"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон



"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон
"блоки на болтах" - система для типовых конструкций каменной кладки, имеющих предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон

 


Владельцы патента RU 2402661:

МАРШ Патриция М. (US)
МАРШ Роджер Ф. (US)

Изобретение относится к конструкциям каменной кладки с предварительным напряжением, имеющим натяжение арматуры на бетон. Технический результат: обеспечение прочности и долговечности возведенной конструкции. Строительная система для возведения выполняемого каменной кладкой сооружения содержит: множество стандартных элементов кладки, причем каждый элемент имеет по меньшей мере одну полость, при этом каждый элемент имеет верхнюю и нижнюю плоскость с полостью внутри него, и каждый элемент имеет плоскости, по существу параллельные друг другу; пары полос, при этом каждая полоса имеет резьбовое отверстие и сравнительно более крупное, не имеющее резьбы, отверстие, причем первая полоса расположена в прилегании к первой плоскости, имеющей полость элемента кладки, а вторая полоса размещена в прилегании к верхней плоскости, имеющей полость элемента кладки, при этом первая и вторая полосы расположены, по существу, параллельно друг другу, а отверстия расположены таким образом, что не имеющее резьбы отверстие верхней полосы сцентрировано с резьбовым отверстием нижней полосы; множество крепежных средств, имеющих средства для жесткого и неподвижного соединения каждой из полос сначала с расположенной выше полосой, если таковая имеется, и затем с расположенной ниже полосой, причем элемент кладки расположен между соединенными полосами; простой инструмент для осуществления соединения крепежных средств с полосами; и различные принадлежности для завершения выполняемой каменной кладкой конструкции, функция которой равнозначна или превосходит функцию обычной каменной кладки, выполняемой с применением строительного раствора; причем система и комбинация компонентов обеспечивают легко возводимое сооружение, конструкционная прочность которого превосходит конструкционную прочность конструкции, выполняемой каменной кладкой и с применением строительного раствора, которое выполнено из обычных и доступных материалов и которое обеспечивает конструкцию, монтируемую и демонтируемую для повторного использования ее компонентов посредством простого инструмента и неквалифицированными рабочими. Также описан вариант строительной системы. 2 н. и 35 з.п. ф-лы, 4 табл., 70 ил.

 

Изобретение относится к типовой конструкции каменной кладки, в частности к конструкциям с предварительным напряжением, имеющим натяжение арматуры на бетон. Изобретение, в общем, относится ко всем общим конструкциям, в которых используется обычная комбинация строительного раствора и пустотелого блока или кирпича, и также к другим строительным средствам для строительных сооружений.

Обладающая новизной типовая конструкция каменной кладки, раскрытая в этом описании, является строительной системой, разработанной с возможностью ее удобной и быстрой установки в любом местоположении, без необходимости в строительном растворе, воде или в электроэнергии. Только в одних Соединенных Штатах действуют свыше 4000 компаний, производящих строительные блоки. Обычно строительные блоки и кирпичи прикрепляют друг к другу одним из следующих двух методов. Во-первых, под действием силы тяжести: вертикальная кладка, арки и эркеры. Во-вторых, при помощи строительного раствора или эквивалентными способами, например при помощи разных типов строительного раствора, эпоксидных смол или в виде блоков с заполненной бетоном сердцевиной, со стальной арматурой и без нее. Этот вид прикрепления предусматривает использование строительного

раствора с арматурной проволокой в соединениях и также предусматривает прикрепление между элементами каменной кладки при помощи бетона и арматуры в таком виде, как блоки связывающей балки и простеночные блоки.

Обычно при использовании арматуры с блоками ее выполняют либо в виде длинных арматурных стержней или длинных стальных прутков, размещенных в полостях. Предварительное напряжение с натяжением на арматуру используется только с полной блочной кладкой совместно со строительным раствором между каждым рядом. Для специализированных блочных систем с прутками и пластинами требуются сложная конструкция и квалифицированный труд.

Поскольку большинство конструкций каменной кладки используют строительный раствор, поэтому для нее требуются несколько условий. Во-первых, для строительного раствора нужна вода. Во-вторых, в большинстве случае для кладки блоков требуется квалифицированный каменщик. В-третьих, обычно нужна электроэнергия для перемешивания строительного раствора. В-четвертых, необходимо тщательное раскрепление связями 38 и армирование, пока строительный раствор не затвердеет и не будет иметь свою заданную прочность (Фиг.3В). Вся эта конструкция «хрупкая» в отношении ветра, значительных температур и др. естественных погодных и окружающих условий. В течение этого времени пользоваться этой конструкцией не рекомендуется.

Помимо этого, леса 37 нередко оставляют на месте в ожидании затвердения для укладывания дополнительных блоков (Фиг.3А). Без должных мер предосторожности в отношении снижения интенсивности воздействия со стороны факторов окружающей среды строительный раствор и вся конструкция могут потрескаться, и ее конструкционная прочность может снизиться. Армирующие средства 35 часто используются для улучшения прочности (Фиг.2D), но для обеспечения раскрепления связями и других видов защиты требуются дни и недели. Наконец, после их завершения системы каменной кладки известного уровня техники становятся фиксированной конструкцией. Если не выполнены очень специальные условия в отношении обычной блочно-арматурно-растворной системы, то конструкцию нельзя использовать повторно и для ее удаления ее надо «сносить».

Эти необходимые условия, каждое, ограничивают использование обычной каменной кладки с применением растворной системы. Система «блоки на болтах» обеспечивает явное усовершенствование обычных строительных систем и устраняет их ограничения. Соответственно, предпочтительно иметь систему, для выполнения которой не требуется специальная квалификация, не нужна вода и электроэнергия, усложненное раскрепление связями, которую можно использовать незамедлительно и для которой не требуется время для затвердения, и которая, при необходимости, может повторно использоваться, и которую не разрушают для демонтажа и удаления. Это усовершенствование сократит время для застройки или перестройки и снизит требования по применению квалифицированного труда. Важная особенность системы заключается в том, что без применения раскрепления связями и не ослабляя строительный раствор при его нарушении - система «блоки на болтах» обеспечивает намного повышенную и более постоянную прочность по сравнению с выполненной на растворе конструкцией.

Ранее несколько запатентованных устройств были разработаны для решения упомянутой проблемы. В области типовых конструкций с предварительным напряжением с натяжением арматуры на бетон строительная промышленность мало продвинулась вперед. Причем для блоков требовались особые конфигурации для работы с прутками и пластинами, и предусматривалось только ограниченное число арматурных прутков в особых блоках. Одно из этих устройств описывается в патенте США № 5 511 902 (1996) на имя Center - “быстро возводимая блочная система направляющей дамбы”. Это сложный, особо изготовленный блок для сооружения направляющей дамбы, содержащий множество блоков, множество соединительных штырей и множество стоек. Каждая часть имеет особую конструкцию и исполнение, в то время как система «блоки на болтах» использует стандартные и доступные компоненты.

Еще одно блочное устройство описывается в патенте США 5 809 732 на имя Farmer и др.(1998), в котором используют стеновые блоки со встроенной пластиной. Бетонный стеновой блок имеет наружную пластину(ы) с анкеровкой сквозь бетонный стеновой блок. Наружные пластины заделывают в бетонном стеновом блоке в форме во время литья. Они не являются обычными пустотелыми блоками, изготавливаемыми повсеместно и которые используются в системе «блоки на болтах».

Еще одно устройство для строительства описывается в патенте США № 6 098 257 на имя Franklin и др. (2000). В этом документе описана модульная система строительных блоков заводского изготовления, со стеновой субсистемой и с фундаментной субсистемой. Стеновая субсистема имеет стеновые узлы с полостями, и предварительно напряженные тросы заделываются в полостях. В этом документе описаны стены заводского изготовления и сквозные тросы специального изготовления; для их установки требуется вода и их невозможно повторно использовать как систему «блоки на болтах».

