СТЕНА Российский патент 1995 года по МПК E04B2/70 E04C2/12 

Известна стена, изготавливаемая из бревен. Бревна, из которых изготавливают стену, обычно не стабильны по форме, они дают усадку, даже если их подвергали сушке перед использованием. Усадка или оседание бревен обычно сопровождается двойным эффектом. Во-первых, образуются промежутки между бревнами в стенке, которые необходимо постоянно заделывать, чтобы избежать протечки воды через стенку, во-вторых, в результате усадки высота стены уменьшается, что, в свою очередь, приводит к изменению положения элементов, опирающихся на эту стенку. Это сопровождается потерей устойчивости всей конструкции, а также тем, что невозможно полностью закрыть двери и окна.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стена, включающая стеновую панель, по меньшей мере два вертикальных опорных элемента, относительно которых стеновая панель установлена подвижно, реакционный элемент и по меньшей мере одно силовое опорное устройство, расположенное между верхней гранью стеновой панели и нижней гранью реакционного элемента.

На фиг.1 представлена предлагаемая стена в аксонометрии; на фиг.2 то же, разрез; на фиг.3 схематично представлен один вариант опорного устройства; на фиг.4 схематично представлен второй вариант опорного устройства.

Стена 1 состоит из основания 2, нескольких бревен 3, пары стоек 4 и 5, по крайней мере одного силового опорного устройства 6, установленного на верхнем краю каждой стены 1, реакционного элемента в виде балки 7, уложенной на опорное устройство 6.

В деревянном основании 2 имеется центральный выступ 8, входящий в соответствующее углубление 9 в нижнем бревне стены. Основание крепится на фундаменте, который может быть стандартным бетонным или деревянным.

Можно использовать стойки различных типов. Тип стойки зависит от положения, занимаемого конструкцией. Стойки 5 установлены по углам, они имеют серповидное поперечное сечение с закругленной наружной поверхностью. Стойки 4 занимают промежуточные положения между углами, они имеют Н-образное поперечное сечение с плоской внутренней и закругленной наружной поверхностью.

В стойках 4 и 5 выполнены противолежащие пазы 10. Размеры пазов 10 соответствуют шипам 11, выполненным на концах каждого бревна 3. Бревна 3, которые имеют ровную внутреннюю поверхность 12 и закругленную наружную поверхность 13, также имеют шипы 14 и выемки 15, выполненные соответственно в верхней и нижней поверхностях бревна. Бревна 3 соответствуют друг другу, причем они не крепятся между собой, поэтому каждое бревно 3 может перемещаться отдельно относительно стоек 4 и 5.

Уплотнитель (не показан) выложен в каждой выемке, создавая уплотнение каждого стыка между бревнами 3. Уплотнитель может быть выполнен, например, из пенорезины.

Одна или несколько оконных рам (не показаны) могут располагаться в определенных местах в стене 1. Дверные рамы (не показаны) могут размещаться между стойками 4 или стойками 5 и 4. Дверные и оконные рамы должны иметь края, которые могут входить в пазы 10 стоек 4 и 5 с возможностью вертикального перемещения внутри пазов 10.

В процессе возведения конструкции, включающей стену 1, кольцевую балку, выполненную из нескольких элементов 7, закрепляют на верхних торцах стоек 4 и 5 с помощью прибитых гвоздями пластин (не показаны) и т.п. с получением относительно цельной рамы по всей конструкции. Используется соответствующее количество самокомпенсирующихся опорных устройств для крепления замкнутой балки. Опорные устройства установлены под этой балкой на верхнем бревне каждой стены. Когда нагрузка прилагается к опорным устройствам, то вся возникающая нагрузка передается на бревно в панели.

На фиг.3 и 4 показана пара таких самокомпенсирующихся опорных устройств 6, расположенных с равными интервалами на верхнем краю каждой стены 1, причем на них опирается балка 7 с грузом, уложенным на нее, создавая постоянное усилие независимо от перемещения бревен 3 из-за усадки или осадки.

Самокомпенсирующие опорные устройства 6 автоматически поддерживают высоту балки 7 на одном уровне, тем самым предотвращая деформацию, которая может иметь место в стене или здании в результате изменения высоты.

К замкнутой балке 7, как показано на фиг.2, крепится ферма для крыши 16 или на нее может устанавливаться конструкция второго этажа.

Опорные устройства 6, показанные на фиг.3, представляют собой гидравлические домкраты, установленные между верхним краем стены 1 и соответствующим элементом балки 7. Каждый гидравлический домкрат 6 связан с гидронасосом 17 трубой 18, которая проходит по верхнему краю стены 1.

