Пазогребінцевий будівельний елемент

Пазогребінцевий будівельний елемент, що являє собою фасетний модуль моностатичної будівельної конструкції, конфі гурація пазів якого відповідає конфігурації гребінців, який відрізняється тим, що будь-яка бічна поверхня елемента розміще на під кутом до січної вертикальної площи ни, а бічні поверхні двох сусідніх елементів, що утворюють стик, виконані, відповідно: бічна поверхня елемента, що утворює стик своєю верхньою бічною поверхнею - з гребінцем, а що утворює стик своєю нижньою бічною поверхнею - з пазом. (13) 32470 (11) UA Відомий пазогребінцевий елемент [1], що має прямокутну фор му, з двома головними протилежними поверхнями і чотирма обводовими поверхнями. В обводових поверхнях ви конано паз, паралельний головним поверхням. Стінки паза розміщені під кутом, в результаті чого головні поверхні кожного елемента закінчуються клиноподібною обводовою части ною, що прохо дить по торцях. Еле менти з'єднуються за допомогою двох Lподібних секцій. На кінцях секцій виконані пази, поперечний переріз яких відповідає конфі гурації клиновидних частин елемента. Ці частини з силою запресовують в пази L-подібних секцій, що забезпечує з'єднання елементів. Відомий також пазогребінцевий будівельний елемент [2], на одній бічній стороні якого ви конані рознесені паралельні пази, що простягаються по всій довжині елемента. В пази вставлені підсилювальні С-подібні елементи. Ши рина і глибина кожного паза перевищує відповідно товщи ну і висоту полиці цього елемента. Стінка вставленого елемента, що з'єднує його дві полиці, розміщена врівень з поверхнею елемента, на якому виконані пази. Довжина підсилювального елемента перевищує довжину паза. Підсилювальний елемент утримується в пазах зв'язуючою сумішшю. Еле мент ви (19) Винахід відноситься до будівництва , а саме: до будівництва громадських, житлових, промислових будівель та споруд, і може бути засто сований у комбінованих системах домобудівництва, у яких поєднують ся два і більше методів зведення споруд. У комбінованих систе мах конструкції різних видів із різних матеріалів можуть застосовуватись в ти х частинах будівлі, де це найбільш доцільно. При цьому застосування комбінова них систем особливо раціональне для малих і середніх міст, де недостатн ьо розвинута власна будівельна база. Широке застосування в комбінованих системах домобудівництва знаходять будівельні елементи, які створюють при монтажі будівельну конструкцію за допомогою з'єднання "паз-гребінець" (1 - 7). Позитивна якість пазогребінцевого з'єднання ( рівно як i пазогребінцево го будівельного елемента ) - самофіксація при монтажі. Звідси і підвищення продуктивності, і невисокі вимоги до кваліфі кації робочих.Ви користовують пазогребінцеві будівельні елементи як для внутрішніх перегородок, так і для зовнішніх огороджувальних конструкцій. Причому, в залежності від призначення конструкції, ви користовують ненесучі, са монесучі та несучі пазогребінцеві елементи. C2 _______________________ 32470 конано з пенопласту, а зв'я зуюче - на основі акрилового сополімера. Відоме з'єднання в паз і гребінець стінових або кровельних елементів з профільованою і гладкою поверхнею [3]. З'єднувані елементи містять кожний двоє металевих лицевих шарів, що утримуються на відстані один від одного пенопластовим ядром. У з'єднувальному шві між двома елементами міститься скоба кріплення. До майбутн ьої внутрішньої сторони елементів пригвинчуєть ся лапка. Лицевий шар на одному з'єднаному торці елемента, що утворює майбутню зовнішню сторону, утворює гребінець, а на майбутній внутрішній стороні - заглиблення, що служить пазом. На другому протилежному торці елемента заглиблення знаходиться на зовнішній стороні, а гребінець - на внутрішній. Заглиблення на внутрішній стороні довше, ніж гребінець. Проміжок, що виникає при з'єднанні, заповнений лапкою, що пригвинчується, і гвинтом скоби кріплення. Скоба входить у стиковочний