Система 32, выполненная с возможностью повторного использования, описана в патенте США 6 178 714 на имя Carney, Jr. (2001) (Фиг.2А и 2В). Арматурные прутки проходят через отверстия в специальном блоке и в конструкциях заводского изготовления. Это конфигурация с прутками определенной длины, специальными блоками, специальными пластинами, и представляющая собой сложную систему, для выполнения которой требуется имеющее привод оборудование, в противоположность простым доступным компонентам системы «блоки на болтах».

Безрастворная стеновая конструкция описывается в патенте США № 6 691 471 на имя Price (2004). Cогласно этому патенту стеновая конструкция состоит из колонн из готовых, легковесных, установленных друг на друга блоков, причем колонны блоков соединены друг с другом удлиненными, вертикально ориентированными опорными балками. Эта стеновая конструкция предпочтительно оперативно соединена в виде конструкции одним или несколькими скобами. Балки и блоки имеют специальную конфигурацию, которые не изготавливаются промышленностью и которые имеют ограниченное применение.

Известные конструкции каменной кладки, в которых используется строительный раствор, имеют характеристики, которые нужно упомянуть в связи с известным уровнем техники. Большинство из них выполняют таким образом, что конструкция 34, 39 покрытия прикреплена к верхней пластине, анкерными болтами закрепленной в полостях (Фиг.2С и Фиг.3С). Углы 40 и прямые секции 41 во многих случаях располагают в шахматном порядке, и они имеют проволочную сетку и, в некоторых местах, арматурные стержни (Фиг.3D и Е). И дверные, и оконные проемы во многих случаях выполнены с готовыми перемычками 42 (Фиг.3F).

Прочие известные технические решения, имеющие отношение к пониманию значительных технических преимуществ и усовершенствований, обеспечиваемых системой «блоки на болтах», требуют упоминания в связи с используемой в настоящее время технологией предварительного напряжения с натяжением арматуры на бетон. Вкратце: предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон является способом армирования бетона, каменной кладки и других конструкционных элементов. Предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон все еще является современной техникой, но до сегодняшнего времени имелась возможность только прикрепления бетонных элементов непосредственно друг к другу при помощи арматурных прутков и тросов. Система «блоки на болтах» обеспечивает возможность предварительного напряжения с натяжением арматуры на бетон для отдельного элемента каменной кладки таким образом, чтобы можно было прикрепить дополнительные отдельные элементы с этим напряжением, с одновременным комбинированием и сохранением предварительного напряжения с натяжением арматуры на бетон всех элементов.

Обычные элементы 36 с таким напряжением могут иметь разные конфигурации (Фиг.2Е). До настоящего времени эта технология не была очевидно применимой к типовой конфигурации. Отдельные блоки прикрепляют друг к другу, и теперь, в обладающей новизной комбинации, они характеризуются тем, что они как будто все вместе являются одной балкой, мостом, стеной или конструкцией с этим предварительным напряжением. Эта система «блоки на болтах» действует одинаково хорошо с элементами каменной кладки всех размеров.

Обычное предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон выполнено посредством имеющих высокую прочность стальных арматурных прядей или стержней. Обычно эти пряди используют в таких горизонтальных элементах, как фундаменты, плиты, балки и мосты; и стержни используют в таких вертикальных элементах, как стены и колонны. Типичные стальные пряди, используемые для этого предварительного напряжения, имеют предел прочности при растяжении, равный 270000 фунт/кв.дюйм. Это техническое решение фактически противоположно использованию системой «блоки на болтах» отдельных стандартных болтов и простых крепежных средств. Предварительное напряжение с натяжением арматуры на бетон с использованием пластин или стержней между элементами каменной кладки является полностью новым способом комбинирования стали и бетона, и представляет собой рациональную техническую практику.

В документах известного уровня техники не раскрыты все признаки и возможности системы «блоки на болтах». В настоящее время не известны системы, полностью соответствующие необходимости обеспечения типовой конструкции блочной кладки предварительного напряжения с натяжением арматуры на бетон, и также не является известной система «блоки на болтах». Эта система выполнена из стандартных элементов, осуществляется простыми инструментами, для нее не нужен строительный раствор, и она обеспечивает намного более прочную конструкцию, чем растворные конструкции, и после ее сооружения она сразу готова к использованию.

Система «блоки на болтах» разработана для использования в строительстве различных типов конструкций. Система «блоки на болтах» является строительной системой, которая, с возможностью демонтажа, связывает каждый отдельный пустотелый блок или кирпич при помощи системы полос и болтов. Это соединение обеспечивает более прочное, быстрое и менее дорогостоящее сооружение зданий. Несмотря на закрепленное соединение трех основных компонентов - полосы, болта и блока, эти средства прикрепления можно полностью демонтировать при необходимости. Систему «блоки на болтах» может осуществлять неквалифицированный персонал простым гаечным ключом. Отсутствует необходимость в воде и в специальных инструментах (достаточен простой гаечный ключ), не требуется раскрепление связями, выполненное при помощи системы «блоки на болтах» сооружение сразу готово к использованию. Система «блоки на болтах» согласно изобретению состоит из выпускаемых промышленностью пустотелых элементов каменной кладки с крепежом (болты) и пластиной.

Система «блоки на болтах» обеспечивает многие преимущества. В настоящее время не существуют строительные системы, использующие имеющиеся детали и легко выполняемые. Но сооружение, выполненное с помощью технологии предварительного напряжения с натяжением арматуры на бетон, намного прочнее, чем выполненное обычными растворными способами. См. Таблицу А с перечнем преимуществ и выгод.

Таблица А
Преимущества и выгоды
1 Вода не используется
2 Не требуется время на ожидание создания конструкционной прочности
3 Временные опоры на время затвердевания и упрочнения строительного раствора не требуются
4 Используются простые ручные инструменты
5 Использование и с подкладкой под стойку, и без нее
6 Окончательные пределы прочности на растяжение и сжатие намного выше, чем у растворных конструкций
7 Экологичность - используется меньшее количество дерева, и поэтому для опор конструкции расходуется меньше леса
8 Разумная совокупная себестоимость - материал и неквалифицированный труд
9 Возможность быстрого строительства
10 Легкий демонтаж и возможность повторного использования компонентов
11 Квалифицированный труд не требуется
12 Возможность повсеместного применения во всем мире
13 Использование существующих стандартных материалов
14 Возможность сооружения на почве или на стандартном фундаменте
15 Увеличенное расстояние пролета между вертикальными двойными блоками
16 Использование продукции, выпускаемой во всех странах
17 Нетрудное усвоение строительной идеи, начинать строительство можно с использованием неквалифицированных рабочих. Простое обучение и простое применение, настолько простое, что большое число рабочих может находиться в одном месте, не «укладывая» блоки, а занимаясь сборкой конструкции
18 Обеспечиваются точные интервалы, что означает улучшение внешнего вида стены. Блоки хорошо выровнены и правильно уложены перед стягиванием
19 Снижены затраты на страхование от пожара и разрушения от ветра
20 Используются существующие модульные размеры, в любой стране
21 Всепогодность: дождь, снег, ветер, холод, жара, подводные условия, и даже в водолазном колоколе или кессоне
22 Типовая конструкция: в случае остановки или прерывания строительства на любом этапе, работу можно возобновить незамедлительно, без прошлых проблем высыхания строительного раствора или других помех
23 Возможность обеспечения электрического заземления по металлическим полосам
24 Обеспечение многих дополнительных способов прикрепления материала, используя пространства стыков: сквозные болты, болты с квадратным подголовником, сквозные анкерные болты и болты с проушиной.
Сверление отверстий в блоках не требуется.
25 Возможность строить стену, работая с любой стороны, внутри и снаружи
26 Возможность работы с одним или несколькими строительными элементами: пустотелые блоки, кирпич и др.
27 Требуется меньшее количество лесов, лестничных винтовых стоек и мостков, поскольку стены сразу имеют полную прочность
28 Возможность прокладки электропроводки (например - Romex) сквозь промежутки, и возможность прикрепления наружных коробок или ниш в сложенной насухо стене, и др.
29 Возможность литья бетона в пустоты и даже установка дополнительной вертикальной арматуры
30 Возможность заполнения пустот изолирующим материалом или вспененным материалом
31 Прочность по отношению к падающим обломкам
32 Стойкость к землетрясениям, ураганам и смерчам
33 Огнестойкость
34 Независимость от прочности строительного раствора
35 Для строительства не требуются бензин или электроэнергия
36 Использование стандартных блоков во всех странах
37 Возможность использования с применением других строительных методов - дверные коробки, оконные рамы, балки и фермы перекрытий и кровли; металлическая и асфальтовая/волоконная/каучуковая кровля
38 Возможность использования со стандартными водопроводными, электрическими, осветительными комплектами и с комплектами средств связи
39 Возможность сооружения нескольких рядов блоков за один раз - общее ускорение строительства
40 Применимость с обычной внутренней отделкой (штукатурка, панели, краска) и с наружной отделкой (чистовая обшивка стен, облицовочный кирпич, штукатурка и пр.)
41 Обеспечивается точная выверка по вертикали и горизонтали
42 Не требуются литые фундаменты
43 Строительство по принципу «элемент за элементом»
44 Применение выпускаемых в массовом производстве болтов и арматуры из имеющихся материалов и с помощью имеющегося оборудования
45 Возможность пропустить небольшую часть фундаментной стены для прохода грузовиков и экскаваторов внутрь строения - для выравнивания, распределения камней по поверхности, для выгрузки бетона и пр. необходимых работ. По завершении внутренних работ с применением тяжелой техники стену можно быстро скрепить болтами сразу в готовом, в полностью прочном состоянии.
46 Обеспечение настолько прочной массы и настолько большого общего веса системы «блоки на болтах», что промерзший, расположенный ниже грунт будет, возможно, в основном только раздвигаться в стороны
47 Возможность комбинирования с кухонными и сантехническими блоками
48 Система не подвержена воздействию со стороны термитов, муравьев

