Строительный модульный блок
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления сборных конструкций из отдельных модульных элементов, преимущественно, из дерева. Технический результат: создание удобного в изготовлении и транспортировке строительного модульного блока, который может объединяться с другими такими же блоками с образованием единых сборных конструкций в широком диапазоне размеров и различной конфигурации. Строительный модульный блок выполнен из древесины в виде прямоугольного параллелепипеда с элементами связи и пазами, выполненными на сопрягаемых гранях. На продольных гранях блока выполнены параллельные этим граням шпоночные пазы, на торцевых гранях блока выполнены по два параллельных этим граням взаимно перпендикулярных шпоночных паза, а элементы связи выполнены в виде шпонок, конфигурация поперечного сечения которых соответствует конфигурации поперечного сечения шпоночных пазов. 9 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления сборных конструкций из отдельных модульных элементов, преимущественно, из дерева.
Известен строительный модульный блок, представляющий собой деревянный брус со сквозными отверстиями, в которых расположены нагели; каждый брус имеет различную длину с одинаковым шагом, а отверстия расположены на расстоянии: два отверстия 0,5 и два отверстия 1,5 ширины бруса от концов короткого бруса, RU 2155840.
Недостатком этого технического решения является необходимость изготовления разных по размерам элементов, которые затем объединяются между собой. Неодинаковость отдельных блоков обусловливает сложность реализации технического решения; соединение блоков между собой требует довольно сложных действий, связанных с необходимостью совмещения сквозных отверстий, введения нагелей и т.д.
Известны также деревянные строительные модули в виде брусьев; брусья образуют панель и скреплены между собой стяжками, пропущенными через совмещенные отверстия в брусьях; соотношение диаметра нагеля к ширине бруса составляет 0,1-0,8; деревянные нагели могут чередоваться с металлическими стержнями с резьбой и гайками, RU 2103455.
В этом техническом решении все модули (брусья) одинаковы, поэтому оно свободно от части недостатков описанного выше аналога. Однако крепление брусьев между собой столь же сложно, как и в предыдущем устройстве.
Известен деревянный строительный модульный блок, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда с элементами связи в виде выступов и пазов, имеет высоту h, равную 2b, где b - ширина параллелепипеда, при этом крайние выступы имеют длину, равную 2b, смежные с ними пазы имеют длину, равную b, следующие выступы имеют длину 2b, следующие за ними пазы имеют длину, равную b, следующие за ними выступы имеют длину от 2 до 300b, затем следующие по направлению от торцов к середине параллелепипеда пазы и смежные с ними выступы образуют группы, в каждой из которых имеется последовательность: паз-выступ-паз-выступ, длины которых соответственно составляют: b, 2b, b, 2-300b, группы циклически повторяются n раз по направлению к середине параллелепипеда, при этом 1≤n≤500; к продольной грани блока, свободной от выступов и пазов, может быть прикреплен такой же блок своей свободной от выступов и пазов гранью, RU 2182206.
Это техническое решение позволяет образовывать только решетчатые конструкции, при этом обеспечивается возможность варьирования плотности решетчатой конструкции в разных местах по ее площади и, соответственно, обеспечивается неодинаковая несущая способность с учетом нагрузки в этих местах.
Известен также строительный модульный блок, выполненный из древесины в виде прямоугольного параллелепипеда с элементами связи в виде выступов и пазов, выполненных на сопрягаемых гранях, на боковых гранях блока выполнены чередующиеся между собой гребни и впадины, высота hг гребней составляет 0,5-1,5 мм, при этом ширина bбл блока превышает ширину bп паза на 0,3-1,7 мм, RU 2285773.
В отличие от описанного выше аналога данное техническое решение, принятое за прототип настоящего изобретения, обеспечивает компенсацию неточностей изготовления деревянных строительных модульных блоков.
Однако строительные модульные блоки по RU 2285773 могут объединяться только в решетчатую конструкцию. Изготовить из них единую сплошную сборную конструкцию невозможно.
Задачей настоящего изобретения является создание удобного в изготовлении и транспортировке строительного модульного блока, который может объединяться с другими такими же блоками с образованием единых сборных конструкций в широком диапазоне размеров и различной конфигурации.
Эта задача согласно изобретению решается за счет того, что в строительном модульном блоке, выполненном из древесины в виде прямоугольного параллелепипеда с элементами связи и пазами, выполненными на сопрягаемых гранях, на продольных гранях блока выполнены параллельные этим граням шпоночные пазы, на торцевых гранях блока выполнены по два параллельных этим граням взаимно перпендикулярных шпоночных паза, а элементы связи выполнены в виде шпонок, конфигурация поперечного сечения которых соответствует конфигурации поперечного сечения шпоночных пазов.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
Анализируя соответствие заявленного технического решения критерию «изобретательский уровень», заявитель исходит из следующего. Существующие деревянные строительные блоки в виде прямоугольного параллелепипеда представляют собой на практике обычный брус различного по размерам сечения той или иной длины, главным образом 6 метров. Для сопряжения отдельных брусьев по боковым граням используются либо, как описано выше со ссылкой на RU 2155840, нагели, либо скобы, либо иные дополнительные, главным образом металлические, элементы. Удобного и надежного соединения деревянных строительных блоков по торцам с целью получения длинномерной конструкции, практически, не существует. Возникают определенные проблемы с изготовлением и транспортировкой длинномерных строительных элементов 4-6 м и более, имеющих при этом значительные размеры поперечного сечения (200×200 мм и более) и вес. Настоящее изобретение позволяет изготавливать относительно небольшие по размерам отдельные модули, из которых легко и надежно могут быть собраны балки, стеновые и потолочные панели и иные конструкции, практически, любых размеров и конфигурации. Эти небольшие модули нетрудно изготовить, для их транспортировки может быть использован маневренный автотранспорт относительно небольших размеров и грузоподъемности, например типа «Газель». Это позволит осуществлять доставку модулей в условиях, когда невозможно использование большегрузных автомобилей, железнодорожного или водного транспорта, например в условиях горных дорог. Изобретение может оказаться весьма полезным в условиях ликвидации последствий стихийных бедствий, когда необходимо быстро доставить строительные материалы для оперативного восстановления жилищ и других необходимых сооружений.
