RU2008404C1

RU2008404C1 - Wall structure

Info

Publication number: RU2008404C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Стефанович Зубенко
Original assignee: Владимир Стефанович Зубенко
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: construction. SUBSTANCE: wall structure consists of layers formed by combination in rows of hollow rectangular blocks connected by means of horizontal seam, and shaped T-shaped blocks. In this case, each of rows is made with system of vertical air ducts, amounting to at least 40 % of total volume of walling in rows. Block sizes are in certain relations. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, конкретно к малоэтажному строительству жилых и гражданских зданий из мелкоштучных блоков-модулей для ускоренного возведения стеновых конструкций, а также различных оград. The invention relates to the construction, specifically to low-rise construction of residential and civil buildings from small piece block modules for accelerated construction of wall structures, as well as various fences.

Известна стеновая конструкция, выполненная из прямоугольных полых блоков-модулей, каждый из которых имеет вертикальные прямоугольные стеновые участки с пазами для размещения разделительных и балочных деталей, обеспечивающих соединение блоков-модулей в единую стеновую конструкцию [1] . Known wall structure made of rectangular hollow block modules, each of which has vertical rectangular wall sections with grooves for placement of dividing and beam parts, providing the connection of block modules in a single wall structure [1].

Недостатком известной стеновой конструкции является большая материалоемкость и трудоемкость изготовления как всей конструкции в целом, так и ее отдельных блоков-модулей, а также ограниченность одним вариантом архитектурно-конструктивного решения. Теплоизоляционные характеристики известной стеновой конструкции во многом зависят от свойств теплоизоляционного материала заполнителя пазов блоков-модулей, наличие которого в стеновой конструкции удорожает ее стоимость. Относительная тонкостенность полых блоков-модулей и неравнопрочность отдельных их деталей снижает прочность и огнестойкость стеновой конструкции в целом. A disadvantage of the known wall structure is the high material consumption and the complexity of manufacturing as the whole structure as a whole, and its individual block modules, as well as the limitedness of one option of architectural design. The heat-insulating characteristics of a known wall structure largely depend on the properties of the heat-insulating material of the groove filler of the module blocks, the presence of which in the wall structure increases its cost. The relative thinness of the hollow block modules and the unevenness of their individual parts reduces the strength and fire resistance of the wall structure as a whole.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является полая стеновая конструкция, содержащая две вертикальные кладки из полых прямогуольных строительных блоков-модулей, входящих в первую и вторую кладки, выполненных как одно целое, при этом полые блоки-модули выполнены с несколькими поперечными перегородками, с помощью которых образована по меньшей мере одна сквозная полость на всю высоту блока, причем смежные по горизонтали блоки-модули каждой кладки связаны между собой соединительной деталью, а на обращенных одна к другой поверхностях кладок выполнены канавки, образующие сплошной вертикальный паз, в который установлены перемычки с большим поперечным сечением у основания паза, чем у его горловины [2] . The closest in technical essence to the proposed one is a hollow wall structure containing two vertical masonry from hollow straight-guided building block modules included in the first and second masonry, made as a whole, while the hollow block modules are made with several transverse partitions, using of which at least one through cavity is formed over the entire height of the block, moreover, horizontally adjacent horizontal blocks-modules of each masonry are interconnected by a connecting part, and on facing one another grooves are made on the surfaces of the masonry, forming a continuous vertical groove, in which jumpers are installed with a larger cross section at the base of the groove than at its neck [2].

Однако известная стеновая конструкция характеризуется технологической сложностью изготовления составляющих ее полых строительных блоков-модулей и соединительных элементов, большим расходом теплоизоляционных материалов, пониженной огнестойкостью, ограниченностью архитектурно-конструктивных возможностей. However, the well-known wall structure is characterized by the technological complexity of manufacturing its hollow building block modules and connecting elements, high consumption of heat-insulating materials, low fire resistance, and limited architectural and structural capabilities.