Специалистам в области строительства, особенно в области бетонных, стальных и сооружений и выполняемых каменной кладкой сооружений, будет ясно, что приводимые в качестве примера технические признаки этой системы можно легко применить и для других типов строительных усовершенствований.

Описание чертежей

А. Чертежи

На прилагаемых чертежах, являющихся частью данного описания, показан предпочтительный вариант осуществления системы «блоки на болтах». Чертежи совместно с излагаемой выше сущностью изобретения, и вместе с излагаемым ниже подробным описанием поясняют принципы системы «блоки на болтах». Но подразумевается, что система «блоки на болтах» не ограничивается именно поясняемыми осуществлениями.

На фиг.1 схематически показан общий вид системы «блоки на болтах».

На фиг.2А-2Е схематически показана каменная кладка и конструкция с предварительным напряжением с натяжением арматуры на бетон согласно известному уровню техники.

На фиг.3А-3F показаны прочие технические решения известного уровня техники.

На фиг.4 - схематические изображения основных компонентов системы «блоки на болтах»: блоки, полосы, крепежные средства и гаечный ключ.

На фиг.5А и 5В - системы «блоки на болтах», показаны отдельные элементы и характеристики системы.

На фиг.6А-6G - подробности системы «блоки на болтах», подробные схематические изображения и фотографии прототипных конструкций.

На фиг.7А-7С - подробности системы «блоки на болтах» и некоторые технические признаки, которые могут сопутствовать системе.

На фиг.8А-8D - фотографии способа прикрепления конструкции покрытия к стене, выполненной согласно системе «блоки на болтах».

На фиг.9А-9Е схематически показаны возможные конструкции, выполняемые при помощи системы «блоки на болтах».

На фиг.10А-10G - фотографии устройств прикрепления, которые являются примерами, показываемыми со стеной-прототипом системы «блоки на болтах».

На фиг.11А-11М - стержни и крепления для системы «блоки на болтах».

На фиг.12А-12D схематически показаны возможные конструкции настила, выполненного системой «блоки на болтах».

На фиг.13А-13D - фотографии инструментов, используемых в исходном прототипе системы «блоки на болтах».

На фиг.14А-14Е схематически показаны типичные пустотелые блоки и кирпичи, целесообразные для использования с системой «блоки на болтах».

На фиг.15А-15С - фотографии процесса строительства, использующего систему «блоки на болтах».

Б. Ссылочные обозначения

Перечень ссылочных обозначений на чертежах:

31 - общий вид узла «блоки на болтах» - вертикальная конфигурация

31А - общий вид узла «блоки на болтах» - кладка со смещенным креплением

32 - специальный блок и сквозные стержни согласно известному уровню техники

34 - деревянная ферма на блочной системе согласно известному уровню техники

35 - арматурные стержни в блочной системе согласно известному уровню техники

36 - тросы предварительного напряжения с натяжением на бетон, в бетоне согласно известному уровню техники

37 - типичные леса и стеновое строительство для «растворных» систем каменной кладки

38 - типичное временное раскрепление связями для систем, использующих воду и раствор

39 - типичное поперечное сечение блочной стены, выполненной с помощью раствора

40 - типичный угол блочной стены, выполненной с помощью раствора

41 - типичная секция блочной стены, выполненной с помощью раствора

42 - типичные перемычки окна и двери, выполненные с помощью раствора

43 - крепеж (болт)

44 - полоса

45 - инструмент (гаечный ключ)

46 - типичный пустотелый блок

46А - пустотелый блок - конфигурация вертикальной кладки

46В - пустотелый блок - кладка со смещенным крепежом

47 - первоначальный крепеж

48 - устройство основания (фундамент, плита, пластина, пр.)

49 - полость блока

49А - пространство между соседними блоками (46)

50 - гладкое отверстие в полосе (44)

51 - резьбовое отверстие в полосе (44)

52 - прототипная система «блоки на болтах», в кладке

53 - система полосы и болта - показана без блоков

54 - прототипный стеновой узел

55 - удлиненная полоса

56 - балка на удлиненной полосе

57 - изоляционный материал между блоками (46)

58 - чистовая обшивка стены и изолирующая панель (внутренняя и наружная)

59 - труба внутри блочной полости (49)

60 - верхняя пластина для опоры ферме

61 - система балки/фермы для крыши

62 - виниловый пластмассовый лист (Visqueen или Tyvek)

63 - обрешетка для монтирования панелей, гипсовых листов и пр.

64 - удлиненная затяжка стержнем или полосой

65 - средство прикрепления (фермы к стене), например - разъемный хомут с болтовыми фиксаторами)

66 - электрическая проводка

67 - стабилизирующая прокладка

68 - вертикальный брус двери

69 - крепеж монтирования стены

70 - земляные работы рядом с фундаментом

71 - фундаментный бетон

72 - нелинейная, или неправильная, конфигурация блоков

73 - радиусный блок для закругленных конфигураций

74 - общий вид перемычки

75 - периметр двери или окна

76 - вертикальный блок для перемычки

77 - дверной или оконный проем

78 - стандартная полоса с двумя отверстиями

79 - Н-полоса для соединения блока

80 - двойная Н-полоса для применений высокой прочности

81 - пластина и соединитель перемычки

82 - двойная удлиненная полоса

83 - гнутая полоса для углов и нелинейных соединений

84 - соединительная полоса

85 - полоса двойного ряда

86 - полоса пластины основания

87 - полоса с полками пластины основания - металлическая или неметаллическая

88 - конфигурация соединения дверной коробки

89 - полоса для кирпича

90 - рукояточный соединитель или крепление

91 - конфигурация бокового настила

92 - опора настила

93 - нагрузка на настил - люди или оборудование и пр.

