RU2804947C1 - Versatile set of small-sized building blocks for individual residential construction - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: versatile set of building elements for individual residential construction, including small-sized building blocks used for construction of wall structures of the building, window and door floor blocks. All small-sized building blocks included in the kit are made of two layers of reinforced concrete and a layer of insulation placed between them, and the weight of each block does not exceed 2 tons. The set includes ordinary wall blocks with geometric dimensions allowing to gain the required height of one floor of the building being constructed from a whole number of such blocks, additional wall blocks allowing to build walls from such blocks by laying them “in a staggered manner,” vertical wall blocks to the height of the floor for tying corners of the building under construction, panel blocks with a “quarter” to form window and door openings, while the weight and dimensional characteristics of all building blocks are selected to enable transportation and carrying out loading and unloading operations using freight transport equipped with a crane.

EFFECT: improvement of construction efficiency.

2 cl, 4 dwg

Description

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

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

Используемая в настоящее время технология крупнопанельного домостроения (КПД) подразумевает под собой изготовление панелей крупного формата на высоту одного этажа здания, имеют большие габариты – рядовая наружная панель от 4 метров в длину, до 3,3 метра в высоту. Преимуществом данной технологии является быстрота строительства и технологичность – при изготовлении в панель закладываются пластиковые трубки для прокладки электропроводки, что исключает необходимость оштукатуривания поверхности, наружный слой панели после монтажа требует только покраски. Панели такого формата весят от 6 тонн, для перевозки требуются специальные панелевозы, радиус поворота которых составляет от 22 метров, для монтажа - кран самоходный монтажный или башенный грузоподъемностью от 50 тонн.The currently used technology of large-panel housing construction (LPH) implies the production of large-format panels to the height of one floor of the building; they have large dimensions - an ordinary outer panel from 4 meters in length to 3.3 meters in height. The advantage of this technology is the speed of construction and manufacturability - during manufacturing, plastic tubes are placed in the panel for laying electrical wiring, which eliminates the need for plastering the surface; the outer layer of the panel after installation only requires painting. Panels of this format weigh from 6 tons; transportation requires special panel carriers with a turning radius of 22 meters; for installation, a self-propelled assembly crane or tower crane with a lifting capacity of 50 tons is required.

Однако вес и габариты панелей КПД ограничивают использование данной технологии для строительства индивидуальных жилых домов (далее ИЖС) и блокированных домов, так как участки под ИЖС как правило находятся в сложившейся застройке с максимальным радиусом поворота дорог до 12 метров, доставка и монтаж комплекта ЖБИ для строительства дома в таких условиях невозможен.However, the weight and dimensions of the KPD panels limit the use of this technology for the construction of individual residential buildings (hereinafter referred to as individual housing construction) and blocked houses, since the plots for individual housing construction are usually located in existing buildings with a maximum turning radius of roads up to 12 meters, delivery and installation of a set of reinforced concrete products for construction at home in such conditions is impossible.

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

Известен набор строительных блоков по патенту РФ №2381336, включающий комплекты основных, угловых и проемных строительных блоков,There is a known set of building blocks according to RF patent No. 2381336, including sets of main, corner and opening building blocks,

