RU2817605C1

RU2817605C1 - Universal set of small-size building blocks for construction of multistorey buildings and structures

Info

Publication number: RU2817605C1
Application number: RU2023126444A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Комбаров
Original assignee: Владимир Алексеевич Комбаров
Filing date: 2023-10-11
Publication date: 2024-04-16

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to the field of construction, in particular to the manufacture of universal small-sized building blocks used for erection of wall structures of a building, window and door blocks of floors. All blocks of the set are made three-layer, including an inner bearing layer of reinforced concrete, insulation and an outer layer of reinforced concrete, wherein all wall blocks feature the shape of their side surfaces to allow joining of adjacent blocks in the form of groove-toothed joint. In the blocks there are embedded sleeves for monolithic connections of rows of blocks along the height, which during the installation of wall blocks in staggered form a through vertically oriented cavity, in which vertical reinforced concrete connections are arranged along the height of the building floor and for connection with the foundation of the building or structure being erected, and after their concreting form inter-block monolithic connections between rows of blocks along height, wherein outer concrete layer of three-layer block features width ensuring its self-supporting properties without manufacturing clearance between blocks adjacent in height.

EFFECT: enabling construction of multi-storey buildings and structures from small-size building blocks in conditions of sealing development with strength characteristics that are not inferior to characteristics of buildings and structures erected from large reinforced concrete panels.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к изготовлению малогабаритных строительных блоков, используемых для возведения стеновых конструкций здания, оконных и дверных блоков перекрытий.The invention relates to the field of construction, in particular to the production of small-sized building blocks used for the construction of building wall structures, window and door floor blocks.

Решаемая изобретением техническая задача заключается в следующем.The technical problem solved by the invention is as follows.

Используемая в настоящее время технология крупнопанельного домостроения (КПД) подразумевает под собой изготовление панелей крупного формата на высоту одного этажа здания, которые имеют большие габариты - рядовая наружная панель от 4 метров в длину, до 3,3 метра в высоту. Преимуществом данной технологии является быстрота строительства и технологичность - панель изготавливается трехслойной из двух слоев бетона с утеплителем внутри, в панель закладываются пластиковые трубки для прокладки электропроводки, оштукатуривания поверхности не требуется, наружный слой панели после монтажа грунтуется и окрашивается. Панели такого формата весят от 6 тонн, для перевозки требуются специальные панелевозы, радиус поворота которых составляет от 22 метров, для монтажа - кран самоходный монтажный или башенный грузоподъемностью от 50 тонн.The currently used technology of large-panel housing construction (LPH) involves the production of large-format panels for the height of one floor of a building, which have large dimensions - an ordinary outer panel from 4 meters in length to 3.3 meters in height. The advantage of this technology is the speed of construction and manufacturability - the panel is made of three layers of two layers of concrete with insulation inside, plastic tubes are placed in the panel for laying electrical wiring, plastering of the surface is not required, the outer layer of the panel is primed and painted after installation. Panels of this format weigh from 6 tons; transportation requires special panel carriers with a turning radius of 22 meters; for installation, a self-propelled assembly or tower crane with a lifting capacity of 50 tons is required.

Однако вес и габариты панелей КПД ограничивают использование данной технологии для строительства зданий и сооружений в сложившейся застройке городов - в условиях уплотнительной застройки. Максимальный радиус поворота дорог, как правило, не превышает 12 метров, доставка и монтаж комплекта ЖБИ для строительства зданий и сооружений в таких условиях невозможен.However, the weight and dimensions of the KPD panels limit the use of this technology for the construction of buildings and structures in the existing urban development - in conditions of compact development. The maximum turning radius of roads, as a rule, does not exceed 12 meters; delivery and installation of a set of reinforced concrete products for the construction of buildings and structures is impossible in such conditions.

Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.To assess the novelty of the claimed solution, we will consider a number of well-known technical means of a similar purpose, characterized by a set of features similar to the claimed device.