94 - ручной гнездовой гайковерт

95 - приводной ударный гайковерт

96 - средство для выполнения сквозного отверстия в полосе (44)

97 - средство для выполнения резьбы в полосе (440 для вмещения крепежа (43))

98 - типичный пустотелый блок

99 - орнаментный или декоративный пустотелый блок

100 - пустотелый кирпич

101 - крепления для кирпича

102 - рабочий-сборщик системы

Описываемое устройство представляет собой систему 31 «блоки на болтах». Эта система состоит только из нескольких разных компонентов: пустотелый блок 46, крепежное средство (например - сквозной болт) 43 и простая полоса 44 с некоторыми дополнительными характеристиками. Система конфигурирует прилегающий блок 46 и связывает, с возможностью демонтажа, блоки болтами 43 и полосами 44. Это связь обеспечивает конструкцию, образованную из множества типовых предварительно напряженных с натяжением на бетон блоков или кирпичей, в своей совокупности дающих значительно бульшую прочность по сравнению с обычной блочной конструкцией, выполненной при помощи строительного раствора и с обыкновенным армированием. Рабочему с обыкновенными навыками в области строительства, особенно в области конструкций с армированной каменной кладкой, будут понятны различные компоненты, которые можно использовать для физического осуществления и использования системы 31 «блоки на болтах». Усовершенствование по сравнению с известным уровнем техники заключается в обеспечении строительной системы, имеющей многие преимущества и выгоды, упомянутые в предыдущем разделе «Объекты, Преимущества и Выгоды».

На чертежах фиг.1 и 4-15 показано полное рабочее осуществление системы 31 «блоки на болтах». На фиг.1 и 4-15 показана общая конфигурация изобретения. Предпочтительное осуществление изобретения состоит только из нескольких показываемых компонентов. Различные важные характеристики этих компонентов показаны на фиг.1 и 4-15, и они описаны ниже в надлежащей степени подробности для специалиста для пояснения значения и функциональных возможностей системы 31 «блоки на болтах».

На прилагаемых чертежах, являющихся неотъемлемой частью описания, показан предпочтительный вариант осуществления системы 31 «блоки на болтах». Чертежи в совокупности с приводимым выше изложением сущности изобретения и с приведенным ниже подробным описанием объясняют принципы системы 31 «блоки на болтах». Но подразумевается, что система 31 «блоки на болтах» не ограничивается именно этими поясняемыми вариантами выполнения.

На фиг.1 схематически показан общий вид системы 31 «блоки на болтах». Нужно отметить, что фиг.2А-Е являются схематическими иллюстрациями известного уровня техники для кладочных и предварительно напряженных с натяжением на бетон конструкций. Также нужно отметить, что фиг.3А-F являются дополнительными пояснениями известного уровня техники. Этот уровень техники изложен в разделе «Уровень техники» выше. Но знание конфигураций известного уровня и строительных способов являются важной предпосылкой для специалиста, чтобы он смог полностью оценить особые характеристики, обеспечиваемые системой 31 «блоки на болтах». Многие десятилетия, фактически целое столетие каменщики и строители, архитекторы и инженеры использовали для кладки полые блоки и кирпичи. Аналогично, стальные полосы и различный крепеж всегда имелся. Но никто не изобрел и не разработал эту уникальную и простую комбинацию как очевидное развитие строительной технологии.

На фиг.4 схематически показаны основные компоненты для использования и создания конструкций с системой 31 «блоки на болтах», т.е.: блоки 46, полосы 44, крепеж 43 и инструмент 45 (гаечный ключ с открытым зевом, например).

На фиг.5А-В показаны системы 31 и 31А «блоки на болтах», с конкретными компонентами и характеристиками системы. Ряд типичных блоков 46 уложен в вертикальной конфигурации 46А, или в конфигурации 46В вразбег/с перекрытием. В обоих случаях конструкция «проходит» через полости 49 блоков 46. Система состоит из полосы 46, которая помещена на основании сверху средства 48 основания (плита, фундамент, горная порода или твердый грунт, и пр.). Самая нижняя полоса 44 закреплена исходным крепежным средством 47, таким как короткий болт, штырь, бетонный анкер или т.п. Затем крепежные средства 43 чередуют свое местоположение и проходят через гладкое отверстие 50 (не показано) и соединяются, с возможностью удаления, с нижней полосой 44 посредством резьбового отверстия 51 (не показано). Множество полос 44 и крепежных средств 43 продолжают устанавливать вверх с каждым слоем или рядом укладываемых блоков 46. Сверху блока 46 устанавливают последнее крепежное средство, и тогда выполненная с возможностью ее демонтажа связь блоков 46 завершена.

На фиг.6А-6G показаны подробности системы «блоки на болтах»: схематические изображения и фотографии конструкций-прототипов. Фиг. 6А, как справочная иллюстрация, повторяет общую систему 31 «блоки на болтах». На фиг.6В показана горизонтальная проекция, наглядно иллюстрирующая свободное и гладкое отверстие 50 и отверстие 51 с резьбой в полосе 44. Нужно отметить, что блок 46 установлен в полости 49. Полоса 44 может быть выполнена из различных металлов, включая, помимо прочего, сталь, железо, алюминий и т.п., или из композитных материалов, таких как пластмасса, стекловолокно или другие жесткие материалы, позволяющие закручивание крепежных средств 43 до достаточного давления для обеспечения жесткости установки блока 46. Аналогично, в зависимости от материала и используемого метода изготовления полосы 44 существуют различные средства выполнения гладкого отверстия 50 и резьбового отверстия 51, например, помимо прочего, сверление, нарезание метчиком, литье, прокатка и пр. На фиг.6Е показана фотография прототипа системы 52 «блоки на болтах». На фиг.6D показана фотография стержня 44 и крепежного средства 43 системы, с удаленными блоками. На фиг.6Е показана фотография поперечного сечения одиночной полости 49 с полосой 44 и крепежным средством (болт) 43. На фиг.6F-G показаны сделанные сверху фотографии прототипной системы 52 «блоки на болтах», обращенной вниз в полость 49.

На фиг. 7А-7С показана детально система 31 «блоки на болтах», и некоторые особенности и компоненты, которые могут относиться к системе в такой конструкции, как стена здания. На фиг.7А показана фотография прототипной стены в сборе 54. Здесь средством 48 основания является простая доска сверху бетонной плиты. Блоки 46 имеют шахматную конфигурацию, но прямая вертикальная конфигурация кладки тоже будет целесообразной. Между соседними блоками на фиг.6А имеется очень небольшое пространство 49А, созданное установленными полосами 44. Это пространство 49А позволяет использовать многие технические особенности и компоненты системы 31 «блоки на болтах». Например, на этой фотографии показан изолирующий материал 57 в пространстве 49А между блоками 46. Пространство 49А также позволяет удлиненным полосам 55 выходить за поверхность блока 46. Это - полезная характеристика, т.к. балку 56 можно положить на удлиненную полосу 55. Обрешеточные планки 63 можно разместить и прикрепить в пространстве 49А, чтобы панели 58 и стеновую обшивку или т.п. можно было прикрепить к стене 54 на внутренней или наружной поверхности. На верхнем ряде блоков 46 можно установить верхнюю пластину 60. На нее потом можно будет положить ферму 61 крыши или потолочные балки. Также, как одна из возможных различных других характеристик стены 54, показан слой пластмассы 62 - для защиты от ветра и теплоизоляции конструкции. На фиг.7В показана увеличенная фотография стены 54, на которой нагляднее изображена обрешетка 63 и панель 58. На фиг.7С показана фотография, в перспективе, стены 54 - нагляднее показаны балка 56 и ферма 61. Нужно отметить, что внутри полости 49 предусмотрено место для водопроводных труб 59. Нужно также отметить наличие затяжки 64 рядом с основанием; показана возможность соединения нижней части стены с помощью системы 31 «блоки на болтах» с примыкающей конструкцией или с другой частью фундамента.

На фиг.8А-D показано несколько фотографий, с разными перспективами: показан способ прикрепления конструкции покрытия 61 к стене 54, выполненной по системе 31 «блоки на болтах». Верхняя пластина 60 лежит на верхней поверхности блока 46. Конструкция 61 фермы или балки крыши примыкает к верху верхней пластины 60 и контактирует с ней. Предусмотрено средство для прикрепления 65 фермы 61 к блоку 46. Здесь средством 65 является стальной хомут вокруг фермы 61, который прочно соединяет ферму 61. Эта прочность обеспечивается за счет того, что стальной хомут 65 вставлен в полость 49 и вокруг закрепленной полосы 44, тем самым жестко, и с возможностью съема, соединяя ферму 61 с полосой 44 и, поэтому, со стеной 54.

