СОСТАВНОЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 2 Российский патент 2019 года по МПК E04B2/70 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области строительства, и, в частности, к строительным конструкциям. Настоящее изобретение включает конструктивные деревянные элементы, способные воспринимать нагрузки, что необходимо при их применении в качестве, например, горизонтальных несущих элементов конструкции (ригелей), ригелей пола, стропильных ног, балок, колонн и т.д.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Древесина является возобновляемым природным ресурсом, применяемым при строительстве зданий и иных сооружений. При рубке деревьев образуются большие объемы отходов в виде древесного материала. Обычно указанный материал находит малоэффективное применение и используется в виде топлива для производства тепловой энергии, древесных стружек, продуктов обустройства ландшафта и озеленения и для производства биотоплива и т.д. Несмотря на то, что указанные области использования отходов производства являются относительно эффективными, они не увеличивают стоимость продукции, а всего лишь минимизируют экономические убытки при производстве древесины.

Двуокись углерода поглощается и может храниться в древесной продукции в течение десятилетий, тем самым замедляя процесс изменения климата. Это является практическим преимуществом и выгодным отличием при маркетинге устойчивой лесной промышленности и продукции, изготовленной из древесины. Однако, указанные преимущества сводятся на нет или теряются в том случае, когда древесные отходы сжигают или иным образом перерабатывают с выделением двуокиси углерода. В настоящее время во многих случаях при использовании древесных отходов выделяются значительные количества двуокиси углерода в атмосферу, тем самым способствуя изменению климата и сводя на нет преимущества связывания двуокиси углерода в древесной продукции.

В качестве одного примера так называемые "карандаши" (диаметр которых обычно составляет от 60 до 80 мм) получают от лущения фанерных кряжей при изготовлении фанерной продукции. Карандаши зачастую используют для растопки древосушек, или измельчают в щепу для применения в ландшафтном дизайне. Древесина диаметром менее 80 мм часто остается на лесной подстилке.

Еще одна проблема в данной области техники заключается в том, что требуется длительный срок для достижения деревьями возраста, в котором можно вести заготовку древесины. Ствол и ветви дерева должны иметь достаточный диаметр для экономичного изготовления продукции, такой как пиломатериал. Более короткий производственный цикл позволяет повысить производительность для определенного участка земли в зависимости от времени.

Заявитель настоящего изобретения ранее предложил воспринимающие нагрузку деревянные элементы в международной заявке на патент PCT/AU 2009/001453 (опубликованной как WO/2010/057243). Несмотря на то, что указанные балки известного уровня техники используются и являются эффективными для целей строительства, они выполнены из древесины, которая создает определенные проблемы, о которых речь шла выше, ввиду того, что древесину для компонентов необходимо заготавливать с использованием экономически неэффективных технологий. Более того, указанные балки известного уровня техники выполнены из относительно дорогостоящей древесины, и для некоторых областей применения они являются чрезмерно тяжелыми или имеют высокую влажность.

Аспектом настоящего изобретения является создание деревянных конструктивных балок, которые могут быть изготовлены с образованием меньшего количества древесных отходов и (или) из древесины, которую можно заготавливать более быстрыми темпами, и (или) более экономично и (или) с меньшим весом. Дополнительным аспектом настоящего изобретения является создание альтернативы деревянным балкам известного уровня техники.

Обсуждение документов, действий, материалов, устройств, предметов и т.д. включено в данное описание изобретения исключительно с целью создания контекста настоящего изобретения. Не предполагается или не представляется, что любой из этих факторов или все эти факторы составляли часть основы известного уровня техники или известный уровень техники в области, относящейся к настоящему изобретению, т.к. он существовал до даты приоритета каждого предварительного пункта формулы настоящей заявки.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