Известен набор строительных блоков по патенту РФ №2381336, включающий комплекты основных, угловых и проемных строительных блоков, содержащих лицевой слой толщиной А, несущий слой толщиной С и расположенный между ними теплоизоляционный слой толщиной В, скрепленные между собой полимерными стержнями, при этом базовая толщина блоков в каждом комплекте выбирается дискретно либо 300 мм, либо 400 мм, причем отношение толщины В теплоизоляционного слоя к сумме толщин (А+С) лицевого и несущего слоев, т.е. (В:(А+С)), выбирается в комплекте с базовой толщиной блоков 300 мм либо 0,50, либо 0,67, а в комплекте с базовой толщиной блоков 400 мм - либо 0,60, либо 1,00, причем сумма толщин (А+С) лицевого и несущего слоев является константой для всех комплектов, при этом каждый из комплектов состоит из двух групп блоков, характеризующихся тем, что толщина А декоративного слоя в каждой группе увеличивается по арифметической прогрессии в соответствии с зависимостью A_i=A₀+10⋅n, где А₀ выбирают не менее 40 мм, а n является целым числом и соответствует диапазону от 1 до 6, а толщина С несущего слоя соответственно уменьшается в каждой группе по арифметической прогрессии, причем блоки каждой группы выполнены в соответствии с региональными требованиями по климатическим условиям и характеризуются толщиной В теплоизоляционного слоя, являющейся константой в группе для региона, при этом каждая группа дополнительно снабжена поясными блоками, выполненными монолитными и состоящими из лицевого и несущего слоев, и воздухообменным блоком, снабженным сквозным отверстием и жестко закрепленной в нем вентиляционной решеткой, а блоки углового типа выполнены двух видов, один из которых снабжен эквидистантными Г-образными лицевым и теплоизоляционным слоями, а в полости теплоизоляционного слоя расположен укороченный несущий слой, а другой вид блоков снабжен эквидистантными Г-образными несущим и теплоизоляционным слоями, а в полости теплоизоляционного слоя расположен укороченный лицевой слой.A known set of building blocks according to RF patent No. 2381336, including sets of main, corner and opening building blocks containing a front layer of thickness A, a load-bearing layer of thickness C and a heat-insulating layer of thickness B located between them, fastened together with polymer rods, while the base thickness of the blocks is in each set, either 300 mm or 400 mm is selected discretely, and the ratio of the thickness B of the heat-insulating layer to the sum of the thicknesses (A + C) of the front and load-bearing layers, i.e. (B: (A+C)), is selected in combination with a base block thickness of 300 mm, either 0.50 or 0.67, and in a set with a base block thickness of 400 mm - either 0.60 or 1.00, and the sum of the thicknesses (A+C) of the front and supporting layers is a constant for all sets, and each set consists of two groups of blocks, characterized by the fact that the thickness A of the decorative layer in each group increases in an arithmetic progression in accordance with the dependence A _i = A ₀ +10⋅n, where A ₀ is chosen to be at least 40 mm, and n is an integer and corresponds to the range from 1 to 6, and the thickness C of the load-bearing layer decreases accordingly in each group according to an arithmetic progression, and the blocks of each group are made in accordance with regional requirements for climatic conditions and are characterized by the thickness B of the heat-insulating layer, which is a constant in the group for the region, while each group is additionally equipped with belt blocks, made monolithic and consisting of a front and load-bearing layers, and an air exchange block equipped with a through hole and rigidly fixed in it has a ventilation grille, and the corner blocks are made of two types, one of which is equipped with equidistant L-shaped front and heat-insulating layers, and in the cavity of the heat-insulating layer there is a shortened load-bearing layer, and the other type of blocks is equipped with equidistant L-shaped load-bearing and heat-insulating layers, and a shortened front layer is located in the cavity of the heat-insulating layer.