На фиг. 9А-9Е показаны схемы возможных конструкций, выполняемых системой 31 «блоки на болтах». Согласно фиг.9А стена из блоков 46 помещена внутри разработанного грунта 70 и вокруг нее расположен фундамент 71. Показаны удлиненные затяжки или стержни 64 (один или более) для закрепления и прикрепления стены системы 31 «блоки на болтах» к фундаменту. На фиг.9В показаны ряды уложенных друг на друга блоков 45В. На фиг.9С показана конструкция 73 нелинейной, или неправильной, формы. Здесь отдельные блоки 72 имеют радиусы для скругления. Согласно фиг.9D общая перемычка 74 образована системой 31 «блоки на болтах» вертикальными блоками 76, скрепленными вместе над дверным проемом 77. Блоки 46 расположены в шахматном порядке и вокруг проема по периметру 75. На фиг.9Е показана система ступеней; представлено, как можно практически использовать систему 31 «блоки на болтах» для создания лестничного марша для двери или проемов 77 в конструкции системы 31 «блоки на болтах». Блоки 46 соединены различными полосами 44 согласно приводимому ниже описанию с обращением к фиг.11.

На фиг.10А-10G показаны фотографии устройств прикрепления, которые являются примерами, показываемыми с прототипной стеной, выполненной согласно системе 31 «блоки на болтах». Большинство этих устройств изложено в предыдущих абзацах, и поясняются только отдельные позиции. На фиг.10А показан пример электрической проводки или кабеля 66, который выступает из поверхности блока 46. Проводка 66 пересекает внутри блок 46 в полости 49 и проходит через пространство 49А. На фиг.10С дверной брус 68 прикреплен к пространству 49А при помощи крепежных средств. На фиг.10D показаны подкладки 67. Хотя система 31 «блоки на болтах» обеспечивает очень хорошую вертикальность и горизонтальность, но специалисту будет понятна необходимость иметь средства для выправления отклонений. Предполагается, что эта система будет особо целесообразной в странах третьего мира, при ликвидации последствий бедствий, когда допустимо будет использование несколько поврежденного материала, и допустимы будут некоторые недостатки материала. На фиг.10F показано крепежное средство 69 для монтирования стены. Специалисту в области крепежа будет ясно, что с системой 31 «блоки на болтах» можно будет использовать множество разных крепежных средств, например показываемые здесь средства, болты с закрытой проушиной, крюки и т.п.

На фиг. 11А-11М схематически показаны полосы и крепления для системы 31 «блоки на болтах». Эти полосы приводятся в качестве примера, и они не ограничивают тип принадлежностей, соответствующих системе 31 «блоки на болтах». На чертеже также показаны две стандартные полосы 78 с отверстием; Н-полоса для соединения блоков 79; полоса 80 двойного «Н» для высокопрочных применений; пластина и соединитель 81 перемычки; двойная удлиненная полоса 82; гнутая полоса 83 для углов и нелинейных соединений; соединительная полоса 84; полоса 85 двойного ряда; полоса 86 пластины основания; полоса 87 с полками пластины основания, которая может быть металлической или неметаллической, для содействия выравниванию блоков; соединительное средство 88 дверной коробки; уменьшенный вариант для кирпича 89; и рукояточное крепежное средство 90, для которого теоретически не требуется какой-либо инструмент. В Таблице В перечислены типы блоков и других принадлежностей.

