Способ формирования нелинейных строительных конструкций из блоков и монтажа панелей с кривизной
Изобретение относится к возведению зданий из строительных блоков, обеспечивающих высокие эксплуатационные характеристики здания с возможностью монтажа арочных и купольных конструкций. Техническим результатом является обеспечение возможности формирования устойчивой несущей конструкции зданий с проектируемой кривизной поверхностей из строительных блоков. Прямолинейный участок строительной конструкции формируют из типовых блоков, выполненных с теплоконструкционной частью, к продольной боковой стенке которых смонтированы перемычки, соединяющие теплоконструкционную часть с внешней стенкой типового блока и образующие внутренние каналы между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части и внешней стенкой типового блока. Криволинейный участок строительной конструкции с заданной кривизной формируют блоками для панелей с кривизной, выполненных с теплоконструкционной частью, где основанием является призма, к малой продольной боковой стенке которой смонтированы перемычки, соединяющие теплоконструкционную часть с внешней стенкой блока и образующие внутренние каналы между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части и внешней стенкой блока. Стыки прямолинейных участков строительной конструкции в углах формируют угловыми блоками, соединяющими прямолинейные участки, сформированные из типовых блоков. Угловые блоки выполнены в виде монолитного блока в виде прямоугольного параллелепипеда, снабженного стыкующим пазом, имеющего Г-образную форму. Перегородки внутри строительной конструкции формируют перегородочными блоками, образованными двумя продольными, параллельно расположенными внешними стенками, соединенными между собой перемычками, образуя между упомянутыми внешними стенками внутренний канал панели. Блоки связаны между собой арматурой, прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.
Способ формирования нелинейных строительных конструкций из блоков и монтажа панелей с кривизной предназначен для возведения зданий из строительных блоков, обеспечивающих высокие эксплуатационные характеристики здания с возможностью монтажа арочных и купольных конструкций [E04C1/00, E04C1/40, E04B2/00].
Из уровня техники известен СТРОИТЕЛЬНЫЙ материал [CA20203077533, 31.03.2020], который в одном варианте осуществления обеспечивает экологически чистый строительный материал, образованный из смеси измельченной бумаги, опилок, включая конопляную пыль, и клей. Строительный материал может иметь любое количество обычных форм, таких как плитки, черепица, блоки и кирпичи. В некоторых вариантах реализации строительный материал дополнительно содержит связующее, такое как цемент, и / или наполнитель, такой как песок. Недостатком данного прототипа является то, что в нем не рассмотрены вопросы физических характеристик получаемого строительного материала, а также устойчивости различных строительных форм, получаемых из этого материала, к воздействию различных природно-климатических факторов.
Также из уровня техники известны Выдувные пластиковые блоки для строительства сборных стен и перекрытий [BR202020001258 (U2), 03.08.2021], применяемые для строительства сборных стен и плит. Выдувные пластиковые блоки для строительства сборных стен и плит представляют собой полые пластиковые детали, изготовленные методом экструзии пластика и отформатированные в выдувных формах, стенки имеют переменную толщину от 0,6 до 8 мм или другие размеры, просты в обращении и использовании. Выдувные пластиковые блоки наполняются заполнителями, которые используются при строительстве стен без конструктивной функции и сборных ферменных плит, заменяя с большими экономическими, временными, экологическими и структурными преимуществами традиционные цементные блоки, керамическую плитку и керамические блоки. Выдувные пластиковые блоки не требуют для сборки клеящего материала или специальных инструментов, поэтому не нужно ждать высыхания или отверждения. Их форма вписывается в вогнутые и выпуклые угловые формы для облегчения монтажа на стене и повышения механической прочности. Наружные поверхности с гофрами и тонким слоем цемента, раствора или песка, нанесенные в процессе производства, обеспечивают большее сцепление раствора или бетона с выдуваемыми пластиковыми блоками. Стены с выдувными пластиковыми блоками крепятся на арматуре с поперечными опорными стержнями, просверленными для быстрой установки и сборки, изготовленными из листового металла, скрепленного арматурой или проволокой диаметром более 3,2 мм, параллельными и равноудаленными. их нельзя использовать в качестве конструктивных стен или опор. Недостатком данного прототипа является то, что данные блоки нельзя использовать в качестве конструктивных стен или опор, а крепление данных блоков требует стальной арматуры.