Известна наружная многослойная стена здания по патенту РФ №2204664, содержащая разделенные промежуточным утепляющим слоем наружный, преимущественно из предварительно изготовленных армированных бетонных панелей, закрепленных посредством металлических связей на несущих конструкциях здания, и внутренний слои, отличающаяся тем, что в ней образован вентилируемый воздушный зазор величиной, равной 25-150 мм, ее наружный и внутренний слои выполнены комбинированными из разных материалов, панель наружного слоя - архитектурно оформленной и имеет размер конструктивной ячейки здания, причем каждая панель установлена относительно смежных с ней панелей с промежутками, равными 5-40 мм и сообщающимися с вентилируемыми воздушными зазорами, металлические связи выполнены гибкими, разъемными и шарнирно зафиксированными на перекрытии и панели, промежуточный утепляющий и внутренний слои - из отдельных элементов и/или мелкоштучных деталей.An external multilayer wall of a building is known according to RF patent No. 2204664, containing an outer layer separated by an intermediate insulating layer, mainly from pre-fabricated reinforced concrete panels, fixed by means of metal bonds on the load-bearing structures of the building, and an inner layer, characterized in that a ventilated air gap of , equal to 25-150 mm, its outer and inner layers are made of a combination of different materials, the panel of the outer layer is architecturally designed and has the size of a structural cell of the building, and each panel is installed relative to the panels adjacent to it at intervals equal to 5-40 mm and communicating with ventilated air gaps, metal connections are made flexible, detachable and hingedly fixed to the ceiling and panel, the intermediate insulating and inner layers are made of individual elements and/or small parts.

Известен универсальный набор для строительства малоэтажных зданий и сооружений по патенту РФ №2605654, имеющий в своем составе элементы, используемые в качестве стеновых элементов и балок перекрытия, изготовленные методом экструзии из древесно-пластмассового композита, отличающийся тем, что стеновые элементы выполнены в виде стоек с поперечными сечениями в виде двутавра и прямоугольного параллелепипеда с выбранными четвертями и обвязки из элементов с поперечным сечением в виде швеллера, и угловых блоков, причем все составляющие набора имеют внутренние полости. Внутренние полости элементов заполнены эффективным утеплителем. Элементы в форме прямоугольного параллелепипеда используются также в качестве балок перекрытий и при этом выполнены армированными.There is a known universal set for the construction of low-rise buildings and structures according to RF patent No. 2605654, which contains elements used as wall elements and floor beams, made by extrusion from a wood-plastic composite, characterized in that the wall elements are made in the form of racks with cross sections in the form of an I-beam and a rectangular parallelepiped with selected quarters and piping from elements with a cross section in the form of a channel, and corner blocks, all components of the set having internal cavities. The internal cavities of the elements are filled with effective insulation. Elements in the shape of a rectangular parallelepiped are also used as floor beams and are made reinforced.

Известен универсальный комплект строительных элементов для индивидуального жилого строительства патент РФ №2804947, включающий универсальные строительные блоки, используемые для возведения стеновых конструкций здания, оконные и дверные блоки перекрытия, отличающийся тем, что все входящие в комплект строительные блоки выполнены малогабаритными из двух слоев железобетона и размещенного между ними слоя утеплителя, причем вес каждого блока не превышает 2 тонн, при этом комплект включает рядовые стеновые блоки с геометрическими размерами, позволяющими набрать необходимую высоту одного этажа сооружаемого здания из целого числа таких блоков, доборные стеновые блоки, позволяющие вести строительство стен из таких блоков путем укладки их «в разбежку», вертикальные стеновые блоки на высоту этажа для связывания углов сооружаемого здания, панельные блоки с «четвертью», для формирования оконных и дверных проемов, при этом весовые и габаритные характеристики всех строительных блоков выбраны из условия обеспечения возможности их транспортировки и проведения погрузо-разгрузочных работ с использованием грузового транспорта, оснащенного краном-манипулятором с установленным на нем грузоподъемным механизмом. Стеновые блоки выполнены с формой их боковых поверхностей, позволяющей выполнять стыковку смежных блоков в виде сопряжения по типу «паз-гребень».A universal set of building elements for individual residential construction is known, RF Patent No. 2804947, which includes universal building blocks used for the construction of wall structures of a building, window and door floor blocks, characterized in that all the building blocks included in the kit are made of small-sized two layers of reinforced concrete and placed between them there is a layer of insulation, and the weight of each block does not exceed 2 tons, and the set includes ordinary wall blocks with geometric dimensions that allow one to gain the required height of one floor of the building being constructed from a whole number of such blocks, additional wall blocks that allow the construction of walls from such blocks by laying them “in a staggered manner”, vertical wall blocks to the height of the floor to connect the corners of the building being constructed, panel blocks with a “quarter” to form window and door openings, while the weight and dimensional characteristics of all building blocks are selected from the condition of ensuring the possibility of their transportation and carrying out loading and unloading operations using freight transport equipped with a crane with a lifting mechanism installed on it. The wall blocks are made with the shape of their side surfaces, allowing the joining of adjacent blocks in the form of a tongue-and-groove joint.

Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа.This technical solution, as the closest to the stated technical essence and the achieved result, was adopted as its prototype.

Известное техническое решение обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленный универсальный комплект малогабаритных строительных блоков обеспечивает возможность использования его для строительства любого малоэтажного здания с доставкой стандартизированных строительных элементов комплекта на участок и монтажом блоков с помощью грузового автомобиля, оснащенного краном-манипулятором.The known technical solution ensures the achievement of a technical result, which consists in the fact that the claimed universal set of small-sized building blocks makes it possible to use it for the construction of any low-rise building with the delivery of standardized building elements of the set to the site and installation of the blocks using a truck equipped with a crane.

Недостатками известного технического решения является то, что оно в основном предназначено для строительства малоэтажных зданий, а при строительстве многоэтажных зданий требуются дополнительные мероприятия по обеспечению прочностных характеристик строительных элементов комплекта, обеспечивающие достаточную надежность возводимого здания или сооружения.The disadvantages of the known technical solution are that it is mainly intended for the construction of low-rise buildings, and during the construction of multi-storey buildings, additional measures are required to ensure the strength characteristics of the building elements of the set, ensuring sufficient reliability of the building or structure being constructed.

Задачей заявляемого изобретения является создание универсального комплекта малогабаритных строительных блоков с прочностными характеристиками, не уступающими характеристикам крупных ж/б панелей для КПД и пригодными для строительства многоэтажных зданий и сооружений в условиях уплотнительной застройки.The objective of the claimed invention is to create a universal set of small-sized building blocks with strength characteristics that are not inferior to those of large reinforced concrete panels for efficiency and suitable for the construction of multi-story buildings and structures in compact buildings.

Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.The essence of the claimed technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to solve the technical problem specified by the applicant and obtain the technical result provided by the invention.

Согласно изобретению универсальный комплект малогабаритных строительных блоков для строительства многоэтажных зданий и сооружений, включающий строительные блоки, используемые для возведения стеновых конструкций здания, оконные и дверные блоки перекрытия, выполненные с геометрическими размерами, позволяющими набрать необходимую высоту одного этажа сооружаемого здания или сооружения из целого числа таких блоков, путем укладки их «в разбежку», а также вертикальные стеновые блоки на высоту этажа для связывания углов сооружаемого здания, который характеризуется тем, что все стеновые блоки выполнены трехслойными, включающими внутренний несущий слой железобетона, утеплитель и наружный слой железобетона, при этом все стеновые блоки выполнены с формой их боковых поверхностей, позволяющей выполнять стыковку смежных блоков в виде сопряжения по типу «паз-гребень», причем в блоках выполнены закладные гильзы для монолитных соединений рядов блоков по высоте, которые при монтаже стеновых блоков «в разбежку», образуют сквозную вертикально ориентированную полость, в которой размещены вертикальные железобетонные связи по высоте этажа здания и для связи с фундаментом возводимого здания или сооружения, а после их бетонирования образуют межблочные монолитные связи между рядами блоков по высоте, при этом наружный слой бетона трехслойного блока выполнен с шириной, обеспечивающей его самонесущие свойства без технологического зазора между смежными по высоте блоками и монтируется на строительный раствор толщиной от 5 миллиметров.According to the invention, a universal set of small-sized building blocks for the construction of multi-story buildings and structures, including building blocks used for the construction of wall structures of the building, window and door floor blocks, made with geometric dimensions that allow one to gain the required height of one floor of the building or structure being constructed from a whole number of such blocks, by laying them “in a run-up”, as well as vertical wall blocks to the height of the floor to connect the corners of the building being constructed, which is characterized by the fact that all wall blocks are made of three layers, including an internal load-bearing layer of reinforced concrete, insulation and an outer layer of reinforced concrete, while all the wall blocks are made with the shape of their side surfaces, allowing the joining of adjacent blocks in the form of a “groove-tongue” type mating, and the blocks have embedded sleeves for monolithic connections of rows of blocks in height, which, when installing wall blocks “in a staggered manner”, form a through vertically oriented cavity in which vertical reinforced concrete connections are placed along the height of the floor of the building and for connection with the foundation of the building or structure being constructed, and after concreting they form interblock monolithic connections between the rows of blocks in height, while the outer layer of concrete of the three-layer block is made with a width ensuring its self-supporting properties without a technological gap between blocks adjacent in height and is mounted on a mortar with a thickness of 5 millimeters.

Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленный универсальный комплект строительных элементов обеспечивает возможность строительства многоэтажных зданий и сооружений из малогабаритных строительных блоков в условиях уплотнительной застройки с прочностными характеристиками, не уступающими характеристикам зданий и сооружений, возводимых из крупных ж/б панелей.The declared set of essential features ensures the achievement of a technical result, which consists in the fact that the claimed universal set of building elements ensures the possibility of constructing multi-storey buildings and structures from small-sized building blocks in compact building conditions with strength characteristics that are not inferior to the characteristics of buildings and structures erected from large reinforced concrete /b panels.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1а представлен вид фронтальный рядового строительного блока, на фиг.1б - вид сбоку рядового строительного блока, на фиг.1в - вид сверху рядового строительного блока, на фиг.2 - монтажная схема стеновых блоков, сопряженных друг с другом по типу «паз-гребень», на фиг.3 - наружная стена здания, на фиг.4 - вертикальный разрез по стене здания.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where Fig. 1a shows a frontal view of an ordinary building block, Fig. 1b is a side view of an ordinary building block, Fig. 1c is a top view of an ordinary building block, Fig. 2 is an installation diagram of wall blocks , mated to each other according to the “groove-ridge” type, in Fig.3 - the outer wall of the building, in Fig.4 - a vertical section along the wall of the building.

На чертежах позициями обозначены: 1 - рядовой строительный блок, 2 - несущий слой железобетона, 3 - утеплитель, 4 - самонесущий наружный слой железобетона, 5 - межблочное соединение паз-гребень, 6 - закладные гильзы для межблочного бетонирования по высоте этажа здания, 7 - рядовой строительный блок в образованной стене, 8 - доборный строительный блок, 9 - угловой строительный блок, 10 - строительный блок перекрытия дверных и оконных проемов, 11 - монолитный фундамент, 12 - арматурные закладные выпуска, 13 - арматура на высоту этажа здания, 14 - вертикальные железобетонные связи по высоте этажа здания, 15 - окно, 16 - дверь, 17 - блок перекрытия дверных и оконных проемов, 18 - межблочные монолитные связи, 19 - фундамент, 20 - арматурные закладные, 21 - угловые стеновые блоки на высоту этажа здания.In the drawings, the positions indicate: 1 - ordinary building block, 2 - load-bearing layer of reinforced concrete, 3 - insulation, 4 - self-supporting outer layer of reinforced concrete, 5 - tongue-and-groove interblock connection, 6 - embedded sleeves for interblock concreting along the height of the floor of the building, 7 - ordinary building block in the formed wall, 8 - additional building block, 9 - corner building block, 10 - building block for overlapping door and window openings, 11 - monolithic foundation, 12 - release reinforcement embedded, 13 - reinforcement for the height of the building floor, 14 - vertical reinforced concrete connections along the height of the building floor, 15 - window, 16 - door, 17 - block for overlapping door and window openings, 18 - interblock monolithic connections, 19 - foundation, 20 - reinforcement embedded, 21 - corner wall blocks to the height of the building floor.

