RU167864U1

RU167864U1 - Building element

Info

Publication number: RU167864U1
Application number: RU2016136899U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Карпеев; Алексей Александрович Карпеев
Original assignee: Сергей Александрович Карпеев; Алексей Александрович Карпеев
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2017-01-20

Abstract

Полезная модель относится к строительству, в частности к пластинчатым строительным элементам, предназначенным для сооружения опалубок или каркасов зданий и сооружений.Технической проблемой, для решения которой предназначена заявляемая полезная модель, являлось создание строительного элемента, предназначенного для сборки опалубки или каркаса здания или сооружения, обладающего достоинствами элемента-прототипа и позволяющего при этом собирать каркасы зданий и сооружений, или опалубку для заливки легкими растворами, с более высокой прочностью.Сущность полезной модели: строительный элемент, предназначенный для сборки опалубки или каркаса здания, представляет собой пластину с криволинейными сопрягаемыми краями по принципу пазл-замка, при этом криволинейные сопрягаемые края выполнены по форме, близкой к кардиоиде, а в пластине выполнены отверстия, часть из которых предназначена для прокладки арматуры, преимущественно из композитного материала. Целесообразно часть отверстий приспосабливать для размещения поперечных стягивающих элементов, часть - для закрепления накладок, соединяющих два сопрягаемых строительных элемент, а часть - для прокладки коммуникаций здания или сооружения. 4 з.п. ф-лы., 3 ил.The utility model relates to construction, in particular to plate-like building elements intended for the construction of formwork or frameworks of buildings and structures. The technical problem for which the claimed utility model is intended was the creation of a construction element designed to assemble the formwork or framework of a building or structure having the advantages of the prototype element and allowing to assemble the frames of buildings and structures, or the formwork for pouring with light solutions, with a higher The essence of the utility model: a building element designed to assemble the formwork or building frame is a plate with curved mating edges according to the puzzle-lock principle, while the curved mating edges are made in a shape close to a cardioid, and holes are made in the plate, part of which it is intended for laying reinforcement, mainly from composite material. It is advisable to adapt a part of the holes to accommodate the transverse tightening elements, part to fix the plates connecting the two mating building elements, and part to lay the communications of the building or structure. 4 s.p. f-ly., 3 ill.

Description

Полезная модель относится к строительству, в частности к пластинчатым строительным элементам, предназначенным для сооружения опалубок или каркасов зданий и сооружений.The utility model relates to construction, in particular to lamellar building elements intended for the construction of formwork or frames of buildings and structures.

Известен комплект опалубки [Патент РФ №62949 U1], который содержит панели, перемычки и переходники, которые соединяются между собой при помощи замка «ласточкин хвост», что позволяет уменьшить трудозатраты и себестоимость ее производства и монтажа на стройплощадке, упростить собственно сам монтаж, значительно сократить расходы на строительство в целом.A set of formwork is known [RF Patent No. 62949 U1], which contains panels, jumpers and adapters that are interconnected using a dovetail lock, which reduces labor costs and the cost of its production and installation on a construction site, simplifies the actual installation itself, significantly reduce construction costs in general.

В то же время, известное техническое решение не приспособлено для применения в плоских (пластинчатых) строительных элементах, так как плоские элементы с замком «ласточкин хвост» склонны к образованию сколов на острых углах, что может привести к резкому ослаблению конструкции, собранной из таких элементов. Кроме того, известные конструкции не применимы для строительства зданий со сложным профилем стен и потолков, например, сферических домов.At the same time, the known technical solution is not suitable for use in flat (lamellar) building elements, since flat elements with a dovetail lock are prone to chipping at acute angles, which can lead to a sharp weakening of the structure assembled from such elements . In addition, the known structures are not applicable for the construction of buildings with a complex profile of walls and ceilings, for example, spherical houses.