Ожидаемый технический результат в предлагаемом решении заключается в повышении теплоустойчивости при высокой прочности конструкции и в расширении ее архитектурно-конструктивных возможностей, что достигается за счет увеличения объема замкнутых воздушных полостей до 40% от общего объема конструкции, образования различных сочетаний фасонных блоков-модулей в стеновых кладках, снижения концентраций напряжений в блоках-модулях в результате принятых соотношений в размерах и принятой их формы. The expected technical result in the proposed solution is to increase heat resistance with high structural strength and to expand its architectural and structural capabilities, which is achieved by increasing the volume of closed air cavities up to 40% of the total volume of the structure, the formation of various combinations of shaped block modules in wall masonry , reducing stress concentrations in the module blocks as a result of the accepted ratios in size and their shape.

Технический результат в стеновой конструкции В. С. Зубенко, содержащей не менее двух вертикальных кладок из полых прямоугольных строительных блоков-модулей, каждый последующий ряд которых соединен с предыдущим горизонтальным швом, достигается тем, что каждая кладка выполняется с использованием по меньшей мере через ряд фасонных Т-образных в плане блоков-модулей, которые в сочетании с полыми прямоугольными блоками-модулями, образуют замкнутые воздушные полости, смещенные относительно друг друга в рядах как по горизонтали, так и по вертикали, и составляющие не менее 40% общего объема конструкции, а также тем, что полый прямоугольный строительный блок-модуль выполнен с полостью, открытой с одной из сторон, вертикальные стенки которой, разнесенные вдоль его длинной стороны, и дно выполнены полуцилиндрическими и сопряжены сферическими поверхностями одного радиуса, а Т-образный блок-модуль имеет полуцилиндрическое сопряжение стенки и полки радиуса, равного сферическими поверхностями полости прямоугольного блока, при этом размеры блоков-модулей связаны соотношением l₁= l₂= b₁+b₂+ δ , h₁= h₂, c= m, p= 2c+δ , где l₁, l₂ - длина; b₁, b₂ - ширина; h₁, h₂ - высота; с, m - толщина стенок и полки соответственно прямоугольного и Т-образного блоков, p - ширина стенки Т-образного блока и δ-толщина технологического шва между блоками в стеновой кладке, заявляемого строительным раствором.The technical result in the wall structure of V. S. Zubenko, containing at least two vertical masonry from hollow rectangular building block-modules, each subsequent row of which is connected to the previous horizontal seam, is achieved by the fact that each masonry is made using at least a number of shaped T-shaped in terms of block-modules, which, in combination with hollow rectangular block-modules, form closed air cavities that are displaced relative to each other in rows both horizontally and vertically ali, and constituting at least 40% of the total volume of the structure, as well as the fact that the hollow rectangular building block module is made with a cavity open on one side, the vertical walls of which are spaced along its long side, and the bottom is made semi-cylindrical and spherical surfaces of the same radius, and the T-shaped block module has a semi-cylindrical mate of a wall and a shelf of radius equal to the spherical surfaces of the cavity of a rectangular block, while the sizes of the block modules are related by the relation l ₁ = l ₂ = b ₁ + b ₂ + δ, h ₁ = h ₂ , c = m, p = 2c + δ, where l ₁ , l ₂ is the length; b ₁ , b ₂ - width; h ₁ , h ₂ - height; c, m are the wall and shelf thicknesses of the rectangular and T-shaped blocks, respectively, p is the wall width of the T-shaped block and δ is the thickness of the technological seam between the blocks in the masonry claimed by the mortar.

Сочетание в нескольких кладках стеновой конструкции фасонных Т-образных и полых прямоугольных блоков-модулей с образованием не менее 40% пустот от общего объема конструкции, заполненных воздушными прослоями, как лучшим теплоизолятором, является новым по отношению к прототипу. The combination of shaped T-shaped and hollow rectangular block modules in several wall masonry structures with the formation of at least 40% of the voids of the total structure filled with air gaps, as the best heat insulator, is new in relation to the prototype.