Заявленный универсальный комплект малогабаритных строительных блоков для строительства многоэтажных зданий и сооружений работает следующим образом:The claimed universal set of small-sized building blocks for the construction of multi-storey buildings and structures works as follows:

При армировании фундамента 11 и дальнейшего монтажа блоков 7, 8, 9 в местах вертикальных закладных гильз 6, блоков для бетонирования 14, закладываются выпуски арматуры 12, к которым вяжется арматура 13 по высоте здания и монтируется первый ряд блоков, далее монтируются второй и последующие ряды строительных рядовых, доборных, дверных и оконных блоков перекрытий. После монтажа всех рядов блоков на высоту этажа здания закладные гильзы 6, образующие совокупность сквозных вертикально ориентированных полостей, бетонируются на высоту этажа здания, этажи перекрываются сборным или монолитным железобетоном. Самонесущий наружный слой блоков 4, шириной от 80 мм, монтируется на строительный раствор, без технологического зазора, что не требует установки монтажных подкосов для удержания блоков.When reinforcing the foundation 11 and further installing blocks 7, 8, 9 in the places of vertical embedded sleeves 6, blocks for concreting 14, reinforcement outlets 12 are laid, to which reinforcement 13 is tied along the height of the building and the first row of blocks is mounted, then the second and subsequent rows are mounted building ordinary, additional, door and window floor blocks. After installing all rows of blocks to the height of the building floor, the embedded sleeves 6, forming a set of through vertically oriented cavities, are concreted to the height of the building floor, the floors are covered with precast or monolithic reinforced concrete. The self-supporting outer layer of blocks 4, with a width of 80 mm, is mounted on mortar, without a technological gap, which does not require the installation of mounting struts to hold the blocks.

Заявленный универсальный комплект строительных блоков позволяет использовать его для строительства многоэтажных зданий и сооружений, вес рядового блока не превышает 2 тонн, для доставки на участок и монтажа блоков достаточно грузового автомобиля, с радиусом поворота 6 метров и оснащенного краном-манипулятором.The declared universal set of building blocks allows it to be used for the construction of multi-storey buildings and structures; the weight of an ordinary block does not exceed 2 tons; a truck with a turning radius of 6 meters and equipped with a crane is sufficient to deliver the blocks to the site and install them.

Транспортный габарит по высоте перевозимых крупнопанельных ЖБИ панелей не может превышать 330 см, поэтому высота этажа не может превышать 300 см. При использовании заявленного универсального комплекта высота этажа не ограничивается.The transport height dimension of transported large-panel reinforced concrete panels cannot exceed 330 cm, so the floor height cannot exceed 300 cm. When using the declared universal kit, the floor height is not limited.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения определяется государственной строительной экспертизой и подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения.The possibility of industrial application of the claimed technical solution is determined by the state construction examination and is confirmed by means and methods known and described in the application, with the help of which it is possible to implement the invention in the form as it is described in the claims.

Claims

A universal set of small-sized building blocks for the construction of multi-story buildings and structures, including building blocks used for the construction of wall structures of the building, window and door floor blocks made with geometric dimensions that allow one to gain the required height of one floor of the building or structure being constructed from a whole number of such blocks, by laying them “in a staggered manner”, as well as vertical wall blocks at floor height to connect the corners of the building being constructed, characterized in that all building blocks are made of three layers, including an internal load-bearing layer of reinforced concrete, insulation and an outer layer of reinforced concrete, while all building blocks are made with the shape of their side surfaces, allowing the joining of adjacent blocks in the form of a “groove-tongue” type mating, and the blocks have embedded sleeves for a monolithic connection of rows of blocks in height, which, when laying wall blocks “in a staggered manner”, form a through vertically oriented cavity for placing vertical reinforced concrete connections along the height of the building floor and for connection with the foundation of the building or structure being constructed, and after concreting they form inter-block monolithic connections between rows of blocks along the height, while the outer layer of concrete of a three-layer block is made with a width that ensures its self-supporting properties without technological gap between blocks adjacent in height.