РЕШЕТЧАТАЯ БАЛКА ИЗ ДЕРЕВА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА Российский патент 2010 года по МПК E04C3/16 

ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к решетчатой балке из дерева для строительства, содержащей верхний пояс и нижний пояс, которые соединены друг с другом раскосами, каждый из которых имеет на своих концах шипы, при этом шипы одного конца вклеены в пазы верхнего пояса, которые проходят в продольном направлении верхнего пояса, а шипы другого конца раскосов вклеены в пазы нижнего пояса, которые проходят в продольном направлении нижнего пояса. Такие решетчатые балки применяют, например, в качестве балок при выполнении опалубки подлежащих бетонированию бетонных структур, в частности бетонных перекрытий и бетонных стен.

Подобные решетчатые балки известны, например, из публикаций DE 1807956 B1 или DE 1817718 A1. В этих решетчатых балках в поясах имеются пазы, которые проходят в продольном направлении поясов, при этом боковые поверхности пазов ориентированы параллельно друг другу. Указанные пазы выполняют, как правило, фрезерованием. Шипы образуют из концов раскосов. Поскольку раскосы в решетчатых балках согласно уровню техники обычно расположены наклонно с углом около 45° к поясам, то шипы имеют в основном треугольную форму в своей плоскости, параллельной продольному направлению раскосов. При этом шипы образованы посредством выполнения параллельных указанному продольному направлению разрезов в концах раскосов. Таким образом, они также имеют проходящие параллельно друг другу боковые поверхности.

При вклеивании шипов в пазы клей для дерева наносят на боковые поверхности шипов и/или пазов. Поскольку шипы и пазы, в случае соединения в шпунт и гребень, выполнены с точной посадкой, то клей при вдвигании шипов в пазы сдвигается с боковых поверхностей на дно паза. Поэтому при плохих допусках на боковых поверхностях часто остается слишком мало клея для обеспечения длительного надежного склеивания.

В US 3452501 раскрыта решетчатая балка из дерева для строительства, содержащая верхний пояс и нижний пояс, которые соединены друг с другом раскосами, которые имеют на своих концах шипы. При этом шипы одного конца раскосов вклеены в концы верхнего пояса, которые проходят в продольном направлении верхнего пояса, а шипы другого конца раскосов вклеены в пазы нижнего пояса, которые проходят в продольном направлении нижнего пояса.

Согласно одному из вариантов выполнения пазов пазы по своей длине не согласованы с размерами шипов, а проходят по всей длине поясов. В другом варианте выполнения пазы согласованы с размерами шипов. Эти пазы имеют ромбовидное поперечное сечение. Недостатком не согласованных с размерами шипов пазов является возможность проникновения в пазы загрязнений и/или воды. Последнее может приводить к преждевременному разрушению клеевого соединения. Для предотвращения этого недостатка можно выполнять пазы, например, с ромбовидным поперечным сечением. Однако их можно выполнять лишь с большими затратами. Даже с помощью фрезы очень трудно формировать пазы с ромбовидным поперечным сечением.

В основу изобретения положена задача создания решетчатой балки и способа изготовления решетчатой балки, которые предотвращают недостатки уровня техники, в частности обеспечивают длительное прочное соединение между поясами и раскосами в большом диапазоне допусков, при этом должно обеспечиваться по возможности простое изготовление решетчатой балки.

Данная задача решена с помощью решетчатой балки и способа ее изготовления в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения представлены предпочтительные варианты осуществления изобретения.

Решетчатая балка из дерева для строительства содержит согласно изобретению верхний пояс и нижний пояс, которые соединены друг с другом раскосами. Каждый из раскосов содержит на своих концах шипы, при этом шипы одного конца вклеены в пазы верхнего пояса, которые проходят в продольном направлении верхнего пояса, а шипы другого конца раскосов вклеены в пазы нижнего пояса, которые проходят в продольном направлении нижнего пояса. При этом длина пазов в продольном направлении поясов соответствует размерам введенного в соответствующий паз и вклеенного шипа (шипов), по меньшей мере, по существу, т.е. пазы проходят лишь по части длины поясов.

Проходящие в продольном направлении боковые поверхности одного из пазов образуют между собой острый угол, и склеенные с этими боковыми поверхностями поверхности вклеенного в соответствующий паз шипа заключают между собой также соответствующий острый угол. Шипы сужаются за счет заключенного между боковыми поверхностями острого угла в направлении своих концов, а ширина паза, перпендикулярная продольному направлению поясов, уменьшается в направлении своего соответствующего дна паза.