Выполнение полого прямоугольного строительного блока-модуля с полуцилиндрическими стенками и дном в несквозной полости, занимающей не менее 40% объема самого блока и фасонного Т-образного блока-модуля с полуцилиндрическими вертикальными поверхностями в местах примыкания полки и стенки одинакового радиуса кривизны со стенками полости прямоугольного блока-модуля, также является отличием от прототипа. The execution of a hollow rectangular building block module with half-cylindrical walls and a bottom in a non-through cavity, occupying at least 40% of the volume of the block and a shaped T-shaped block module with half-cylindrical vertical surfaces at the junction of the shelf and wall of the same radius of curvature with the walls of the cavity of the rectangular block -module is also a difference from the prototype.

Новыми по отношению к прототипу являются и принятые соотношения размеров блоков-модулей, по которым длина и высота полого прямоугольного строительного блока-модуля соответственно равны длине и высоте Т-образного блока-модуля, а толщина стенок первого равна толщине полки второго блока и принята в качестве модуля. New in relation to the prototype are the accepted ratios of sizes of block modules, according to which the length and height of a hollow rectangular building block module are respectively equal to the length and height of a T-shaped block module, and the wall thickness of the first is equal to the thickness of the shelf of the second block and is taken as module.

Исследование известных в науке и технике решений показало, что стеновых конструкций, содержащих не менее двух вертикальных кладок из полых строительных блоков-модулей, каждый последующий ряд которых соединен с предыдущим горизонтальным швом, каждая кладка которой выполнена с использованием по меньшей мере через один ряд фасонных Т-образных в плане блоков-модулей, в сочетании с полыми прямоугольными блоками-модулями, образующими не менее 40% объема замкнутых воздушных полостей, смещенных относительно друг друга в рядах как по горизонтали, так и по вертикали, не было обнаружено. Не было обнаружено строительных блоков-модулей в конструкциях стеновых кладок, в которых полости составляют 40% объема самого блока и выполнены с полуцилиндрической поверхностью дна и боковых стенок в прямоугольном блоке и с полуцилиндрическим сопряжением стенки и полки в Т-образном фасонном блоке. Предложенные соотношения в размерах обоих блоков-модулей предложены впервые. A study of the solutions known in science and technology showed that wall structures containing at least two vertical masonry from hollow building blocks-modules, each subsequent row of which is connected to the previous horizontal seam, each masonry of which is made using at least one row of shaped T -shaped in terms of block-modules, in combination with hollow rectangular block-modules, forming at least 40% of the volume of closed air cavities, displaced relative to each other in rows as horizontally And vertically, it was not found. No building block-modules were found in the construction of wall masonry, in which cavities account for 40% of the volume of the block itself and are made with a semi-cylindrical surface of the bottom and side walls in a rectangular block and with a semi-cylindrical mate of the wall and shelf in a T-shaped shaped block. The proposed relationships in the sizes of both block modules are proposed for the first time.

Предложенная стеновая конструкция обеспечивает широкое разнообразие архитектурных решений фасада, приводит в гармоническое соответствие все размеры блоков и конструкции в целом, повышает теплоустойчивость и прочность, упрощает технологичность изготовления блоков и снижает расход строительных материалов на их изготовление. The proposed wall construction provides a wide variety of architectural solutions of the facade, harmonizes all sizes of blocks and the structure as a whole, increases heat resistance and strength, simplifies the manufacturability of blocks and reduces the consumption of building materials for their manufacture.

Таким образом изобретение отвечает критерию "Изобретательный уровень". Thus, the invention meets the criterion of "Inventive step".