В первом аспекте настоящее изобретение предусматривает создание конструктивного элемента, включающего: первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, несколько крепежных элементов, включающих крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает создание конструктивного элемента, включающего: первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую и пятую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и четвертый деревянный брус круглого профиля, имеющий шестую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с шестой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, и первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает создание конструктивного элемента, включающего: первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую и пятую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и четвертый деревянный брус круглого профиля, имеющий шестую и седьмую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и пятый деревянный брус круглого профиля, имеющий восьмую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с восьмой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмая взаимодействующая поверхность соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью, и первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает создание конструктивного элемента, включающего: первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую и пятую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и четвертый деревянный брус круглого профиля, имеющий шестую и седьмую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и пятый деревянный брус круглого профиля, имеющий восьмую и девятую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и шестой деревянный брус круглого профиля, имеющий десятую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с восьмой взаимодействующей поверхностью, и девятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с десятой взаимодействующей поверхностью, и при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмая взаимодействующая поверхность соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью, и девятая взаимодействующая поверхность соприкасается с десятой взаимодействующей поверхностью, и при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает создание конструктивного элемента, включающего: первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую и пятую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и четвертый деревянный брус круглого профиля, имеющий шестую и седьмую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и пятый деревянный брус круглого профиля, имеющий восьмую и девятую взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и шестой деревянный брус круглого профиля, имеющий десятую и одиннадцатую взаимодействующую поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и седьмой деревянный брус круглого профиля, имеющий двенадцатую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с восьмой взаимодействующей поверхностью, и девятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с десятой взаимодействующей поверхностью, и одиннадцатой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с двенадцатой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмая взаимодействующая поверхность соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью, и девятая взаимодействующая поверхность соприкасается с десятой взаимодействующей поверхностью, и одиннадцатая взаимодействующая поверхность соприкасается с двенадцатой взаимодействующей поверхностью, и при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения один брус или несколько деревянных брусьев круглого профиля, или все из деревянных брусьев круглого профиля имеет (-ют) диаметр менее чем приблизительно 125 мм, или приблизительно 100 мм, или приблизительно 75 мм, или приблизительно 70 мм, или приблизительно 65 мм, или приблизительно 60 мм, или приблизительно 55 мм, или приблизительно 50 мм, или приблизительно 45 мм, или приблизительно 40 мм. В другом примере осуществления настоящего изобретения один или несколько деревянных брусьев круглого профиля, или все из деревянных брусьев круглого профиля имеет/имеют диаметр менее чем приблизительно 60 мм. В другом примере осуществления настоящего изобретения один брус или несколько деревянных брусьев круглого профиля, или все деревянные брусья круглого профиля является (являются) карандашом (-ами), остающимся (-мися) после лущения фанерного кряжа.

В одном примере осуществления настоящего изобретения несколько крепежных элементов включают смежные крепежные элементы, установленные под чередующимися острыми и тупыми углами по отношению к продольной оси конструктивного элемента. В другом примере осуществления настоящего изобретения крепежные элементы установлены и расположены под острым углом от приблизительно 10° до приблизительно 70° по отношению к продольной оси конструктивного элемента, и под тупым углом от приблизительно 110° до 170° по отношению к продольной оси конструктивного элемента. В другом примере осуществления настоящего изобретения крепежные элементы установлены и расположены под острым углом от приблизительно 25° до приблизительно 55° по отношению к продольной оси конструктивного элемента, и под тупым углом от приблизительно 125° до приблизительно 155° по отношению к продольной оси конструктивного элемента.

В одном примере осуществления настоящего изобретения конструктивный деревянный элемент включает одно или несколько отверстий, расположенных между смежными отверстиями, расположенными под острым и тупым углом. В другом примере осуществления настоящего изобретения отверстие (-я), расположенное (-ые) между смежными отверстиями, расположенными под острым и тупым углом, идет (идут) под углом, который делит пополам угол, образуемый смежными отверстиями, расположенными под острым и тупым углом. В другом примере осуществления настоящего изобретения отверстие (-я), расположенные между смежными отверстиями, расположенными под острым и тупым углом идет (идут) под углом, в основном ортогональном к плоской взаимодействующей поверхности конструктивного деревянного элемента.

В одном примере осуществления настоящего изобретения отверстия, расположенные под острым и тупым углом и (или) промежуточные отверстия расположены вдоль плоскости, идущей вдоль центральной продольной оси конструктивного деревянного элемента.

В одном примере осуществления настоящего изобретения первая взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине первого деревянного бруса круглого профиля, вторая взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине второго деревянного бруса круглого профиля, третья взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине второго деревянного бруса круглого профиля, четвертая взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине третьего деревянного бруса круглого профиля, пятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине третьего деревянного бруса круглого профиля, шестая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине четвертого деревянного бруса круглого профиля, седьмая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине четвертого деревянного бруса круглого профиля, восьмая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине пятого деревянного бруса круглого профиля, девятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине пятого деревянного бруса круглого профиля, десятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине шестого деревянного бруса круглого профиля, одиннадцатая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине шестого деревянного бруса круглого профиля, и двенадцатая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине седьмого деревянного бруса круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения первая, вторая, третья, четвертая (в случае ее наличия), шестая (в случае ее наличия), седьмая (в случае ее наличия), восьмая (в случае ее наличия), девятая (в случае ее наличия), десятая (в случае ее наличия), одиннадцатая (в случае ее наличия) или двенадцатая (в случае ее наличия) в основном плоская взаимодействующая поверхность параллельна любой другой в основном плоской взаимодействующей поверхности конструктивного деревянного элемента.

