KR20210065175A - One-piece structural frame for interlocking structural blocks - Google Patents

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KR20210065175A
KR20210065175A KR1020217012893A KR20217012893A KR20210065175A KR 20210065175 A KR20210065175 A KR 20210065175A KR 1020217012893 A KR1020217012893 A KR 1020217012893A KR 20217012893 A KR20217012893 A KR 20217012893A KR 20210065175 A KR20210065175 A KR 20210065175A
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structural
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KR1020217012893A
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Inventor
윌리엄 말콤 라드포드
Original Assignee
저스트 바이오파이버 스트럭츄얼 솔루션스 코퍼레이션
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Abstract

구조, 기둥 및 빔의 제조에 유용한 연동 구조 블록용 일체형 구조 프레임, 연동 구조 블록 및 연동 구조 블록 시스템.Integral structural frames, interlocking structural blocks and interlocking structural block systems for interlocking structural blocks useful in the manufacture of structures, columns and beams.

Description

연동 구조 블록용 일체형 구조 프레임One-piece structural frame for interlocking structural blocks

본 출원은 2018년 10월 3일에 출원된 캐나다 특허 출원 번호 3,019,781에 우선권을 주장한다.This application claims priority to Canadian Patent Application No. 3,019,781, filed on October 3, 2018.

자체 정렬 핀 또는 포함된 보강 수단을 포함하는 종래 기술에서 건물의 건설에 사용되는 다양한 빌딩 블록이 있다. 독자는 본 발명자의 몇 가지 이전 특허 출원을 예로 들 수 있다 : CA 2899473; CA 2899465; CA 2899476 및 US 14/815,836.There are various building blocks used in the construction of buildings in the prior art comprising self-aligning pins or included reinforcement means. The reader may cite several previous patent applications of the inventors: CA 2899473; CA 2899465; CA 2899476 and US 14/815,836.

일반적으로, 종래 기술은 - 이에 비해 본 발명은 개선된 것이다 - 내장된(embedded) 엘리먼트를 둘러싸는 매트릭스 재료로 이루어진 블록으로, 상기 엘리먼트는 다음 중 하나를 제공한다 : 압축 하중-지지 보강재(load-bearing reinforcement); 패널을 형성하기 위해 코스(course)에 적층될 때 블록의 자체 정렬(self-alignment); 또는 블록으로 형성된 패널 내에 내장된 포스트 텐션(post-tensioning) 변형 방지 수단. 종래 기술의 다른 예는 보강재가 삽입될 수 있고 시멘트 또는 일부 다른 강화 재료가 부어질 수 있는 공동(cavity)에 적층된 콘크리트 블록으로 형성된 벽을 포함한다.In general, the prior art - compared to the present invention is an improvement - is a block of matrix material surrounding an embedded element, said element providing one of: a compressive load- bearing reinforcement); self-alignment of blocks when stacked in course to form panels; or post-tensioning deformation prevention means embedded in a panel formed of blocks. Another example of the prior art includes a wall formed of concrete blocks laminated to a cavity into which reinforcement can be inserted and into which cement or some other reinforcement material can be poured.

본 출원에 개시된 발명은 이러한 종래 기술에 대한 개선을 제공한다.The invention disclosed in this application provides an improvement over this prior art.

프레임은 각각 벽이나 다른 패널에 현장에서 조립하기 위한 구성 블록을 형성하는 재료 매트릭스 내에 내장된다. 프레임은 벽 또는 다른 패널 내에 연동 엘리먼트(interlocking element)를 제공하는 반면, 매트릭스 재료는 벽이나 패널에 단열, 내화성, 방수 또는 일부 추가 또는 다른 기능을 제공하도록 맞춤화되어 이 프레임을 갖는 블록을 사용하여 건물이 건설된다.The frames are each embedded within a matrix of materials forming building blocks for in-situ assembly to a wall or other panel. A frame provides interlocking elements within a wall or other panel, while a matrix material is customized to provide insulation, fire resistance, waterproofing, or some additional or other function to the wall or panel using blocks with this frame to build a building. it is built

