Изобретение относится к области строительства, а более конкретно, к элементам стены для деревянных зданий, а также к способу их изготовления и способу возведения деревянных зданий с фасадом, состоящим из таких элементов стены.
Деревянные здания с обшитыми досками стенами обычно сооружают на строительных участках креплением строительных досок по отдельности к деревянному каркасу, служащему несущей конструкцией здания для приема статических и динамических нагрузок и переноса их на фундамент здания.
Обшивка образует так называемый погодный щит для защиты имеющейся изоляции и расположенных за ним стен. На внутренней стороне дощатой обшивки обычно располагается слой строительного ветроустойчивого картона или бумаги, а для обеспечения хорошей вентиляции за этим погодным щитом изоляция обычно устанавливается с зазором относительно ветроустойчивого картона или бумаги.
Доски обшивки могут крепиться вертикально, горизонтально или наискось. В обшивке с горизонтальными досками могут быть использованы доски, имеющие строение клинкера или другого специфического профиля. В вертикальной обшивке отдельные доски могут предназначаться для зацепления типа шпунт - паз или могут располагаться двумя слоями таким образом, что участки кромок доски в одном слое находятся в контакте с участками кромок двух досок, взаимно отстоящих на расстоянии одна от другой в другом слое.
Известен элемент стены для деревянных зданий, имеющий несколько дощатых компонентов одинаковой длины, закрепленных бок о бок к поперечным элементам планок изнутри дощатых компонентов вблизи их расположенных взаимно заподлицо концевых кромок, при этом кромки противоположных сторон дощатых компонентов выполнены с взаимодействующими элементами зацепления (см. патент США US-A-4115969).
Такие элементы стены позволяют облегчить возведение деревянных зданий, предназначенных для различных целей, и сократить период времени, необходимый для постройки.
Однако такие элементы стен должны изготовляться и собираться из расчета размера и веса, которые позволяют двум мужчинам переносить их во время транспортировки и установки на строительном участке.
Технической задачей изобретения является создание такой конструкции элемента стены, которая исключала бы возникновение напряжений между досками под воздействием изменяющегося содержания влаги в строительных досках, а также обеспечивала герметичность соединения вне зависимости от влажности воздуха, воздействия ливней и порывов ветра. Таким образом, можно обойтись без ветроустойчивой прокладки.
Другой задачей изобретения является создание элемента стены, который позволяет избежать использования деревянных конструкций, пропитанных под давлением креозотом, вследствие чего учитывается влияние окружающей среды и в то же время снижается стоимость.
Это достигается тем, что в элементе стены для деревянных зданий, имеющем несколько дощатых компонентов одинаковой длины, закрепленных бок о бок к поперечным элементам планок изнутри дощатых компонентов вблизи их расположенных взаимно заподлицо концевых кромок, при этом кромки противоположных сторон дощатых элементов выполнены с взаимодействующими элементами зацепления, элементы зацепления между двумя соседними дощатыми компонентами образуют лабиринтное уплотнение по меньшей мере с двумя последовательно соединенными полостями для уменьшения давления ветряных нагрузок на внешней стороне дощатого компонента, при этом лабиринтное уплотнение образует против внешней стороны компонента сливную щель для удаления воды, собирающейся из полости для уменьшения давления, которая наиболее близко расположена к указанной внешней стороне.
В своих верхних и нижних кромках элемент стены может быть выполнен с взаимодействующими наклонными поверхностями для соединения расположенных один над другим элементов стены в фиксирующем зацеплении.
Дощатые компоненты элемента стены могут образовывать вертикально расположенные брусья, а элементы планок могут содержать верхний элемент, установленный заподлицо с верхними концевыми кромками брусьев, и нижний элемент, расположенный на расстоянии над нижними кромками брусьев, при этом указанные наклонные поверхности могут быть выполнены снизу нижнего элемента планки и в верхних кромках брусьев.
Верхний элемент планки на своей верхней стороне может быть выполнен с элементом зацепления для соединения с элементом зацепления в нижней стороне элемента планки монтажа и обшивки, который, после установки расположенного выше элемента стены, крепится вдоль его нижнего элемента планки для закрепления расположенного выше элемента с помощью указанного зацепления.