В одном примере осуществления настоящего изобретения первая, вторая, третья, четвертая (в случае ее наличия), шестая (в случае ее наличия), седьмая (в случае ее наличия), восьмая (в случае ее наличия), девятая (в случае ее наличия), десятая (в случае ее наличия), одиннадцатая (в случае ее наличия) и двенадцатая (в случае ее наличия) в основном плоские взаимодействующие поверхности параллельны друг другу.

В одном примере осуществления настоящего изобретения конструктивный элемент снабжен несколькими отверстиями, проходящими через первый, второй, третий, четвертый (в случае его наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия) и седьмой (в случае его наличия) брус круглого профиля, при этом каждое отверстие выполнено по форме таким образом, чтобы обеспечить в нем установку одного из нескольких крепежных элементов. В другом примере осуществления настоящего изобретения несколько отверстий включают отверстия, выполненные под острым углом к продольной оси конструктивного элемента, и отверстия, выполненные под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента. В другом примере осуществления настоящего изобретения крепежные элементы фиксируются в отверстии клеем. В одном примере осуществления настоящего изобретения размер отверстия выполнен таким, чтобы обеспечить достаточный зазор между кромками и крепежными элементами с целью обеспечения того, чтобы каждый крепежный элемент был инкапсулирован клеем внутри соответствующего отверстия. В другом примере осуществления настоящего изобретения инкапсулирование крепежных элементов клеем предотвращает соприкосновение крепежных элементов со сторонами отверстий, в которых они расположены. В другом примере осуществления настоящего изобретения торцы крепежных элементов снабжены крышками, при этом крышки предотвращают воздействие окружающей среды на торцы крепежных элементов.

В одном примере осуществления настоящего изобретения, в котором крепежными элементами являются арматурные стержни.

В одном примере осуществления настоящего изобретения торец первого деревянного бруса круглого профиля снабжен первой радиальной выточкой, и торец второго деревянного бруса круглого профиля снабжен второй радиальной выточкой, и торец третьего деревянного бруса круглого профиля снабжен третьей радиальной выточкой, и торец четвертого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен четвертой радиальной выточкой, и торец пятого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен пятой радиальной выточкой, и торец шестого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен шестой радиальной выточкой, и торец седьмого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен седьмой радиальной выточкой, при этом торцы первого, второго, третьего, четвертого (в случае его наличия), пятого (в случае его наличия), шестого (в случае его наличия), и седьмого (в случае его наличия) деревянных брусьев круглого профиля примыкают один к другому в конструктивном деревянном элементе, и радиальным выточкам придана форма, и они расположены таким образом, чтобы обеспечивалось соединение конструктивного деревянного элемента с дополнительным элементом, при этом дополнительный элемент имеет поперечное сечение.

В одном примере осуществления настоящего изобретения оси первой, второй, третьей, четвертой (в случае ее наличия), пятой (в случае ее наличия), шестой(в случае ее наличия) и седьмой (в случае ее наличия) радиальных выточек располагаются по одной линии. В другом примере осуществления настоящего изобретения оси первой, второй, третьей, четвертой (в случае ее наличия), пятой (в случае ее наличия), шестой (в случае ее наличия) и седьмой (в случае ее наличия) радиальных выточек параллельны. В другом примере осуществления настоящего изобретения оси первой и (или) второй и (или) третьей и (или) четвертой (в случае ее наличия) и (или) пятой (в случае ее наличия) и (или) седьмой (в случае ее наличия) радиальных выточек расположены под углом с целью создания соединения деревянного конструктивного элемента под углом с дополнительным деревянным брусом круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения торец первого деревянного бруса круглого профиля снабжен первым осевым отверстием, выполненным по размеру для установки в нем первого соединительного нагеля, и торец второго деревянного бруса круглого профиля снабжен вторым осевым отверстием, выполненным по размеру для установки в нем второго соединительного нагеля, и торец третьего деревянного бруса круглого профиля снабжен третьим осевым отверстием, выполненным по размеру для установки в нем третьего соединительного нагеля, и торец четвертого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен четвертым осевым отверстием, выполненным по размеру для установки в нем четвертого соединительного нагеля, и торец пятого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен пятым осевым отверстием, выполненным по размеру для установки в нем пятого соединительного нагеля, и торец шестого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен шестым осевым отверстием, выполненным по размеру для установки в нем шестого соединительного нагеля, и торец седьмого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен седьмым осевым отверстием, выполненным по размеру для установки в нем седьмого соединительного нагеля, при этом торцы первого, второго, третьего, четвертого (в случае его наличия), пятого (в случае его наличия), шестого (в случае его наличия) и седьмого (в случае его наличия) деревянных брусьев круглого профиля примыкают один к другому в конструктивном деревянном элементе.