Согласно изобретению поперечные сечения пазов выполнены прямоугольными или по существу прямоугольными. Поперечные сечения введенных в пазы шипов предпочтительно выполнены с соответствующей формой с целью обеспечения точной посадки шипов в пазах. Если в один паз вставлено несколько шипов, то поперечное сечение образованной шипами вставленной в паз структуры предпочтительно выполнено соответствующей прямоугольной формы.

Таким образом, нанесенный на боковые поверхности клей не будет или будет лишь несущественно сдвигаться при введении шипов в пазы в направлении дна паза. Клей остается на поверхностях, за счет чего остается достаточно клея на месте для прочного и стойкого склеивания боковых поверхностей. За счет согласованного по длине выполнения пазов шипы могут так заполнять и герметизировать объем пазов, что в пазы не могут проникать загрязнения. Прямоугольное выполнение поперечных сечений пазов обеспечивает возможность простого изготовления решетчатой балки согласно изобретению, поскольку такие пазы можно просто выполнять с помощью полотна циркулярной пилы. При этом выполняют, по меньшей мере, два пропила циркулярной пилой с расположенными под углом друг к другу плоскостями пропила для образования паза в соответствующем поясе. Таким образом обеспечивается возможность экономичного и быстрого изготовления решетчатой балки согласно изобретению.

В случае, если каждый из концов раскосов имеет два шипа, то получают конструкцию с большой несущей способностью без возникновения слишком больших расходов на формирование подлежащих склеиванию структур.

Между обращенным к дну паза концом шипа и дном паза, в который вклеен соответствующий шип, предпочтительно лежит промежуточное пространство. Это промежуточное пространство может принимать количество клея, которое при соединении раскосов с поясами вытесняется за счет прижимания боковых поверхностей шипа к боковым поверхностям паза, так что вдвигание шипов в пазы возможно без возникающего сопротивления этого вытесненного количества клея.

Если дно паза в продольном направлении поясов имеет профиль в форме полукруга, то пазы можно врезать друг за другом в пояс с помощью нескольких вращающихся полотен пил.

Предпочтительно, чтобы два смежных раскоса в зоне своих вклеенных в пазы одного из поясов концов были соединены друг с другом зубом. За счет этого обеспечивается возможность передачи силы от раскоса к раскосу. За счет этого решетчатые балки согласно изобретению могут лучше воспринимать поперечные нагрузки.

При этом склеенные концы соединены друг с другом зубом предпочтительно с помощью мелких зубцов граничащих друг с другом шипов. Мелкие зубцы образуют за счет образуемой мелкими зубцами зигзагообразной формы подлежащих соединению поверхностей большую площадь контакта. При склеивании выполненных так контактных поверхностей достигается высокая прочность.

Особенно предпочтительно соединенные друг с другом зубом концы образуют в продольном направлении поясов профиль в форме полукруга. В этом случае соответствующие края стоящих наклонно относительно друг друга соседних раскосов имеют вместе с полукруглым профилем эллиптическую форму. В частности, сформированные соединенные друг с другом зубом концы, соответственно, шипы можно точно позиционировать в соответствующим образом сформированных пазах. За счет профилирования в форме полукруга подлежащие склеиванию боковые поверхности шипов и соответствующие боковые поверхности пазов являются максимальными относительно своей площади, что приводит к особенно прочному склеиванию и тем самым к образованию особенно стабильных решетчатых балок.

Предпочтительно также, чтобы пазы в поясах имели на виде сбоку частичные поверхности в форме круга и/или овала, с которым согласованы соответствующие профили зубцов раскосов.

Для изготовления решетчатых балок согласно изобретению шипы раскосов вклеивают в пазы поясов. При этом для формирования пазов предпочтительно с помощью полотна циркулярной пилы образуют первую из проходящих в продольном направлении поясов боковых поверхностей соответствующего паза за счет выполнения первого пропила циркулярной пилой. Затем образуют вторую из проходящих в продольном направлении поясов боковых поверхностей этого паза за счет выполнения второго пропила циркулярной пилой. Плоскости резания пропилов циркулярной пилы устанавливают в соответствии с подлежащим созданию острым углом между боковыми поверхностями паза.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления, приводимого со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых

фиг.1а изображает участок решетчатой балки согласно изобретению;

фиг.1b - участок решетчатой балки согласно изобретению из фиг.1а в разнесенной изометрической проекции;

фиг.2 - участок решетчатой балки согласно изобретению из фиг.1а на виде сбоку;

фиг.3 - раскос решетчатой балки из фиг.1.