본 발명의 광범위한 양태에 따르면, 연동 구조 블록용 일체형(unibody) 구조 프레임이 제공되며, 상기 일체형 구조 프레임은 웹(web)과 연결된 복수의 스트럿(strut)으로서, 각각의 스트럿은 최상부(top portion), 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 각각의 스트럿은 다른 일체형 구조 프레임의 스트럿의 리세스(recess) 내에서 맞물리도록 구성되고, 상기 웹은 상기 스트럿을 비교적 단단한 공간 대칭으로 유지하여 상기 스트럿이 상기 웹에 부착된 다른 스트럿에 대해 임의의 축을 중심으로 회전 또는 병진하는 것을 방지하는, 상기 복수의 스트럿; 각각의 스트럿의 바닥 단부(bottom end)에 있는 오프닝(opening)으로서, 상기 오프닝은 인접한 구조 블록의 스트럿의 외부 표면의 최상부와 맞물리도록 구성된, 상기 오프닝; 제 1 방향으로 연장되는 복수의 웹(web), 각각의 웹은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결된, 상기 복수의 웹; 및 상기 제 1 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 웹으로서, 각각의 웹은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결된, 상기 복수의 웹을 포함한다.According to a broad aspect of the present invention, there is provided a unibody structural frame for an interlocking structural block, the unitary structural frame comprising a plurality of struts connected with a web, each strut having a top portion , an outer surface and an inner surface, each strut configured to engage within a recess of a strut of another unitary structural frame, wherein the web maintains the strut in relatively rigid spatial symmetry such that the strut moves into the web. the plurality of struts preventing rotation or translation about any axis relative to another strut attached to the strut; an opening at a bottom end of each strut, the opening configured to engage a top of an outer surface of a strut of an adjacent building block; a plurality of webs extending in a first direction, each web having a first end and a second end, each web connected to one or more struts; and a plurality of webs extending in a direction substantially orthogonal to the first direction, each web having a first end and a second end, each web connected to one or more struts. .

본 발명의 다른 광범위한 양태에 따르면, 연동 구조 블록이 제공되고, 상기 연동 구조 블록은 대향하는 최상부 표면 및 바닥 표면, 대향하는 측면들 및 대향하는 단부 표면들을 갖는 블록 본체; 및 상기 블록 본체 내에 내장된 일체형 구조 프레임으로서, 상기 일체형 구조 프레임의 일단(one end)은 바닥 표면과 같은 높이(flush with)이고, 상기 일체형 구조 프레임의 타단(opposite end)은 상기 블록 본체의 최상부 표면을 통해 연장된다.According to another broad aspect of the present invention, there is provided an interlocking building block comprising: a block body having opposing top and bottom surfaces, opposing sides and opposing end surfaces; and an integral structural frame embedded in the block body, wherein one end of the integral structural frame is flush with a floor surface, and the opposite end of the integral structural frame is an uppermost end of the block body. extends through the surface.

본 발명의 또 다른 광범위한 양태에 따르면, 하나 이상의 블록의 하나 이상의 스트럿을 통해 인접한 블록의 하나 이상의 스트럿에 연결된 복수의 연동 구조 블록을 포함하는 연동 구조 블록의 시스템이 제공된다.According to another broad aspect of the present invention, there is provided a system of interlocking structural blocks comprising a plurality of interlocking structural blocks connected to one or more struts of adjacent blocks via one or more struts of one or more blocks.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 다양한 실시예가 예시로서 도시되고 설명되는 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 용이하게 명백해질 것이라는 것을 이해해야 한다. 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 다른 및 상이한 실시예에 대해 가능하고 그 몇몇 세부 사항은 모두 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 다른 양태에서 수정될 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 제한적이지 않고 사실상 예시적인 것으로 간주되어야 한다.It is to be understood that other aspects of the invention will become readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description in which various embodiments of the invention are shown and described by way of illustration. As will be appreciated, the present invention is capable of other and different embodiments and its several details are capable of modification in various other respects, all without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the drawings and detailed description are to be regarded as illustrative in nature and not restrictive.

본 발명의 일부 장점은 컴포넌트가 공장에서 제조 및 조립될 수 있으며, 자동화 장비를 사용하여 제어된 시스템 하에서 사전 제작이 가능하다는 것이다. 이것은 현장에서 특이한 조립 오류를 방지한다. 이것은 더 적은 낭비; 벽 및 다른 패널의 더 강하고 빠르고 정확한 설치; 그리고 덜 숙련된 노동의 사용을 허용한다.Some advantages of the present invention are that the components can be manufactured and assembled in a factory and prefabricated under a controlled system using automated equipment. This avoids unusual assembly errors in the field. This means less waste; stronger, faster and more accurate installation of walls and other panels; and allow the use of less skilled labor.