Выполнение в стеновой конструкции В. С. Зубенко каждой кладки с использованием по меньшей мере чреез один ряд фасонных Т-образных блоков-модулей, которые в сочетании с полыми прямоугольными блоками-модулями образуют замкнутые воздушные полости, смещенные относительно друг друга в рядах как по горизонтали, так и по вертикали, и составляющие не менее 40% общего объема конструкции обеспечивает с помощью воздушных прослоев-лучшего теплоизолятора теплоустойчивость стеновой конструкции, простоту и технологичность ее кладки с различными архитектурными возможностями создаваемого фасада стены. Предложенные соотношения размеров полого прямоугольного и Т-образного фасонного блоков-модулей, полуцилиндрическая форма их стенок позволяет снизить концентрации напряжений и повысить их прочность в отдельности и кладки в целом, снизить расход строительных материалов на 20-25% , устранить использование теплоизоляционных материалов, привести в гармоническое соответствие все размеры предложенных видов блоков и стеновой конструкции в целом, упростить технологию производства конструкции и ее элементов в условиях любого предприятия строительной индустрии и непосредственно на строительной площадке с использованием традиционных и нетрадиционных методов формирования блоков-модулей на основе местных минерально-сырьевых ресурсов, в том числе искусственного песчаника, безцементной технологии. The implementation in the wall structure of V. S. Zubenko of each masonry using at least one row of shaped T-shaped blocks-modules, which in combination with hollow rectangular blocks-modules form closed air cavities displaced horizontally relative to each other in rows both vertically and at least 40% of the total volume of the structure provides, with the help of air gaps, the best heat insulator, the heat resistance of the wall structure, the simplicity and manufacturability of its masonry with various architectures The structural capabilities of the created wall facade. The proposed size ratios of the hollow rectangular and T-shaped shaped block modules, the semi-cylindrical shape of their walls can reduce stress concentrations and increase their strength individually and masonry as a whole, reduce the consumption of building materials by 20-25%, eliminate the use of heat-insulating materials, bring harmonious conformity of all sizes of the proposed types of blocks and wall structure as a whole, to simplify the production technology of the structure and its elements in the conditions of any building enterprise industry and directly at the construction site using traditional and non-traditional methods of forming block modules based on local mineral resources, including artificial sandstone, cementless technology.

На фиг. 1 представлен полый прямоугольный блок-модуль; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - фасонный Т-образный блок-модуль; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - трехрядная кладка стеновой конструкции с прямоугольным плоским рисунком фасада; на фиг. 6 - то же, с полуцилиндрическим выпуклым рельефом фасада; на фиг. 7 - то же, с гребенчатым выпуклым рельефом фасада. In FIG. 1 shows a hollow rectangular block module; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 - shaped T-shaped block module; in FIG. 4 is a view B in FIG. 3; in FIG. 5 - three-row masonry of a wall structure with a rectangular flat pattern of the facade; in FIG. 6 - the same, with a semi-cylindrical convex relief of the facade; in FIG. 7 - the same, with a ridge convex relief of the facade.

Стеновая конструкция В. С. Зубенко состоит из унифицированных полого прямоугольного блока-модуля 1 (фиг. 1, 2) и фасонного Т-образного блока-модуля 2 (фиг. 3, 4). Полость 3 прямоугольного блока-модуля 1 выполнена с полуцилиндрическими вертикальными боковыми стенками 4, разнесенными вдоль его длинной стороны, и полуцилиндрическим дном 5 с сопряженными сферическими поверхностями 6 одного радиуса R₁, и занимает не менее 40% объема самого блока-модуля, а фасонный Т-образный блок-модуль 2 имеет вертикальные полуцилиндрические поверхности 7 в местах примыкания стенки 8 к полке 9 радиусом R₂= R₁, при этом размеры блоков-модулей 1 и 2 связаны соотношением l₁= l₂= b₁+b₂+δ , h₁= h₂, с= m, p= 2c+ δ , где l₁, l₂ - длина; b₁, b₂ - ширина; h₁, h₂ - высота; с, m - толщина стенок и полки соответственно полого прямоугольного и Т-образного блоков, р - ширина стенки Т-образного блока и δ - толщина технологического шва между блоками в стеновой кладке, заполняемого строительным раствором.The wall structure of V. S. Zubenko consists of a unified hollow rectangular block module 1 (Fig. 1, 2) and a shaped T-shaped block module 2 (Fig. 3, 4). The cavity 3 of the rectangular block module 1 is made with semi-cylindrical vertical side walls 4 spaced along its long side, and a semi-cylindrical bottom 5 with conjugate spherical surfaces 6 of the same radius R ₁ , and occupies at least 40% of the volume of the block module itself, and shaped T -shaped block module 2 has vertical semi-cylindrical surfaces 7 at the junction of wall 8 to shelf 9 of radius R ₂ = R ₁ , while the sizes of block modules 1 and 2 are related by the relation l ₁ = l ₂ = b ₁ + b ₂ + δ , h ₁ = h ₂ , c = m, p = 2c + δ, where l ₁ , l ₂ is the length; b ₁ , b ₂ - width; h ₁ , h ₂ - height; c, m are the wall and shelf thicknesses of the hollow rectangular and T-shaped blocks, respectively, p is the wall width of the T-shaped block, and δ is the thickness of the technological joint between the blocks in the masonry filled with mortar.