На чертежах решетчатая балка согласно изобретению показана чисто схематически и вне масштаба. Отдельные составляющие части предмета изобретения изображены так, чтобы можно было хорошо показать их конструкцию.

На фиг.1 показан участок решетчатой балки 1 согласно изобретению. На фиг.1а показан участок в соединенном состоянии, а на фиг.1b показан участок в разнесенной изометрической проекции. Решетчатая балка 1 имеет размеры, которые являются обычными для таких решетчатых балок в строительстве. Решетчатая балка 1 имеет длину в несколько метров, и ее раскосы 2 и пояса 4, 5 имеют толщину в несколько сантиметров. Решетчатая балка 1 имеет верхний пояс 4 и нижний пояс 5. Пояса 4, 5 соединены друг с другом раскосами 2. Раскосы 2 расположены наклонно к поясам 4, 5, при этом раскосы 2 образуют с поясами 4, 5 угол около 45°. Раскосы 2 имеют на своих концах два шипа 7. Пояса 4, 5 имеют проходящие в их продольном направлении пазы 9, при этом паз 9 соответствует шипу 7. В соединенном состоянии шип 7 вклеен в соответствующий паз 9. Таким образом, шипы 7 одного конца раскосов 2 также вклеены в пазы 9 верхнего пояса 4, а шипы 7 другого конца раскосов 2 вклеены в пазы 9 нижнего пояса 5. Проходящие в продольном направлении боковые поверхности 12 одного паза 9 заключают между собой острый угол, и склеенные с этими боковыми поверхностями 12 поверхности 10 вклеенного в соответствующий паз 9 шипа 7 также заключают между собой соответствующий острый угол. Таким образом, боковые поверхности 10, 12 шипов 7, соответственно пазов 9 не расположены параллельно друг другу. За счет этого шипы 7 сужаются в направлении своих концов. Соответственно, ширина пазов 9 уменьшается перпендикулярно продольному направлению поясов 4, 5 в направлении своего дна за счет острого угла между ними. В соединенном состоянии шипы 7 вклеены с точной посадкой в пазы 9 своими соответствующими боковыми поверхностями 10, 12. Каждые два смежных раскоса соединены друг с другом зубом в зоне своих вклеенных в пазы 9 одного из поясов 4, 5 концов. Для этого концы раскосов 2 и шипы 7 имеют в своих граничащих друг с другом зонах мелкие зубцы 14. Мелкие зубцы 14 состоят из выполненного в этих зонах зигзагообразного профиля зон, при этом профили смежных зон выполнены дополняющим друг друга образом так, что они с посадкой входят друг в друга, так что соответствующие боковые поверхности шипов 7 и раскосов 2 проходят в одной плоскости. Зигзагообразные профили мелких зубцов 14 изображены на чертежах в граничащих с шипами 7 зонах раскосов 2.

Дно пазов 9 имеет в продольном направлении поясов 4, 5 профиль в форме полукруга. Соответствующий полукруговой профиль 16 образуют соединенные друг с другом зубом концы раскосов 2, соответственно соединенные зубом шипы 7 в продольном направлении поясов 4, 5. То есть вместе с соответствующими краями раскосов 2 образуется форма эллипса. За счет этого склеенные друг с другом боковые поверхности 10 выполнены с большой площадью.

На фиг.2 показан участок решетчатой балки согласно изобретению из фиг.1 на виде сбоку. При этом размеры шипов 7, расположенных в поясах 4, 5 в склеенном состоянии, изображены полукруговыми штриховыми линиями 20. Полукруговые профили соединенных друг с другом снабженных зубцами шипов 7 и дно пазов соответствуют этим штриховым линиям 20 (упрощенное изображение без взаимодействия зубцов). Кроме того, размер мелких зубцов 14 относительно глубины взаимного вхождения в соответствующий смежный раскос 2 показан двумя параллельно проходящими штриховыми линиями в пограничных зонах смежных раскосов.

На фиг.3 показан отдельный раскос 2 решетчатой балки из фиг.1. Следует отметить, что шипы 7, образованные боковыми поверхностями 10 каждого шипа 7, формирующими острый угол, имеют заостренную форму. Кроме того, показана форма мелких зубцов 14 в зоне граничащих со смежным раскосом концов раскоса 2 и соответствующий зигзагообразный профиль 30. Зубец 31 соответствующего зигзагообразного профиля 30 одного конца раскоса 2 проходит по всей длине соответствующего шипа 7.