Наиболее близким по технической сущности является ИЗГОТОВЛЕННЫЙ СТЕНОВЫЙ БЛОК С УЛУЧШЕННЫМ ЛОЖНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ [US2021299918 (A1), 30.09.21], который включает в себя корпус, имеющий первую текстурированную поверхность и вторую текстурированную поверхность, а также ложное соединение, разделяющее первую и вторую текстурированную поверхность. Ложный стык может иметь глубину, разделенную на ширину, более двух дюймов. Внутренний угол ложного сочленения может составлять менее десяти градусов. Система включает в себя множество блоков подпорной стены и первый ряд блоков подпорной стены, взаимодействующий со вторым рядом блоков подпорной стены, расположенных ниже. Каждый блок в системе содержит переднюю поверхность, имеющую первую текстурированную поверхность и вторую текстурированную поверхность, а также ложное соединение, разделяющее первую и вторую текстурированную поверхность. Ложный стык может увеличивать заданную глубину третьей поверхности.
Технической проблемой прототипа является, что в данном техническом решении отсутствуют каналы для прокладки арматуры и каналы для прокладки коммуникаций.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности формирования устойчивой несущей конструкции зданий с проектируемой кривизной поверхностей из строительных блоков.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ формирования нелинейных строительных конструкций из блоков и монтажа панелей с кривизной, характеризующийся соединением между собой строительных блоков из композитных материалов, имеющих теплоконструкционную часть, отличающийся тем, что прямолинейный участок строительной конструкции формируют из типовых блоков, выполненных с теплоконструкционной частью, образованной продольными и поперечными боковыми стенками в виде прямоугольного параллелепипеда без верхней и нижней грани, к продольной боковой стенке смонтированы перемычки, соединяющие теплоконструкционную часть с внешней стенкой типового блока и образующие внутренние каналы между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части и внешней стенкой типового блока, типовые блоки связаны между собой арматурой, прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса; криволинейный участок строительной конструкции с заданной кривизной формируют блоками для панелей с кривизной, выполненных с теплоконструкционной частью, где основанием является призма, при этом угол наклона боковых сторон призмы к основаниям задается проектируемой кривизной здания в горизонтальной плоскости, а угол наклона боковых граней призмы к ее основанию задается проектируемой кривизной здания в вертикальной плоскости, к малой продольной боковой стенке призмы смонтированы перемычки, соединяющие теплоконструкционную часть с внешней стенкой блока и образующие внутренние каналы между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части и внешней стенкой блока, блоки для панелей с кривизной связаны между собой арматурой, прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса; стыки прямолинейных участков строительной конструкции в углах формируют угловыми блоками, соединяющими прямолинейные участки, сформированные из типовых блоков, при этом упомянутые угловые блоки выполнены в виде монолитного блока в виде прямоугольного параллелепипеда, снабженного стыкующим пазом, имеющего Г-образную форму, ширина каждого из участков которого совпадает с шириной внутренних каналов примыкающих типовых блоков, угловые блоки связаны с типовыми арматурой прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса; перегородки внутри строительной конструкции формируют перегородочными блоками, образованными двумя продольными, параллельно расположенными внешними стенками, соединенными между собой перемычками, образуя между упомянутыми внешними стенками внутренний канал панели, перегородочные блоки связаны арматурой прокладываемой во внутренних каналах и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса.
В частности, полость внутри теплоконструкционной части заполнена теплоизолирующим материалом.
В частности, полость внутри теплоконструкционной части может быть заполнена теплоизолирующим материалом, применяемым для формовки панелей.
В частности, во внутренних каналах панели проложены инженерные сети.
На фиг. 1 представлен общий вид типового блока.
На фиг. 2 представлен общий вид блока для панелей с кривизной.
На фиг. 3 представлен общий вид углового блока.
На фиг. 4 представлен общий вид перегородочного блока.
На фиг. 5 представлены основные элементы типового блока (вид спереди и вид сверху).
На фиг.6 представлены основные элементы блока для панелей с кривизной (вид спереди и вид сверху).
На фиг. 7 представлены основные элементы перегородочного блока (вид спереди вид сверху).
На фиг. 8 представлены основные элементы монтируемой панели.
На фиг. 9 представлен общий вид скрепляющей петли.
На фиг. 10 представлены основные элементы прокладки внутри панели.
На фиг. 11 представлен вариант монтажа блоков для панелей с кривизной в арочную конструкцию.
На фиг. 12 представлен вариант монтажа блоков для панелей с кривизной в торообразную конструкцию.
На фиг. 13 представлен вариант строительной конструкции, имеющей как линейные, так и нелинейные строительные панели.
На фигурах 1-12 обозначено: 1 – типовой блок, 2 – блок для панелей с кривизной,
3 – угловой блок, 4 – перегородочный блок, 5 – теплоконструкционная часть,
6 – перемычки, 7 – внешняя стенка блока, 8 – вертикальный угол кривизны,
9 – горизонтальный угол кривизны, 10 – внутренний канал, 11 – скрепляющая петля,
12 – гибкая пластиковая арматура, 13 – кабель-каналы, 14 – трубопровод, 15 – каркас.