Концевые кромки верхнего и нижнего элементов планок могут быть также расположены на таком расстоянии от противоположных вертикальных боковых кромок элемента стены, чтобы обеспечить крепление элемента стены к стойкам в несущем каркасе здания, при этом части внешних брусьев, расположенные снаружи элементов планок, находятся в непосредственном зацеплении с такими стойками.
Лабиринтное уплотнение между взаимно стыкующимися боковыми кромками соседних брусьев может быть образовано двойным соединением типа паз - шпунт, при этом указанные полости для уменьшения давления расположены внизу пазов.
Дощатые компоненты могут образовывать расположенные горизонтально элементы по существу с клинообразным поперечным сечением наибольшей ширины со стороны нижней боковой кромки для придания собранному элементу стены вида клинкера и могут быть соединены при помощи расположенных вертикально элементов планок.
Лабиринтное уплотнение между двумя взаимно стыкующимися боковыми кромками соседних дощатых компонентов может содержать соединение типа паз - шпунт с направленным вверх шпунтом, отходящим от верхней стороны дощатого компонента, и пазом с нижней стороны, и внешний направленный вниз участок выступа снаружи паза, при этом сливная щель образуется между участком выступа и участком верхней кромки внешней стороны расположенного ниже дощатого компонента, который он покрывает.
Полость для уменьшения давления, наиболее близко расположенная к внешней стороне элемента стены, может быть ограничена расположением в шахматном порядке части нижней стороны дощатого компонента, которая находится между пазом и участком выступа.
Расположенные вертикально элементы планок могут быть установлены на расстоянии от расположенных взаимно заподлицо концевых кромок дощатых компонентов, которые обеспечивают крепление элемента стены к стойкам в несущем каркасе здания, при этом концевые участки дощатых компонентов находятся в непосредственном зацеплении с такими стойками.
Верхние и нижние концевые кромки расположенных вертикально элементов планок могут быть выполнены с параллельными наклонными поверхностями, соответствующими наклонной поверхности в верхней кромке брусьев в элементе, выполненном с взаимодействующими наклонными поверхностями для соединения расположенных один над другим элементов стены в фиксирующем зацеплении.
К верхним концам расположенных вертикально элементов планок с их внутренней стороны может быть прикреплен горизонтальный элемент планки для крепления элемента балки в несущем каркасе здания, выполненный в своей верхней стороне с элементом зацепления для сборки с элементом зацепления в нижней стороне элемента планки монтажа и обшивки, который, после установки расположенного выше элемента стены, крепится вдоль его нижнего дощатого компонента.
Указанное соединение шпунт - паз может быть выполнено с такими размерами шпунта и паза, которые позволяют получить свободное от напряжений соединение при заданном максимальном влагосодержании.
Кроме того, указанная сливная щель может иметь клинообразное устье снаружи элемента стены, а устье может иметь клинообразную форму вследствие того, что указанный участок верхней кромки выполнен в виде выемки со скошенной нижней поверхностью.
Технические задачи достигаются также за счет того, что в способе изготовления элемента стены, описанного выше, дощатые компоненты нарезают так, что волокна проходят по существу параллельно внешней и внутренней сторонам, далее определяют влагосодержание дерева и в соединении дощатых компонентов с элементами планок выполняют адаптацию зацепления между указанными элементами зацепления в соответствии с контролируемыми таким образом влажностными условиями.
Кроме того, задачи изобретения достигаются тем, что в способе возведения деревянного здания с фасадом, состоящим из вышеописанных элементов стены, в своих вертикальных боковых кромках и в своей верхней кромке каждый элемент стены крепят винтовыми соединениями к вертикальным стойкам и горизонтальному элементу балки соответственно в несущем каркасе здания, в то время как своей нижней кромкой его только удерживают на лежащем ниже элементе или стойке крепления стены в каркасе здания при помощи указанных наклонных поверхностей и элемента монтажа.
Целесообразно указанное винтовое соединение в вертикальных боковых кромках закрывать посредством установки внешних обшивочных досок.