В одном примере осуществления настоящего изобретения первый соединительный нагель размещен по центру внутри первого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с первым деревянным брусом круглого профиля, и второй соединительный нагель размещен по центру внутри второго отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно со вторым деревянным брусом круглого профиля, и третий соединительный нагель размещен по центру внутри третьего отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с третьим деревянным брусом круглого профиля, и четвертый соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри четвертого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с четвертым деревянным брусом круглого профиля, и пятый соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри пятого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с пятым деревянным брусом круглого профиля, и шестой соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри шестого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с шестым деревянным брусом круглого профиля, и седьмой соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри седьмого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с седьмым деревянным брусом круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения первый, второй, третий, четвертый (в случае его наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия) и седьмой (в случае его наличия) соединительные нагели расположены по центру соответственно в первом, втором, третьем, четвертом (в случае его наличия), пятом (в случае его наличия), шестом (в случае его наличия) и седьмом (в случае его наличия) отверстиях с помощью центрирующих колец.

В одном примере осуществления настоящего изобретения конструктивный деревянный элемент имеет длину, являющуюся стандартной длиной, используемой в строительных конструкциях. В другом примере осуществления настоящего изобретения конструктивный деревянный элемент имеет длину приблизительно 1200 мм или приблизительно 2400 мм, или приблизительно 3600 мм.

В одном примере осуществления настоящего изобретения соединительные нагели выбраны из группы, включающей стержень из мягкой стали и стержень из высокопрочной стали. В другом примере осуществления настоящего изобретения соединительные нагели фиксируются в соответствующих отверстиях клеем.

В одном примере осуществления настоящего изобретения отверстия выполнены по размеру с целью создания достаточного зазора между их кромками и соответствующим соединительным нагелем для обеспечения инкапсулирования соединительного нагеля клеем внутри соответствующего отверстия.

В одном примере осуществления настоящего изобретения первый деревянный брус круглого профиля прикреплен ко второму деревянному брусу круглого профиля, и второй деревянный брус круглого профиля соединен с третьим деревянным брусом круглого профиля, и третий деревянный брус круглого профиля соединен с четвертым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия), и четвертый деревянный брус круглого профиля соединен с пятым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия), и пятый деревянный брус круглого профиля соединен с шестым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия), и шестой деревянный брус круглого профиля соединен с седьмым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия) клеем, наносимым на первую и (или) вторую и (или) третью и (или) четвертую и (или) пятую (в случае ее наличия) и (или) шестую (в случае ее наличия) и (или) седьмую (в случае ее наличия) и (или) восьмую (в случае ее наличия) и (или) девятую (в случае ее наличия) и (или) десятую (в случае ее наличия) и (или) одиннадцатую (в случае ее наличия) и (или) двенадцатую (в случае ее наличия) взаимодействующие поверхности.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение предусматривает создание конструктивного деревянного элемента увеличенного размера, включающего два или несколько деревянных конструктивных элементов, как описано в данном документе, при этом конструктивные деревянные элементы соединены друг с другом торцевыми поверхностями. В одном примере осуществления настоящего изобретения конструктивный деревянный элемент имеет длину более приблизительно 3-х метров.

В одном примере осуществления настоящего изобретения конструктивный деревянный элемент увеличенного размера включает: соединительный элемент и сплошную выточку, выполненную на стыке двух соединенных встык деревянных брусьев круглого профиля, в котором соединительный элемент размещен в выточке, располагаясь при этом по обе стороны от стыка соединенных встык торцевых поверхностей двух деревянных брусьев круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения выточки выполнены на неторцевых поверхностях соединенных встык деревянных брусьев круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения торцевые поверхности расположены в шахматном порядке.

В одном примере осуществления настоящего изобретения соединительный элемент в основном центрирован по продольной оси конструктивного элемента.

В одном примере осуществления настоящего изобретения соединительный элемент размещен в основном на середине между двумя крепежными элементами.

В одном примере осуществления настоящего изобретения сплошная выточка проходит в неторцевую поверхность нижележащего или вышележащего деревянного бруса круглого профиля таким образом, чтобы соединительный элемент размещался в выточке, располагаясь по обе стороны (i) соединенных встык торцевых поверхностей двух деревянных брусьев круглого профиля (ii) сопрягая соединенные встык два деревянных бруса круглого профиля и вышележащий и нижележащий деревянный брус круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения соединительным элементом является шпонка или ее функциональный эквивалент.