상기에서 간략히 설명된 본 발명의 추가의 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예의 이하의 도면을 참조하여 이어질 것이다. 이들 도면은 본 발명의 전형적인 실시예 만을 도시하므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않는다. 도면에서 :
도 1은 일체형 구조 프레임의 사시 평면도이다.
도 2는 일체형 구조 프레임의 사시 저면도이다.
도 3은 연동 구조 블록의 사시 저면도이다.
도 4는 연동 구조 블록의 사시 평면도이다.
도 5는 일체형 구조 프레임의 평면도이다.
도 6은 일체형 구조 프레임의 사시 단면도이다.
도 7은 일체형 구조 프레임의 단면도이다.
도 8은 일체형 구조 프레임의 단면도이다.
도면 라벨 :
100 일체형 구조 프레임(Unibody Structural Frame)
110 스트럿(Strut)
111 스트럿 리세스(Strut Recess)
112 스트럿 최상부(Strut Top Portion)
113 스페이서 리브(Spacer Rib)
120 웹(Web)
130 몰드 락(Mold Locks)/돌출 리브(Overhanging ribs)
140 스탠드 오프(Standoffs)
200 블록 본체(Block Body)
210 도관 홀(Conduit Holes)
300 연동 구조 블록(Interlocking Structural Block)
400 연동 구조 블록 시스템(System of Interlocking Structural Blocks)
A further detailed description of the invention briefly described above will follow with reference to the following drawings of specific embodiments of the invention. These drawings show only typical embodiments of the present invention and are not to be considered as limiting the scope of the present invention. From the drawing:
1 is a perspective plan view of an integral structural frame;
2 is a perspective bottom view of the integral structural frame;
3 is a perspective bottom view of an interlocking structural block;
4 is a perspective plan view of an interlocking structural block;
5 is a plan view of the integral structural frame;
6 is a perspective cross-sectional view of the integral structural frame;
7 is a cross-sectional view of the integral structural frame.
8 is a cross-sectional view of the integral structural frame.
Drawing label:
100 Unibody Structural Frame
110 Strut
111 Strut Recess
112 Strut Top Portion
113 Spacer Rib
120 Web
130 Mold Locks/Overhanging ribs
140 Standoffs
200 Block Body
210 Conduit Holes
300 Interlocking Structural Block
400 System of Interlocking Structural Blocks

첨부된 도면과 관련하여 아래에 제시된 상세한 설명은 본 발명의 다양한 실시예에 대한 설명으로서 의도된 것이며 본 발명자가 고려한 유일한 실시예를 나타내기 위한 것이 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 포괄적인 이해를 제공할 목적으로 특정 세부 사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정 세부 사항없이 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in connection with the appended drawings is intended as a description of various embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments contemplated by the inventors. The detailed description includes specific details for the purpose of providing a comprehensive understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details.

본 발명은 연동 구조 블록 (300)을 위한 일체형 구조 프레임 (100)을 제공한다. 일체형 구조 프레임은 웹 (120)과 연결된 복수의 스트럿 (110)을 가지며, 각각의 스트럿은 최상부 (112), 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 스트럿은 중공 튜브 또는 실린더일 수 있다. 각각의 스트럿은 다른 일체형 구조 프레임의 스트럿의 리세스 (111) 내에 맞물리도록 구성된다. 웹은 스트럿을 비교적 단단한 공간 대칭으로 유지하므로 스트럿이 웹에 부착된 다른 스트럿에 대해 임의의 축을 중심으로 회전하는 것을 방지한다. 인접한 구조 블록의 스트럿의 외부 표면의 최상부와 맞물리도록 구성된 각각의 스트럿의 바닥 단부에 오프닝이 있다. 일체형 구조 프레임은 연동 구조 프레임의 바닥으로부터 수직으로 세장형의 플랫한 부분으로서 제 1 방향으로 연장되는 복수의 웹(web) (120)을 더 포함한다. 각각의 웹은 제 1 단부와 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결된다. 일체형 구조 프레임은 제 1 방향에 대해 실질적으로 직교하는 방향으로 연장되는 다른 복수의 웹을 가지며, 각각의 웹은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결된다.The present invention provides an integral structural frame (100) for an interlocking structural block (300). The unitary structural frame has a plurality of struts 110 associated with a web 120 , each strut having a top 112 , an outer surface and an inner surface, the struts may be hollow tubes or cylinders. Each strut is configured to engage within a recess 111 of a strut of the other unitary structural frame. The web holds the struts in relatively rigid spatial symmetry and prevents the struts from rotating about any axis relative to other struts attached to the web. There is an opening at the bottom end of each strut configured to engage the top of the outer surface of the strut of an adjacent building block. The unitary structural frame further includes a plurality of webs 120 extending in a first direction as an elongate flat portion perpendicularly from the bottom of the interlocking structural frame. Each web has a first end and a second end, each web connected to one or more struts. The unitary structural frame has another plurality of webs extending in a direction substantially orthogonal to the first direction, each web having a first end and a second end, each web connected to one or more struts.

