СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ДОМОВ, СТРОЕНИЙ, СООРУЖЕНИЙ Российский патент 2010 года по МПК E04B1/10 

Способ изготовления деревянных домов, строений, сооружений относится к области строительства, и может быть применен при изготовлении отдельных блоков из древесины и при сооружении срубовых домов, бань и других строений.

Известно несколько способов скрепления деревянных деталей с помощью пазов и шипов, металлических стержней и стяжек, на нагели, шпильку, при которых конструкция остается в свободном состоянии, более того, подвергаясь в дальнейшем всем видам деформации древесины. Например, нагели и шпильки становятся абсолютно бесполезными, свободно болтаясь в технологических отверстиях, что не позволяет приступить к отделочным работам снаружи, утеплению межвенцовых швов, окраске, внутренним столярным работам в ближайшие 2 года и даже далее, в течение еще 2…3 лет конструкция будет переживать все виды деформаций, образуя новые щели и разрушая утепленные межвенцовые швы.

Известен способ крепления стен деревянных домов из панелей, по патенту 2135708 «Деревянное строение из сборных панелей», от 24.02.1998, опубликовано 27.08.1999, МПК 6 E04B 1/10. Способ включает скрепление панелей между собой с помощью пазов и шипов, выполненных на концах панелей, и металлических стержней, размещенных в отверстиях диаметром 3 мм, и стяжек.

При таком способе крепления создается ослабленное сочленение угловых стыков из-за вырезанных пазов в брусьях, что приводит к уменьшению прочности и долговечности строения. Слабые поперечные (вертикальные) стержни в отверстиях и отсутствие упругих элементов не обеспечат устранение зазоров при усушке брусьев.

Известен «Способ изготовления деревянных домов, строений, сооружений» по патенту RU 2250312, от 09.10.2002, опубликовано 20.04.2005, МПК 7 E04B 1/10.

Способ включает сверление поперечных отверстий в брусьях, или бревнах, или другом сортаменте, пронизывание брусьев, или бревен, или другого сортамента поперечными стяжками, поджим гайками на этих стяжках. Брусья, или бревна, или другой сортамент при сборке стен смещают по два или более относительно предыдущих брусьев, или бревен, или другого сортамента с образованием выступов и впадин. Между брусьями, или бревнами, или другим сортаментом наносят клей. В пазах устанавливают продольные стяжки и каждую из них, у которой оба конца не выходят на торцы стен, соединяют с одной из поперечных стяжек. Стены устанавливают на фундамент. Все стены, в том числе промежуточные стены и перегородки, соединяют, уплотняют стыки, при этом выступы одной стены совмещают с впадинами другой стены. Узлы дома, каждую стену, блоки поджимают продольными стяжками и гайками друг к другу. Через выступы соединяемых стен пропускают поперечные стяжки, гайками через упругие элементы поджимают все стыки с усилием. На кронштейнах, нанизанных отверстиями на поперечные стяжки, через пазы закрепляют панели пола, потолка, крыши, в лагах которых выполняют вертикальные отверстия под стяжки, причем пол и кронштейны имеют в качестве опоры брусья, или бревна, или другой сортамент. Связь стен с фундаментом, полом, потолком, крышей выполняют через упругие элементы поперечными стяжками или гайками, имеющими возможность перемещения в пазах при усушке или увлажнении древесины.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ возведения стен сборных бревенчатых или брусовых домов и сборная стена» по патенту RU 2044842 от 27.09.1995, опубликовано 27.09.1995, МПК⁶ E04B 2/00, E04C 2/12., заключающийся в исполнении бруса или бревна двух длин, укладываемых друг на друга поочередно, высверливании в них сквозных поперечных отверстий и стягивании их винтовым соединением в виде стержня, на одном конце которого имеется упорный элемент в виде пятки, а на другом резьба, на которую навинчивается стяжная гайка с шайбой.