Таблица В
Принадлежности
1 Блоки в общем.
Использование блоков разного типа - использование системы «блоки на болтах» с любой формой полости в элементе кладки, с любой формой блока, со строительными элементами стандартной формы или особой формы. Блоки и кирпичи с 2 или 3 сердцевинами размером 4, 6, 8, 12 дюймов являются типичными элементами. Большинство их использует полосы или болты различной длины.
2 Болты
Использование головок Сорта 2 - шестиугольных, квадратных или другого типа, предпочтительно с помощью обычного или специального гаечного ключа, с минимальным пределом прочности при растяжении, равным 74000 фунт/кв.дюйм.
Винт Сорта 5 с шестиугольной головкой, с минимальным пределом прочности при растяжении, равным 120000 фунтов/кв.дюйм.
3 Болты с Т-образной головкой
Использование болтов с Т-образной головкой в пространстве между блоками. Вставляют поперечину в виде болта с Т-образной головкой в сердцевину блока, поворачивают на четверть оборота, затягивают шайбу и гайку снаружи блока. Затем прикрепляют нужные компоненты к болту с Т-образной головкой при помощи другой гайки. Наружный конец (та часть болта, которая выходит наружу из блока) болта с Т-образной головкой должен иметь прорезь под гайковерт, точно параллельную поперечине болта с Т-образной головкой. Поперечина болта с Т-образной головкой должна иметь высоту не более 6/15 дюйма, чтобы проходить через пространства в блоках. Диаметры болта могут быть от крупных до малых - в зависимости от прилагаемой нагрузки. См. чертеж болта с Т-образной головкой.
Использование сверхдлинных сквозных болтов при необходимости.
Использование болтов с квадратным подголовком и болтов с проушиной.
4 Заготовки полосы
Использование полос, которые можно срезать и в которых можно пробивать отверстия, или которые изготовлены специально с гладкими или резьбовыми отверстиями. Резьбу можно выполнить метчиком или она может быть изготовлена под малое отверстие. Полосы могут иметь покрытие хромата цинка или быть оцинкованными, как для армии, или когда необходима антикоррозионная защита, если они выполнены не из такого некорродирующего материала, как пластмассы или стекловолокно. Полосы могут быть изготовлены из плоского сортамента или из стали горячей прокатки.
Пример типичного размера материала для полос, для обычной полосы, применяемой в 8-дюймовом блоке: 3/8х1 ½х20 дюймов.
Обычный вес простой полосы для 8-дюймового блока: 1,06 фунта
Полосы также могут быть изготовлены из пластмассы и др. металлов, во всех размерах, для использования с материалом строительных элементов разного размера.
5 Полосы
Использование полос всех размеров и из всех материалов, например, из такого металла, как сталь, алюминий, полосы из нержавеющей стали и стержни, из композитных материалов, таких как пластмасса, стекловолокно, дерево и пр.
Полосы для всех размеров блоков и материалов элементов.
Типичный размер полосы: 6 15/16 дюйма для обычной полосы для 8-дюймового бетонного блока.
Размер удлиненной полосы: 8 дюймов и более.
Удлиненные полосы для высокопрочного прикрепления. Использование для соединения с другими стенами, включая соединители с углом в 45 градусов для углов и диагоналей.
Горизонтальная полоса. Соединительная полоса около 16×2 дюйма. Используется вместо двух полос.
Полоса для перемычек может иметь меньшие высверленные отверстия под болты, с соединением деревянного ригеля.
Перемычка в виде плоской полосы шириной в 2 дюйма. Пары отверстий через каждые 7 13/16 дюйма, при необходимости по длине перемычки. Отверстия проходят поперек полосы. Типичная полоса для обыкновенной полосы перемычки для 8-дюймового бетонного блока. Некоторые гладкие отверстия под болт могут иметь концы с небольшой прорезью, чтобы полоса занимала весь проем отверстия.
Полосы для смены с 12-дюймого блока на 8-дюймовый для перехода с одних размеров на другие.
Соединительные полосы и Н-полосы для нижних и начальных рядов.
Соединительные полосы и Н-полосы для фундамента.
Соединительные полосы и Н-полосы для перекрытия нижних проемов и верхних проемов. Для коротких перемычек и для одиночных горизонтальных рядов.
Гнутые полосы для углов, правые и левые.
Полосы в виде буквы J для углов.
Полосы-тройники для Т-образных стен.
Полосы «звездочкой» для прикрепления стеновых связей и угловых связей со стенами, выполненными по системе «блоки на болтах».
Крестовая конфигурация или +- полоса для углов.
Выемочные полосы для верхнего ряда или любого ряда на пластине.
Удлиненные полосы с шарнирами.
Изготовленные для армии полосы могут иметь ширину блока, и также могут иметь «уплотнения» размером 3/16×1×15 5/8, могут быть соединены с квадратной полосой 5/16 дюйма, приварены к поддонам размером с блок, к 3 поперечным опорам. Оцинкованные, имеющие пескоструйную обработку лотки для армии, для защиты от взрыва. Поперечные опоры: также прутки диаметром 3/8. Типичные для 8-дюймового бетонного блока.
Стальные удлиненные полосы для прикрепления сводов, помещений для заключенных или тяжелых дверей.
Деревянная полоса с гаечной вставкой.
Пластмассовые полосы, размер которых может быть шире и/или толще.
Оцинкованные или с покрытием из хромата цинка полосы и прокладки.
Полосы, изготовленные для армии, могут быть оцинкованными.
Более толстые полосы, более широкие полосы, пластмассовые полосы и полосы плакированные.
Использование пластмассового резьбового отверстия в пластмассовой полосе.
Полосы двойной длины для примыкающих стен.
Привариваются на втулочной гайке на полосах, если требуется гладкое дно, например, как для начального ряда.
Использование резьбового элемента из нержавеющей стали, стали, латуни и пр., выполненного в виде втулки, или литого в пластмассу и впрессованного в деревянную полосу.
Использование обыкновенных пластмассовых полос, или комбинации пластмассовых полос, или полосы вместе с рамами для комбинирования полос и обрешетки. Все выполнены заодно.
Использование двух или более дополнительных болтов в пластмассовых рамах при необходимости.
Система с двойным, или тройным, или более болтом для 12-дюймовых или более крупных блоков, или 8-дюймовых блоков, для которых нужна дополнительная прочность.
Болты меньшего размера для таких меньших элементов, как кирпичи.
Вместо болтов можно использовать резьбовые стержни.
Крюкообразные болты.
Расширяемые заклепочные болты.
Болты с проушиной.
Очень крупные болты для крупных элементов материала; малые болты для меньших элементов материала.
Стальные и пластмассовые болты.
Болты для любого размера блоков и элементов материала.
6 Выступы в кладке. - 12-дюймовые блоки, замена на 8-дюймовые блоки на следующем ряде, создание идеального начального выступа для кирпичной кладки. Удлиненные полосы также можно использовать для начальных кирпичных выступов.
7 Алюминиевая лента, водонепроницаемая, легко наносится в промежутки. Также обыкновенную клейкую ленту для герметизации воздуховодов можно использовать под обрешеткой, если не используется материал Tyvek и если необходима воздухонепроницаемость. Эту ленту обычно используют на небольших участках стеновых секций.
8 Начальные пластины или доски.
Использование анкерных штырей, нередко для закрепления нижних полос в грунте. Таким образом, к грунту прикрепляют блоки и всю выполненную из блоков стену. Штыри можно пропустить через гладкое отверстие в полосе непосредственно в грунт. Штыри представляют собой прутки диаметром 3/8 дюйма, с головкой в один дюйм. Длина этих штырей может быть от 2 до 8 футов. Штыри выглядят как огромные гвозди. Поверхность штырей может быть гладкой или иметь конфигурацию арматуры. Штыри можно использовать как для ландшафта, так и для закрепления фундаментов.
Швеллерные балки небольшого веса. - Вместо начальной доски можно использовать швеллерные балки небольшого веса, с выполненными метчиком отверстиями для прикрепления 1-дюймовым винтом с шестиугольной головкой нескольких полос к швеллерной балке.
9 Пространства
Пространствами являются не занятые участки между строительными элементами или блоками. Один из вариантов: оставить их открытыми. Но пространства очень целесообразно использовать для прикрепления объектов к стенам, выполненным из блоков. Пространства можно также закрыть в декоративных целях или для герметизации.
10 Заполнительная теплоизоляция
Заполнительная теплоизоляция представляет собой немного укрупненные прямоугольные куски дерева или пластмассы, которые после монтажа стены вводят в пространства между полосами. В пространства эта теплоизоляции вводится ее немного зауженным удлиненным краем. Это целесообразно для удобного заполнения.
Именно к этой теплоизоляции прикрепляют большинство элементов, таких как обрешетка и пр.
Эта теплоизоляция может иметь любой размер, сообразный с размерами, пространствами строительного элемента и с прикрепляемым материалом.
11 Мягкая заполнительная теплоизоляция
Мягкая заполнительная теплоизоляция представляет собой мягкие материалы, которые после монтажа стены вставляют в пространства - для внешнего улучшения внешнего вида и для герметизации. От мягкой теплоизоляции не требуется иметь клеющие свойства, будет только достаточно одного сцепления, чтобы она удерживалась на месте. Обычный строительный раствор, тощий строительный раствор, уплотняющий состав, уплотняющая бечевка, сухая смесь.
Пластичную массу наносят мастерком, пистолетом, вручную.
12 Обрешетки
Обрешеткой являются полосы - деревянные, пластмассовые и из др. материала, которые прикрепляют к заполнительной изоляции обычно винтами из нержавеющей стали или шурупами. Обрешетка может иметь разное назначение, и в основном она используется для декоративных целей, для герметизации и как средство прикрепления. Обрешетка может быть пластмассовой или деревянной, иметь разную длину; может быть окрашенной, с пазами, с гребнями и с рисунком.
13 Отделочные средства
Отделочные средства обеспечивают окончательную заделку пространств на одной стороне стены. Эти средства представляют собой декоративную обрешетку, к которой прикреплена заполнительная теплоизоляция. Их можно просто вставить в пространства.
Эти средства могут иметь полукруглые, овальные или прямоугольные поверхности.
Эти средства могут иметь любой цвет и декоративную проработку.
Они могут быть выполнены из разных материалов, из дерева, пластмассы и пр.
Отделочные средства для углов.
Могут быть нарезаны на определенную длину заранее.
14 Уплотнения
Уплотнения завершают пространства на обеих сторонах стены. Уплотнения аналогичны отделочным средствам, за тем исключением, что они не имеют прикрепленной заполнительной теплоизоляции. Уплотнения представляют собой две декоративные полосы заполнительной теплоизоляции, которые скреплены длинными прутками круглой или квадратной формы. Эти прутки проходят сквозь строительные элементы или блоки внутри пространств. Сами уплотнения выглядят как лесенки.
Уплотнения могут быть выполнены из пластмассы, дерева или из стали.
Уплотнения выполняют из пластмассы для декоративных или герметизирующих целей. Будучи выполненными цельно, уплотнения обеспечивают возможность быстрого монтажа и завершения стены.
Уплотнения из стали обеспечивают защиту при взрыве, и они нередко оцинкованные.
15 Рамы
Рамы представляют собой полосы с прикрепленной заполнительной теплоизоляцией.
Рамы выполнены из стали, пластмассы или из дерева.
16 Прокладки
Прокладки представляют собой мелкие квадраты из стали или пластмассы. Прокладки помещают под полосы для подъема и выверки горизонтальности строительных элементов. Прокладки используют под концами полос, в необходимых случаях. Они закрепляются на месте при затяжке полосы.
Для дополнительной толщины используют две, или более прокладок.
Пластинки
Пластинки представляют собой тонкие клеющие листы, расположенные в вертикальных стыках для уплотнения концов блоков при необходимости.
Сердцевинные материалы
Пенопласт используется как теплоизоляция, для защиты от термитов и пр.
Литой бетон
Литой бетон с арматурой
17 Разное
Арматура 3/8 дюйма, если стена системы «блоки на болтах» используется с литым бетонным фундаментом.
Использование кронштейнов для балок, ферм; кирпичные затяжки болтами прикреплены непосредственно к стенам системы «блоки на болтах».
18 Применение материала Tyvek, полировки листов или др. уплотняющих мембран.
19 Обеспечение опорных стоек (выносных) для стеновых оснований в армейских и гражданских конструкциях; подкрепление одной или обеих сторон дополнительными контрфорсами.
20 Использование хомутов из нержавеющей стали для прикрепления ферм к полосам сверху стен.
Прикрепление нижнего пояса и/или верхнего пояса или и того и другого. При возможности хомуты из нержавеющей стали используются для прикрепления ферм к полосам сверху любой перегородки. При необходимости можно использовать несколько хомутов.
21 Использование удлиненных полос для:
Надежного и прочного прикрепления лестниц к внутренней или внешней стороне стен.
Надежного и прочного прикрепления пожарных лестниц внутри и снаружи.
Надежного и прочного прикрепления внутренних и наружных балконов.
Прикрепление каналов к стенам - во всех направлениях и со всеми размерами.
Прикрепление архитектурных украшений, таких как пеноблоки, деревянные и пластмассовые элементы, декоративные элементы крыши и пр.
Прикрепление и обеспечение опоры для балок
Прикрепление осветительной арматуры
Прикрепление водостоков.
22 Использование скрепленных болтами вертикальных рядов, когда нужны удлиненные или укороченные перемычки, например над дверями, окнами, подъемно-поворотными дверями.
23 Использование криволинейных блоков, обычно с 2 сердцевинами, с разными радиусами, с разными поверхностями, такими как раздельные поверхности, разного цвета и пр. Эркеры, ландшафтные элементы, башенки, бункеры, круглые простенки, декоративные тумбы, башни и пр. сооружения. При помощи системы «блоки на болтах» теперь можно сооружать круглые башни. См. чертежи криволинейных блоков.
24 Использование нержавеющей стали и/или стекловолокна для пищевых резервуаров, резервуаров для кислоты, для пивоваренного производства и пр.
25 Обеспечение дверных и оконных коробок, которые устанавливаются сразу для оснащения здания.