В одном примере осуществления настоящего изобретения соединительный элемент является в основном прямоугольным призматическим элементом.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предусматривается создание способа изготовления конструктивного деревянного элемента, при этом способ включает следующие этапы: установку первого деревянного бруса круглого профиля, имеющего первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, установку второго деревянного бруса круглого профиля, имеющего вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, установку третьего деревянного бруса круглого профиля, имеющего четвертую взаимодействующую поверхность, и опционально пятую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, опционально установку четвертого деревянного бруса круглого профиля, имеющего шестую взаимодействующую поверхность, и опционально седьмую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, опционально установку пятого деревянного бруса круглого профиля, имеющего восьмую взаимодействующую поверхность и опционально девятую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, опционально установку десятого деревянного бруса круглого профиля, имеющего шестую взаимодействующую поверхность и опционально одиннадцатую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, и опционально установку седьмого деревянного бруса круглого профиля, имеющего двенадцатую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, при котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, соединяя и фиксируя вместе первый, второй, третий, четвертый (в случае его наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия), и седьмой (в случае его наличия) деревянные брусья круглого профиля для создания конструктивно целостного блока, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и седьмая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и девятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с десятой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и одиннадцатая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с двенадцатой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и первый, второй, третий, четвертый (в случае его наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия) и седьмой (в случае его наличия) деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и при котором этап соединения и фиксации включает этап применения нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента таким образом, чтобы крепежные элементы проходили через первый, второй, третий, четвертый (в случае его наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия) и седьмой (в случае его наличия) деревянные брусья круглого профиля.

В одном примере осуществления настоящего изобретения способ включает этап применения одного или нескольких крепежных элементов, расположенных между смежными установленными под острым и тупым углом крепежными элементами.

В одном примере осуществления способа настоящего изобретения один брус или несколько деревянных брусьев круглого профиля или все из деревянных брусьев круглого профиля имеет (-ют) диаметр менее чем приблизительно 125 мм, или приблизительно 100 мм, или приблизительно 75 мм, или приблизительно 70 мм, или приблизительно 65 мм, или приблизительно 60 мм, или приблизительно 55 мм, или приблизительно 50 мм, или приблизительно 45 мм, или приблизительно 40 мм. В другом примере осуществления настоящего изобретения один брус или несколько деревянных брусьев круглого профиля или все из деревянных брусьев круглого профиля имеет (-ют) диаметр менее чем приблизительно 60 мм. В другом примере осуществления настоящего изобретения один брус или несколько деревянных брусьев круглого профиля или все из деревянных брусьев круглого профиля представляет (-ют) собой карандаш (-и), остающийся (-еся) после лущения фанерного кряжа.

В одном примере осуществления метода настоящего изобретения несколько крепежных элементов включают смежные крепежные элементы, расположенные под чередующимися острыми и тупыми углами по отношению к продольной оси конструктивного элемента.

В одном примере осуществления метода настоящего изобретения крепежные элементы установлены и расположены под острым углом от приблизительно 10° до приблизительно 70° по отношению к продольной оси конструктивного элемента, и под тупым углом от приблизительно 110° до 170° по отношению к продольной оси конструктивного элемента. В другом примере осуществления настоящего изобретения крепежные элементы установлены и расположены под острым углом от приблизительно 25° до приблизительно 55° по отношению к продольной оси конструктивного элемента, и под тупым углом от приблизительно 125° до приблизительно 155° по отношению к продольной оси конструктивного элемента.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение предусматривает создание деревянного конструктивного элемента с помощью способа, описанного в данном документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - вид в перспективе конструктивного элемента в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - схематическое изображение (не в масштабе) конструктивного элемента в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Элемент состоит из трех подэлементов, которые соединены чередующимися крепежными элементами, установленными под тупым и острым углом.

Фиг. 3 - схематическое изображение (не в масштабе) конструктивного элемента в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Элемент состоит из трех подэлементов, которые соединены чередующимися крепежными элементами, установленными под тупым и острым углом, а также расположенными между ними крепежными элементами.

Фиг. 4 - схематический вид с торца конструктивного элемента в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Элемент состоит из четырех подэлементов, при этом подэлементы выполнены из карандашей.

Фиг. 5А - схематический вид сбоку (не в масштабе) увеличенного по длине конструктивного элемента в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Конструктивный элемент состоит из пяти карандашей, соединенных вместе в многослойную конструкцию с помощью ряда шпонок.

Фиг. 5В - покомпонентное схематическое изображение заштрихованного участка на Фиг. 5А.

Фиг. 6 - схематический вид сбоку (не в масштабе) конструктивного элемента, представленного на Фиг. 5А, с указанием размеров (в мм).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

После рассмотрения описания настоящего изобретения специалистам в данной области техники становится очевидно, каким образом изобретение реализуется в различных альтернативных примерах и альтернативных областях применения. Несмотря на то, что в данном описании приводятся различные варианты осуществления настоящего изобретения, понятно, что эти варианты приведены исключительно для примера, а не для ограничения. Таким образом, настоящее описание различных альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения не должно истолковываться как ограничивающее объем или объем охраны, обеспечиваемый формулой изобретения. Более того, указание технико-экономических преимуществ изобретения по сравнению с прототипом или другие аспекты относятся к конкретным примерам осуществления, а не обязательно ко всем примерам осуществления, охваченным формулой изобретения.