В дальнейшем изобретение будет объяснено со ссылкой на схематический чертеж, в котором:
фиг. 1 изображает пример деревянного здания с участком стены, построенным из элементов стены согласно примерам реализации настоящего изобретения;
фиг. 2 и 3 изображают вертикальный вид в разрезе примеров реализации элемента стены, согласно изобретению, с вертикально и горизонтально расположенными дощатыми компонентами соответственно;
фиг. 4 изображает участок горизонтального вида в разрезе примера реализации, показанного в фиг. 2;
фиг. 5 показывает в увеличенном масштабе соединения между расположенными горизонтально дощатыми компонентами примера реализации в фиг. 3;
фиг. 6 и 7 изображают предпочтительные примеры реализации для вертикально расположенного и горизонтально расположенного соответственно дощатого компонента;
фиг. 8 - 10 показывают три примера взаимного соединения элементов стены, расположенных один над другим, в примерах реализации, показанных в фиг. 2 и 3;
фиг. 11 и 12 показывают два примера расположенных бок о бок элементов стены примера реализации, показанного в фиг. 2;
фиг. 13 и 14 показывают соответствующие примеры взаимного соединения примера реализации, показанного в фиг. 3; и
фиг. 15 изображает соединение дощатых компонентов с элементом стены с изменяющимся влагосодержанием в дереве.
Фиг. 1 показывает пример в основном деревянного здания, например, зернохранилища, где фасад, находящийся под крышей 1, сооружен из элементов стены согласно изобретению, при этом указанные элементы содержат отходящие от фундамента 2 три пролета 3, 4 и 5, расположенных один над другим и состоящих из элементов стен с обшивкой из вертикально расположенных брусьев с надстроенными двумя пролетами 6 и 7, расположенными один над другим и образованными из элементов стен с обшивкой из горизонтально расположенных элементов.
Все элементы стен предпочтительно изготовлены таких размеров, которые позволяют их перенос как при транспортировке, так и на строительном участке с использованием двух человек. Модульный размер, подходящий для этой цели, составляет, например, 120 см в высоту и 240 см в длину для каждого элемента стены.
Чтобы обеспечить необходимое равновесие производственных допусков, необходимо выполнить гибкие сопряжения 8 между элементами стены, расположенными бок о бок, установленные в каждом отдельном пролете на соответствующих расстояниях. В трех пролетах 3, 4 и 5 с вертикально расположенными брусьями обычно достаточно иметь такие гибкие сопряжения на расстоянии, например, 480 см, а в пролетах 6 и 7 с горизонтально расположенными дощатыми компонентами следует иметь гибкие сопряжения между каждой парой накладываемых один на другой элементов стены, например, на расстоянии 240 см.
В участке стены, показанном на фиг. 1, может быть обеспечен, например, проем для ворот 10 с использованием специальных элементов жесткости 9. Соответственно двери и окна могут быть выполнены из особых элементов, размеры которых отличаются от упомянутого выше модульного размера.
Фиг. 2 и 4 показывают вертикальный и горизонтальный размеры примера реализации элемента стены, где обшивка образована расположенными вертикально брусьями 11, которые изнутри крепятся верхним элементом планки 12 и нижним элементом планки 13.
Дощатые компоненты 11, из которых все имеют одинаковую длину, соединяются бок о бок в результате наличия на их противоположных кромках взаимодействующих элементов зацепления, которые образуют лабиринтное уплотнение по меньшей мере с двумя последовательно соединенными полостями для уменьшения давления ветряных нагрузок на внешней стороне компонента. В показанном примере реализации лабиринтное уплотнение образовано двойными соединениями шпунт - паз, при этом на одной кромке каждого элемента с одной стороны имеется два параллельных шпунта 14, а на кромке с противоположной стороны выполнены два соответствующих параллельных паза 15.
Дощатые компоненты 11 закреплены на элементах планок 12 и 13 винтовыми соединениями 16, которые вставляются через элементы планок 12 и 13 в заднюю часть дощатых элементов 11.