Осуществление изобретения
Изобретение предназначено для монтажа панелей, используемых при строительстве зданий и сооружений, в том числе арочных и купольных конструкций.
Панели формируют из типовых блоков 1, блоков для панелей с кривизной 2, угловых блоков 3 и перегородочных блоков 4.
Прямолинейный участок строительной конструкции формируют из типовых блоков 1, выполненных с теплоконструкционной частью 5, образованной продольными и поперечными боковыми стенками в виде прямоугольного параллелепипеда без верхней и нижней грани, к продольной боковой стенке смонтированы перемычки 6, соединяющие теплоконструкционную часть 5 с внешней стенкой типового блока 7 и образующие внутренние каналы 10 между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части 5 и внешней стенкой типового блока 7.
Криволинейный участок строительной конструкции с заданной кривизной формируют блоками для панелей с кривизной 2, выполненных с теплоконструкционной частью 5, где основанием является призма. При этом вертикальный угол кривизны 8 боковых граней призмы к ее основанию задается проектируемой кривизной здания в вертикальной плоскости, а горизонтальный угол кривизны 9 боковых сторон призмы к основаниям задается проектируемой кривизной здания в горизонтальной плоскости, к малой продольной боковой стенке призмы смонтированы перемычки 6, соединяющие теплоконструкционную часть 5 с внешней стенкой блока 7 и образующие внутренние каналы 10 между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части 5 и внешней стенкой блока 7. Прямолинейные участки строительной конструкции и криволинейные участки строительной конструкции, формируемые из типовых блоков 1 и блоков для панелей с кривизной 2, соответственно, связаны между собой скрепляющими петлями 11, насаживаемых на арматуру 12, прокладываемой во внутренних каналах 10, кабель-каналами 13 для прокладки электросетей и трубопроводами 14, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса 15. Стыки прямолинейных участков строительной конструкции в углах формируют угловыми блоками 3, соединяющими прямолинейные участки, сформированные из типовых блоков 1, при этом упомянутые угловые блоки 3 выполнены в виде монолитного блока в виде прямоугольного параллелепипеда, снабженного стыкующим пазом, имеющего Г-образную форму, ширина каждого из участков которого совпадает с шириной внутренних каналов примыкающих типовых блоков 1, угловые блоки 3 связаны с другими блоками арматурой 12, прокладываемой во внутренних каналах 10 панели и петель 11, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса 15. Перегородки внутри строительной конструкции формируют перегородочными блоками 4, образованными двумя продольными, параллельно расположенными внешними стенками 7, соединенными между собой перемычками 6, образуя между упомянутыми внешними стенками внутренний канал 10 панели, перегородочные блоки связаны арматурой 12, прокладываемой во внутренних каналах 10 и петель 11, насаживаемых на арматуру 12, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса 15.
Изобретение используют следующим образом
Строительные панели монтируются либо на строительном предприятии, либо непосредственно на строительной площадке при помощи специального формовочного оборудования. В качестве основного материала для формирования блоков используют арболит. При этом, для формовки строительных панелей использую четыре вида блоков. Типовой блок 1 (фиг.1), блок для панелей с кривизной 2 (фиг.2), угловой блок 3 (фиг.3) и перегородочный блок 4 (фиг.4). Полость внутри теплоконструкционной части 5 заполняют теплоизолирующим материалом. Как вариант, полость внутри теплоконструкционной части 5 может быть заполнена теплоизолирующим материалом, применяемым для формовки панелей. Размеры и конфигурация панели зависят от транспортных и грузомонтажных возможностей строительной техники, находящейся в распоряжении строительной организации, проводящей монтаж панелей и здания в целом. Монтаж конструкций состоит в выстраивании блочной структуры из типовых блоков 1, заполнении, как вариант, теплоконструкционной части 5 теплоизолирующим материалом, прокладке во внутренних каналах панели, образованных обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части 5 и перемычек 6, гибкой пластиковой арматуры 12, кабель-каналов 13 для прокладки электросети, трубопроводов 14. Монтаж панели завершается закладкой скрепляющих петель 11 и заполнением вертикальных каналов 10, затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса 15.
При монтаже панели внутренние каналы 10 внутри стеновой панели (фиг.8) образованы размещаемыми друг над другом типовыми блоками 1 и перегородочными блоками 4. В местах монтажа сочленений типовых блоков 1 и угловых блоков 3 для скрепления конструкции применены скрепляющие петли 11 (фиг.9). Также скрепляющие петли 11 применены при креплении панелей, входящих в состав стены. Строительные панели, монтируемые из типовых блоков 1 и перегородочных блоков 4, содержат вертикальные каналы 10 и горизонтальные каналы, образуемые пазами типовых блоков 1 и перегородочных блоков 4. Внутренние каналы 10 использованы для монтажа гибкой пластиковой арматуры 12 (фиг.8, 10), монтажа кабель-каналов 13 в панели для прокладки электросети и трубопроводов 14, создающих инженерную сеть, а также для заполнения затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса 15.
