PL219964B1 - Samonośny ustrój budowlany - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest samonośny ustrój budowlany w postaci budynków mieszkalnych, w tym letniskowych, użyteczności publicznej oraz użytkowych, jak na przykład budynki gospodarcze, garaże, altany.

Z opisu patentowego PL 194 603 znany jest obiekt charakteryzujący się tym, że jego konstrukcję nośną stanowią nośne słupy, na których osadzone są wiązary dachowe o liniowym pasie górnym i parabolicznym pasie dolnym z zamocowaną do niego podsufitką, przykryte od zewnątrz dachem oraz zawierającą belki stropu między kondygnacyjnego. Przestrzeń pomiędzy nośnymi słupami i wiązarami wypełniona jest blokami tworzącymi ściany boczne i samonośny stropodach. Sposób wykonania przedstawionego powyżej obiektu polega na tym, że do parabolicznego dolnego pasa wiązara dachowego mocuje się podsufitkę, stanowiącą równocześnie szalunek układanych bloków.

Z opisu patentowego PL 197 489 (zgłoszenie PCT/GB99/02239) i zgłoszenia patentowego w Polsce P.364050 (zgłoszenie PCT/GB00/03966) znane są kopułowe konstrukcje budowlane, których poszycie składa się z połączonych ze sobą paneli różnych kształtów i wielkości.

Natomiast z opisu zgłoszeniowego europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP 0038382 znany jest panel służący do budowy półkolistych domów mieszkalnych, składający się z odcinka powierzchni kulistej. Panel jest zamontowany na zakrzywionej podstawie o przekroju poprzecznym w kształcie litery L i jest wykonany z wewnętrznej i zewnętrznej powłoki z tworzyw sztucznych, wzmocnionych warstwą izolacji cieplnej ze spienionego poliuretanu między pokryciami. Krawędzie pionowe płyty mają rowki, w które wchodzą kołnierze taśmy uszczelniającej ceownika, pokrywając krawędzie sąsiednich paneli. Wierzchołek każdego panelu ma podobny rowek, po to, aby otrzymać okrągły grzbiet czaszy na wspólnym styku wszystkich paneli. W jednym z paneli może być wykonany łukowaty otwór dla drzwi.

Spieniony polistyren stosuje się powszechnie do wypełniania przestrzeni technicznych w budownictwie i wykonywania izolacji cieplnych budynków i instalacji. Z tworzywa tego wykonuje się formy, osłony, wypełnienia opakowań w celu zabezpieczania w czasie załadunku, transportu i wyładunku oraz składowania wyrobów różnego rodzaju. Stosuje się je również w sytuacjach, w których celowe jest użycie materiału o niskich parametrach wytrzymałościowych, ale lekkiego.

Samonośny ustrój budowlany, według wynalazku, w postaci budynku zestawionego z elementów kształtowych i tworzących po połączeniu sklepienie kolebkowe, charakteryzuje się tym, że elementami kształtowymi są, wykonane w całości ze spienionego polistyrenu, co najmniej dwie pary, usytuowanych w płaszczyźnie pionowej, monolitycznych bloków skrajnych i bloków środkowych, mających powierzchnie wewnętrzne w kształcie wycinków walca. Bloki środkowe są połączone ze sobą przylgowo z jednej strony, natomiast z drugiej strony są połączone z blokami skrajnymi za pomocą wpustów i wypustów lub za pomocą zamków.

Korzystnie, poszczególne bloki są połączone substancją klejącą.

Korzystnie, zamki mają postać rygli, umieszczonych w poprzecznych współosiowych otworach połączeń przylgowych lub wpustów bloku środkowego i wypustów bloku środkowego, przy czym korzystnie, powierzchnie otworów i rygli, pokryte są substancją klejącą.

Korzystnie, bloki środkowe i bloki skrajne mają płaskie powierzchnie zewnętrzne.

Korzystnie, wewnętrzna powierzchnia dolnego odcinka bloków skrajnych jest płaska.

Podstawową zaletą rozwiązania według wynalazku jest jego prosta konstrukcja i łatwość wykonania bloków kształtowych, co najmniej w dwóch technologiach: w fabryce produkującej spieniony polistyren, poprzez kształtowanie bloków bezpośrednio w formach albo w zakładzie przeróbczym metodą wycinania bloków z dostarczonych z fabryki elementów prostopadłościennych. Zakłady takie mogą być stacjonarne, przystosowane do produkcji wielkoseryjnej lub przewoźne, do wycinania bloków na miejscu budowy na przykład kolonii, zespołu budynków. Metoda wycinania bloków jest bardziej elastyczna, bowiem umożliwia łatwą zmianę ich kształtów i wymiarów. Szczególnie zaskakujące i korzystne jest użycie materiału bardzo kruchego jako materiału konstrukcyjnego.