Преимущество таких домкратов состоит в том, что они могут прилагать по существу постоянное усилие на балку 7, создавая постоянную нагрузку, не зависящую от относительного перемещения верхнего края стены относительно балки 7.

Опорное устройство, показанное на фиг.4, является самокомпенсирующейся опорой, оснащенной пружиной. Опорное устройство имеет пару торцевых пластин 19 и пружину 20, расположенную между ними. Торцевые пластины 19 упираются в балку 7 и верхний край стены, поэтому пружина 20 находится в сжатом состоянии. Пружина 20 удлиняется автоматически при уменьшении высоты верхнего края стены 1 из осадки или усадки бревен 3, сохраняя постоянное усилие, действующее на балку 7.

Усилие, создаваемое пружиной 20, меняется в зависимости от степени ее сжатия. Однако сравнительно большая длина пружины обеспечивает практически постоянное усилие даже при значительном перемещении бревен в стене.

Пустое пространство 21 (см. фиг.2), в котором расположены опорные устройства (ферма для крыши) 16, находится между верхним краем каждой стены 1 и соответствующим элементом балки 7. Эта полость 21 закрывается покрывающей доской 22, которая крепится к стойкам винтами, гвоздями и т.п. Снаружи полость 21 закрыта доской 23, прикрепленной к стойкам 4 и 5. Доски 22, 23 закрывают полость 21, но они не влияют на вертикальное перемещение стены 1 относительно стоек 4 и 5.

Деревянные элементы стены 1 обрабатываются защитным веществом под давлением, обеспечивая проникновение вещества внутрь каждого элемента. Это приводит к уменьшению усадки древесины и ее подверженности переменным климатическим условиям. Стены могут выдерживать любую нагрузку, например ферму для крыши или верхний этаж, пол которого опирается на нижний этаж, причем усилие практически не меняется независимо от вертикального перемещения бревен в стене вследствие осадки или усадки бревен. Благодаря этому можно уменьшить конструктивную неустойчивость сооружения.

Сущность изобретения: стена включает стеновую панель, по меньшей мере два вертикальных опорных элемента, относительно которых стеновая панель установлена подвижно, реакционный элемент и по меньшей мере, одно силовое опорное устройство, расположенное между верхней гранью стеновой панели и нижней гранью реакционного элемента. Реакционный элемент установлен с возможностью создания или восприятия внешней нагрузки, а опорное устройство - с возможностью создания постоянного усилия для поддержания внешней нагрузки или ее восприятия с размещением его на постоянной высоте относительно верхней кромки панели. Предусмотрены варианты выполнения стены и ее элементов. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. СТЕНА, включающая стеновую панель, по меньшей мере два вертикальных опорных элемента, относительно которых стеновая панель установлена подвижно, реакционный элемент и по меньшей мере одно силовое опорное устройство, расположенное между верхней гранью стеновой панели и нижней гранью реакционного элемента, отличающаяся тем, что реакционный элемент установлен с возможностью создания или восприятия внешней нагрузки, а опорное устройство
с возможностью создания постоянного усилия для поддержания внешней нагрузки или ее восприятия с размещением его на постоянной высоте относительно верхней кромки панели. 2. Стена по п.1, отличающаяся тем, что опорное устройство выполнено в виде гидравлического домкрата. 3. Стена по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными опорными устройствами. 4. Стена по пп.1 3, отличающаяся тем, что опорные устройства расположены на равных расстояниях друг от друга. 5. Стена по пп. 1 4, отличающаяся тем, что каждая вертикальная стойка выполнена по крайней мере с одним пазом, в котором установлен с возможностью перемещения края стеновой панели. 6. Стена по п.5, отличающаяся тем, что стеновая панель выполнена с шипами, образованными на ее противоположных вертикальных краях, каждый из которых установлен с возможностью перемещения в пазу, выполненном в соответствующей вертикальной опорной стойке. 7. Стена по пп. 1 6, отличающаяся тем, что стеновая панель выполнена составной из уложенных друг на друга элементов длиной, равной длине стеновой панели. 8. Стена по п.7, отличающаяся тем, что элементы установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно друг друга и вертикальных опорных элементов. 9. Стена по пп.7 и 8, отличающаяся тем, что каждый из элементов выполнен с шипом и выемкой на верхней и нижней поверхностях. 10. Стена по пп. 1 9, отличающаяся тем, что она снабжена основанием в виде балки. 11. Стена по пп.1 10, отличающаяся тем, что стеновой элемент выполнен из древесины. 12. Стена по пп.1 11, отличающаяся тем, что по крайней мере вертикальные опорные стойки выполнены из древесины. 13. Стена по пп.1 12, отличающаяся тем, что распределительный элемент выполнен в виде покрытия или перекрытия вышележащего этажа.