содержащих лицевой слой толщиной А, несущий слой толщиной С и расположенный между ними теплоизоляционный слой толщиной В, скрепленные между собой полимерными стержнями, при этом базовая толщина блоков в каждом комплекте выбирается дискретно либо 300 мм, либо 400 мм, причем отношение толщины В теплоизоляционного слоя к сумме толщин (А+С) лицевого и несущего слоев, т.е. (В:(А+С)), выбирается в комплекте с базовой толщиной блоков 300 мм либо 0,50, либо 0,67, а в комплекте с базовой толщиной блоков 400 мм - либо 0,60, либо 1,00, причем сумма толщин (А+С) лицевого и несущего слоев является константой для всех комплектов, при этом каждый из комплектов состоит из двух групп блоков, характеризующихся тем, что толщина А декоративного слоя в каждой группе увеличивается по арифметической прогрессии в соответствии с зависимостью Ai=A₀+10·n, где A₀ выбирают не менее 40 мм, а n является целым числом и соответствует диапазону от 1 до 6, а толщина С несущего слоя соответственно уменьшается в каждой группе по арифметической прогрессии, причем блоки каждой группы выполнены в соответствии с региональными требованиями по климатическим условиям и характеризуются толщиной В теплоизоляционного слоя, являющейся константой в группе для региона, при этом каждая группа дополнительно снабжена поясными блоками, выполненными монолитными и состоящими из лицевого и несущего слоев, и воздухообменным блоком, снабженным сквозным отверстием и жестко закрепленной в нем вентиляционной решеткой, а блоки углового типа выполнены двух видов, один из которых снабжен эквидистантными Г-образными лицевым и тепло-изоляционным слоями, а в полости теплоизоляционного слоя расположен укороченный несущий слой, а другой вид блоков снабжен эквидистантными Г-образными несущим и теплоизоляционным слоями, а в полости тепло-изоляционного слоя расположен укороченный лицевой слой.containing a front layer of thickness A, a load-bearing layer of thickness C and a heat-insulating layer of thickness B located between them, fastened together with polymer rods, while the base thickness of the blocks in each set is selected discretely, either 300 mm or 400 mm, and the ratio of thickness B of the heat-insulating layer to the sum of the thicknesses (A+C) of the front and supporting layers, i.e. (B: (A+C)), is selected in combination with a base block thickness of 300 mm, either 0.50 or 0.67, and in a set with a base block thickness of 400 mm - either 0.60 or 1.00, and the sum of the thicknesses (A+C) of the front and supporting layers is a constant for all sets, with each set consisting of two groups of blocks, characterized by the fact that the thickness A of the decorative layer in each group increases in an arithmetic progression in accordance with the dependence Ai=A ₀ +10·n, where A ₀ is chosen to be at least 40 mm, and n is an integer and corresponds to the range from 1 to 6, and the thickness C of the supporting layer is correspondingly reduced in each group according to an arithmetic progression, and the blocks of each group are made in accordance with regional requirements for climatic conditions and are characterized by the thickness B of the heat-insulating layer, which is a constant in the group for the region, while each group is additionally equipped with belt blocks, made monolithic and consisting of a front and load-bearing layers, and an air exchange block equipped with a through hole and rigidly fixed in it ventilation grille, and the corner blocks are made of two types, one of which is equipped with equidistant L-shaped front and heat-insulating layers, and in the cavity of the heat-insulating layer there is a shortened load-bearing layer, and the other type of blocks is equipped with equidistant L-shaped load-bearing and heat-insulating layers, and in the cavity of the heat-insulating layer there is a shortened front layer.

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

Известен универсальный набор для строительства малоэтажных зданий и сооружений по патенту РФ №2605654, имеющий в своем составе элементы, используемые в качестве стеновых элементов и балок перекрытия, изготовленные методом экструзии из древесно-пластмассового композита, отличающийся тем, что стеновые элементы выполнены в виде стоек с поперечными сечениями в виде двутавра и прямоугольного параллелепипеда с выбранными четвертями и обвязки из элементов с поперечным сечением в виде швеллера, и угловых блоков, причем все составляющие набора имеют внутренние полости. Внутренние полости элементов заполнены эффективным утеплителем. Элементы в форме прямоугольного параллелепипеда используются также в качестве балок перекрытий и при этом выполнены армированными. Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа. Недостатками известного технического решения является то, что все строительные элементы набора имеют внутренние полости и изготавливаются методом экструзии из различных композитных материалов. В качестве подобного материала может быть использован древесно-пластмассовый композит, что не обеспечивает длительные прочностные и жесткостные характеристики строительных элементов такого набора.There is a known universal set for the construction of low-rise buildings and structures according to RF patent No. 2605654, which contains elements used as wall elements and floor beams, made by extrusion from a wood-plastic composite, characterized in that the wall elements are made in the form of racks with cross sections in the form of an I-beam and a rectangular parallelepiped with selected quarters and piping from elements with a cross section in the form of a channel, and corner blocks, all components of the set having internal cavities. The internal cavities of the elements are filled with effective insulation. Elements in the shape of a rectangular parallelepiped are also used as floor beams and are made reinforced. This technical solution, as the closest to the stated technical essence and the achieved result, was adopted as its prototype. The disadvantages of the known technical solution are that all building elements of the set have internal cavities and are made by extrusion from various composite materials. A wood-plastic composite can be used as such a material, which does not provide long-term strength and rigidity characteristics of the building elements of such a set.