Однако этот способ не обеспечивает стабильной герметичности стен и угловых сопряжений из-за необходимости периодического тарированного подтягивания стяжных гаек винтовых соединений при эксплуатации строения, так как брусья при усушке и увлажнении по-разному меняют свои размеры на значительную величину, поперечные размеры брусьев уменьшаются и автоматическое поджатие стяжками исключается, затруднительно выполнить монтаж стен с сочленением большого количества выступов и впадин, образованных брусьями.

Задачей предлагаемого технического решения, является создание способа, обеспечивающего простоту монтажа деталей деревянных конструкций, в том числе имеющих различные дефекты, такие как линейные деформации, и обеспечивающего постоянно-принудительную усадку строения, исключающего линейные деформации деталей' деревянных конструкций в ходе усадки, обеспечивающего плотность прилегания деталей в ходе эксплуатации конструкции за счет высокой постоянной нагрузки, создаваемой крепежным узлом в точках его монтажа.

Поставленная задача решена за счет способа изготовления деревянных домов, строений, сооружений, при котором в деревянной детали, расположенной сверху, высверливают посадочное место, устанавливают в него крепежный узел и стягивают детали, отличающегося тем, что изготовление строения начинают со скрепления угла, скрепляют деревянные детали пружинным крепежным узлом, устанавливают угловой пружинный крепежный узел в посадочное место, высверленное соосно оси углового соединения стен строения, вворачивают его до выхода резьбовой части из верхней детали строения и вхождения в нижнюю деталь строения, стягивают верхнюю и нижнюю детали до полного сжатия пружины, до устранения зазора в межвенцовом посадочном месте, зажимая при этом деталь одной стены между двумя деталями другой стены; после установки на одну и другую стены очередных деталей, высверливают в каждой из них посадочные места, смещая ось последних от осевой линии углового соединения стен строения, по длине каждой детали до 200 мм, для размещения смещенных крепежных узлов, которые соединяют очередную пару деталей одной стены; устанавливают угловые крепежные узлы и смещенные крепежные узлы по следующим венцам строения, в шахматном порядке; после скрепления угла остальные пружинные крепежные узлы распределяют по длине детали с шагом от 900 до 1300 мм для сечения детали от 180 до 240 мм.; при диаметрах более 240 мм глубина засверливания составляет 80…100 мм.; при диаметре бревна от 180 до 240 мм глубина засверливания составляет 60…70 мм.; при сечениях более вышеуказанных шаг установки пружинных крепежных узлов сокращают до 1000 мм.

Скрепление деревянных деталей пружинным крепежным узлом с резьбой позволяет обеспечить простоту монтажа деталей, без предварительного рассверливания отверстия под резьбовую часть, в том числе имеющих различные дефекты, например линейные деформации, спираль, дуга, а также позволяет строению войти в нормальное эксплуатационное состояние значительно быстрее и качественнее, чем при сборке по любым другим технологиям.

Скрепление угла, образованного деревянными деталями, пружинными крепежными узлами, при установке углового пружинного крепежного узла соосно оси углового соединения стен строения, и размещение смещенных крепежных узлов в очередных деталях, установленных на одну и другую стены, со смещением от осевой линии углового соединения стен строения, по длине каждой детали до 200 мм, обеспечивает надежное скрепление угла строения, без размещения всех крепежных узлов по оси углового соединения стен строения, и обеспечивает постоянно-принудительную, качественную усадку строения, уменьшая тем самым образование трещин у деталей,

Установление угловых крепежных узлов и смещенных узлов по следующим венцам строения в шахматном порядке приводит к распределению стягивающего усилия по длине деталей, обеспечивает более надежное скрепление формируемого угла строения, исключает линейные деформации деталей строения, щелей и зазоров между ними в течение всей его эксплуатации.

Суть предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:

Фиг.1 - пружинный крепежный узел;

Фиг.2 - пружинный крепежный узел в рабочем состоянии;

Фиг.3 - схема установки пружинного крепежного узла по венцам.

