MD677Z

MD677Z - Earthquakeproof wall structure

Info

Publication number: MD677Z
Application number: MDS20130064A
Authority: MD
Inventors: Николай БОГУСЛАВСКИЙ; Честер Райт; Аркадий Залан
Original assignee: Николай БОГУСЛАВСКИЙ; Честер Райт; Аркадий Залан
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2014-04-30
Also published as: MD677Y

Abstract

The invention relates to construction, in particular to wall structures from hollow blocks, and can be used in regions with seismic and landslide risk for erecting buildings of any purpose and number of floors.The earthquakeproof wall structure comprises hollow blocks, laid on masonry mortar, consisting of two identical pairwise-assembled semiblocks with at least one blind void in each of them, between which is placed a layer of mortar with the strength not less than the strength of the semiblocks material. On the outside in the bottom of each semiblock are made at least two grooves, in each of them being arranged one reinforcement strand of periodic profile. The depth of each groove exceeds half of the reinforcement diameter. One of the end surfaces of each semiblock is provided with a groove/grooves and the other - with a corresponding tongue/tongues.As reinforcement of periodic profile may be used the spiral reinforcement.

Description

Invenţia se referă la construcţie, în special la construcţii de perete din blocuri cu goluri, şi poate fi utilizată în regiunile cu risc seismic şi de alunecări de teren la ridicarea clădirilor cu destinaţie şi număr de etaje diverse. The invention relates to construction, in particular to wall constructions made of hollow blocks, and can be used in regions with seismic and landslide risk when erecting buildings with various purposes and numbers of floors.

Sunt cunoscute diferite elemente cu goluri pentru executarea pereţilor şi despărţiturilor la clădirile încălzite şi neîncălzite [1]. Various hollow elements are known for the construction of walls and partitions in heated and unheated buildings [1].

Sunt cunoscute blocuri pentru executarea pereţilor, care conţin goluri [2]. Blocks for making walls are known, which contain voids [2].

De asemenea, sunt cunoscute blocuri cu goluri, aranjate cu partea deschisă a golurilor pe un strat de mortar de zidărie aplicat preliminar [3]. Hollow blocks are also known, arranged with the open side of the voids on a layer of pre-applied masonry mortar [3].

Dezavantajul blocurilor cu goluri cunoscute constă în aceea că pentru construcţii capitale utilizarea lor nu este admisă, deoarece rezistenţa la compresiune a zidăriei din aceste blocuri este semnificativ mai mică decât la un singur bloc. Cauza este că mortarul intră în golurile blocului şi se întăreşte în ele în formă de afluenţe. La compresiunea unei astfel de zidării sau la încărcarea acesteia mai complicată, caracteristică pentru acţiunea seismică asupra clădirii, aceste afluenţe despică blocul, în materialul căruia apar tensiuni de întindere. Deoarece rezistenţa mortarului la compresiune depăşeşte semnificativ rezistenţa betonului la întindere, blocurile se rup şi zidăria peretelui se distruge. Astfel, în regiunile cu risc seismic există un pericol înalt de distrugere a pereţilor din blocuri cu goluri, deteriorare a bunurilor şi pieire a oamenilor sub mormane. The disadvantage of hollow blocks is that for capital construction their use is not allowed, since the compressive strength of the masonry from these blocks is significantly lower than that of a single block. The reason is that the mortar enters the voids of the block and hardens in them in the form of tributaries. When such a masonry is compressed or when it is loaded more complicatedly, characteristic of seismic action on the building, these tributaries split the block, in the material of which tensile stresses appear. Since the compressive strength of the mortar significantly exceeds the tensile strength of concrete, the blocks break and the masonry of the wall is destroyed. Thus, in regions with seismic risk there is a high risk of destruction of walls from hollow blocks, damage to property and death of people under the rubble.

În calitate de cea mai apropiată soluţie este prezentat un perete şi un procedeu de zidărie a acestuia, în care elementele cu goluri ale rândurilor adiacente se amplasează cu suprapunerea golurilor, iar ţeserea rosturilor verticale se efectuează peste două rânduri [4]. As the closest solution, a wall and a masonry process are presented, in which the hollow elements of adjacent rows are placed with the hollows overlapping, and the weaving of vertical joints is performed over two rows [4].