В результате такой конструкции соединения между соседними дощатыми компонентами образуется лабиринтное уплотнение 17, которое обеспечивает между внешней стороной 18 и внутренней стороной 19 обшивки уменьшающий давление канал с тремя последовательно соединенными полостями 20-22 для уменьшения давления и для приема ветряных нагрузок на внешней стороне элемента стены.
Лабиринтное уплотнение 17 также выполнено таким образом, что напротив внешней стороны 18 элемента 11 оно образует сливную щель 17а для удаления воды, собирающейся в полости 20 для уменьшения давления, наиболее близко расположенной к внешней стороне.
Для этой цели противоположные боковые кромки брусьев 11 предпочтительно выполнены, как показано в фиг. 6, таким образом, что часть боковой кромки, расположенная между внешней стороной 18 и указанной полостью 20 для уменьшения давления, скошена и образует клинообразную щель 17а вместе с соответствующей частью соседнего элемента, с которым она соединена.
Пример реализации элемента стены, показанный в фиг. 3 и 5 с горизонтально расположенной обшивкой, построен согласно тому же основному принципу и содержит расположенные один над другим дощатые компоненты 23, имеющие равную длину и закрепленные сзади на вертикально расположенных элементах планок 24 при помощи винтовых соединений (не показаны), выполненных таким же образом, как объяснялось выше в примере реализации фиг. 2 и 4.
В примере реализации изобретения фиг. 3 и 5 отдельные дощатые компоненты для придания собранному элементу стены вида клинкера имеют по существу клинообразное поперечное сечение наибольшей ширины со стороны нижней кромки. Соединение между соседними элементами здесь также выполнено как соединение типа шпунт - паз, при этом каждый элемент в верхней кромке имеет шпунт 25, а в нижней кромке соответствующий паз 26. Для получения лабиринтного уплотнения 23а, составляющего существенную часть изобретения, касающегося соединений, каждый дощатый компонент 23 в своей нижней части также выполнен с внешним выступающим наружу участком 27, который, при соединении с расположенным ниже элементом, как показано в фиг. 5, закрывает участок верхней кромки 28 внешней стороны расположенного ниже элемента.
Две полости 23b и 23c для уменьшения давления, расположенные в лабиринтном соединении 23а, таким образом частично образуются между выступающим наружу участком 27 и шпунтом 25, частично внизу паза 26, а сливная щель 23d образуется между выступом 27 и участком кромки 28, который он закрывает.
Как показано в фиг.7, горизонтальные дощатые компоненты 23 предпочтительно выполнены так, что часть 23c нижней стороны элемента, расположенная между пазом 26 и участком выступа 27, для образования полости 23b для уменьшения давления, расположена в шахматном порядке относительно части 23f, расположенной против внутренней части компонента. Кроме того, участок верхней кромки 23 выполнен как выемка со скошенной расположенной ниже стороной 28а.
Чтобы обеспечить взаимное соединение элементов стены, расположенных один над другим в конструкции, по существу свободной от напряжении, элементы стены в своей верхней кромке и нижней кромке, согласно изобретению, выполнены с взаимодействующими наклонными поверхностями таким образом, что в действительности крепление винтовыми и болтовыми соединениями к несущему каркасу здания требуется только в верхней кромке. В примере реализации фиг. 2 и 4 такие наклонные поверхности 29 и 30, таким образом, выполнены с нижней стороны нижнего элемента планки 13 и в верхних кромках брусьев 11. Кроме того, может быть выполнена наклонная поверхность 32а в нижних кромках брусьев 11. Во всех этих наклонных поверхностях угол наклона к горизонтали может составлять 30o.
Соответственно в примере реализации фиг. 3 и 5 верхние и нижние концевые кромки элементов планок 24 выполнены с параллельными наклонными поверхностями 31 и 32, которые для обеспечения взаимосвязи с расположенным ниже элементом стены примера реализации, показанного в фиг. 2 и 4, должны иметь наклон, приспособленный для наклонной поверхности 30 в этом примере реализации изобретения.
Соединение между элементами стены, расположенными один над другим, может быть выполнено, как показано в фиг. 8 - 10.