일 실시예에서, 스트럿은 하나 이상의 측면, 바닥 표면에 개구(aperture), 및 최상부에 개구가 있거나 없는 최상부를 갖는 중공 쉘(hollow shell)이다.In one embodiment, the strut is a hollow shell having one or more sides, an aperture in the bottom surface, and a top with or without an aperture at the top.

일 실시예에서, 스트럿의 최상부는 인접한 구조 블록의 다른 스트럿의 바닥의 단차 부분과 맞물린다. 최상부에 개구가 있는 경우 텐션 수단이 블록 사이에 배치될 수 있다.In one embodiment, the top of a strut engages a stepped portion of the bottom of another strut of an adjacent structural block. Tension means can be arranged between the blocks if there is an opening at the top.

일 실시예에서, 웹은 병진 및 회전 모두에서 서로에 대해 스트럿을 위치시키고 락킹(lock)시킨다.In one embodiment, the web positions and locks the struts relative to each other in both translation and rotation.

일 실시예에서, 스트럿 및 웹은 제조 공정 동안 동시에 형성된다.In one embodiment, the strut and web are formed simultaneously during the manufacturing process.

일 실시예에서, 스페이서 리브 (113)는 정렬 및 접착 간격을 위해 스트럿의 내부 표면을 따라 포함된다.In one embodiment, spacer ribs 113 are included along the inner surface of the strut for alignment and adhesion spacing.

일 실시예에서, 웹의 측면 상에 돌출 리브 (130) 또는 몰드 락이 있다.In one embodiment, there are protruding ribs 130 or mold locks on the sides of the web.

일 실시예에서, 스탠드 오프 (140)는 일체형 구조 프레임의 대향 단부들에 형성된다.In one embodiment, standoffs 140 are formed at opposite ends of the unitary structural frame.

일 실시예에서, 복수의 스트럿, 하나 이상의 웹 및 하나 이상의 측면은 금속 재료, 철, 스틸(steel), 스테인리스 스틸, 중합체 재료, 실리콘 고무, 폴리에틸렌, 아크릴 수지, 폴리우레탄 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 합성 및 천연 생분해성 폴리머, 바이오폴리에스테르, 애그로-폴리머(agro-polymer), 코폴리머(copolymer), 섬유 강화 플라스틱, 복합재, 목재 재료 또는 이들의 조합 중 하나 이상으로 형성된다.In one embodiment, the plurality of struts, one or more webs and one or more sides are made of a metallic material, iron, steel, stainless steel, polymeric material, silicone rubber, polyethylene, acrylic resin, polyurethane polypropylene, polymethylmethacrylic It is formed from one or more of late, synthetic and natural biodegradable polymers, biopolyesters, agro-polymers, copolymers, fiber reinforced plastics, composites, wood materials, or combinations thereof.

일 실시예에서, 연동 구조 블록은 대향하는 최상부 표면 및 바닥 표면, 대향하는 측면들 및 대향하는 단부 표면들을 갖는 블록 본체 (200)를 갖는다. 블록 본체는 블록 본체 내에 내장된 일체형 구조 프레임 (100)을 포함하고, 일체형 구조 프레임의 일단은 바닥 표면과 같은 높이에 있고, 일체형 구조 프레임의 타단은 블록 본체의 최상부 표면을 통해 연장된다.In one embodiment, the interlocking structural block has a block body 200 having opposing top and bottom surfaces, opposing sides and opposing end surfaces. The block body includes a unitary structural frame 100 embedded within the block body, one end of the unitary structural frame being flush with the floor surface, and the other end of the unitary structural frame extending through the top surface of the block body.

일 실시예에서, 스트럿은 단면이 실질적으로 정사각형이다.In one embodiment, the strut is substantially square in cross-section.

일 실시예에서, 블록 본체는 전기 배선, 배관 또는 유틸리티(utility)를 수용하기 위한 하나 이상의 도관 공극(conduit void) (210)을 더 포함한다. 이러한 실시예에서, 일체형 구조 프레임은 각각의 도관과 정렬되는 링을 더 포함한다. 링은 본체 재료가 완전히 경화되기 전에 블록 본체 재료가 프레임을 통해 떨어지는 것을 방지하도록 설계된 작은 부착 엘리먼트로 웹에 유지될 수 있다.In one embodiment, the block body further includes one or more conduit voids 210 for receiving electrical wiring, plumbing or utilities. In this embodiment, the unitary structural frame further includes a ring aligned with each conduit. The ring may be held in the web with a small attachment element designed to prevent the block body material from falling through the frame before the body material has fully cured.