шов, охоплюючи, принаймні, внутрішній гребінець. Відомий виготовлений із пенопласту або аналогічного синтетичного мате ріалу пазогребінцевий елемент у фор мі паралелепіпеда [4]. Поздовжні пази в елементі простягаються на всю його висоту. Ці пази розміще ні з рівним кроком один від суміжного і ви конані на обох протилежних поверхнях елемента. Пази на одній стороні елемента розміщені між пазами проти лежної сторони елемента. В ці пази Т-подібного поперечного перерізу вставлені дерев’яні стойки аналогічного поперечного перерізу. Всі вищевказані пазогребінцеві будівельні елементи [1-4] потребують підсилювальних деталей кріплення для монтажу. Крім того, во ни характеризуються незначними варіаціями форми і розмірів елемента. Будівельну конструкцію типу оболонки збирають із будівельних елементів, що мають форму опуклого багатокутника з парним числом сторін [5]. Форма цих конструктивних елементів приймається на основі об'ємної векторної діаграми із N векторів, напрямок і числова величина яких визначаються бічними ребрами N-гранної піраміди довільної висоти з правильним багатокутником у основі. N - будь-яке число, більше або рівне трьом.Планова проекція грані будівельних елементів являє собою парносторонній багатокутник, побудований на основі плоскої М-векторної діаграми, де М дорівнює N при непарному N і М дорівнює N/2 при парному N. Серед вказаних планових проекцій не можуть бути правильні багатокутники. При зведенні багатогранної конструкції використо вують сідловидний багатогранник, краї якого розміщені паралельно Р-векторам [6]. Ці вектори отримані із багатогранника з плоскими гранями на основі багатогранної N-зірки, який містить декілька паралелограмів, крім багатогранника з плоскими гранями і парною кількістю багатокутників. Кожен паралелограм має спільний внутрішній край з іншими паралелограмами і інші його краї з'єднані з сідловидним багатокутником. Число 6 £ P³2 . Такий бага тогранник може бути правильним багатогранником або комбінацією правильного і неправильного багатокутників. Елементи [5,6] мають достатньо широкі варіації форми і розмірів, однак непридатні для виго товлення у місцевості з недостатн ьо розвинутою будівельною базою, оскільки передбачають при виготовленні використання досить складних форм. Як прототип обрано пазогребінцевий будівельний елемент фірми ВАВСОСК -BSH ( ФРН) , що являє собою прямокутний фасетний модуль моностатичної будівельної конструкції, у якого конфі гурація пазів відповідає конфі гурації гребінців [7]. Звичайно застосовують елементи розмірами 500 x 666 мм, що обумовлено тим, що у одному кв. м міститься рівно три елемента.На гребінець нижчележачого елемента (у деяких випадках - і на суміжні з гребінцем горизонтальні грані) наносять розчин для кладки, після чого зверху укладають пазом вниз пазогребінцевий елемент і горизонтальним переміщенням елемента встановлюють його встик з сусіднім елементом. В основу ви нахо ду поставлена задача створити периметральний пазогребінцевий будівельний елемент, призначений для зведення фасетної моностатичної конструкції з необмеженими варіаціями форми і розмірів фа сет, що розширює можливості індивідуальних архі тектурних та конструкторських рішень, а також створити одночасно будівельний елемент, що дозволяє виконувати "суху" кладку вертикальних конструкцій з високим ступенем міцності та точності параметрів будівлі без операції горизонтального переміщення елемента. Крім того, поставлена задача створити елемент, у зборці придатний для зведення несучих конструкцій будь-якого кута нахилу. Поставлена задача вирішена тим, що у пазогребінцевого будівельного елемента, який являє собою фасетний модуль моностатичної будівельної конструкції і у якого конфі гурація пазів відповідає конфі гурації гребінців, згідно з винахо дом, будь-яка бічна поверхня елемента розміщена під кутом до січної верти кальної площи ни, а бічні поверхні двох сусідніх елементів, що утворюють стик, виконані, відповідно: бічна