Dezavantajul peretelui cunoscut constă în aceea că procedeul de zidărie a acestui perete este practic imposibil de efectuat la ridicarea clădirilor în regiunile cu risc seismic, deoarece suprafaţa de unire a elementelor rândurilor adiacente, orientate cu golurile unul spre altul, nu este suficientă pentru asigurarea mărimii necesare de aderenţă a zidăriei la utilizarea mortarelor simple de marcă joasă. The disadvantage of the known wall is that the masonry process of this wall is practically impossible to perform when erecting buildings in seismic risk regions, because the joining surface of the elements of adjacent rows, oriented with the gaps towards each other, is not sufficient to ensure the necessary amount of masonry adhesion when using simple low-grade mortars.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în sporirea capacităţii portante şi rezistenţei la cutremur ale construcţiei de perete din blocuri cu goluri, precum şi reducerea consumului de mortar de zidărie. The problem solved by the invention consists in increasing the load-bearing capacity and earthquake resistance of the hollow block wall construction, as well as reducing the consumption of masonry mortar.

Problema se soluţionează prin aceea că construcţia de perete rezistentă la cutremur conţine blocuri cu goluri, aranjate pe mortar de zidărie, care constau din două semiblocuri identice montate în perechi cu cel puţin un gol înfundat în fiecare din acestea, între care este amplasat un strat de mortar cu rezistenţă nu mai mică decât rezistenţa materialului semiblocurilor. Din partea exterioară în fundul fiecărui semibloc sunt executate cel puţin două caneluri, în fiecare din ele fiind aranjat câte un fir de armătură cu profil periodic, totodată adâncimea fiecărei caneluri depăşeşte o jumătate din diametrul armăturii. Una din suprafeţele frontale ale fiecărui semibloc este dotată cu un şanţ/şanţuri, iar cealaltă - cu o lambă/lambe corespunzătoare. The problem is solved by the fact that the earthquake-resistant wall construction contains hollow blocks, arranged on masonry mortar, which consist of two identical half-blocks mounted in pairs with at least one plugged hole in each of them, between which a layer of mortar with a strength not less than the strength of the material of the half-blocks is placed. At least two grooves are made on the outside in the bottom of each half-block, in each of which a reinforcing wire with a periodic profile is arranged, at the same time the depth of each groove exceeds half the diameter of the reinforcement. One of the front surfaces of each half-block is equipped with a groove/grooves, and the other - with a corresponding tongue/tongues.

În calitate de armătură cu profil periodic poate fi utilizată armătura în formă de spirală. Spiral reinforcement can be used as a reinforcement with a periodic profile.

Aranjarea semiblocurilor identice în perechi cu golurile deschise unul spre altul împiedică pătrunderea mortarului de zidărie în goluri, prevenind astfel formarea în golurile blocului a afluenţelor de despicare a mortarului de zidărie întărit, şi semnificativ reduce consumul de mortar de zidărie. Totodată utilizarea mortarului de zidărie cu rezistenţă nu mai mică decât rezistenţa materialului semiblocurilor asigură mărimea necesară a aderenţei zidăriei. The arrangement of identical half-blocks in pairs with the gaps open towards each other prevents the penetration of masonry mortar into the gaps, thus preventing the formation of split affluents of hardened masonry mortar in the block gaps, and significantly reduces the consumption of masonry mortar. At the same time, the use of masonry mortar with a strength not lower than the strength of the material of the half-blocks ensures the necessary degree of masonry adhesion.

Armătura aranjată în caneluri, în fundul semiblocului, prezentând un vârf de asperitate a blocurilor aranjate deasupra ale nivelului adiacent, previne abaterea de la planitate a construcţiei de perete şi sporeşte rezistenţa acesteia la tensiuni de încovoiere şi întindere, sporind în acelaşi timp capacitatea portantă a construcţiei. The reinforcement arranged in grooves at the bottom of the half-block, presenting a peak of roughness of the blocks arranged above the adjacent level, prevents the wall construction from deviating from flatness and increases its resistance to bending and tensile stresses, while increasing the load-bearing capacity of the construction.

Dotarea unei suprafeţe frontale a semiblocului cu un şanţ/şanţuri, iar a celeilalte - cu o lambă/lambe corespunzătoare asigură o îmbinare trainică a blocurilor unul cu altul într-un nivel, fără aplicarea mortarului. Providing one front surface of the half-block with a groove/grooves, and the other with a corresponding tongue/tongues ensures a durable connection of the blocks to each other in one level, without the application of mortar.