Фиг. 8, таким образом, показывает взаимное соединение двух элементов стены, расположенных один над другим, примера реализации изобретения в фиг. 3 и 5. Взаимное соединение выполняется напротив горизонтального дощатого компонента 33, который крепится к стойкам 34 в несущем каркасе здания. К задней части элементов планок 24, в их верхней кромке, крепится горизонтальный элемент планки 35, который крепится винтовым или болтовым соединением 36 к элементу балки 33. Наклонные поверхности 31 и 32 как таковые обеспечивают фиксирующее зацепление между нижней кромкой верхнего элемента стены и верхней кромкой нижнего элемента стены.
Чтобы еще более улучшить крепление элементов и в то же время сохранить по существу свободную от напряжений конструкцию, с задней стороны элементов планок 24, после установки расположенного выше элемента стены, можно закрепить элемент планки 37, предназначенный для монтажа и обшивки, нижняя сторона которого выполнена с элементом зацепления, например, с пазом 38 для взаимного соединения с соответствующим элементом зацепления, например, шпунтом 39 в верхней стороне элемента планки 35.
В фиг. 9 соответствующим образом показано взаимное соединение расположенного выше элемента стены примера реализации изобретения, показанного в фиг. 3 и 5, и элемента стены, расположенного ниже, примера реализации изобретения, показанного в фиг. 2 и 4. В этом случае также взаимное соединение выполнено напротив горизонтального элемента балки 33, который крепится к стойке 34 в несущем каркасе здания. Расположенный ниже элемент стены крепится к балке 33 винтовым соединением 40 через верхний элемент планки 12.
Фиксирующее зацепление, обеспечиваемое наклонными поверхностями 31 и 32, как таковое может быть улучшено точно так же, как в фиг. 6, зацеплением элемента 37 монтажа и обшивки со шпунтом 39, выполненным в верхней стороне верхнего элемента планки 12.
После обеспечения взаимного соединения верхняя часть расположенного ниже элемента стены, как показано, может быть снабжена дополнительным покрытием в виде горизонтального элемента клинкера 42, вставленного в нижний дощатый компонент 23 в расположенном выше элементе стены. Этот дополнительный элемент 42 может крепиться к брусьям 11 в расположенном ниже элементе стены.
Наконец, в фиг. 10 показано взаимное соединение двух расположенных выше элементов стены примера реализации фиг. 2 и 4, т.е. с вертикально расположенными брусьями, и соединение между расположенным ниже элементом стены и стойкой крепления стены 43, которая крепится к фундаменту 2 в несущем каркасе здания. К стойке крепления стены 43 крепится специальный элемент планки 44, который, с одной стороны, имеет на своей верхней стороне наружную наклонную поверхность 45 для упора в наклонную поверхность 29 снизу нижнего элемента планки 13 элемента стены, а с другой стороны, изнутри имеет шпунт 46 для обеспечения соединения типа шпунт - паз с элементом планки 47 монтажа и обшивки, который крепится к нижнему элементу планки 13 после установки элемента стены с взаимным зацеплением наклонных поверхностей 29 и 45.
Расположенный ниже элемент стены затем крепится к балке 33 винтовым соединением (не показано), проходящим через верхний элемент планки 12.
Затем может быть установлен элемент стены, расположенный выше, посредством обеспечения зацепления между наклонной поверхностью 29 снизу нижнего элемента планки 13 этого элемента стены и наклонной поверхностью 30 в верхних кромках брусьев 11 в лежащем ниже элементе стены, после чего таким же образом, как описано выше, обеспечивается взаимное соединение с помощью элемента планки 47 монтажа и обшивки.
Фиг. 11 и 12 показывают примеры взаимного соединения элементов стены примера реализации изобретения, показанного в фиг. 2 и 4, в горизонтальном направлении. В местах, где необходимо гибкое соединение, как показано в фиг. 1, два внешних бруса 11 в двух элементах стены закреплены на элементе стойки 48, который крепится к несущему каркасу здания, то есть снаружи балок 33, показанных в фиг. 8 - 10 таким образом, что элемент стойки 48 будет занимать положение заподлицо с элементами планок 12, 13 элемента стены. Чтобы обеспечить такое крепление, концевые кромки верхнего и нижнего элементов планок 12, 13 отстоят на расстоянии от противоположных вертикальных боковых кромок 49 и 50 внешних брусьев 11.