На фиг.1, 2, 3 изображен крепежный узел 1, головка с гранями 2, верхний упорный элемент 3, пружина 4, нижний упорный элемент 5, цилиндрический стержень 6, гладкая часть стержня 7, резьбовая часть 8 стержня, коническая часть стержня 9, верхняя деталь (бревно, брус) 10 строения, нижняя деталь (бревно, брус) 11 строения, межвенцовое посадочное место 12, осевая линия 13 углового соединения стен, осевая линия 14 смещенных крепежных узлов, угловой 15 крепежный узел, смещенный 16 крепежный узел, посадочное место 17 крепежного узла.

Способ осуществляют следующим образом.

Для сборки строения рассчитывают количество крепежных узлов 1. При распределении необходимого количества узлов учитывают диаметр бревна, сечение бруса.

Изготовление строения начинают со скрепления угла. Накладывают друг на друга нижнюю деталь 11 одной стены строения, на нее сверху, под углом накладывают деталь другой стены строения и сверху размещают своим межвенцовым посадочным местом 12 верхнюю деталь 10 первой стены строения.

В верхней детали 10 сформированного угла строения высверливают посадочное место 17 для углового 15 крепежного узла 1 соосно оси 13 углового соединения стен строения. Глубина засверливания зависит от размера сечения бревна, бруса. При диаметре бревна от 180 до 240 мм глубина засверливания составляет 60…70 мм. При диаметрах более 240 мм глубина засверливания составляет 80…100 мм.

Устанавливают первый угловой 15 пружинный крепежный узел 1 в полученное посадочное место 17 и, без предварительного рассверливания отверстия под резьбовую часть, вворачивают его до выхода резьбовой части 8 из верхней детали строения 10 и вхождения в нижнюю деталь 11 строения, стягивают верхнюю и нижнюю детали до полного сжатия пружины, до устранения зазора в межвенцовом посадочном месте 12, зажимая при этом деталь одной стены между двумя деталями другой стены.

После этого устанавливают на одну и другую стены по очередной детали и для обеспечения более надежного скрепления формируемого угла строения и разнесения стягивающего усилия по длине стены высверливают в каждой детали посадочные места 17 для смещенных 16 крепежных узлов, ось 14 которых смещают по длине первой и второй детали до 200 мм от осевой линии 13 углового соединения стен строения (фиг.3). Смещенные 16 крепежные узлы соединяют каждую очередную пару деталей стены.

Далее сборку строения продолжают тем же порядком. Формируют угловое соединение из очередных деталей, в верхней детали 10 высверливают посадочное место 17 для углового 15 крепежного узла 1 соосно оси 13 углового соединения стен строения и так далее.

Устанавливают угловые 15 крепежные узлы и смещенные 16 узлы по следующим венцам строения в шахматном порядке, совмещая оси всех угловых узлов с осевой линией 13 углового соединения стен (фиг.3) и смещая оси смещенных 16 узлов на расстояние до 200 мм от осевой линии 13 углового соединения стен.

После скрепления угла остальные крепежные узлы распределяют по длине бревна или бруса с шагом от 900 до 1300 мм (для диаметра бревна, сечения бруса от 180 до 240 мм). При диаметрах сечениях более вышеуказанных шаг установки узлов 1 сокращают до 1000 мм.

Пружинный крепежный узел 1 обеспечивает постоянную нагрузку на деталь в точке монтажа при полном сжатии пружины до 95 кгс, не требуя при этом периодической подтяжки крепежных узлов при эксплуатации строений.

Если учесть, что бревно, брус самой распространенной длины строения 5500 мм и устанавливают 4 узла, то суммарная постоянная сила, с которой пружины притягивают детали друг к другу, равна 380 кгс. Пружинные крепежные узлы поглощают возникшие силы деталей ежесекундно, тем самым сохраняя целостность строения.