Предлагается решетчатая балка 1 из дерева для строительства, содержащая верхний пояс 4 и нижний пояс 5, которые соединены друг с другом раскосами 2, которые имеют на своих концах шипы 7, при этом шипы 7 одного конца раскосов 2 вклеены в пазы 9 верхнего пояса 4, которые проходят в продольном направлении верхнего пояса 4, и шипы 7 другого конца раскосов 2 вклеены в пазы 9 нижнего пояса 5, которые проходят в продольном направлении нижнего пояса 5. Проходящие в продольном направлении боковые поверхности 12 каждого из пазов 9 заключают между собой острый угол, и склеенные с этими боковыми поверхностями 12 поверхности 10 вклеенного в соответствующий паз 9 шипа 7 заключают между собой соответствующий острый угол.

Изобретение не ограничивается указанными выше примерами выполнения. Возможно множество вариантов, в которых используются признаки изобретения принципиально в другом выполнении.

Изобретение относится к области строительства, в частности к решетчатой балке из дерева. Технический результат заключается в обеспечении прочного соединения между поясами и раскосами и простоте изготовления балки. Балка содержит верхний и нижний пояса, которые соединены друг с другом раскосами. Раскосы имеют на концах шипы, которые вставлены и вклеены в пазы поясов. Пазы проходят в продольном направлении поясов. Длина пазов соответствует размерам вставленных в них шипов. Проходящие в продольном направлении боковые поверхности каждого из пазов заключают между собой острый угол. Склеенные с боковыми поверхностями пазов поверхности вклеенного в соответствующий паз шипа заключают между собой соответствующий острый угол. Поперечные сечения пазов выполнены прямоугольными. Пазы в поясах имеют сбоку круговые и/или овальные частичные поверхности. Соответствующие профили зубцов раскосов согласованы с частичными поверхностями. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Решетчатая балка (1) из дерева для строительства, содержащая верхний пояс (4) и нижний пояс (5), которые соединены друг с другом раскосами (2), которые имеют на своих концах шипы (7), при этом шипы (7) одного конца раскосов (2) вставлены и вклеены в пазы (9) верхнего пояса (4), которые проходят в продольном направлении верхнего пояса (4), и шипы (7) другого конца раскосов (2) вклеены в пазы (9) нижнего пояса (5), которые проходят в продольном направлении нижнего пояса (5), при этом длина пазов в продольном направлении поясов соответствует или, по существу, соответствует размерам вставленных в них шипов, и при этом проходящие в продольном направлении боковые поверхности (12) каждого из пазов (9) заключают между собой острый угол, и склеенные с этими боковыми поверхностями (12) поверхности (10) вклеенного в соответствующий паз (9) шипа (7) заключают между собой соответствующий острый угол, отличающаяся тем, что поперечные сечения пазов выполнены прямоугольными или, по существу, прямоугольными, и пазы (9) в поясах (4, 5) имеют сбоку круговые и/или овальные частичные поверхности, причем соответствующие профили зубцов раскосов согласованы с этими частичными поверхностями.

2. Решетчатая балка по п.1, отличающаяся тем, что концы раскосов (2) имеют два шипа (7).

3. Решетчатая балка по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что между обращенным к дну паза концом шипа (7) и дном паза (9), в который вклеен соответствующий шип (7), лежит промежуточное пространство.

4. Решетчатая балка по п.1, отличающаяся тем, что дно пазов (9) имеет в продольном направлении поясов (4, 5) профиль (20) в форме полукруга.

5. Решетчатая балка по п.1, отличающаяся тем, что два смежных раскоса (2) в зоне своих вклеенных в пазы (9) одного из поясов (4, 5) концов соединены друг с другом зубом.

6. Решетчатая балка по п.5, отличающаяся тем, что склеенные концы соединены зубом друг с другом с помощью мелких зубцов (14) граничащих друг с другом шипов (7).

7. Решетчатая балка по п.5, отличающаяся тем, что соединенные друг с другом зубом концы образуют в продольном направлении поясов профиль в форме полукруга.

8. Способ изготовления решетчатой балки по любому из пп.1-7, при этом шипы (7) раскосов (2) вклеены в пазы (9) поясов (4, 5), отличающийся тем, что образуют с помощью полотна циркулярной пилы первую из проходящих в продольном направлении поясов (4, 5) боковых поверхностей (12) паза (9) за счет выполнения первого пропила циркулярной пилой, образуют вторую из проходящих в продольном направлении поясов (4, 5) боковых поверхностей (12) паза (9) за счет выполнения второго пропила циркулярной пилой, при этом плоскости пропилов циркулярной пилы установлены в соответствии с подлежащим образованию острым углом между боковыми поверхностями (12) паза (9).