본 발명은 연동 구조 블록 (400)의 시스템을 추가로 제공한다. 시스템은 하나의 블록의 하나 이상의 스트럿을 통해 인접한 블록의 하나 이상의 스트럿에 연결된 복수의 연동 구조 블록 (300)을 포함한다.The present invention further provides a system of interlocking structural blocks 400 . The system includes a plurality of interlocking structural blocks 300 connected via one or more struts of one block to one or more struts of an adjacent block.

일 실시예에서, 인접한 일체형 구조 프레임으로부터의 스트럿의 맞물림은 함께 접합되고 접착제를 통해 서로에 대해 제자리에 고정된다.In one embodiment, the engagement of struts from adjacent unitary structural frames are bonded together and held in place relative to each other via adhesive.

일 실시예에서, 접착제는 에폭시, 아크릴, 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate), 우레탄 또는 실리콘 중 하나 이상을 포함한다.In one embodiment, the adhesive comprises one or more of epoxy, acrylic, cyanoacrylate, urethane, or silicone.

일 실시예에서, 두 블록 본체의 인접한 표면은 모르타르 제제(mortar agent)의 사용을 통해 함께 접합된다.In one embodiment, the adjacent surfaces of the two block bodies are bonded together through the use of a mortar agent.

일 실시예에서, 모르타르 제제는 석회 모르타르(lime mortar), 폴리머계 제제(polymer based agent), 시멘트 또는 플라스터(plaster) 중 하나 이상을 포함한다.In one embodiment, the mortar formulation comprises one or more of lime mortar, a polymer based agent, cement or plaster.

일 실시예에서, 연동 구조 블록은 패널 또는 벽 구조의 제조에 사용된다.In one embodiment, the interlocking structural block is used in the manufacture of a panel or wall structure.

일 실시예에서, 연동 구조 블록은 기둥(column) 또는 빔(beam)의 제조에 사용된다.In one embodiment, the interlocking structural blocks are used in the manufacture of columns or beams.

개시된 실시예의 이전 설명은 당업자가 본 발명을 제조하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예에 대한 다양한 수정은 당업자에게 명백할 것이며, 본 출원에 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 출원에 도시된 실시예로 제한되는 것이 아니라, 청구 범위와 일치하는 전체 범위에 따르고, 여기서, 관사 "a" 또는 "an"의 사용과 같이 단수의 엘리먼트에 대한 언급은 특별히 명시하지 않는 한 "하나만"을 의미하는 것이 아니라 "하나 이상"을 의미한다. 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 다양한 실시예의 엘리먼트에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 당업자에게 공지되거나 이후에 공지될 청구 범위의 엘리먼트에 포함되도록 의도된다. 더욱이, 본 출원에 개시된 어떤 것도 그러한 개시가 청구 범위에 명시적으로 언급되는지 여부에 관계없이 대중에게 제공하도록 의도되지 않는다. The previous description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown in this application, but is to be accorded the full scope consistent with the claims, wherein reference to an element in the singular, such as the use of the articles "a" or "an", is specifically It means "one or more" and not "only one" unless specified. All structural and functional equivalents to the elements of the various embodiments described throughout this disclosure are intended to be encompassed by elements of the claims as known to those skilled in the art or hereinafter come to be known. Moreover, nothing disclosed in this application is intended to be made available to the public regardless of whether such disclosure is explicitly recited in the claims.

Claims (21)

