny s lehčím a levnějším jádrem, ale s odolněj35 ším povrchem, alespoň v oblasti rohů, resp. hran, které jsou při montáži nejvíce zranitelné. Spojení bloků v tomto stavebním systému je provedeno, nebo alespoň gravitační spojení je podporováno, posilováno a jištěno pomocí přednostně svislých, ale případně též vodorovných kotev, které navíc lze připravovat, montovat a předepínat na místě, a to s použitím nejjednodušších nástrojů typu kleští, ohýbačky plechů, svěráku, apod. U primárního gravitačního skládání bloků jsou použita na jejich povrchu pera a drážky bez úkosů, což umožňuje méně přesnou výrobu těchto ploch, přičemž vazby proti podélnému posuvu se dosahuje kolíky a kotvami. V závislosti na jednak výšce stavby, jednak na seismické situaci v místě stavby lze potom volit v širokém rozsahu počet svislých, případně vodorovných kotev.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je dále podrobněji popsáno a vysvětleno pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je ve svislém příčném řezu stěna garáže, na obr. 2 je tatáž stěna, tentokrát v bočním pohledu s částečným řezem, odkrývajícím podélnou kotvu, na obr. 3 je dále znázorněn jeden stavební blok, v příčném svislém řezu, s vyznačením polohy různých materiálů, ze kterých je vytvořen, dále pak na obr. 4 je v příčném svislém řezu znázorněn detail spojení dvou dílů kotevního řetězce a konečně na obr. 5 je v bočním pohledu patrná sestava svislého kotevního řetězce.