Istotny jest również mały ciężar właściwy materiału bloków, ułatwia bowiem wydatnie wytwarzanie, załadunek, transport, wyładunek oraz zestawienie i łączenie ich w ustrój budowlany. Składowanie elementów prostopadłościennych a także wytworzonych już bloków może odbywać się na świeżym powietrzu.

PL 219 964 B1

Konstrukcja budynków, wykonana z połączonych w płaszczyźnie pionowej segmentów złożonych z bloków kształtowych jest samonośna, nie wymaga zastosowania żadnych elementów konstrukcyjnych, co nie wyklucza ich użycia nie tylko dla wzmocnienia ustroju.

Konstrukcja i użyte materiały znacznie skracają czas budowy, wykluczają hałaśliwe operacje na placu budowy z użyciem ciężkiego sprzętu, co zmniejsza między innymi ingerencję w środowisko. Praktycznie wszystkie elementy składowe ustroju mogą być dostarczone na plac budowy w formie prefabrykatów i tam zestawione i połączone z zastosowaniem prostych operacji.

Bardzo istotne i wielorakie znaczenie ma fakt użycia na ściany zewnętrzne i sklepienia materiałów o bardzo małej przewodności cieplnej, pozwala bowiem, zrezygnować z wykonywania izolacji termicznych, a sama konstrukcja eliminuje mostki cieplne. Zaletą jest również mała ilość typów bloków pod względem ich ukształtowania i wymiarów, umożliwiająca wykonanie budynku z dwóch do pięciu typów, co ułatwia ich produkcję i zestawianie.

Wszystkie zalety wynikające z konstrukcji i użytego materiału mają bezpośrednie przełożenie na korzyści ekonomiczne, czasowe, proekologiczne i krajobrazowe, bowiem z natury rzeczy, w większości technologią tą będą wykonywane budynki parterowe i o niewielkiej powierzchni.

Rozwiązanie według wynalazku, zilustrowane jest przykładami wykonania na rysunku, na którym fig. 1 stanowi przekrój pionowy poprzeczny do osi budynku dla przykładu 1, fig. 2 - przekrój pionowy poprzeczny do osi budynku dla przykładu 2, fig. 3 - przekrój pionowy poprzeczny do osi budynku dla przykładu 3, fig. 4 - rzut aksonometryczny bloku części dolnej sklepienia dla przykładu 2, fig. 5 - rzut aksonometryczny bloku części górnej sklepienia dla przykładu 2, fig. 6 - widok z boku 4 detalu 1, fig. 7 - widok z boku detalu 2, fig. 8 - przekrój poprzeczny połączenia zamkowego według detalu 3.

Przykła d 1

Przykład przedstawiony na fig. 1 pokazuje realizację rozwiązania w postaci podstawowej, najprostszej, z zastosowaniem wykonanych ze spienionego polistyrenu bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b z odbiciami lustrzanymi w formie płyt wykształconych dwustronnie według wycinków koła. W efekcie takiego kształtu bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b, sklepienie 1 jest w przekroju pionowym, poprzecznym ukształtowane według półokręgu. Długość sklepienia 1 nie jest ograniczona, a szerokość jest uwarunkowana kształtem (wygięciem) bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b.

Sklepienie 1 w przekroju zestawione jest w sposób symetryczny, co wymaga tylko dwóch rodzajów bloków - jeden rodzaj bloku skrajnego 2a do wykonania dolnej części budynku i drugi rodzaj bloku środkowego 2b do wykonania górnej części budynku. Bloki skrajne 2a mają w górnej ścianie czołowej wzdłużne wypusty 3 w przekroju poprzecznym w kształcie trójkątów, a bloki środkowe 2b górne mają w dolnej ścianie czołowej wzdłużne wpusty 4, w przekroju poprzecznym w kształcie trójkątów, odpowiadające kształtem, wymiarami i wielkością wypustom 3 górnej ściany czołowej bloku skrajnego 2a dolnej części sklepienia 1.

Powierzchnie styku bloków środkowych 2b górnej części sklepienia 1 są płaskie i usytuowane promieniowo. Wszystkie powierzchnie przylegania bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b są zespolone substancją klejącą.

P r z y k ła d 2

Przykład ten, przedstawiony na fig. 2, obrazuje realizację rozwiązania z zastosowaniem bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b, wykonanych ze spienionego polistyrenu w formie płyt wykształconych wewnętrznie według wycinków walca, mających zewnętrzne powierzchnie płaskie. W efekcie grubość ścian sklepienia 1 jest zróżnicowana, jednakże wytrzymałościowo pracuje tylko warstwa cylindryczna utworzona według powierzchni wewnętrznej bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b, analogicznie jak w przykładach 1 i 3.