поверхня елемента, що утво рює стик своєю верхньою бічною поверхнею, - з гребінцем, а що утворює стик своєю нижньою бічною поверхнею - з пазом. Така конструкція будівельного елемента забезпечує наступ ний технічний результат. Будьякий елемент, укладений між двома сусідніми, не тільки самофіксується, але й самозаклинюється під дією власної ваги. Забезпечуєть ся можливість виконати "суху" кладку вер тикальних конструкцій з високим ступенем точності та міцності. При особливих умова х у зборці пазогребінцевих будівельних елементів засто совують армування для створення несучих конструкцій будь-якого кута нахи лу. Створення подібної конструкції являє собою процес нанизування складових елементів на армуючі стрижні. Конкретним прикладом втілення винахо ду є розроблена автором периметрально-пазогребінцева кладочна система "Клин" (фіг 1-24). Сумісність блоків систе ми "Клин" визначається горизонтальним і вертикальним лінійним модулем "М" (фіг.1-3), а також однаковою кількістю гребінців/пазів єдиного профі лю по всьому периметру кладки. Тектоніка систе ми "Клин" заснована на трикутнику як складовій фігурі ( незалежно від діагональних перерізів чоти рикутника (фіг.1,4-8), який є 2 32470 базовим для утворення добірних елементів системи ( фіг. 5-8 ). Співвідношення горизонтального і вертикального модулів визначає кути нахи лу утворюючих. У наданих кресленнях відношення горизонтального модуля до вертикального дорівнює одиниці (Мгор / Мверт=1 ). Тобто кут між бічними утворюючими дорівнює 90° ( фіг. 1,4). Класифі кація і позначення фігур кладочних блоків системи "Клин". Першою базовою фігурою системи є чотирикутник К1 (фіг.1,4 ). Другий елемент - К2 створений елементом К1 з вписанням прямокутника, величина основи якого до рівнює Мг ор (фіг. 2 ). Елемент КЗ утворений подовженням фігури К2 на величину горизонтального модуля (фіг.3). Утворення елементів К4 і т.д. аналогічно утворенню елементів К2, КЗ. Добірні елементи та їх позначення. Систе ма "Клин" не має верти кальних сти ків, тому утворення прямолінійних країв конструкцій потребує застосування добірних елементів (фіг. 5 8, 10 - 13, 24 - 26 ).B залежності від обраних базових бло ків добірними є їх ск ладові (фіг. 24 ). Блок К1 (фіг. 1,4 ) має позначення складових по їх розташуванню у квадрантах : К1* ВГ , К1*НП (фіг. 5 ) К1 *IVГП , К1*IIIГП (фіг. 6 ), де К1 - позначення базової фігури. В - верхня частина блока К1 відносно горизонтальної осі симетрії або I-IV квадранти. Н - нижня частина блока відносно горизонтальної осі симетрії або II - III квадранти. Г - наявність гребінця. П - наявність паза. Тобто: К1 * ВП - верхня половина блока К1, пазова К1*IVГП - блок фігури К1, поданий у IV квадранті, гребінцевопазовий. Відсутність позначення гребінця або паза говорить про горизонтальний плоский переріз товщи ни добірного блока - без утворення гребінця або паза (фіг. 5,10,11 ). Всі вертикальні перерізи блоків є плоскими і тому позначень не потребують. Блок К2 (фіг.2. 9). Добірними до нього є блоки фіг. 4 - 8, а також К2 * ВГ, тобто блок добірного елемента К2, верхня його половина, гребінцевий (фіг.10). К2 * НП - добірний блок елемента К2, нижня його половина, пазовий (фіг.11). При необхідності утворення паза в елементі К2*ВГ (фіг.10) його позначення буде К2*ВПГ, а при необхідності утворення гребінця у К2*НП - К2*НГП. На фігурах 12 і 13 подані бруски добірні з К1 (фіг.4, 12) та з К2. Позначення: БК1*ГП або БК2*ГП. Вказівка на їх розміщення у тілі основного блока. Потрібна тільки при створенні фактур но-кольорового оздоблення лицевої поверхні. Маркіровка або позначення добірних блоків інши х елементів проводяться аналогічно вищеописаному. Для вказівки на кількість гребінців-пазів (і, відповідно, товщини блоків) перед позначенням типу фігури блока цифрою вказується кількість гребінців-пазів: 1К1*ВГ - добірний, одногребінцевий, верхній, форми К1 (фіг.5). Позначення матеріалу ви конання блоків вказується (при необхідності ви користання блоків різної міцності, об'ємної ваги і т.