Rezultatul tehnic constă în sporirea capacităţii portante şi rezistenţei la cutremur ale construcţiei de perete din blocuri cu goluri, în care sunt utilizate pe deplin capacităţile de rezistenţă ale acestor blocuri, precum şi în reducerea consumului de mortar de zidărie şi sporirea productivităţii muncii la zidirea peretelui. The technical result consists in increasing the bearing capacity and earthquake resistance of the wall construction made of hollow blocks, in which the resistance capacities of these blocks are fully utilized, as well as in reducing the consumption of masonry mortar and increasing labor productivity in building the wall.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-2, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in Fig. 1-2, which represent:

- fig.1, semiblocul construcţiei de perete, secţiunea А-А; - fig.1, half-block of the wall construction, section А-А;

- fig. 2, construcţia de perete, secţiune verticală. - Fig. 2, wall construction, vertical section.

Construcţia de perete rezistentă la cutremur conţine blocuri cu goluri, amplasate pe mortar de zidărie, care constau din două semiblocuri 1, 2 identice, montate în perechi cu cel puţin un gol înfundat 3 în fiecare din acestea, între care este amplasat un strat de mortar 4. Din partea exterioară în fundul fiecărui semibloc 1, 2 sunt executate caneluri 5, în care este amplasată armătura 6 de zidărie. Una din suprafeţele frontale ale fiecărui semibloc este dotată cu un şanţ/şanţuri 7, iar cealaltă - cu o lambă/lambe 8 corespunzătoare. The earthquake-resistant wall construction contains hollow blocks, placed on masonry mortar, which consist of two identical half-blocks 1, 2, mounted in pairs with at least one blocked hollow 3 in each of them, between which a layer of mortar 4 is placed. From the outside, in the bottom of each half-block 1, 2, grooves 5 are made, in which the masonry reinforcement 6 is placed. One of the front surfaces of each half-block is equipped with a groove/grooves 7, and the other - with a corresponding tongue/tongues 8.

Blocurile montate sunt amplasate pe mortar de zidărie în niveluri cu ţeserea rosturilor verticale. The assembled blocks are placed on masonry mortar in levels with vertical joints.

Blocurile construcţiei de perete sunt executate din beton macroporos, care asigură o aderenţă sporită a zidăriei, de exemplu, prin metoda de vibroformare. The blocks of the wall construction are made of macroporous concrete, which ensures increased adhesion of the masonry, for example, through the vibroforming method.

Blocurile pot fi îmbinate în perechi din semiblocuri în condiţii de uzină, micşorând volumul de muncă al lucrărilor pe şantierul de construcţie şi sporind productivitatea şi calitatea lucrărilor de zidărie. La montare este utilizat mortar de rezistenţă sporită, egală sau care depăşeşte rezistenţa la comprimare a materialului semiblocurilor. The blocks can be joined in pairs from half-blocks in factory conditions, reducing the workload of work on the construction site and increasing the productivity and quality of masonry work. During installation, a mortar of increased strength is used, equal to or exceeding the compressive strength of the half-block material.

Pereţii de faţadă ai blocurilor sunt executaţi îngroşaţi pentru asigurarea posibilităţii de executare în aceştia a canalelor pentru montarea comunicaţiilor. The facade walls of the blocks are made thicker to ensure the possibility of installing channels for installing communications.

Grosimea pereţilor transversali ai blocului se admite a fi minimă. Aceasta se determină din componenţa fracţionistă a pietrişului utilizat în compoziţie şi trebuie să fie mai mare decât mărimea dublă a componentului maxim al fracţiei. The thickness of the transverse walls of the block is allowed to be minimal. This is determined from the fractional composition of the gravel used in the composition and must be greater than twice the size of the maximum fraction component.

Utilizarea sârmei netede pentru armare nu se admite. Dacă este utilizată în formă de fire separate, atunci la deformarea construcţiei de perete asemenea sârmă alunecă în mortar şi nu are un efect de consolidare. Dacă însă aceasta se sudează într-o aşa-numită „scară”, atunci semnificativ se îngroaşă stratul de mortar de zidărie. De aceea invenţia prevede utilizarea armăturii cu profil periodic, de exemplu, a armăturii în formă de spirală, conform brevetului de invenţie MD 600 Y 2013.02.28. The use of smooth wire for reinforcement is not allowed. If it is used in the form of separate strands, then when the wall structure is deformed, such wire slips into the mortar and does not have a strengthening effect. However, if it is welded into a so-called "ladder", then the layer of masonry mortar significantly thickens. Therefore, the invention provides for the use of reinforcement with a periodic profile, for example, spiral reinforcement, according to the patent MD 600 Y 2013.02.28.