В качестве прототипа выбран строительный элемент системы «Укрытие 2.0 (Shelter 2.0)» [См., например: https://www.youtube.com/watch?v=Li7iZ10ros0], представляющий собой пластину из многослойной фанеры (слоистый материал) с криволинейными сопрягаемыми краями по принципу пазл-замка (по сути представляющего модификацию классического «ласточкина хвоста»). В зависимости от назначения (места установки) данный строительный элемент может быть выполнен прямолинейным (элементы основания, прямолинейные стеновые участки), или дугообразным (элементы купольных, сводчатых участков зданий и сооружений). Поперечные элементы, изготовленные из аналогичного материала, крепятся посредством прорезей в одном из скрепляемых элементов, или взаимных прорезей в каждом из элементов. В известной системе криволинейные сопрягаемые края выполняются по окружности. Это устраняет недостатки предыдущего аналога. Кроме того, сборка каркаса упрощается. В то же время, при наличии даже минимальных зазоров между сопрягаемыми поверхностями двух элементов, конструкция теряет прочность и устойчивость сразу в нескольких направлениях, так как соединение начинает работать наподобие шарового шарнира. Как следствие, известный элемент применяется в пакетах (ряды однотипных плоских элементов соединяются в балку, причем пазл - замки соединяемых продольно элементов разнесены в рядах), либо применяется сложное профилирование строительного элемента в поперечном направлении (в этом случае каждый сопрягаемый край содержит два подслоя, в одном из которых выполнен криволинейный выступ, а в другом - криволинейная выемка, для скрепления сопрягаемых элементов не в стык, а в накладку. Другим примером такой конструкции является строительный элемент системы «Добросфера» [См., например: http://dobrosfera.com/production/novinka-z-seriya/dobrosfera-z6/]. Изготовление таких элементов более сложно и требует более развитой технологической базы. Кроме того, увеличивается расход материала при пересчете на строительный объем здания или сооружения при сопоставимой прочности каркаса или опалубки.As a prototype, the building element of the Shelter 2.0 (Shelter 2.0) system was chosen [See, for example: https://www.youtube.com/watch?v=Li7iZ10ros0], which is a plate of multilayer plywood (layered material) with curvilinear mating edges according to the principle of a puzzle-lock (essentially representing a modification of the classic "dovetail"). Depending on the purpose (installation location), this building element can be made rectilinear (base elements, rectilinear wall sections), or arched (elements of domed, vaulted sections of buildings and structures). Cross elements made of the same material are fastened by slots in one of the fastened elements, or by mutual slots in each of the elements. In the known system, curved mating edges are performed around the circumference. This eliminates the disadvantages of the previous counterpart. In addition, the assembly of the frame is simplified. At the same time, if there are even minimal gaps between the mating surfaces of the two elements, the structure loses strength and stability in several directions at once, since the connection starts to work like a ball joint. As a result, the known element is used in packages (rows of the same type of flat elements are connected into a beam, the puzzle being the locks of longitudinally connected elements spaced in rows), or complex profiling of the building element in the transverse direction is applied (in this case, each mating edge contains two sublayers, in one of which has a curvilinear protrusion, and the other a curvilinear recess, for fastening the mating elements not in the joint, but in the overlay. Another example of this design is a building element Dobrosfera systems [See, for example: http://dobrosfera.com/production/novinka-z-seriya/dobrosfera-z6/]. The manufacture of such elements is more complicated and requires a more developed technological base. In addition, the material consumption increases when converted to the construction volume of a building or structure with comparable strength of the frame or formwork.

Технической проблемой, для решения которой предназначена заявляемая полезная модель, являлось создание строительного элемента, предназначенного для сборки опалубки или каркаса здания или сооружения, обладающего достоинствами элемента-прототипа и позволяющего при этом собирать каркасы зданий и сооружений, или опалубку для заливки легкими растворами, с более высокой прочностью.The technical problem for which the claimed utility model is intended was the creation of a building element designed to assemble the formwork or frame of a building or structure, which has the advantages of a prototype element and which allows to assemble the frames of buildings and structures, or formwork for pouring with light solutions, with more high strength.

Указанная техническая проблема решается строительным элементом, представляющим собой пластину с криволинейными сопрягаемыми краями по принципу пазл - замка, в котором, согласно предложению, криволинейные сопрягаемые края выполнены по форме, близкой к кардиоиде (в виде «сердечка»), при этом в пластине выполнены отверстия, часть из которых предназначена для прокладки арматуры, преимущественно из композитного материала.The indicated technical problem is solved by a building element, which is a plate with curved mating edges according to the puzzle-lock principle, in which, according to the proposal, the curved mating edges are made in a shape close to a cardioid (in the form of a "heart"), while holes are made in the plate , some of which are intended for laying reinforcement, mainly from composite material.

Наиболее подходящим материалом для изготовления пластины является многослойная фанера. Технология выпиливания необходимых пластин на станках с ЧПУ является широко распространенной технологией. Подходящим материалов являются также древесный пиломатериал (доски), любые искусственные и натуральные материалы, проходящие по прочности.The most suitable material for the manufacture of the plate is a multilayer plywood. The technology for cutting the necessary plates on CNC machines is a widespread technology. Suitable materials are also wood lumber (boards), any artificial and natural materials that pass in strength.