п.) перед позначенням типу блока системи. Позначення різних основних та добірних блоків показано на фіг.25 та фіг.26. Нети пові добірні (немодульні) блоки маркіруються з примітками. Набирання товщи ни конструкції. Особливості гребінця-паза, кутові і проміжні блоки. Прецизійна форма блоків системи "Клин" створюється з мінімальними допусками з метою щільного з'єднання гребня з пазом для міцного перев' язу блоків у конструкції. На фіг. 14 - 15 показаний верхній переріз І - І кладки стіни (фіг.2). Від мате ріалу виконання блоків залежить товщи на і, відповідно, кількість і форма (геометрія) гребінців-пазів. Оптимальні блоки з двома гребінцями-пазами (подвійні), які разом з одинарними (з одним гребінцем-пазом) блоками дозволяють підвести масив якої завгодно товщи ни, - фіг. 14, 15. В залежності від розміщен ня блока у товщі кладки та призначення конструктиву може мінятися форма гребінця-паза: гребінець-паз фасадної сторони повинен створити максимальний захист від атмосферної вологи і, разом з тим, - мінімальний температур ний місток (фіг.19, 20). Однак, технологія виготовлення блоків диктує максимальне спрощення профі ля гребінця-паза. При достатніх теплофізичних показниках більш технологічними є профі лі гребінців-пазів, показані на фіг.21, 22. Для огороджуючих несучих конструкцій раціональним є створення "сендвіча" (фіг. 17): несуче ядро, яке виконано з блоків високої міцності, облицьовується несучими теплоізоляційними блоками по фасаду та по вн утрішній стороні. Цим блокам може надаватись фактур но-кольорове оздоблення лицевої поверхні. Облицювання проводиться за допомогою клейової технології. На фіг. 17 показаний варіант пристрою кута зовнішньої стіни, де: поз.1 - кутовий блок утеплювача з декоративним оздобленням зовнішніх поверхонь; поз.2 - рядовий блок утеплювача з декоративним оздобленням; поз.3 - кутовий блок несучий; поз.4 - рядовий блок несучий; поз.5 - кутовий блок утеплювача; поз.6 - рядовий блок утеплювача. Для зведення внутрішніх перегородок (фіг.16) пристрій штроби виконується з допомогою Т-подібного блока перегородки, де: поз.1 - блок перегородки; поз.2 - блок добірний; поз.3 - блок рядовий. Штроба перегородки може розміща тися у тілі кладки між добірними блоками (поз.2 фіг.16). Виконання циліндричних та сфе ричних поверхонь. Відкрите формування в опалубці блоків системи "Клин" дозволяє створювати поверхні другого і третього порядку. При виконанні подібних блоків 3 32470 площи ни-основи гребінців-пазів є нормаллю до лицевих поверхонь. На фіг. 18 показана циліндрична кладка з блоків, що вписані у коло потрібного радіуса. Вигин блоків при циліндричній кладці проходить по верти кальній осі симетрії, при сферичній кладці - одночасно по вертикальній та горизонтальній осях симетрії. Конструктивні варіанти блоків системи "Клин". Для більш широкого вжитку кладочних блоків, а також для покращення теплоізоляційних властивостей та зменшення ваги у ті лі блока формуються технологічні пусто ти. На фіг.24 показані заходи, виконані без застосування типови х перемичок. Армування проводиться введенням у горизонтальні пустоти силової арматури. Використання пустот дозволяє створювати армовані конструкції, що працюють під будь-яким кутом нахи лу. Такі конструкції створюються методом нанизування гребінцевопазових бло ків на арматур ні стрижні або тросові затяжки. Зведення будівельних конструкцій з периметральногребінцевопазових блоків із застосуванням клейової те хнології кладки створює високий рівень конкуренції по відношенню до конструкцій з інши х будівельних мате ріалів. Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5 Фіг. 6 4 32470 Фіг. 7 Фіг. 9 Фіг. 12 Фіг. 8 Фіг. 10 Фіг. 13 Фіг. 11 Фіг. 14 5 32470 Фіг. 15 Фіг. 16 Фіг. 17 Фіг. 18 6 32470 Фіг. 19 Фіг. 20 Фіг. 21 Фіг. 22 Фіг. 23 7 32470 Фіг. 24 Фіг. 25 Фіг. 26 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 8