Exemplu de executare a construcţiei de perete rezistentă la cutremur Example of execution of earthquake-resistant wall construction

Pentru executarea blocului se utilizează beton macroporos М100 pe bază de pietriş de calcar cu fracţia 3…8 şi densitatea de umplutură 1,24 kg/m3. Din acest beton prin vibroformare se execută semiblocuri cu goluri înfundate, cu înălţimea de 150 mm, lăţimea de 170 mm şi lungimea de 400 mm, cu pereţi de faţadă având grosimea de 30 mm şi pereţi transversali cu grosimea de 20 mm (fig.1). Semiblocurile, după atingerea rezistenţei necesare, se îmbină în perechi, cu golurile unul spre altul, pe mortar М100. For the execution of the block, macroporous concrete M100 based on limestone gravel with a fraction of 3…8 and a filling density of 1.24 kg/m3 is used. From this concrete, semi-blocks with closed voids are made by vibroforming, with a height of 150 mm, a width of 170 mm and a length of 400 mm, with facade walls having a thickness of 30 mm and transverse walls with a thickness of 20 mm (Fig. 1). After reaching the required strength, the semi-blocks are joined in pairs, with the voids facing each other, on M100 mortar.

Tehnologia executării construcţiei de perete din blocuri propuse nu se deosebeşte de cea obişnuită. Pe pat din mortar de zidărie se aşază primul nivel de blocuri. Apoi în canelurile 5 se aşază câte un fir de armătură 6, de exemplu, în formă de spirală. După aceasta se aplică un strat de mortar de zidărie şi se efectuează montarea nivelului următor cu ţeserea rosturilor verticale. The technology of execution of the proposed block wall construction does not differ from the usual one. The first level of blocks is placed on a bed of masonry mortar. Then, in the grooves 5, a reinforcing wire 6 is placed, for example, in a spiral shape. After that, a layer of masonry mortar is applied and the next level is mounted with the weaving of vertical joints.

Capacitatea portantă a construcţiei de perete solicitate este mai înaltă decât în soluţiile cunoscute din stadiul tehnicii, având greutatea semnificativ mai mică. Aceasta permite de a utiliza construcţia de perete la construirea în regiunile cu risc seismic şi pe soluri predispuse alunecărilor. The load-bearing capacity of the requested wall construction is higher than in the known solutions from the state of the art, having a significantly lower weight. This allows the use of the wall construction in construction in regions with seismic risk and on soils prone to landslides.

Invenţia prezentată este semnificativ mai ieftină decât soluţiile cunoscute datorită sporirii productivităţii muncii la zidire, micşorării consumului de mortar de zidărie şi lipsei lucrărilor de sudură la armare. The presented invention is significantly cheaper than known solutions due to increased productivity in masonry work, reduced consumption of masonry mortar and the lack of welding work in reinforcement.

1. SM DSTU B V.2.7-7:2007. Standard moldovean. Materiale de construcţii. Articole din beton de dimensiuni mici pentru pereţi. Condiţii tehnice 1. SM DSTU B V.2.7-7:2007. Moldovan standard. Building materials. Small-sized concrete articles for walls. Technical conditions

2. NCM F.03.02-99. Строительные нормы. Каменные конструкции. Конструирование и расчет каменных конструкций 2. NCM F.03.02-99. Construction norms. Stone constructions. Construction and calculation of stone structures

3. Raport de încercări nr. 1534 din 24.12.2012. Blocuri de beton pentru pereţi 3. Test report no. 1534 of 24.12.2012. Concrete blocks for walls

4. SU 985216 A1 1982.12.30 4. SU 985216 A1 1982.12.30

Claims

1. Earthquake-resistant wall construction, containing hollow blocks, arranged on masonry mortar, consisting of two identical half-blocks mounted in pairs with at least one filled hollow in each of them, between which is placed a layer of mortar with a strength not less than the strength of the material of the half-blocks; from the outside, at the bottom of each half-block, at least two grooves are made, in each of which a reinforcing wire with a periodic profile is arranged, at the same time, the depth of each groove exceeds half the diameter of the reinforcement; one of the front surfaces of each half-block is equipped with a groove/grooves, and the other - with a corresponding tongue/tongues.

2. Earthquake-resistant wall construction according to claim 1, wherein spiral reinforcement is used as the periodic profile reinforcement.