На фиг. 12А-12D схематически показаны возможные конструкции настила, выполняемые посредством системы 31 «блоки на болтах». Вкратце, на фиг.12А представлена фотография простого поперечного настила 91, который опирается на средства 92. В этом примере система 31 «блоки на болтах» используется с блоками 46, установленными вертикально. На фиг.12В показана опора 92 и простая полоса 44, и болт 43 с блоком 46. На фиг.12С показан вид сбоку. На фиг.12D изображен человек, или нагрузка, на настиле 91. Специалисту будут понятны многие способы использования этого настила. Например, с мостами, мостовыми, крышами и т.п. Также специалисту-строителю или каменщику будет понятно, что вертикальное расположение блоков приводится только как пример. Очевидно, что шахматное расположение даст дополнительные варианты укладки настила.

На фиг. 13А-13D показаны фотографии инструментов, используемых в исходном прототипе системы 31 «блоки на болтах». Эти фотографии не нуждаются в пояснениях. Специалист увидит исходные полосы 44 с отверстиями 50 и 51, которые готовят при помощи средств 96 для обеспечения гладкого отверстия. Также на фотографиях показано средство обеспечения резьбы 97. Наконец, на фотографиях показаны различные ручные гайковерты 94 и гайковерты с приводом. Несмотря на то, что эти инструменты целесообразны и повышают производительность, но с технической точки зрения для системы 31 «блоки на болтах» нужен только гаечный ключ 45 для осуществления системы - раз есть блоки 46, полосы 44 и крепежные средства 43. Прочие целесообразные инструменты перечислены в Таблице С.

Таблица С
Инструменты
1 Гаечный ключ с открытым зевом
2 Храповой механизм
3 Имеющий привод или ударный гаечный ключ
4 Устройство для нанесения жидкого цементного раствора
5 Пассатижи/кусачки для вязальной проволоки
6 Уровни - простые ручные, лазерные, лазерный поворотный уровень, который можно перемещать вверх и вниз по прутку.
7 Пакеты для раствора - пакеты для раствора используются для удобного размещения раствора в пространствах, если необходимо придать им законченный вид. Пакеты содержат от 6 до 10 фунтов строительного раствора и обычно имеют наконечник размером 3/8. Пакетами для раствора легко пользоваться. Пакетами пользуются аналогично пакетам для нанесения глазури на торты. Розничная цена этих пакетов 5-7 долл. Используется обычный строительный раствор, затем заполняются пространства и разравниваются.
8 Использование пистолета с приводом для нанесения уплотняющего состава. Обычно используется пневматический пистолет для нанесения уплотняющего состава при необходимости.

На фиг. 14А-14Е схематически показаны типичные пустотелые блоки 46, декоративные блоки 99, кирпичи 100 и наглядную таблицу 98 различных конфигураций полых блоков. Все эти типы элементов кладки соответствуют друг другу и их можно использовать в системе 31 «блоки на болтах».

Упоминаемые здесь подробности приводятся в качестве примера и не являются ограничивающими. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что все приводимые в качестве примера материалы могут быть заменены другими пластмассовыми или композитными материалами с аналогичными свойствами в рамках объема и идеи системы 31 «блоки на болтах». Прочие компоненты, очевидные специалисту и относящиеся к описанию системы 31 «блоки на болтах», можно также включить в нее.

Предпочтительный вариант осуществления

Обладающая новизной система 31 «блоки на болтах» изложена в описываемом выше осуществлении. Способ действия системы излагается ниже. Нужно отметить, что излагаемое выше описание и описываемое действие системы нужно брать в их совокупности - для полного понимания системы 31 «блоки на болтах».

На фиг.15А-15С представлены фотографии процесса строительства для прототипа, использующего систему 31 «блоки на болтах». Согласно фиг.15А первый блок 46 помещают на основание 48 и полосы 44. Рабочий 102, необязательно квалифицированный, начинает строительный процесс.Согласно фиг.15 В строительство продолжается установкой второго блока 46. Рабочий 102 использует гайковерт 95 с приводом, но он может работать и обыкновенным гаечным ключом 45 (не показан). Фиг.15С: рабочий 102 устанавливает третий блок в шахматной конфигурации. Строительство продолжается до нужной длины и высоты стены. Прочие рабочие могут работать параллельно или рядом с рабочим 102, поскольку раскрепление связями и время для затвердения не требуется. По завершении конструкции ею можно пользоваться немедленно.

Имеются многочисленные примеры возможной работы системы 31 «блоки на болтах» в разных конструкциях. Приводимая ниже таблица D перечисляет возможные виды использования системы 31 «блоки на болтах» - как не ограничивающий пример.

Таблица D
Примеры использования
1 Все строительство в общем
Возведение стен, оград и строительных перегородок.
Фундаменты.
Опоры под перекрытиями и опоры моста.
Камины и дымоходы.
Подпорные стены.
Декоративные панели - прямые и фигурные.
Вертикальные, горизонтальные, плоские и фигурные стены.
Самонесущие колонны.
Использование системы «блоки на болтах» для перегородочных стен.
Сооружение сегментов, которые можно заранее собрать, с любой формой и в любом размере. Затем этот сегмент ставится подъемным краном, особенно там, где возведение зданий обычным порядком небезопасно, например сверху другого здания.
Использование со всеми стандартными перемычками.
Несущая конструкция верхнего покрытия.
Ступени для входов или между этажами.
Сборка стен по системе «блоки на болтах» в любой конфигурации, силосов, устоев, коробок, стен, стен под углом 90 градусов, Т-образных, U-образных стен и квадратных стен.
2 Мост, направляющая дамба и скоростное шоссе
Направляющие дамбы/плотины, ремонт и строительство новых направляющих дамб, опор моста. Сооружения в виде коробки, сплошные, U-образные; возможность сооружения особо крупных квадратных или прямоугольных опор моста. Упрочнение существующих направляющих дамб дополнительными волноломами согласно системе «блоки на болтах» перед имеющимися стенами. Это упрочнение можно расположить под водой, чтобы его не было видно. Предварительное изготовление и спуск удлиненных элементов для проверки направляющей дамбы. Вынимаются тросом.
Конструкции мостов. Волнорезные формы. Сверхпрочные формы для литья бетона. Формы для мостов и устои.
3 Предотвращение/ликвидация последствий катастроф и террористических актов
Барьеры на входах - такие как ворота и КПП.
Защищенные помещения, укрепленные помещения, легко выполняемые в многоэтажных конструкциях.
Все конструкции, для которых требуется повышенная пожаробезопасность, стойкость к сильному ветру, сооружения военного назначения.
Военное применение для защиты от взрыва, быстровозводимые охранные здания, места заключения.
Быстрое строительство в странах третьего мира, в зонах бедствия, везде.
Использование системы «блоки на болтах» для быстрой замены зданий в зонах бедствия.
Ветро- и водостойкость. Выдерживает ураганы, землетрясения, цунами.
Антитеррористические барьеры в общественных зданиях.
Сейсмостойкость
4 Прочее
Склады, сады, торговые центры
Стенки резервуаров - плавательные бассейны, пожарные емкости, емкости для сточных вод
Мобильные и/или готовые бытовые отмостки зданий
Звукоизолирующие или шумопонижающие стенки и строения
Помещения для хранения красок и опасных материалов
Применимость в условиях кессонов и в подводных сооружениях.
Геодезические опорные точки, столбы для почтовых ящиков, основания для такого оборудования как пропановые газгольдеры, фланговые стены, подпорные стены, мотели, брандмауэры, хранилища, школы.