-2CZ 14581 Ul

Příklad provedení technického řešení

Stavební systém v tomto příkladném provedení je ilustrován na stavbě garáže, kde je patrná stěna 1, obsahující stavební bloky 10 se svislými otvory 100, tvořícími ve stěně i po sestavení svislé kanály, a dále jsou ve stěně i patrné průchozí skládané kotevní prvky 21, sestavené do řady, uložené pevně dole, v základu stavby, a procházející svislými kanály. Stavební bloky 10 mají na horizontálních styčných plochách vytvořenu v podélném směru na své spodní straně “jednu prizmatickou drážku 103 a na své horní straně jedno prizmatické pero 104, kde povrch styčných ploch vykazuje pouze vodorovné a svislé plochy. Svislé otvory 100 ve stavebních blocích 10 jsou vytvořeny s pravoúhlým průřezem, kde vždy v jednom svislém kanálu na dva vodorovně měřené metry zdi, což zde představuje při délce zdi 6 m použití tří svislých kanálů, je vždy uložena kotva, opřená s předpětím nahoře o tuto zeď, přičemž tyto kotvy v této, a i v každé další stěně příkladně presentované garáže, se ve svislých kanálech opírají vždy o boky svislého kanálu. Hloubka drážky 103 a výška pera 104 má velikost od 5 do 40 % výšky stavebního bloku 10, přičemž pro vytvoření vodorovného kanálu je zde hloubka drážky 103 větší než výška pera 104, a sice výška pera 104 je 15 % výšky stavebního bloku 10, zatímco hloubka drážky 103 ie 30 % výšky stavebního bloku 10. Co se týče výšky stavebního bloku 10, pak ta je zde k jeho šířce v poměru 1:1. Průřez svislých otvorů 100 ve stavebním bloku PO je zde čtvercový, jejich šířka je zde 20 % šířky stavebního bloku 10 a svislé otvory 100 ve stavebním bloku 10 jsou zde seřazeny v podélné ose stavebního bloku a v každém bloku jsou vytvořeny v počtu od dvou. V některých svislých otvorech 100 jsou volně uloženy fixační kolíky 3, zasahující do dvou nad sebou ležících řad stavebních bloků 10. Stavební bloky 10 jsou v tomto příkladě vytvořeny ze dvou druhů materiálu, kde jádro 102 stavebního bloku 10 je tvořeno lehčím a současně levnějším materiálem, s menší pevností, zde konkrétně z betonu řady 250 ve směsi s perlitem v poměru 1 : 6, a části 101 směrem k povrchu, zahrnující rohy stavebního bloku 10, jsou vytvořeny, ve vztahu k materiálu jádra, z pevnějšího materiálu, zde z cementu řady 350 ve směsi s pískem a kamenivem v poměru 4:1. Takové stavební bloky 10 jsou zde zhotoveny metodou dvoufázového odstředivého lití, s osou rotace ve směru shodném s podélnou osou těchto stavebních bloků 10. Kotevní soustava, která je součástí popisovaného stavebního systému, je zde tvořena kotvami ve formě svislých a vodorovných kotevních řetězců 2, kde každý svislý kotevní řetězec 2 sestává ze základového dílu 21, průběžných dílů 21 a horního fixačního dílu 21, kde tyto díly 21 jsou zhotoveny z pásového polotovaru, přičemž základový díl 21 a horní fixační díl 21 mají na jednom konci a průběžné díly 21 mají na obou koncích upraveny své povrchy ozubením 211 s pilovitým profilem, kde zuby tohoto pilovitého profilu probíhají kolmo k podélné ose dílů 21. Každý svislý kotevní řetězec 2 je zde tedy složen ze základového dílu 21, z průběžných dílů 21 a z horního fixačního dílu 21, a to tak, že základový díl 21 je svojí spodní částí 212, která je provedena jako členitá, upevněn v základu stavby, horní fixační díl 21 je upevněn k horní řadě stavebních bloků 10, ale mohl by být upevněn i k věnci stavby, a/nebo ke střešní konstrukci. Základový díl 21, průběžné díly 21 a horní fixační díl 21 jsou spolu propojeny přeplátovanými a přehnutými spoji 201, kde uvnitř každého hotového spoje doléhají pilovité profily svými ozubeními 211 na příslušné plochy protikusu. Čtyři svislé kotevní řetězce 2 jsou zde, v zamontovaném stavu, předepnuty, a to zkroucením vždy jednoho z dílů 21 v každém tomto předpínaném svislém kotevním řetězci 2. Svislé kotevní řetězce by ovšem v zamontovaném stavu mohly být předepnuty také prostřednictvím napínací matice, našroubované na Šroub, navařený na horní fixační díl 213. Pak by mohlo být výhodné, jestliže by ve staženém stavu přesahoval šroub horního fixačního dílu 21 napínací matici o 0,5 až 2 násobek výšky této napínací matice, neboť na přečnívající část šroubu by bylo možno montovat nějaký další díl, příkladně součást věnce či střechy. Kotevní soustava zde obsahuje ještě v každé stěně jeden vodorovný kotvící řetězec 2, kde každý tento vodorovný kotevní řetězec 2 je složen ze dvou krajních fixačních dílů 21 a z průběžných dílů 21, a to tak, že první a druhý krajní fixační 21 díl je vždy svojí vnější částí, opatřenou kotvící hlavou 214, opřen na vnějším okraji krajního stavebního bloku 10 tímto vodorovným kotvícím řetězcem 2 stahované vodorovné řady stavebních bloků 10, přičemž oba tyto krajní fixační díly 21 a ostatní průběžné díly 21 vodorovného kotevního řetězce 2 jsou spolu propojeny přeplátovanými a přehnutými spoji, kde uvnitř každého hotového spoje doléhají pilovité profily svými ozubeními 211 na pří-3 CZ 14581 Ul slušné plochy protikusu. Popsaný vodorovný kotevní řetězec 2 je v zamontovaném stavu předepnut, a to zkroucením jednoho z dílů 21 v tomto předpínaném vodorovném kotevním řetězci 2. Alternativně by mohl být alespoň jeden vodorovný kotevní řetězec 2 v zamontovaném stavu předepnut, a to vždy prostřednictvím napínací matice, našroubované na šroub, navařený na krajní fixační díl 21, přičemž ve staženém stavu by pak s výhodou mohl přesahovat tento šroub krajního fixačního dílu 21 napínací matici o 0,5 až 2 násobek výšky této napínací matice. Takto přesahující šroub by opět mohl být využitelný k uchycení dalších součástí stavby, zde na čelní straně příkladně by mohlo jít o uchycení kování či zárubně pro garážová vrata.