Сравнительные климатические испытания строений, собранных по разным технологиям, показали, что в строениях, собранных предложенным способом, с применением опытной партии пружинных крепежных узлов, можно сразу, а не спустя 2…3 года, после усадки, приступать к внутренним и наружным отделочным работам. Пружинные крепежные узлы поглощают возникшие силы деталей ежесекундно, тем самым, сохраняя целостность строения.

Технический эффект скрепления деревянных деталей пружинным крепежным узлом, при простоте монтажа деталей, обеспечивает постоянно-принудительную, качественную усадку строения, исключая линейные деформации деталей строения, уменьшая тем самым образование трещин у деталей, щелей и зазоров между ними в течение всей эксплуатации здания, за счет шахматного расположения угловых и смещенных пружинных крепежных узлов при изготовлении углового соединения строения, установлении углового пружинного крепежного узла в посадочное место, высверленное соосно оси углового соединения стен строения, и смещения оси до 200 мм смещенных крепежных узлов, которые соединяют очередную пару деталей одной стены, от осевой линии углового соединения стен строения, по длине каждой детали.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления деревянных домов, строений, сооружений. Технический результат изобретения заключается в исключении линейных деформаций деталей строения и, как следствие, в уменьшении образования трещин у деталей, щелей и зазоров между ними в течение всей эксплуатации здания. Способ изготовления деревянных домов заключается в том, что изготовление строения начинают со скрепления угла. Устанавливают угловой пружинный крепежный узел в посадочное место, высверленное соосно оси углового соединения стен, вворачивают его до выхода резьбовой части из верхней детали и вхождения в нижнюю деталь. Стягивают верхнюю и нижнюю детали до полного сжатия пружины, до устранения зазора в межвенцовом посадочном месте, зажимая при этом деталь одной стены между двумя деталями другой стены. После установки на одну и другую стены очередных деталей высверливают в каждой из них посадочные места, смещая ось последних от осевой линии углового соединения стен строения по длине каждой детали для размещения смещенных крепежных узлов, которые соединяют очередную пару деталей одной стены. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ изготовления деревянных домов, строений, сооружений из деталей, при котором в деревянной детали, расположенной сверху, высверливают посадочное место, устанавливают в него крепежный узел и стягивают детали, отличающийся тем, что изготовление строения начинают со скрепления угла, скрепляют деревянные детали пружинным крепежным узлом, устанавливают угловой пружинный крепежный узел в посадочное место, высверленное соосно оси углового соединения стен строения, вворачивают его до выхода резьбовой части из верхней детали строения и вхождения в нижнюю деталь строения, стягивают верхнюю и нижнюю детали до полного сжатия пружины, до устранения зазора в межвенцовом посадочном месте, зажимая при этом деталь одной стены между двумя деталями другой стены; после установки на одну и другую стены очередных деталей высверливают в каждой из них посадочные места, смещая ось последних от осевой линии углового соединения стен строения по длине каждой детали для размещения смещенных крепежных узлов, которые соединяют очередную пару деталей одной стены.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ось смещенных крепежных узлов смещают от осевой линии углового соединения стен строения по длине каждой детали до 200 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что устанавливают угловые крепежные узлы и смещенные крепежные узлы по следующим венцам строения в шахматном порядке.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после скрепления угла остальные пружинные крепежные узлы распределяют по длине детали с шагом от 900 до 1300 мм для сечения детали от 180 до 240 мм.

5. Способ по пп.1, 4, отличающийся тем, что при сечениях, более вышеуказанных в п.4, шаг установки пружинных крепежных узлов сокращают до 1000 мм.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при диаметре бревна от 180 до 240 мм глубина засверливания составляет 60÷70 мм.

7. Способ по пп.1, 6, отличающийся тем, что при диаметрах более 240 мм глубина засверливания составляет 80÷100 мм.