По всему тексту описания и формулы настоящего изобретения слово "включать" и вариации слова, такие как "включающий" и "включает" не предназначено для исключения других дополнительных элементов, компонентов, целых чисел или этапов.

Ссылка по всему описанию настоящего изобретения на "один пример осуществления настоящего изобретения" или "пример осуществления настоящего изобретения" означает, что конкретный признак, конструкция или характеристики, описанные в связи с примером осуществления настоящего изобретения включены, по меньшей мере, в один пример осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление фраз "в одном примере осуществления настоящего изобретения" или "в примере осуществления настоящего изобретения" в различных местах по всему описанию настоящего изобретения не обязательно относятся к одному и тому же примеру осуществления, однако могут относиться.

В первом аспекте настоящее изобретение предусматривает создание конструктивного элемента, включающего:

первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине,

второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и

третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине в котором

первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля.

Заявитель предлагает, чтобы балки, имеющие значительную несущую способность, могли быть выполнены за счет использования скрепленных вместе трех или более деревянных брусьев круглого профиля, при этом каждый деревянный брус круглого профиля имеет относительно небольшой диаметр. Использование брусьев круглого профиля малого диаметра для изготовления несущего элемента является существенным отличием от конструкций известного уровня техники. На дату подачи настоящей заявки считалось, что деревянные брусья круглого профиля малого диаметра не пригодны для использования (или, по меньшей мере, имеют ограниченное использование) в области строительных конструкций ввиду отсутствия несущей способности элементов, имеющих ограниченную площадь поперечного сечения. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения используют 4, 5, 6 или 7 деревянных брусьев круглого профиля.

Заявитель настоящего изобретения обнаружил, что балки, включающие три или несколько деревянных брусьев круглого профиля, при этом брусья круглого профиля соединены и зафиксированы вместе особым способом, обеспечивают создание балки, имеющей чрезвычайно высокую несущую способность, превышающую суммарную несущую способность отдельных брусьев круглого профиля.

Дополнительное преимущество в некоторых примерах осуществления настоящего изобретения заключается в меньшем весе на единицу длины элемента. Исключение элементов, имеющих большую площадь поперечного сечения может, в некоторых примерах осуществления настоящего изобретения, обеспечить создание более легкого изделия. Это позволяет снизить затраты на перевозку и снижает трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ.

Преимущества, заключающиеся в снижении веса конструкции также достигается за счет упрощения процесса сушки брусьев круглого профиля меньшего размера, о чем речь пойдет ниже.

Дополнительное преимущество некоторых примеров осуществления настоящего изобретения заключается в более низкой стоимости на единицу длины. Как уже было указано в разделе «Предпосылки к созданию изобретения», многие части деревьев при заготовке древесины идут в отходы в процессе валки и фрезерования. Элементы настоящего изобретения могут быть изготовлены из таких отходов производства и, безусловно, в некоторых случаях из ветвей, которые, как правило, оставались на лесной подстилке и подвергались гниению.

Другое преимущество для некоторых примеров осуществления настоящего изобретения заключается в том, что процесс сушки относительно небольших брусьев круглого профиля осуществляется быстрее и (или) брусья теряют больше влаги и (или) высыхают полностью. Брусья круглого профиля меньшего размера имеют большее соотношение площади поверхности к объему, в результате чего влага из древесины извлекается быстрее и (или) почти полностью. Камерная сушка может являться важным этапом в процессе производства древесины, поскольку именно в процессе сушки обеспечивается основное изменение размеров, вызываемое усушкой древесины. В идеальном случае древесину высушивают до такого равновесного содержания влаги, которое будет достигнуто древесиной позже (при эксплуатации). Таким образом, дополнительные изменения размеров сводятся к минимуму.

Высушенная древесина легче и прочнее, чем древесина, не подвергшаяся сушке, по большинству прочностным характеристикам, и легче подвергается пропитке. Сухая древесина в целом легче подвергается обработке, механической обработке, отделке и склеиванию, чем сырая древесина. На поверхности сухой древесины также более длительное время держится краска и покрытия.

Большие по размеру брусья круглого профиля невозможно полностью высушить до их использования, или их сушка может быть трудоемким и длительным процессом.

Дополнительное преимущество использования 4, 5, 6, или 7 брусьев круглого профиля малого диаметра (40 мм - 60 мм) для изготовления составного конструктивного элемента заключается в том, что такие брусья круглого профиля малого диаметра могут быть использованы в производстве, даже имея относительно высокую влажность. Не желая быть ограниченными теорией, допускается, что напряжения, вызываемые усушкой, в брусьях круглого профиля меньшего размера, намного ниже, чем в брусьях круглого профиля большого размера, и, следовательно составной элемент, изготовленный из брусьев круглого профиля меньшего размера, может быть высушен после его изготовления. Это создает временное преимущество при производстве элементов с учетом того факта, что существует возможность изготавливать элементы без предварительной сушки брусьев круглого профиля. Кроме того, производителю нет необходимости иметь запас предварительно высушенных брусьев круглого профиля.