Задачей заявляемого изобретения является создание универсального комплекта строительных элементов с прочностными и жесткостными характеристиками, не уступающими характеристикам крупных ж/б панелей для КПД и пригодными для индивидуального жилого строительства.The objective of the claimed invention is to create a universal set of building elements with strength and rigidity characteristics that are not inferior to the characteristics of large reinforced concrete panels for efficiency and suitable for individual residential construction.

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

Согласно изобретению универсальный комплект строительных элементов для индивидуального жилого строительства, включающий универсальные строительные блоки, используемые для возведения стеновых конструкций здания, и оконные и дверные блоки перекрытия, характеризуется тем, что все входящие в комплект строительные блоки выполнены малогабаритными из двух слоев железобетона и размещенного между ними слоя утеплителя, причем вес каждого блока не превышает 2 тонн, при этом комплект включает рядовые стеновые блоки с геометрическими размерами, позволяющими набрать необходимую высоту одного этажа сооружаемого здания из целого числа таких блоков, доборные стеновые блоки, позволяющие вести строительство стен из таких блоков путем укладки их «в разбежку», вертикальные стеновые блоки на высоту этажа для связывания углов сооружаемого здания, панельные блоки с «четвертью» для формирования оконных и дверных проемов, при этом весовые и габаритные характеристики всех строительных блоков выбраны из условия обеспечения возможности их транспортировки и проведения погрузо-разгрузочных работ с использованием грузового транспорта, оснащенного краном-манипулятором с установленным на нем грузоподъемным механизмом.According to the invention, a universal set of building elements for individual residential construction, including universal building blocks used for the construction of wall structures of a building, and window and door floor blocks, is characterized by the fact that all building blocks included in the kit are made of small-sized from two layers of reinforced concrete and placed between them layer of insulation, and the weight of each block does not exceed 2 tons, while the set includes ordinary wall blocks with geometric dimensions that allow one to gain the required height of one floor of the building being constructed from a whole number of such blocks, additional wall blocks that allow the construction of walls from such blocks by laying them “in a running motion”, vertical wall blocks to the height of the floor to connect the corners of the building being constructed, panel blocks with a “quarter” to form window and door openings, while the weight and dimensional characteristics of all building blocks are selected from the condition of ensuring the possibility of their transportation and loading - unloading operations using freight transport equipped with a crane with a lifting mechanism installed on it.

Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:In addition, the claimed technical solution is characterized by the presence of a number of additional optional features, namely:

- стеновые блоки выполнены с формой их боковых поверхностей, позволяющей выполнять стыковку смежных блоков в виде сопряжения по типу «паз-гребень».- wall blocks are made with the shape of their side surfaces, allowing the joining of adjacent blocks in the form of a “groove-tongue” type mating.

Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленный универсальный комплект строительных элементов, включающий малогабаритные строительные блоки, используемые для возведения стеновых конструкций здания, оконные и дверные блоки перекрытия, обеспечивает возможность использования его для строительства любого малоэтажного здания с доставкой стандартизированных строительных элементов комплекта на участок и монтажом блоков с помощью грузового автомобиля, оснащенного краном-манипулятором.The declared set of essential features ensures the achievement of a technical result, which consists in the fact that the declared universal set of building elements, including small-sized building blocks used for the construction of wall structures of the building, window and door floor blocks, ensures the possibility of using it for the construction of any low-rise building with delivery standardized construction elements of the kit to the site and installation of the blocks using a truck equipped with a crane.

Сущность заявляемого технического решения поясняется следующими чертежами.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 представлен вид рядового строительного блока, на котором позициями обозначены: 1 - рядовой строительный блок, 2 - доборный строительный блок, 3 - блок перекрытия оконных и дверных проемов, 4 - вертикальный строительный блок, 5 - оконный проем, 6 - дверной проем.In fig. 1 shows a view of an ordinary building block, on which the positions indicate: 1 - ordinary building block, 2 - additional building block, 3 - block for overlapping window and door openings, 4 - vertical building block, 5 - window opening, 6 - doorway.