연동 구조 블록(interlocking structural block)용 일체형(unibody) 구조 프레임에 있어서,
웹(web)과 연결된 복수의 스트럿(strut)으로서, 각각의 스트럿은 최상부(top portion), 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 각각의 스트럿은 다른 일체형 구조 프레임의 스트럿의 내부 표면의 리세스(recess) 내에서 하나의 프레임의 최상부에 맞물리도록 구성되고, 상기 웹은 연결된 상기 스트럿을 비교적 단단한(rigid) 공간 대칭으로 유지하여 상기 스트럿이 동일한 웹에 연결된 임의의 다른 스트럿에 대해 임의의 축을 중심으로 회전 또는 병진하는 것을 방지하는, 상기 복수의 스트럿;
각각의 스트럿의 바닥 단부(bottom end)에 스트럿의 내부 표면에 오프닝(opening)로서, 상기 오프닝은 리세스(recess) 및 단차(step)로 구성되어 인접한 구조 블록의 스트럿의 외부 표면의 최상부와 맞물리도록 하고, 상기 최상부가 단차(step)를 지나 맞물리는 것을 막기 위한, 상기 오프닝;
제 1 방향으로 연장되는 복수의 웹(web), 각각의 웹은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결되고, 적어도 하나의 웹은 해당 웹의 적어도 하나의 플랫한(flat) 표면으로부터 압출되는 몰드 정지부(mold stop)를 갖는, 상기 복수의 웹; 및
상기 제 1 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 웹으로서, 각각의 웹은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결된, 상기 복수의 웹을 포함하는, 일체형 구조 프레임.
A unibody structural frame for an interlocking structural block, comprising:
a plurality of struts connected with a web, each strut having a top portion, an outer surface and an inner surface, each strut having a recess in the inner surface of the strut of the other integral structural frame ), wherein the web maintains a relatively rigid spatial symmetry of the connected struts such that the strut rotates about any axis relative to any other strut connected to the same web. or the plurality of struts preventing translation;
an opening in the inner surface of the strut at the bottom end of each strut, the opening comprising a recess and a step to engage the top of the outer surface of the strut of an adjacent building block the opening, for preventing the uppermost part from engaging beyond a step;
a plurality of webs extending in a first direction, each web having a first end and a second end, each web connected to one or more struts, the at least one web being at least one flat of the web the plurality of webs having a mold stop extruded from a flat surface; and
a plurality of webs extending in a direction substantially orthogonal to the first direction, each web having a first end and a second end, each web connected to one or more struts; One-piece structural frame.
제 1 항에 있어서, 상기 스트럿은 하나 이상의 측면들, 상기 바닥 표면에 개구(aperture), 및 최상부를 갖는 중공 쉘(hollow shell)이고, 상기 최상부에 개구가 있거나 없는, 일체형 구조 프레임.The frame of claim 1 , wherein the strut is a hollow shell having one or more sides, an aperture in the bottom surface, and a top, with or without an aperture at the top. 제 1 항에 있어서, 상기 스트럿의 최상부는 인접한 구조 블록의 다른 스트럿의 바닥의 단차 부분과 맞물리는, 일체형 구조 프레임.The unitary structural frame of claim 1 , wherein the top of the strut engages a stepped portion of the bottom of another strut of an adjacent structural block. 제 1 항에 있어서, 상기 웹은 병진 및 회전 둘 모두에서 서로에 대해 상기 스트럿을 위치시키고 락킹(lock)시키는, 일체형 구조 프레임.The unitary structural frame of claim 1 , wherein the web positions and locks the struts relative to each other in both translation and rotation. 제 1 항에 있어서, 상기 스트럿과 웹은 제조 공정 동안 동시에 형성되는, 일체형 구조 프레임.The frame of claim 1 , wherein the struts and the web are formed simultaneously during a manufacturing process. 제 2 항에 있어서, 스페이서 리브(spacer rib)가 정렬 및 접착 간격을 위해 상기 스트럿의 바닥 개구의 내부 표면을 따라서 있는, 일체형 구조 프레임.3. The unitary structural frame of claim 2, wherein spacer ribs are along the inner surface of the bottom opening of the strut for alignment and gluing spacing. 제 1 항에 있어서, 상기 웹의 측면에 돌출 리브, 몰드 락(mold lock)이 있는, 일체형 구조 프레임.The frame of claim 1 , wherein the side of the web has protruding ribs, mold locks. 제 1 항에 있어서, 스탠드 오프(standoff)는 상기 구조 프레임의 대향 단부들 상에 형성되는, 일체형 구조 프레임.The unitary structural frame of claim 1 , wherein standoffs are formed on opposite ends of the structural frame. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 스트럿, 하나 이상의 웹들 및 하나 이상의 측면은 금속 재료, 철, 스틸(steel), 스테인리스 스틸, 중합체 재료, 실리콘 고무, 폴리에틸렌, 아크릴 수지, 폴리우레탄 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 합성 및 천연 생분해성 폴리머, 바이오폴리에스테르, 애그로-폴리머(agro-polymer), 코폴리머(copolymer), 섬유 강화 플라스틱, 복합재, 목재 재료 또는 이들의 조합 중 하나 이상으로 형성되는, 일체형 구조 프레임.The method of claim 1 , wherein the plurality of struts, one or more webs and one or more sides are made of a metallic material, iron, steel, stainless steel, polymeric material, silicone rubber, polyethylene, acrylic resin, polyurethane polypropylene, polymethyl formed from one or more of methacrylates, synthetic and natural biodegradable polymers, biopolyesters, agro-polymers, copolymers, fiber reinforced plastics, composites, wood materials, or combinations thereof; One-piece structural frame. 연동 구조 블록에 있어서,