Еще одно преимущество использования нескольких брусьев круглого профиля (включая 4, 5, 6 или 7 брусьев круглого профиля) заключается в том, что какой-либо дефект на участке бруса круглого профиля (который может привести к недостаточной прочности конструкции), по меньшей мере, частично компенсируется бездефектной древесиной в брусьях круглого профиля, находящихся непосредственно над дефектным участком и (или) под ним. Поскольку каждый брус круглого профиля в составном элементе может иметь участок недостаточной прочности, маловероятно, что два бруса круглого профиля будут иметь недостаточную прочность в одной и той же точке.

Диаметр деревянных брусьев круглого профиля, используемых в контексте настоящего изобретения, меньше диаметра брусьев, раскрытых в предшествующей международной заявке на патент заявителя PCT/AU 2009/001453. В примере осуществления строительной балки один, два или три бруса круглого профиля имеет (-ют) диаметр менее чем приблизительно 125 мм. В другом примере осуществления настоящего изобретения один, два или три бруса круглого профиля имеет (-ют) диаметр менее чем или менее чем приблизительно 100 мм. В еще одном примере осуществления настоящего изобретения один, два или три бруса круглого профиля имеет (-ют) диаметр менее чем или приблизительно 75 мм.

Неожиданно было обнаружено, что брусья круглого профиля даже меньшего диаметра (от приблизительно 40 мм до приблизительно 60 мм, например, карандаши) могут быть использованы для изготовления имеющих практическую ценность деревянных конструктивных элементов. В том случае, если используются брусья круглого профиля такого малого диаметра, обычно требуется 4, 5, 6 или 7 брусьев круглого профиля для изготовления составного элемента требуемой прочности. Полученные составное конструктивные элементы могут использоваться как балки перекрытия, имеющие исключительно низкую стоимость. Такие конструктивные элементы могут иметь ширину до 40 мм.

В дальнейшем заявитель обнаружил, что такие балки перекрытия могут быть дополнительно упрочнены (при необходимости) путем установки двух или нескольких элементов, примыкающих друг к другу (таким образом, чтобы каждый аналогичный элемент соединялся встык по длине) и поперечного соединения с помощью нагеля и клея и (или) укрепляющих накладок или аналогичных средств фиксации для создания более прочной удлиненной балки перекрытия с двумя или более элементами.

Обычно, диаметры брусьев круглого профиля в основном равны.

Бревна, используемые для первого и (или) второго и (или) третьего деревянного бруса круглого профиля могут быть брусьями так называемого «истинного круглого сечения", "брусьями истинного круглого профиля". Деревянные брусья круглого профиля описаны в Разделе 6 австралийского стандарта 1720, и их, как правило, изготавливают из деревьев мягких пород, выращиваемых в промышленных масштабах в качестве возобновляемой древесины лесных культур. Такой лес, как правило, является быстрорастущим, процесс заготовки такой древесины менее трудоемок, и структура древесины имеет незначительные природные дефекты.

Различные породы деревьев подходят для изготовления брусьев истинного круглого профиля, в частности, такие породы деревьев, у которых диаметр остается относительно постоянным по значительной длине их ствола для минимизации отходов в процессе торцовки и округления бревен. Плантационные сосновые материалы, такие как сосна Эллиота или гибриды Carribaea, обычно позволяют получить приемлемые брусья с истинным круглым профилем. Другие материалы, которые можно было бы рассмотреть в качестве приемлемых включают лжетсугу тиссолистную и различные виды эвкалипта.

Брусья истинного круглого профиля являются исключительно прочными, поскольку природная прочность волокон древесины не нарушается в процессе распила или другой обработки. Сохраняется целостность бруса круглого профиля, и процесс торцовки, требуемый для скругления бруса круглого профиля, не в значительной степени влияет на общую прочность бруса круглого профиля. Природные характеристики древесины заключаются в том, что центральное ядро, или сердцевина бруса круглого профиля, является относительно мягкой и имеет низкую конструктивную прочность. Периферийная часть древесины, с другой стороны, намного тверже и древесные волокна способны выдержать высокие растягивающие нагрузки. Кроме того, такой твердый наружный слой является более водостойким и стойким к поражению насекомыми, и, таким образом, не нарушая целостность ствола по окружности в процессе подготовки бруса с истинно круглым профилем, обеспечивается сохранение конструктивной целостности древесины.