Funkce celého systému, resp. jeho montáž, pak může probíhat, též v provizorních podmínkách, io tak, že v jednoduchém rotačním zařízení se zaformovávají stavební bloky 10, které se ručně skládají do stěn 1 a současně se vládají kolíky 3 a díly 21 kotevních řetězců 2. Přeplátované a přehnuté spoje 201 se také snadno vytvářejí na místě, a to pomocí jednoduchého nářadí či přípravku. Také předpínání kotevních řetězců 2 se provádí příkladně kroucením horního fixačního dílu 213, nebo kotvící hlavy 214. Tak lze provádět i v provizorních podmínkách, prakticky bez potřeby technologické vody a s minimálními nároky na materiál, nářadí a mechanizaci a také s relativně nízkými požadavky na kvalifikaci pracovní síly, jednoduché stavby. Přitom takové stavby budou dostatečně pevné, včetně nadstandardní seismické odolnosti.

Hospodářská využitelnost

Zařízení podle předkládaného technického řešení je využitelné především pro jednodušší stavby, zejména v technologicky méně vybaveném prostředí, jako jsou například stavby v rozvojových zemích, stavby v oblastech po přírodních katastrofách či válečných konfliktech. Využití se nabízí ovšem i v rozvinutých zemích, pokud v některé době, místě či situaci je aktuální provádět jednodušší stavby svépomocí, například v rámci renesance hnutí, resp. stylu hobby, kde účelem je současně aktivní trávení volného času.

Claims (16)

1. Stavební systém, především pro suché zdění, kde stavební systém obsahuje stavební bloky se svislými otvory, tvořícími ve stěně po sestavení svislé kanály, a kotevní systém, upravený pro spojování stavebních bloků na principu průchozích skládaných kotevních prvků, uložených pevně v základu stavby a procházejících svislými kanály, vyznačený tím, že stavební

30 bloky (10) mají na horizontálních styčných plochách vytvořenu v podélném směru na své spodní straně alespoň jednu prizmatickou drážku (103) a na své horní straně alespoň jedno prizmatické pero (104), kde povrch styčných ploch vykazuje pouze vodorovné a svislé plochy, a současně svislé otvory (100) ve stavebních blocích (10) jsou vytvořeny s pravoúhlým průřezem, kde alespoň v jednom svislém kanálu, tvořeném na sebe navazujícími svislými otvory (100), na dva vo35 dorovně měřené metiy zdi, ale přitom alespoň v jednom svislém kanálu na jednu stěnu (1), je vždy uložen prvek kotevního systému, a to v podobě kotvy, opřené s předpětím nahoře o tuto stěnu (1), přičemž alespoň jedna kotva v každé stěně (1) se ve svislých kanálech opírá vždy alespoň o boky svislého kanálu, se směrem opření souhlasným s podélným směrem stěny (1).

2. Stavební systém, podle nároku 1, vyznačený tím, že u stavebních bloků (10)

40 hloubka drážky (103) a výška pera (104) má velikost od 5 do 40 % výšky tohoto stavebního bloku (10).

3. Stavební systém, podle nároků 1 a 2, vyznačený tím, že výška stavebního bloku (10) je v poměru kjeho šířce v poměru od 0,7 : 1 do 1,4 : 1.

-4CZ 14581 Ul

4. Stavební systém, podle nároků 1 až 3, vyznačený tím, že průřez svislých otvorů (100) ve stavebním bloku (10) je čtvercový.

5 přehnutými spoji (201), kde uvnitř každého hotového spoje (201) doléhají pilovité profily svými ozubeními (211) na plochy protikusu v tomto spoj i.

-5 CZ 14581 Ul druhý krajní fixační díl (21) je vždy svojí vnější částí, opatřenou kotvící hlavou (214), opřen na vnějším okraji krajního stavebního bloku (10) tímto vodorovným kotvícím řetězcem (2) stahované vodorovné řady stavebních bloků (10), přičemž oba tyto krajní fixační díly (21) a ostatní průběžné díly (21) vodorovného kotevního řetězce (2) jsou spolu propojeny přeplátovanými a

5. Stavební systém, podle nároků laž4, vyznačený tím, že šířka svislých otvorů (100) ve stavebním bloku (10) je v rozmezí od 10 do 70 % šířky stavebního bloku (10). 5

6. Stavební systém, podle nároků laž5, vyznačený tím, ze svislé otvory (100) ve stavebním bloku jsou seřazeny v podélné ose stavebního bloku (10) a v každém stavebním bloku (10) jsou vytvořeny v počtu od dvou do čtyř.