Для создания панелей с кривизной используются блоки для панелей с кривизной 2 (фиг.2). Формирование панелей происходит после предварительных расчетов вертикальных углов кривизны 8 и горизонтальных углов кривизны 9, в которых учитываются общие размеры здания и геометрические размеры строительных блоков. Соответственно, для монтажа панелей с кривизной для арочных конструкций используются блоки для панелей с кривизной 2 только с вертикальными углами кривизны 7, а для монтажа купольных конструкций используются блоки для панелей с кривизной 2 с вертикальными углами кривизны 7 и с горизонтальными углами кривизны 8.
В качестве примера реализации изобретения предлагается рассмотреть строительство конструкции, имеющей как линейные, так и нелинейные панели (см. фиг. 13). Данную строительную конструкцию можно назвать высокой аркой. Чаще всего такие конструкции применяются при создании входных порталов в административных и общественных зданиях. Из рисунка видно, что данная конструкция состоит из двух частей. Нижняя часть конструкции формируется из двух параллельных вертикальных стен, при строительстве которых используются типовые блоки 1. Верхняя часть конструкции формируется из блоков для панелей с кривизной 2. Скрепление частей конструкции осуществляется при помощи гибкой пластиковой арматуры 12 и жесткого каркаса 15.
Указанный технический результат достигается за счет того, что специальные режимы формовки позволяют формировать типовые строительные блоки с заданными вертикальными и горизонтальными углами кривизны, гибкая пластиковая арматура обеспечивает необходимую устойчивость конструкции, что позволяет монтировать панели для арочных и купольных конструкций.
Техническим результатом использования изобретения является обеспечение возможности формирования устойчивой несущей конструкции зданий с проектируемой кривизной поверхностей из строительных блоков, для строительства зданий с арочными и купольными конструкциями, что позволяет:
• расширить архитектурные возможности при проектировании зданий;
• повысить комфортность проживания внутри здания.
1. Способ формирования нелинейных строительных конструкций из блоков и монтажа панелей с кривизной, характеризующийся соединением между собой строительных блоков из композитных материалов, имеющих теплоконструкционную часть, отличающийся тем, что прямолинейный участок строительной конструкции формируют из типовых блоков, выполненных с теплоконструкционной частью, образованной продольными и поперечными боковыми стенками в виде прямоугольного параллелепипеда без верхней и нижней грани, к продольной боковой стенке смонтированы перемычки, соединяющие теплоконструкционную часть с внешней стенкой типового блока и образующие внутренние каналы между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части и внешней стенкой типового блока, типовые блоки связаны между собой арматурой, прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса; криволинейный участок строительной конструкции с заданной кривизной формируют блоками для панелей с кривизной, выполненными с теплоконструкционной частью, где основанием является призма, при этом угол наклона боковых сторон призмы к основаниям задается проектируемой кривизной здания в горизонтальной плоскости, а угол наклона боковых граней призмы к ее основанию задается проектируемой кривизной здания в вертикальной плоскости, к малой продольной боковой стенке призмы смонтированы перемычки, соединяющие теплоконструкционную часть с внешней стенкой блока и образующие внутренние каналы между обращенными друг к другу стенками теплоконструкционной части и внешней стенкой блока, блоки для панелей с кривизной связаны между собой арматурой, прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса; стыки прямолинейных участков строительной конструкции в углах формируют угловыми блоками, соединяющими прямолинейные участки, сформированные из типовых блоков, при этом упомянутые угловые блоки выполнены в виде монолитного блока в виде прямоугольного параллелепипеда, снабженного стыкующим пазом, имеющего Г-образную форму, ширина каждого из участков которого совпадает с шириной внутренних каналов примыкающих типовых блоков, угловые блоки связаны с типовыми блоками арматурой, прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса; перегородки внутри строительной конструкции формируют перегородочными блоками, образованными двумя продольными, параллельно расположенными внешними стенками, соединенными между собой перемычками, образуя между упомянутыми внешними стенками внутренний канал панели, перегородочные блоки связаны арматурой, прокладываемой во внутренних каналах панели и петель, насаживаемых на арматуру, с дальнейшим заполнением внутренних каналов затвердеваемой смесью для формирования жесткого каркаса.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полость внутри теплоконструкционной части заполнена теплоизолирующим материалом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что полость внутри теплоконструкционной части заполнена теплоизолирующим материалом, применяемым для формовки панелей.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что во внутренних каналах панели проложены инженерные сети.
