СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПРОФИЛИРОВАННЫЙ БРУС Российский патент 2004 года по МПК E04B1/10 

Изобретение относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности, в частности к конструкциям деревянных профилированных брусьев.

Известен строительный профилированный брус (п. РФ 2173375, С1 от 22.03.2000 г.), включающий в себя по меньшей мере два продольных прямоугольных опорных выступа и установочные пазы для размещения опорных выступов, аналогичные упомянутым, причем установочные пазы выполнены на противоположной от опорных выступов стороне бруса. В нем составные части опорных составляющих элементов определяются соотношением: 0,055 Н ≅ а ≅ 0,27 Н.

К недостаткам известного бруса относятся низкие эксплуатационные качества, ограничивающие применение из-за обеспечения условий собираемости брусьев друг с другом при помощи зазоров в горизонтальной плоскости, компенсирующих возникающие при высыхании деформации между охватывающими и охватываемыми опорными элементами (п. РФ 2173375, фиг.2), и, как следствие, уменьшение сопротивляемости сдвигающим вертикальным и горизонтальным усилиям, возникающим, например, в условиях эксплуатации в многослойном стеновом брусе, пытающемся сместить слои древесины.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является конструкция строительного профилированного бруса, раскрытая в патенте ЕР 0787866 A1 (Futaqi, Kohzohi), E 04 В 2/70, включающего в себя два опорных выступа, продольные установочные пазы для размещения опорных элементов аналогичного бруса при установке брусьев друг на друга, при этом установочные пазы расположены на противоположной от опорных выступов стороне бруса. Опорные выступы и пазы имеют трапециевидный профиль поперечного сечения, а опирание брусьев происходит по соответствующим наклонным боковым поверхностям.

К недостаткам ближайшего технического решения можно отнести относительно низкие эксплуатационные свойства, ограничивающие применение, например сборка стены из многослойного бруса, вследствие уменьшения долговечности структуры бруса, из-за симметричного трапециевидного профиля поперечного сечения опорных выступов и пазов, на контактирующих боковых поверхностях которых, при установке брусьев друг на друга, формируются равнодействующие силы, направленные вертикально вдоль оси бруса, что приводит к возникновению скалывающих нагрузок на граничных слоях древесины.

Таким образом, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в сжатии опорных слоев древесины около граничных клеевых зон, измененными по направлению равнодействующими боковых сил, исключающих появление скалывающих нагрузок.

Данная задача достигается тем, что в заявляемом строительном профилированном многослойном брусе выполненные на двух противоположных сторонах и чередующиеся с возможностью опирания по боковым поверхностям опорные выступы и пазы имеют в поперечном сечении трапециевидный несимметричный профиль, меньшим углом направленным к вертикальной оси бруса для изменения соотношения сил и равнодействующей сил, при этом каждая плоскость шва клеевого соединения проходит через наклонную боковую поверхность с меньшим углом.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемом техническом решении брус представляет собой клееную деревянную балку с несимметричной формой трапециевидных опорных выступов и пазов, чередующихся с возможностью установки бруса друг на друга, причем каждая плоскость шва клеевого соединения проходит через наклонную боковую поверхность с меньшим углом.

Таким образом, заявляемый брус соответствует критерию “новизна”.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что многослойные брусья, собираемые друг с другом по контактным поверхностям, выполненным с различными профилями поперечного сечения, широко известны, однако, новая совокупность разложения и перераспределения равнодействующей контактных сил, возникающих при прохождении шва клеевого соединения через наклонную плоскость несимметричной трапеции, меньшим углом направленной к вертикальной оси бруса и чередующейся с возможностью опирания поверхностей при установке брусьев друг на друга, придают зоне клеевого соединения новое свойство, а именно направленная в сторону вертикальной оси бруса равнодействующая боковых сил, сжимая граничные зоны контактирующих опорных поверхностей, повышает их сопротивляемость деформациям и, следовательно, устойчивость волокон к расслоению и скалыванию.

Это позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию “существенные отличия”.

На фиг.1 изображено поперечное сечение брусьев при их сборке друг с другом.

На фиг.2 изображен профиль упорного выступа и паза со схемой разложения сил.

Склеенный из трех деревянных планок брус имеет выполненные на одной стороне по меньшей мере два опорных продольных выступа 1 и, симметрично им, на противоположной стороне продольные установочные пазы 2, чередующиеся с возможностью размещения по наклонным боковым поверхностям опорных элементов аналогичного бруса, при установке брусьев друг на друга.

Опорные выступы 1 и установочные пазы 2 имеют трапециевидный несимметричный профиль поперечного сечения, в котором сторона 3 наклонена под углом β, а сторона 4 - под углом λ к вертикальной оси ОО бруса. Через каждую сторону 4 проходит стыковочный шов 5 клеевого соединения. Угол β выполнен больше угла λ (β>λ).

При установке брусьев друг на друга, например стеновой сборке, в охватываемых и охватывающих поверхностях трапеции возникают направленные навстречу друг другу силы Р1 и Р2, образующие равнодействующую R. При угле β больше угла λ (β>λ) равнодействующая сила R направлена в сторону оси ОО (фиг.2). Такое выполнение позволяет равнодействующей силе R сжимать охватывающий элемент 6 контактирующими поверхностями.

Таким образом, в предложенном клеевом брусе при установке на него аналогичного бруса в опорных элементах равнодействующая сил, направленная к центру бруса, сжимая боковые контактирующие поверхности, препятствует расслоению и скалыванию охватывающих элементов, что повышает эксплуатационные качества.

Изобретение относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности, в частности к конструкциям деревянных профилированных брусков. Технический результат: повышение долговечности и эксплуатационных свойств бруса. Строительный профилированный брус включает выполненные на двух противоположных сторонах продольные опорные выступы и установочные пазы, имеющие в поперечном сечении трапециевидные профили, соответственно чередующиеся с возможностью опирания по наклонным боковым поверхностям аналогичного бруса при установке брусьев друг на друга. В многослойном клеевом брусе трапециевидный профиль выполнен несимметричным, меньшим углом направленным к вертикальной оси бруса, при этом каждая плоскость шва клеевого соединения проходит через охватываемую и охватывающую поверхности, наклоненные с меньшим углом. 2 ил.

Строительный профилированный брус включает выполненные на двух противоположных сторонах продольные опорные выступы и установочные пазы, имеющие в поперечном сечении трапециевидные профили, соответственно чередующиеся с возможностью опирания по наклонным боковым поверхностям аналогичного бруса при установке брусьев друг на друга, отличающийся тем, что в многослойном клеевом брусе трапециевидный профиль выполнен несимметричным, меньшим углом направленным к вертикальной оси бруса, при этом каждая плоскость шва клеевого соединения проходит через охватываемую и охватывающую поверхности, наклоненные с меньшим углом.