대향하는 최상부 표면 및 바닥 표면, 대향하는 측면들 및 대향하는 단부 표면들을 갖는 블록 본체; 및
상기 블록 본체 내에 내장된 일체형 구조 프레임으로서, 상기 일체형 구조 프레임의 일단(one end)은 상기 바닥 표면과 동일한 높이이고, 상기 일체형 구조 프레임의 타단(opposite end)은 상기 블록 본체의 최상부 표면을 통해 연장되는, 상기 일체형 구조 프레임을 포함하되;
상기 연동 구조 블록용 일체형 구조 프레임은,
(i) 웹(web)과 연결된 복수의 스트럿(strut)으로서, 각각의 스트럿은 최상부(top portion), 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 각각의 스트럿은 다른 일체형 구조 프레임의 스트럿의 내부 표면의 리세스(recess) 내에서 하나의 프레임의 최상부에 맞물리도록 구성되고, 상기 웹은 연결된 상기 스트럿을 비교적 단단한(rigid) 공간 대칭으로 유지하여 상기 스트럿이 동일한 웹에 연결된 임의의 다른 스트럿에 대해 임의의 축을 중심으로 회전 또는 병진하는 것을 방지하는, 상기 복수의 스트럿;
(ii) 각각의 스트럿의 바닥 단부(bottom end)에 스트럿의 내부 표면에 오프닝(opening)으로서, 상기 오프닝은 리세스(recess) 및 단차(step)로 구성되어 인접한 구조 블록의 스트럿의 외부 표면의 최상부와 맞물리도록 하고, 상기 최상부가 단차(step)를 지나 맞물리는 것을 방지하기 위한, 상기 오프닝;
(iii) 제 1 방향으로 연장되는 복수의 웹(web), 각각의 웹은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결되고, 적어도 하나의 웹은 해당 웹의 적어도 하나의 플랫한 표면으로부터 압출되는 몰드 정지부(mold stop)를 갖는, 상기 복수의 웹; 및
(iv) 상기 제 1 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 웹으로서, 각각의 웹은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 각각의 웹은 하나 이상의 스트럿에 연결된, 상기 복수의 웹을 포함하는, 연동 구조 블록.
In the interlocking structure block,
a block body having opposing top and bottom surfaces, opposing sides and opposing end surfaces; and
an integral structural frame embedded within the block body, wherein one end of the integral structural frame is flush with the bottom surface and the opposite end of the integral structural frame extends through the top surface of the block body comprising the one-piece structural frame;
The integrated structural frame for the interlocking structural block,
(i) a plurality of struts connected with a web, each strut having a top portion, an outer surface and an inner surface, each strut having a ridge of the inner surface of the strut of the other integral structural frame configured to engage the top of one frame in a recess, wherein the web maintains a relatively rigid spatial symmetry of the connected struts so that the struts are oriented in any axis relative to any other struts connected to the same web. the plurality of struts preventing rotation or translation about the center;
(ii) an opening in the inner surface of the strut at the bottom end of each strut, wherein the opening comprises a recess and a step in the outer surface of the strut of an adjacent structural block; the opening for engaging a top and preventing the top from engaging beyond a step;
(iii) a plurality of webs extending in a first direction, each web having a first end and a second end, each web connected to one or more struts, the at least one web being at least one of the webs the plurality of webs having a mold stop extruded from a single flat surface; and
(iv) a plurality of webs extending in a direction substantially orthogonal to the first direction, each web having a first end and a second end, each web connected to one or more struts; Interlocking structural blocks comprising.