На фиг. 2 представлен поперечный разрез по стеновым блокам, сопряженным друг с другом по типу «паз-гребень», на котором позициями обозначены: 7 - несущий бетонный слой, 8 – перекрытие, 9 - узел соединения «паз-гребень». На фиг. 2а представлен вид А по фиг.2.In fig. Figure 2 shows a cross-section of wall blocks mated to each other using the tongue-and-groove type, on which the positions indicate: 7 - load-bearing concrete layer, 8 - ceiling, 9 - tongue-and-groove connection unit. In fig. 2a shows view A of FIG. 2.

На фиг. 3 представлен поперечный разрез по трехслойному бетонному блоку, на котором позициями обозначены: 10 - трехслойный бетонный блок,In fig. Figure 3 shows a cross-section of a three-layer concrete block, on which the positions indicate: 10 - three-layer concrete block,

11 – воздушный зазор контура наружной стены здания, 12 - межэтажное перекрытие, 13 - прибор отопления/охлаждения, 14 - вентиляционная проходка в межэтажном перекрытии.11 - air gap of the contour of the outer wall of the building, 12 - interfloor ceiling, 13 - heating/cooling device, 14 - ventilation penetration in the interfloor ceiling.

На фиг. 4 представлен поперечный разрез по стандартному узлу панельного домостроения для ИЖС, на котором позициями обозначены: 15 - несущий слой армированного бетона, 16 – утеплитель, 17 - наружный отделочный слой бетона, 18 - узел соединения межэтажного перекрытия.In fig. Figure 4 shows a cross-section of a standard panel housing construction unit for individual housing construction, on which the positions indicate: 15 - load-bearing layer of reinforced concrete, 16 - insulation, 17 - external finishing layer of concrete, 18 - interfloor slab connection unit.

Заявленный нами универсальный комплект малогабаритных строительных блоков для индивидуального/блокированного жилого строительства работает следующим образом.The universal set of small-sized building blocks we have announced for individual/blocked residential construction works as follows.

Для строительства ИЖС/блокированного дома по технологии панельного домостроения разработан каталог типовых проектов домов разной площади от 120 до 600 квадратных метров, из существующего каталога заказчик строительства выбирает интересующей проект, при необходимости изменяет или дополняет планировку, этажность, высоту этажа/здания. После утверждения проекта здания разрабатывается генеральный план застройки участка и проект производства работ (ППР), с учетом геодезических и геологических изысканий утверждается тип фундамента. На готовый фундамент устанавливаются блоки универсального комплекта – несущие стены, этажи перекрываются сборным или монолитным железобетоном. После строительства коробки в проемы здания устанавливаются окна и двери, грунтуется и окрашивается фасад, монтируется наружный водопровод и канализация, выполняется благоустройство. Строительство здания занимает от двух недель до месяца, для примера - строительство шестисекционного блокированного дома 1200 квадратных метров по технологии КПД занимает 36 рабочих дней, устройство фундамента 15 рабочих дня.For the construction of individual housing construction/blocked houses using panel housing construction technology, a catalog of standard designs of houses of different sizes from 120 to 600 square meters has been developed; from the existing catalog, the construction customer selects the project of interest, and, if necessary, changes or supplements the layout, number of floors, and the height of the floor/building. After approval of the building project, a master plan for the development of the site and a work execution plan (WPP) are developed, taking into account geodetic and geological surveys, the type of foundation is approved. Blocks of a universal set are installed on the finished foundation - load-bearing walls, the floors are covered with prefabricated or monolithic reinforced concrete. After building the box, windows and doors are installed in the building openings, the facade is primed and painted, external water supply and sewerage are installed, and landscaping is carried out. Construction of a building takes from two weeks to a month; for example, the construction of a six-section blocked house of 1200 square meters using efficiency technology takes 36 working days, laying the foundation 15 working days.

Заявленный универсальный комплект строительных блоков позволяет использовать его для строительства любого малоэтажного дома без разработки раздела проекта «конструкции железобетонные изделия» (КЖИ). Вес рядового блока не будет превышать 2 тонн, для доставки на участок и монтажа блоков достаточно грузового автомобиля, оснащенного краном-манипулятором.The declared universal set of building blocks allows it to be used for the construction of any low-rise building without developing the “reinforced concrete structures” section of the project. The weight of an ordinary block will not exceed 2 tons; a truck equipped with a crane is sufficient to deliver the blocks to the site and install them.