Следует также отметить, что выполнение сопрягаемых краев строго по кардиоиде, не является оптимальным, по крайней мере из-за невозможности оптимизировать раскрой материала. Одним из наиболее подходящих форм сопрягаемых краев авторы считают выполнение участка (впадины) между двумя симметричными полукружиями «сердечка» не клиновым, а эквидистантным собственно этим полукружиям.It should also be noted that the implementation of the mating edges strictly on the cardioid is not optimal, at least because of the inability to optimize the cutting of the material. One of the most suitable forms of mating edges, the authors consider the execution of the section (hollow) between two symmetrical semicircles of the "heart" is not wedge, but equidistant to these semicircles proper.

Целесообразно часть отверстий выполнять приспособленными для размещения поперечных стягивающих элементов. Так как выполнение поперечных элементов предполагается из того же материала (например, многослойной фанеры), то отверстия для них предпочтительно выполнять прямоугольной формы, позволяющей, в том числе, реализовать простую клиновую систему крепления.It is advisable to perform part of the holes adapted to accommodate the transverse constricting elements. Since the implementation of the transverse elements is assumed to be from the same material (for example, multilayer plywood), the holes for them are preferably rectangular in shape, which allows, inter alia, to realize a simple wedge fastening system.

Целесообразно также часть отверстий приспособить для дополнительного крепления соединяемых пазл-замками элементов. Наиболее простой способ крепления - посредством накладок из аналогичного материала (например, многослойной фанеры), связывающих соединяемые элементы, посредством шпилек или болтов. Накладки могут быть изготовлены из обрезков, остающихся при раскрое фанеры на строительные элементы. Соответственно необходимые отверстия - это отверстия для шпилек или болтов.It is also advisable to adapt part of the holes for additional fastening of the elements connected by puzzle-locks. The simplest way of fastening is by means of overlays made of the same material (for example, multilayer plywood), connecting the connected elements, by means of studs or bolts. Pads can be made of scraps that remain when cutting plywood on building elements. Accordingly, the required holes are holes for studs or bolts.

Наконец, часть отверстий целесообразно зарезервировать под прокладку коммуникаций (различных проводов и кабелей, трубопроводов и т.п.). Проведенные испытания показывают, что форма и размер таких отверстий могут варьироваться в широком диапазоне, исходя из необходимого (заложенного) соотношения прочность/материалоемкость/масса конструкции.Finally, it is advisable to reserve a part of the holes for laying communications (various wires and cables, pipelines, etc.). The tests performed show that the shape and size of such holes can vary over a wide range, based on the required (embedded) strength / material consumption / mass ratio.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.The inventive utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлены наиболее востребованные образцы строительного элемента - прямолинейный и дугообразный; на фиг. 2 представлен пример соединения строительного элемента с поперечным стягивающим элементом; на фиг. 3 представлен пример соединения двух строительных элементов.In FIG. 1 shows the most popular samples of the building element - rectilinear and arcuate; in FIG. 2 shows an example of connecting a building element with a transverse pulling member; in FIG. 3 shows an example of the connection of two building elements.

Строительный элемент представляет собой пластину 1 из, например, многослойной фанеры с криволинейными сопрягаемыми краями. Каждый строительный элемент содержит в общем случае один криволинейный сопрягаемый край 2 в виде выступа и один криволинейный сопрягаемый край 3 в виде выемки. Края 2 и 3 представляют собой линию, близкую к кардиоиде. В самом общем случае в строительном элементе выполнены отверстия 4 для размещения арматуры и отверстия 5 для прокладки коммуникаций. Строительный элемент может также включать отверстия 6 для размещения поперечных стягивающих элементов 7, а также отверстия для закрепления накладок 8, соединяющих два сопрягаемых строительных элемента 1 (отверстия не показаны).The building element is a plate 1 of, for example, multilayer plywood with curved mating edges. Each building element generally contains one curved mating edge 2 in the form of a protrusion and one curved mating edge 3 in the form of a recess. Edges 2 and 3 are a line close to the cardioid. In the most general case, openings 4 are made in the building element for accommodating the fittings and openings 5 for laying communications. The building element may also include openings 6 for accommodating the lateral pulling elements 7, as well as openings for securing the linings 8 connecting the two mating building elements 1 (openings not shown).

Строительный элемент используют для изготовления (сборки) опалубки или каркаса здания, в том числе имеющего криволинейные стены и потолки, следующим образом.The building element is used for the manufacture (assembly) of the formwork or frame of the building, including having curved walls and ceilings, as follows.