Sklepienie 1 jest symetryczne, co wymaga tylko dwóch rodzajów bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b z odbiciami lustrzanymi - jeden rodzaj do wykonania części dolnej i drugi do wykonania górnej części budynku.

Blok skrajny 2a dolnej części budynku od strony zewnętrznej ma pionową, płaską powierzchnię zewnętrzną, która przechodzi w odcinek płaskiej powierzchni ukośnej, stanowiącej przy krawędzi owy fragment połaci dachowej. W narożu zewnętrznym bloku skrajnego 2a jest niewielkie wzdłużne wyrobienie 5 na rynnę. Czołowe ściany górne bloków skrajnych 2a dolnych są rozwinięte w przekroju poprzecznym według odcinków prostych usytuowanych względem siebie pod kątem prostym i rozwartym.

PL 219 964 B1

Ściana zewnętrzna bloku środkowego 2b górnej części budynku jest płaska, a ściana czołowa dolna stanowi zwierciadlane odbicie ściany czołowej górnej bloku skrajnego 2a części dolnej budynku. Tym samym powierzchnie ścian czołowych są rozwinięte, co umożliwia dobre ich połączenie za pomocą substancji klejącej i dodatkowo taśm samoprzylepnych.

Ściany czołowe górne bloków środkowych 2b górnej części budynku są płaskie i połączone za pomocą substancji klejącej i dodatkowo spinek drucianych. Na rysunku fig. 2 zaznaczono jako detal 1 połączenie poziome z rozwinięciem powierzchni styku bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b, pokazane w powiększeniu na fig. 6.

P r z yk ł a d 3

Rozwiązaniem przedstawionym przykładowo na fig. 3 jest sklepienie 1, którego ściany wykształcone są według niepełnej połowy okręgu przechodząc u dołu w niewysokie pionowe odcinki. Sklepienie 1 utworzone jest z trzech rodzajów bloków, z których dolne są identyczne i mogą być ustawione z dowolnej strony osi, natomiast górna część sklepienia utworzona jest z dwóch różnych bloków środkowych 2b. Bloki skrajne 2a dolnej części połączone są z blokami środkowymi 2b górnej części przylgowo za pomocą zamków 6. W zazębiających się elementach bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b wykonane są współosiowe otwory, w których umieszczone są rygle 7 w postaci prętów lub elementów listwowych, połączonych substancją klejącą.

Ściana czołowa górna jednego bloku środkowego 2b ma wzdłużny, o przekroju poprzecznym trapezowym wpust 4, a ściana czołowa górna drugiego bloku środkowego 2b ma wzdłużny o przekroju poprzecznym trapezowym wypust 3. Powierzchnie wpustu 4 i wypustu 3 są połączone za pomocą substancji klejącej.

Na rysunku fig. 3 zaznaczono jako detal połączenie na wpust 4 i wypust 3 bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b, przedstawione w powiększeniu na fig. 7 oraz jako detal 3, połączenie za pomocą zamka 6 bloków skrajnych 2a i bloków środkowych 2b, przedstawione w powiększeniu na fig. 8.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Samonośny ustrój budowlany w postaci budynku zestawionego z elementów kształtowych i tworzących po połączeniu sklepienie kolebkowe, znamienny tym, że elementami kształtowymi są, wykonane w całości ze spienionego polistyrenu, co najmniej dwie pary, usytuowanych w płaszczyźnie pionowej, monolitycznych bloków skrajnych (2a) i bloków środkowych (2b), mających powierzchnie wewnętrzne w kształcie wycinków walca, przy czym bloki środkowe (2b) są połączone ze sobą przylgowo z jednej strony, natomiast z drugiej strony są połączone z blokami skrajnymi (2a) za pomocą wpustów (4) i wypustów (3) lub za pomocą zamków (6).
2. 2. Samonośny ustrój budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że poszczególne bloki (2a, 2b) są połączone substancją klejącą.
3. 3. Samonośny ustrój budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, zamki (6) mają postać tygli (7), umieszczonych w poprzecznych współosiowych otworach połączeń przylgowych lub wpustów (4) bloku środkowego (2b) i wypustów (3) bloku środkowego (2b).
4. 4. Samonośny ustrój budowlany według zastrz. 3, znamienny tym, że powierzchnie otworów i rygli (7) pokryte są substancją klejącą.
5. 5. Samonośny ustrój budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że bloki środkowe (2a) i bloki skrajne (2b) mają płaskie powierzchnie zewnętrzne.
6. 6. Samonośny ustrój budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia dolnego odcinka bloków skrajnych (2b) jest płaska.