제 10 항에 있어서, 상기 스트럿은 단면이 실질적으로 정사각형인, 연동 구조 블록.11. The interlocking structural block of claim 10, wherein the strut is substantially square in cross-section. 제 10 항에 있어서, 상기 블록 본체는 전기 배선, 배관 또는 유틸리티를 수용하기 위한 하나 이상의 도관 공극(conduit void)를 더 포함하고, 상기 일체형 구조 프레임은 각각의 도관과 정렬되는 링을 포함하며, 상기 링은 상기 링의 외주부(outer circumference)와 상기 프레임 웹의 에지 사이에 둘 이상의 세장형(elongate) 부착 엘리먼트가 있는 상기 블록의 바닥에 인접하거나 블록 바닥에 있는 일체형 구조 프레임에 부착되고, 상기 부착 엘리먼트는 상기 블록 본체 재료가 상기 블록의 제조 동안에 상기 프레임의 바닥을 지나 떨어지는 것을 방지하는 수단을 제공하는, 연동 구조 블록.11. The block body of claim 10, wherein the block body further comprises one or more conduit voids for receiving electrical wiring, plumbing, or utilities, the unitary structural frame including a ring aligned with each conduit; the ring is attached to a unitary structural frame adjacent to or at the bottom of the block with two or more elongate attachment elements between the outer circumference of the ring and the edge of the frame web, the attachment element provides means for preventing the block body material from falling past the floor of the frame during manufacture of the block. 연동 구조 블록의 시스템에 있어서,
하나의 블록의 하나 이상의 스트럿을 통해 인접한 블록의 하나 이상의 스트럿에 연결된 제 10 항의 복수의 연동 구조 블록을 포함하는, 시스템.
A system of interlocking structural blocks, comprising:
A system comprising a plurality of interlocking structural blocks of claim 10 connected via one or more struts of one block to one or more struts of an adjacent block.
제 13 항에 있어서, 인접한 일체형 구조 프레임으로부터의 스트럿의 맞물림은 접착제를 통해 서로에 대해 함께 접합되고 제자리에 고정되는, 시스템.14. The system of claim 13, wherein engagement of the struts from adjacent unitary structural frames is bonded together and secured in place with respect to each other via adhesive. 제 13 항에 있어서, 상기 접착제는 에폭시, 아크릴, 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate), 우레탄, 실리콘, 또는 이들의 임의의 조합 중 하나 이상을 포함하는, 시스템.The system of claim 13 , wherein the adhesive comprises one or more of an epoxy, an acrylic, a cyanoacrylate, a urethane, a silicone, or any combination thereof. 제 13 항에 있어서, 2 개의 블록 본체의 인접한 표면은 모르타르 제제(mortar agent)의 사용을 통해 함께 접합되는, 시스템.14. The system of claim 13, wherein adjacent surfaces of the two block bodies are bonded together through the use of a mortar agent. 제 13 항에 있어서, 상기 모르타르 제제는 석회 모르타르(lime mortar), 폴리머계 제제(polymer based agent), 시멘트, 플라스터(plaster) 또는 이들의 임의의 조합 중 하나 이상인, 시스템.14. The system of claim 13, wherein the mortar formulation is at least one of lime mortar, a polymer based agent, cement, plaster, or any combination thereof. 제 10 항의 구조 블록으로 제조된 패널.A panel made from the structural block of claim 10 . 제 10 항의 구조 블록으로 만들어진 기둥(column) 또는 빔(beam).A column or beam made of the structural block of claim 10 . 제 1 항에 있어서, 2 개의 스트럿 사이의 웹은 상기 프레임이 사용되는 블록의 바닥을 향해 제 1 플랫한 에지를 가지며, 제 2 및 대향하는 아치형 웹 에지는 해당 웹의 에지와 해당 에지가 부착되는 스트럿 사이의 조인트에 더 많은 부착 길이를 제공하고, 상기 웹이 부착된 두 개의 스트럿 사이의 중심점에 더 가까운 웹의 재료가 적어 재료를 절약하고 상기 웹과 두 개의 스트럿 간의 상호 작용에 효율적인 연결 및 토크 방지(anti-torque) 속성을 제공하는, 일체형 구조 프레임. 2. A web according to claim 1, wherein the web between the two struts has a first flat edge towards the bottom of the block in which the frame is used, and the second and opposite arcuate web edges are the edges of the web and to which the edges are attached. Provides more attachment length to the joint between struts, less material in the web closer to the center point between the two struts to which the web is attached, saving material and efficient connection and torque for the interaction between the web and the two struts A one-piece structural frame that provides anti-torque properties. 제 10 항에 있어서, 2 개의 스트럿 사이의 웹은 상기 프레임이 사용되는 블록의 바닥을 향해 제 1 플랫한 에지를 가지며, 제 2 및 대향하는 아치형 웹 에지는 해당 웹의 에지와 해당 에지가 부착되는 스트럿 사이의 조인트에 더 많은 부착 길이를 제공하고, 상기 웹이 부착된 두 개의 스트럿 사이의 중심점에 더 가까운 웹의 재료가 적어 재료를 절약하고 상기 웹과 두 개의 스트럿 간의 상호 작용에 효율적인 연결 및 토크 방지 속성을 제공하는, 연동 구조 블록.
11. A web according to claim 10, wherein the web between the two struts has a first flat edge towards the bottom of the block in which the frame is used, and the second and opposite arcuate web edges are the edges of the web and to which the edges are attached. Provides more attachment length to the joint between struts, less material in the web closer to the center point between the two struts to which the web is attached, saving material and efficient connection and torque for the interaction between the web and the two struts Interlocking structural blocks that provide protection properties.
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