В зависимости от проекта здания или сооружения разрабатывается набор строительных элементов 1. Основание может быть изготовлено из древесины, бетона и других известных материалов по известным технологиям. Строительные элементы 1 скрепляются между собой пазл-замками посредством совмещения сопрягаемых краев 2 и 3. В случае необходимости увеличения прочности собираемой пространственной конструкции соединение элементов усиливается креплением накладок 8, а пространственная прочность достигается установкой и креплением в отверстиях 6 поперечных стягивающих элементов 7, а также потягиванием через отверстия 4 арматуры. Предпочтительный вариант используемой арматуры - композитная, например стеклопластиковая, арматура, производящаяся и реализуемая в мотках (бухтах) длиной до нескольких десятков метров. При изготовлении большинства конструкций арматура протягивается по всей поверхности каркаса или опалубки без разрезания на отдельные куски. Например, в здании полусферической формы протянутая арматура примет вид конической спиральной пружины. При этом строительным элементам можно придавать различную конфигурацию (кривизну) и за счет этого создавать здания или сооружения самых сложных форм.Depending on the design of the building or structure, a set of building elements is being developed 1. The base can be made of wood, concrete and other known materials using known technologies. The building elements 1 are fastened together with puzzle-locks by combining the mating edges 2 and 3. If it is necessary to increase the strength of the assembled spatial structure, the connection of the elements is enhanced by the fastening of the plates 8, and the spatial strength is achieved by installing and fastening the transverse pulling elements 7 in the holes 6, as well as by pulling through the holes 4 fittings. The preferred embodiment of the reinforcement used is composite, for example fiberglass reinforcement, reinforcement produced and sold in coils (bays) up to several tens of meters long. In the manufacture of most structures, reinforcement is stretched over the entire surface of the frame or formwork without cutting into separate pieces. For example, in a hemispherical building, the elongated reinforcement takes the form of a conical spiral spring. In this case, the building elements can be given a different configuration (curvature) and due to this create buildings or structures of the most complex forms.

После сборки на каркасе (опалубке) закрепляется обшивка из любого известного материала (фанеры, досок, пластиковых листов и т.п.). В создаваемое внутристенное пространство, после прокладки коммуникаций, помещабтя закладные элементы из утеплителей и звукоизоляторов или вносятся легкие растворы, например, пенобетон, арболит и т.п.After assembly, the casing of any known material (plywood, boards, plastic sheets, etc.) is fixed on the frame (formwork). After creating communications, placing embedded elements from heaters and sound insulators, or light solutions, for example, foam concrete, wood concrete, etc., are introduced into the created interior wall, after laying the communications.

В целом прочность конструкции достигается за счет следующих особенностей заявленного строительного элемента:In General, the structural strength is achieved due to the following features of the claimed building element:

- применение многослойной фанеры как одного из самых прочных древесных материалов;- the use of multilayer plywood as one of the most durable wood materials;

- наличие пал-замка с усовершенствованной формой выступов и выемок, ограничивающих взаимное перемещение соединяемых элементов в случае погрешностей изготовления;- the presence of a pal-lock with an improved form of protrusions and recesses, limiting the mutual movement of the connected elements in case of manufacturing errors;

- наличие отверстий для протягивания арматуры, действующей как дополнительный стягивающий элемент;- the presence of holes for pulling reinforcement, acting as an additional tightening element;

- наличие отверстий для размещения и крепления поперечных стягивающих элементов;- the presence of holes for placement and fastening of the transverse pulling elements;

- наличие отверстий для крепления дополнительных накладок на пазл-замок;- the presence of holes for attaching additional pads to the puzzle-lock;

- наличие отверстий для прокладки коммуникаций (пусть косвенно, но также влияет на прочность сооружения за счет равномерного распределения нагрузки от проводов, кабелей, трубопроводов вместо внешней обвески здания или сооружения с использованием дополнительно устанавливаемых креплений (кронштейнов и т.п.), оказывающих негативное воздействие на целостность возводимой конструкции).- the presence of holes for laying communications (albeit indirectly, but also affects the strength of the structure due to the uniform distribution of the load from the wires, cables, pipelines instead of the external load of the building or structure using additionally installed fasteners (brackets, etc.) that have a negative impact on the integrity of the structure under construction).

Claims

1. A building element for assembling the formwork or building frame, which is a plate with curved mating edges according to the puzzle-lock principle, characterized in that the curved mating edges are made in a shape close to a cardioid, with holes made in the plate, part of which is intended for laying reinforcement, mainly from composite material.

2. The building element according to claim 1, characterized in that it is made of multilayer plywood.

3. The building element according to claim 1 or 2, characterized in that the part of the holes is designed to accommodate lateral pulling elements, preferably made of multilayer plywood.

4. The building element according to claim 1 or 2, characterized in that the part of the holes is designed to secure the linings connecting the two mating building elements.

5. The building element according to claim 1 or 2, characterized in that part of the holes is intended for laying communications of the building.