Если крепление внешнего бруса 11 к элементу стойки 48, как показано в фиг. 11, выполнено при помощи винтового соединения 51, которое вставляется снаружи, такие винтовые соединения можно закрывать устанавливаемой внешней обшивочной доской 52.
В тех же местах, где нет необходимости в гибком взаимном соединении, элементы стены, расположенные бок о бок, могут соединяться непосредственно соединением типа шпунт - паз внешних обращенных друг к другу брусьев 11, как показано в фиг. 12.
Основываясь на тех же принципах, соответственно гибкое и негибкое соединение элементов стен фиг. 3 и 5 может быть выполнено, как это показано в фиг. 13 и 14.
Как показано в фиг. 13, вертикально расположенные элементы планок 24 на противоположных вертикальных боковых кромках элементов стены могут отстоять на расстоянии от расположенных взаимно заподлицо концевых кромок дощатых компонентов 23, чтобы дать возможность их крепления к элементу стойки 53, который может крепиться к несущему каркасу здания таким же образом, как элемент стойки 48 в фиг. 11. Крепление, таким образом, может выполняться винтовыми соединениями 54, при этом дощатые компоненты 23 находятся в прямом зацеплении с элементом стойки 53.
Точно так же, как в фиг. 11, могут быть установлены внешние обшивочные доски, закрывающие открытые снаружи винтовые соединения.
В негибком взаимном соединении, которое показано в фиг.14, элементы стены, расположенные бок о бок, могут ввинчиваться при помощи винтовых соединений 55 непосредственно в отдельный элемент планки 56, который расположен между элементами планок 24 в элементах стен, расположенных бок о бок относительно друг друга.
Чтобы обеспечить сохранение конструкции, по существу свободной от напряжений в условиях изменяющейся влажности, согласно изобретению, важно, чтобы соединение дощатых компонентов, расположенных бок о бок в отдельных элементах стены, происходило в условиях контролируемого влагосодержания с тем, чтобы между отдельными дощатыми компонентами оставалось пространство для соединений типа шпунт - паз, достаточное для их расширения или сжатия в зависимости от влагосодержания дерева, не вызывая при этом деформации в элементе стены в целом.
Существенной частью изготовления элементов стены поэтому является то, что дощатые компоненты, как показано в фиг. 15, для элементов 11 в примере реализации изобретения, показанном в фиг. 2 и 4, режутся одинаковой длины таким образом, что волокна располагаются по существу параллельно внешней и внутренней сторонам и что в соединении элементов 11 проводится адаптация зацепления в соединениях типа шпунт - паз в соответствии с влагосодержанием, определяемым в процессе их соединения (стыковки).
В фиг. 15 a, b и с показано, как выполняется типичное соединение с влагосодержанием в дереве, составляющем 23%, 9% и 16% соответственно.
Изобретение относится к строительству, в частности к возведению стен деревянных зданий. Элемент стены для деревянного здания содержит несколько дощатых компонентов одинаковой длины, которые соединяются бок о бок с помощью выполнения кромок противоположных сторон элементов с взаимодействующими элементами зацепления, которые обеспечивают между двумя соседними элементами соединение с лабиринтным уплотнением, образующим канал для уменьшения давления ветряных нагрузок на внешней стороне элемента. Изнутри дощатые компоненты удерживаются поперечными элементами планок при помощи винтовых соединений, проходящих через элементы планок в заднюю сторону дощатых компонентов. В своих верхней и нижней кромках элемент стены выполнен с взаимодействующими наклонными поверхностями для соединения расположенных один над другим элементов стены в фиксирующем зацеплении. 3 с. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.
| US 4115969 A, 26.09.78 | |||
| US 4903447 A, 27.02.90 | |||
| US 4538392 A, 03.09.85 | |||
| ЩИТ ДЛЯ РАЗБОРНЫХ ПОСТРОЕК | 1930 |
|
SU21395A1 |