Стеновая конструкция 10, составленная из трех рядов 11, 12, 13 вертикальных кладок (фиг. 5), образованных сочетанием в рядах полых прямоугольных блоков-модулей 1 и фасонных Т-образных блоков-модулей 2, и каждый ряд которой соединен с предыдущим горизонтальным швом 14, образует по фасаду прямоугольный плоский архитектурно-конструктивный рисунок. При этом каждый из трех рядов 11, 12 и 13 стеновой кладки выполнен с системой вертикальных воздушных каналов 15, образованных полостями блоков-модулей 1 и 2 и составляющих не менее 40% общего объема кладки в рядах. The wall structure 10, composed of three rows of 11, 12, 13 vertical masonry (Fig. 5), formed by a combination in the rows of hollow rectangular block modules 1 and shaped T-shaped block modules 2, and each row of which is connected to the previous horizontal seam 14, forms a rectangular flat architectural and structural pattern along the facade. Moreover, each of the three rows 11, 12 and 13 of the wall masonry is made with a system of vertical air channels 15 formed by the cavities of the module blocks 1 and 2 and constituting at least 40% of the total volume of the masonry in the rows.

Стеновые конструкции 16 (фиг. 6) и 17 (фиг. 7) имеют выпуклый архитектурно-конструктивный рисунок фасада и составлены с лицевой стороны соответственно из фасонных Т-образных блоков-модулей 2, конструкция 17 - из сочетания по высоте горизонтальных рядов из полых прямоугольных блоков-модулей 1 и Т-образных блоков-модулей 2. Wall structures 16 (Fig. 6) and 17 (Fig. 7) have a convex architectural and structural design of the facade and are composed on the front side, respectively, of shaped T-shaped module blocks 2, structure 17 is a combination of horizontal rows of hollow rectangular height block modules 1 and T-shaped block modules 2.

Стеновую конструкцию В. С. Зубенко возводят следующим образом. The wall structure of V. S. Zubenko is erected as follows.

На строительном растворе последовательно возводят горизонтальными лошковыми рядами, составленными из полых прямоугольных блоков-модулей 1 или фасонных Т-образных блоков-модулей 2, три вертикальные кладки (фиг. 5). Горизонтальные ряды из блоков-модулей 1 чередуют по высоте с рядами из блоков-модулей 2 в первой вертикальной кладке (ряду 13) через один ряд, во втором ряду 12 и третьем ряду 11 вертикальных кладок - через три ряда. Блоки-модули 1 укладывают полостью 3 вниз, перекрывая вертикальные колодцы, образованные блоками-модулями 2 в сочетании друг с другом и с блоками-модулями 1, создавая при этом замкнутые воздушные каналы 15. Перед закрытием колодцев внутри их тщательно уплотняют и промазывают все швы. С помощью блоков-модулей 1 осуществляют перевязку горизонтальных рядов в поперечном направлении вертикальных кладок, соединяя две из них между собой на каждом ряду и придавая всей стеновой конструкции свойства монолита. Three mortar blocks are sequentially erected on the mortar with horizontal flat rows composed of hollow rectangular blocks-modules 1 or shaped T-shaped blocks-modules 2. (Fig. 5). Horizontal rows of module blocks 1 alternate in height with rows of module blocks 2 in the first vertical masonry (row 13) through one row, in the second row 12 and third row 11 of vertical masonry - through three rows. The module modules 1 are laid down 3 with the cavity 3, overlapping the vertical wells formed by the module blocks 2 in combination with each other and with the module blocks 1, creating closed air ducts 15. Before closing the wells inside, they are carefully sealed and all joints are lubricated. Using the module blocks 1, the horizontal rows are ligated in the transverse direction of the vertical masonry, connecting two of them together on each row and giving the entire wall structure monolithic properties.