Выше приводится описание отдельных компонентов и работы излагаемой системы, но подразумевается, что система 31 «блоки на болтах» не ограничивается раскрываемым выше осуществлением. Предполагается, что признаки системы 31 «блоки на болтах» также включают в себя различные модификации и эквивалентные устройства, входящие в объем данного описания и в рамки идеи изобретения.

1. Строительная система для возведения выполняемого каменной кладкой сооружения, содержащая:
а) множество стандартных элементов кладки, причем каждый элемент имеет по меньшей мере одну полость, при этом каждый элемент имеет верхнюю и нижнюю плоскость с полостью внутри него, и каждый элемент имеет плоскости, по существу, параллельные друг другу;
б) пары полос, при этом каждая полоса имеет резьбовое отверстие и сравнительно более крупное, не имеющее резьбы, отверстие, причем первая полоса расположена в прилегании к первой плоскости, имеющей полость элемента кладки, а вторая полоса размещена в прилегании к верхней плоскости, имеющей полость элемента кладки, при этом первая и вторая полосы расположены, по существу, параллельно друг другу, а отверстия расположены таким образом, что не имеющее резьбы отверстие верхней полосы сцентрировано с резьбовым отверстием нижней полосы;
в) множество крепежных средств, имеющих средства для жесткого и неподвижного соединения каждой из полос сначала с расположенной выше полосой, если таковая имеется, и затем с расположенной ниже полосой, причем элемент кладки расположен между соединенными полосами;
г) простой инструмент для осуществления соединения крепежных средств с полосами; и
д) различные принадлежности для завершения выполняемой каменной кладкой конструкции, функция которой равнозначна или превосходит функцию обычной каменной кладки, выполняемой с применением строительного раствора;
причем система и комбинация компонентов обеспечивают легко возводимое сооружение, конструкционная прочность которого превосходит конструкционную прочность конструкции, выполняемой каменной кладкой и с применением строительного раствора, которое выполнено из обычных и доступных материалов, и которое обеспечивает конструкцию, монтируемую и демонтируемую для повторного использования ее компонентов посредством простого инструмента и неквалифицированными рабочими.

2. Строительная система по п.1, в которой элемент каменной кладки представляет собой пустотелый блок.

3. Строительная система по п.1, в которой элемент каменной кладки представляет собой пустотелый кирпич.

4. Строительная система по п.1, в которой крепежное средство представляет собой сквозной болт.

5. Строительная система по п.4, в которой материалом сквозного болта является металл.

6. Строительная система по п.5, в которой материалом сквозного болта является сталь.

7. Строительная система по п.6, в которой сталью сквозного болта является нержавеющая сталь.

8. Строительная система по п.1, в которой крепежное средство является болтом с Т-образной головкой со шлицем на резьбовом конце и полосой, прикрепленной на противоположном конце резьбы, при этом крепежное средство выполнено с возможностью его размещения в полости элемента кладки и его регулирования для создания надежного соединения посредством шлица на противоположном резьбовом конце болта с Т-образной головкой.

9. Строительная система по п.1, в которой материалом полосы является металл.

10. Строительная система по п.9, в которой материалом металла является сталь.

11. Строительная система по п.10, в которой материалом стали является нержавеющая сталь.

12. Строительная система по п.10, в которой материалом стали является высокопрочная легированная сталь.

13. Строительная система по п.9, в которой материалом металла является железо.

14. Строительная система по п.9, в которой материалом металла является алюминий.

15. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является стена с нижним и верхним рядом элементов кладки.

16. Строительная система по п.15, в которой к верхнему ряду стены при помощи средства крепления прикреплена стропильная ферма.

17. Строительная система по п.16, в которой средством крепления является металлический разъемный хомут с болтовыми фиксаторами, облегающий металлическую полосу стеновой конструкции и элементы стропильной фермы.

18. Строительная система по п.17, в которой металлический хомут выполнен из стали.

19. Строительная система по п.18, в которой сталь является нержавеющей сталью.

20. Строительная система по п.18, в которой сталь является высокопрочной легированной сталью.

21. Строительная система по п.16, в которой средством прикрепления является металлический разъемный хомут с болтовыми фиксаторами, выполненный из высокопрочного композиционного материала, причем хомут облегает металлическую полосу стеновой конструкции и элементы стропильной фермы таким образом, что таковое прилегание формирует средство прикрепления.

22. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является фундамент.

23. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является подпорная стена.

24. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является настил.

25. Строительная система по п.24, в которой настилом является несущая конструкция верхнего покрытия.

26. Строительная система по п.24, в которой настилом является настил моста.

27. Строительная система по п.24, в которой настилом является покрытие проезжей части дороги.

28. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является декоративная витринная панель магазина.

29. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является по меньшей мере одна самонесущая колонна.

30. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является опора перекрытия и устой моста.

31. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является баррикада.

32. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является защищенная и сводчатая конструкция хранилища.

33. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является звукоизолирующая оболочка.

34. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является конструкция, представляющая собой направляющую плотину и дамбу.

35. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является стойкое ко взрыву строение.

36. Строительная система по п.1, в которой легко возводимой конструкцией является огне-, ветро- и взрывостойкое строительное сооружение.

37. Строительная система для возведения выполняемого каменной кладкой сооружения, содержащая:
а) множество стандартных пустотелых элементов кладки, уложенных в расположенных в шахматном порядке рядах;
б) пары полос приблизительного размера 6-3/4х1-1/2 дюйма, с приблизительной толщиной 3/8 дюйма, имеющие одно просверленное насквозь гладкое отверстие диаметром 7/16 дюйма, и второе, имеющее резьбу, отверстие с резьбой для сквозного болта толщиной 3/8 дюйма, соответствующей норме 16 витков на дюйм Национального стандарта для резьбы крупного шага;
в) множество 3/8-дюймовых резьбовых сквозных болтов Сорта 2, соответствующих норме 16 витков на дюйм Национального стандарта для резьбы крупного шага;
г) простой гаечный ключ с открытым/закрытым зевом для шестиугольной головки 3/8-дюймового сквозного болта;
д) множество различных принадлежностей для завершения выполняемой каменной кладкой конструкции, функция которой равнозначна или превосходит функцию обычной каменной кладки, выполняемой с применением строительного раствора, причем система и комбинация компонентов обеспечивает легко возводимое строительное сооружение хорошей прочности из обычных и доступных материалов, прочность и долговечность которого превосходят прочность и долговечность конструкций, сооруженных с применением строительного раствора и с выполнением каменной кладки, и обеспечивает конструкцию, монтируемую и демонтируемую для повторного использования ее компонентов посредством простого инструмента и неквалифицированными рабочими.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к унифицированной каменной системе с армированием путем последующего напряжения. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении зданий различного назначения из кирпича и других каменных материалов. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к системам строительных элементов. .

Изобретение относится к строительству, преимущественно к конструкциям зданий, сооружений. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для композитной кладки стен, особенно армированной. .

Стена // 1596032
Изобретение относится к сборно-монолитному строительству и позволяет повысить эксплуатационные качества и технологичность возведения стен разной толщины с использованием блоков одного типоразмера.

Изобретение относится к строительству стен зданий и сооружений жилого, социально-бытового и промышленного назначения

Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к техническим средствам для возведения стен из строительных элементов (кирпичей, блоков) объектов гражданского и промышленного назначения
Наверх