7. Stavební systém, podle nároků laž6, vyznačený tím, že alespoň v některých svislých otvorech (100) jsou volně uloženy fixační kolíky (3), zasahující do alespoň dvou nad ío sebou ležících řad stavebních bloků (10).

8. Stavební systém, podle nároků laž7, vyznačený tím, že stavební bloky (10) jsou vytvořeny ze dvou druhů materiálu, kde jádro (102) stavebního bloku (10) je tvořeno lehčím a/nebo levnějším materiálem s menší pevností a alespoň části (103) směrem k povrchu, zahrnující rohy stavebního bloku (10), jsou vytvořeny, ve vztahu k materiálu jádra (102), z pevnějšího

15 materiálu.

9. Stavební systém, podle nároků 1 až 8, vyznačený tím, že stavební blok (10) je zhotoven metodou dvoufázového odstředivého lití, s osou rotace alespoň ve směru shodném s podélnou osou stavebního bloku (10).

10. Stavební systém podle nároků laž9, vyznačený tím, že kotevní soustava v 20 tomto stavebním systému je tvořena kotvami ve formě alespoň svislých kotevních řetězců (2), kde každý svislý kotevní řetězec (2) sestává ze základového dílu (21), průběžných dílů (21) a horního fixačního dílu (21), kde tyto díly (21) jsou zhotoveny z pásového polotovaru, přičemž základový díl (21) a horní fixační díl (21) mají na jednom konci a průběžné díly (21) mají na obou koncích upraveny své povrchy ozubením (211) s pilovitým profilem, kde zuby tohoto pilo25 vitého profilu probíhají kolmo k podélné ose dílů (21).

11. Stavební systém, podle nároku 10, vyznačený tím, že každý svislý kotevní řetězec (2) je složen ze základového dílu (21), z průběžných dílů (21) a z horního fixačního dílu (21), a to tak, že základový díl (21) je svojí spodní částí (212), která je provedena jako členitá, upevněn v základu stavby, horní fixační díl (21) je upevněn k horní řadě stavebních bloků (10),

30 a/nebo k věnci stavby, a/nebo ke střešní konstrukci, přičemž základový díl (21), průběžné díly (21) a horní fixační díl (21) jsou spolu propojeny přeplátovanými a přehnutými spoji (201), kde uvnitř každého hotového spoje (201) jsou vytvořeny pilovité profily, svými ozubeními (211) opřené o plochy připojovaného protikusu.

12. Stavební systém, podle nároků lOall, vyznačený tím, že alespoň čtyři svislé

35 kotevní řetězce (2) jsou v zamontovaném stavu předepnuty, a to zkroucením alespoň jednoho z dílů (21) v každém předpínaném svislém kotevním řetězci (2).

13. Stavební systém, podle nároků lOall, vyznačený tím, že alespoň čtyři svislé kotevní řetězce (2) jsou v zamontovaném stavu předepnuty, a to vždy prostřednictvím napínací matice, našroubované na šroub, navařený na horní fixační díl (21), přičemž ve staženém stavu

40 přesahuje šroub horního fixačního dílu (21) napínací matici o 0,5 až 2 násobek výšky této napínací matice.

14. Stavební systém, podle nároků 10 až 13, vyznačený tím, že obsahuje v každé stěně (1) alespoň jeden vodorovný kotvící řetězec (2), kde každý tento vodorovný kotevní řetězec (2) je složen ze dvou krajních fixačních dílů (21) a z průběžných dílů (21), a to tak, že první a

15. Stavební systém, podle nároků 10 až 14, vyznačený tím, že alespoň jeden vodorovný kotevní řetězec (2) je v zamontovaném stavu předepnut, a to zkroucením alespoň jednoho z dílů (21) v každém předpínaném vodorovném kotevním řetězci (2).

ío

16. Stavební systém, podle nároků 10 až 14, vyznačený tím, že alespoň jeden vodorovný kotevní řetězec (2) je v zamontovaném stavu předepnut, a to vždy prostřednictvím napínací matice, našroubované na šroub, navařený na krajní fixační díl (21), přičemž ve staženém stavu přesahuje šroub krajního fixačního dílu (21) napínací matici o 0,5 až 2 násobek výšky této napínací matice.