Стеновая конструкция В. С. Зубенко обладает высокими теплостойкими свойствами в результате наличия не менее 40% в кладке воздушных замкнутых полостей, являющихся лучшим телпоизолятором, имеет широкие архитектурно-конструктивные возможности за счет формирования из блоков плоских выпуклых рисункой фасада. Блоки-модули стеновой конструкции взаимно увязаны по размерам и выполнены и выгодной форме, обеспечивающей снижение концентраций напряжений в кладке и общую высокую прочность конструкции, снижение расхода строительных материалов на 20-25% . The wall structure of V. S. Zubenko has high heat-resistant properties as a result of the presence of at least 40% in the masonry of air-enclosed cavities, which are the best body insulators, has wide architectural and structural capabilities due to the formation of a flat convex facade pattern from blocks. The block modules of the wall structure are mutually linked in size and are made in an advantageous form, which ensures a reduction in stress concentrations in the masonry and an overall high structural strength, a reduction in the consumption of building materials by 20-25%.

Блоки-модули предложенной формы легко изготовляются из местных строительных материалов на микроДСК в условиях городской и сельской местности. Стеновая конструкция В. С. Зубенко изготовлена как опытный образец фирмой "Интерфейс" в городе Твери и использована при возведении кооперативных утепленных гаражей. Blocks of the proposed form are easily made from local building materials on microDSK in urban and rural areas. The wall structure of V. S. Zubenko was made as a prototype by the Interface company in the city of Tver and was used in the construction of cooperative insulated garages.

(56) 1. Патент США N 4229922, кл. Е 04 С 1/10, 1980. (56) 1. U.S. Patent No. 4,299,922, cl. E 04 C 1/10, 1980.

2. Патент США N 4597236, кл. Е 04 В 1/02, 1986. 2. US patent N 4597236, CL. E 04 B 1/02, 1986.

Claims

1. Wall structure containing at least two vertical layers of building blocks, each subsequent row of which is connected to the previous horizontal seam, characterized in that each layer is formed of hollow rectangular and shaped T-shaped blocks in plan, installed with alternating height and the formation, when docked with an adjacent layer, of closed air cavities displaced relative to each other in rows both horizontally and vertically and amounting to at least 40% of the total volume of the structure.

2. The construction according to p. 1, characterized in that the cavity of the rectangular building block is bounded by semi-cylindrical vertical side walls spaced along its long side and a semi-cylindrical bottom with mating spherical surfaces of the same radius and makes up at least 40% of the volume of the block itself, and shaped T -shaped block has vertical semi-cylindrical surfaces at the junction of the wall to the shelf with a radius equal to the radius of the spherical conjugation of the cavity surfaces of the rectangular block, while block sizes are related by the relations
l ₁ = l ₂ = b ₁ + b ₂ + δ; h ₁ = h ₂ ;
c = m; p = 2c + δ,
where b ₁ and b ₂ - the length of the rectangular and T-shaped blocks, respectively;
l ₁ and l ₂ - the width of the rectangular and T-shaped blocks, respectively;
h ₁ and h ₂ - the height of the rectangular and T-shaped blocks, respectively;
δ is the thickness of the technological seam between the blocks in the masonry;
c and m are the wall thickness of the rectangular block and the shelf of the T-shaped blocks;
p is the width of the wall of the T-shaped block.