Заявителем не выявлены какие-либо известные технические решения, которые позволяют эффективно решить поставленную задачу.
Указанные соображения позволяют, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - строительный модульный блок в аксонометрии;
на фиг.2 - вид на модульный блок с торца;
на фиг.3 - вид на модульный блок сверху;
на фиг.4 - вид на шпонку с торца;
на фиг.5 - вид на шпонку сверху;
на фиг.6 - шпонка в аксонометрии;
на фиг.7 - четыре модульных блока, соединенных между собой в единую панель в аксонометрии;
на фиг.8 - вариант модульного блока со скругленными шпоночными пазами в аксонометрии;
на фиг.9 - шпонка для модульных блоков по фиг.8.
Строительный модульный блок 1 выполнен из древесины в виде прямоугольного параллелепипеда. В частном случае поперечное сечение блока 1 может быть квадратным. На сопрягаемых друг с другом продольных и торцевых гранях модульных блоков 1 выполнены параллельные этим граням шпоночные пазы. На каждой продольной грани блока 1 выполнен продольный шпоночный паз 2, на торцевых гранях блока 1 выполнены по два взаимно перпендикулярных шпоночных паза 3 и 4. В конкретном примере по фиг.1-7 шпоночные пазы 2, 3, 4 имеют конфигурацию «ласточкин хвост». В примере по фиг.8, 9 шпоночные пазы имеют округлое очертание. Пазы 2 на продольных гранях блока 1 проходят через центр этих граней параллельно центральной продольной оси блока 1. Пазы 3 и 4 пересекаются в центрах торцевых граней блока 1, при этом пазы 3 параллельны верхней и нижней продольным граням блока 1, как он изображен на фиг.1, а пазы 4, соответственно, параллельны двум другим продольным боковым граням блока 1. Концы пазов 3 сопряжены с концами пазов 2 на боковых гранях блока 1, а концы пазов 4 сопряжены с концами пазов 2 на верхней и нижней гранях блока 1. Таким образом пазы 3 на торцевых гранях блока 1 и пазы 2 на боковых гранях блока 1 образуют единую кольцевую проточку вокруг блока 1 в горизонтальной плоскости, а пазы 4 и пазы 2 на верхней и нижней его гранях образуют единую кольцевую проточку вокруг блока 1 в вертикальной плоскости.
Для соединения строительных модульных блоков с образованием заданной конструкции служат элементы связи, выполненные в виде шпонок 5, конструкция поперечного сечения которых соответствует конфигурации поперечного сечения шпоночных пазов. В примере по фиг.1-7 поперечное сечение шпонки представляет собой фигуру, образованную двумя одинаковыми равнобедренными трапециями, сопряженными друг с другом меньшими основаниями (фиг.4), в примере по фиг.8, 9 оно представляет собой симметричный двухбульбовый профиль.
Строительные модульные блоки 1 совмещают друг с другом продольными и/или торцевыми гранями, при этом пазы одного модульного блока зеркально прилегают к соответствующим пазам смежного блока. В образованные таким образом каналы вставляют шпонки 5, которые прочно соединяют модульные блоки в единую конструкцию заданного вида. Благодаря настоящему изобретению из модульных блоков небольшого размера можно образовывать весьма прочные и надежные балки большой длины и поперечного сечения, панели и другие конструкции. Конструкции из модульных блоков хорошо работают на сжатие, растяжение, а также на изгиб. Последнее объясняется определенной шарнирностью собранных из модульных блоков конструкций относительно соединяющих блоки шпонок. При этом в некоторых пределах происходит скольжение модульных блоков относительно друг друга, что значительно снижает касательные напряжения внутри образованных из них конструкций, что повышает их прочность при работе на сдвиг и изгиб.
Возможно изготовление заявленных модульных блоков из деловой древесины различных пород, пластмассы, металлов и других строительных материалов с использованием известных средств обработки; по мнению заявителя изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».
Строительный модульный блок, выполненный из древесины в виде прямоугольного параллелепипеда с элементами связи и пазами, выполненными на сопрягаемых гранях, отличающийся тем, что на продольных гранях блока выполнены параллельные этим граням шпоночные пазы, на торцевых гранях блока выполнены по два параллельных этим граням взаимно перпендикулярных шпоночных паза, а элементы связи выполнены в виде шпонок, конфигурация поперечного сечения которых соответствует конфигурации поперечного сечения шпоночных пазов.