Габарит по высоте перевозимых крупнопанельных ЖБИ панелей не может превышать 330 см, поэтому высота этажа не может превышать 300 см.The height dimension of transported large-panel reinforced concrete panels cannot exceed 330 cm, therefore the floor height cannot exceed 300 cm.

При использовании заявленного универсального комплекта высота этажа не ограничивается.When using the declared universal kit, the floor height is not limited.

Заявленный универсальный комплект блоков для строительства здания включает в себя:The declared universal set of blocks for the construction of a building includes:

- рядовые стеновые малогабаритные строительные блоки с геометрическими размерами, позволяет набрать необходимую высоту одного этажа сооружаемого здания из целого числа таких блоков, при этом установка таких блоков второго рядя и следующих осуществляют со смещением на половину блока, что равномерно распределяет нагрузку, позволяет избежать трещин и увеличивает прочностные характеристики всего здания;- ordinary wall small-sized building blocks with geometric dimensions, allows you to gain the required height of one floor of the building under construction from a whole number of such blocks, while the installation of such blocks of the second row and the following is carried out with an offset of half the block, which evenly distributes the load, avoids cracks and increases strength characteristics of the entire building;

- блоки для связывания углов сооружаемого здания и формирования угловых элементов по высоте этажа.- blocks for connecting the corners of the building under construction and forming corner elements along the height of the floor.

- панельные блоки с «четвертью» для формирования оконных и дверных проемов здания;- panel blocks with a “quarter” to form window and door openings of the building;

- блоки с формой их боковых поверхностей, позволяющей выполнять стыковку смежных блоков в виде сопряжения по типу «паз-гребень». Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения.- blocks with the shape of their side surfaces, allowing the joining of adjacent blocks in the form of a “groove-tongue” type mating. The possibility of industrial application of the claimed technical solution is confirmed by the means and methods known and described in the application, with the help of which it is possible to implement the invention in the form as it is characterized in the claims.

Claims (2)

1. Универсальный комплект строительных элементов для индивидуального жилого строительства, включающий универсальные строительные блоки, используемые для возведения стеновых конструкций здания, оконные и дверные блоки перекрытия, отличающийся тем, что все входящие в комплект строительные блоки выполнены малогабаритными из двух слоев железобетона и размещенного между ними слоя утеплителя, причем вес каждого блока не превышает 2 тонн, при этом комплект включает рядовые стеновые блоки с геометрическими размерами, позволяющими набрать необходимую высоту одного этажа сооружаемого здания из целого числа таких блоков, доборные стеновые блоки, позволяющие вести строительство стен из таких блоков путем укладки их «в разбежку», вертикальные стеновые блоки на высоту этажа для связывания углов сооружаемого здания, панельные блоки с «четвертью» для формирования оконных и дверных проемов, при этом весовые и габаритные характеристики всех строительных блоков выбраны из условия обеспечения возможности их транспортировки и проведения погрузо-разгрузочных работ с использованием грузового транспорта, оснащенного краном-манипулятором с установленным на нем грузоподъемным механизмом.1. A universal set of building elements for individual residential construction, including universal building blocks used for the construction of wall structures of the building, window and door floor blocks, characterized in that all building blocks included in the kit are made of small-sized two layers of reinforced concrete and a layer placed between them insulation, and the weight of each block does not exceed 2 tons, while the set includes ordinary wall blocks with geometric dimensions that allow one to gain the required height of one floor of the building being constructed from a whole number of such blocks, additional wall blocks that allow the construction of walls from such blocks by laying them “in a run-up”, vertical wall blocks to the height of the floor to connect the corners of the building being constructed, panel blocks with a “quarter” to form window and door openings, while the weight and dimensional characteristics of all building blocks are selected from the condition of ensuring the possibility of their transportation and loading unloading operations using freight transport equipped with a crane with a lifting mechanism installed on it. 2. Комплект по п.1, отличающийся тем, что стеновые блоки выполнены с формой их боковых поверхностей, позволяющей выполнять стыковку смежных блоков в виде сопряжения по типу «паз-гребень».2. The set according to claim 1, characterized in that the wall blocks are made with the shape of their side surfaces, allowing the joining of adjacent blocks in the form of a tongue-and-groove joint.