Брусья круглого профиля в некоторых формах настоящего изобретения не строго соответствуют Австралийскому стандарту 1720, и могут иметь меньший диаметр и, таким образом, не отвечать стандарту. Тем не менее, скрепляя, по меньшей мере, три бруса круглого профиля вместе можно получить требуемую несущую способность.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения брусья круглого профиля являются "карандашами". Специалисту в данной области техники очевидно, что карандаш, остающийся после лущения фанерного кряжа, представляет собой круглый стержень, обработанный под давлением. Карандаш получают после лущения фанерного кряжа на лущильной машине, с которого в основном был снят весь слой мягкой древесины (для изготовления фанеры), при этом остается ядро твердой древесины, которое обычно является плотным и жестким. В процессе лущения снимается кора, слой камбия, заболонь и даже некоторая часть ядровой древесины для изготовления шпона. Указанный процесс не оставляет заболони на стержне.

Ядро твердой древесины карандаша не подвергается пропитке антисептиками под давлением в той же степени, как мягкая древесина, в результате чего получают деревянные стержни худшего качества, которые, как правило, невозможно использовать в течение длительного периода времени как стрежни из мягкой древесины, поверхность которых была обработана химикатами.

Заявитель нашел экономически и технически эффективное применение карандашей, заключающееся в том, что ядра могут быть использованы в составном деревянном изделии в таком, какое раскрыто в данной заявке. Использование нескольких карандашей (и даже имеющих диаметр вплоть до приблизительно 70, 60, 50 или 40 мм) позволяет создать элемент, который находит практическое применение в строительстве и при этом также является высоко затратоэффективным.

Как уже было указано в разделе «Предпосылки к созданию изобретения», карандаши представляют собой в основном продукт отхода переработки древесины, имеющий малую рыночную ценность. В одном примере осуществления настоящее изобретение относится к деревянным конструктивным элементам, которые состоят только из карандашей.

Учитывая малые диаметры карандашей, следует понимать, что может потребоваться большее количество брусьев круглого профиля для достижения любого требуемого конструктивного свойства. Например, если для конструктивного элемента, выполненного только из брусьев круглого профиля, может потребоваться только 2 или 3 бруса круглого профиля, использование карандашей может потребовать 4, 5, 6, 7 или 8 брусьев круглого профиля для достижения положительного эффекта.

Таким образом, в дополнительном аспекте настоящее изобретение предусматривает создание конструктивного элемента, включающего: первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую и пятую взаимодействующие поверхности, и четвертый деревянный брус круглого профиля, имеющий шестую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля. В одном примере осуществления настоящего изобретения первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля все являются карандашами, и опционально карандашами, имеющими диаметр от приблизительно 40 мм до приблизительно 60 мм.

Никоим образом не желая быть ограниченным теорией, предлагается, чтобы использование большего количества брусьев круглого профиля обеспечило создание конструктивного элемента, имеющего прочность, большую, чем просто совокупные значения каждого отдельного бруса круглого профиля. Такие элементы могут быть более жесткими и в меньшей степени подвержены деформации или прогибанию, что могло бы предполагаться в других случаях. Следует полагать, что каждый дополнительный брус круглого профиля предусматривает дополнительную поверхность сдвига, при этом каждая дополнительная поверхность сдвига обеспечивала возрастающее преимущество.

В одном примере осуществления настоящего изобретения несколько крепежных элементов включают смежные крепежные элементы. При использовании брусьев круглого профиля меньшего диаметра требуется особое внимание к острым и тупым углам, под которыми предусмотрена установка крепежных элементов, для того, чтобы в определенных случаях обеспечить требуемую несущую способность. Преимущество было достигнуто в том случае, когда острый угол равен или больше, чем приблизительно 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, 55°, 60° или 65°. Острый угол может быть меньше, чем приблизительно 70°, 65°, 60°, 55°, 50°, 45°, 40°, 35°, 30° или 25°. В одном примере осуществления настоящего изобретения острый угол составляет приблизительно 45°. Специалисту в данной области техники очевидно, что углы, указанные в данном контексте, не обязательно должны быть точно такими же углами, которые были указаны выше в цифровом выражении. Безусловно, в данной области техники, как правило, не требуется высокая точность, и 5% значений указанных углов в ту или иную сторону в целом является приемлемым. Тем не менее, в тех случаях, когда в соответствии с техническими спецификациями требуется обеспечение предварительно заданной несущей способности, может быть предусмотрен меньший допуск.

Обычно тупой угол рассчитывают путем добавления 90° к острому углу. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения тупой угол равен или больше, чем приблизительно 110°, 115°, 120°, 125°, 130°, 135°, 140°, 145°, 150° или 155°. Тупой угол может быть менее, чем приблизительно 160°, 155°, 150°, 145°, 140°, 135°, 130°, 125°, 120° или 115°. В одном примере осуществления настоящего изобретения тупой угол составляет приблизительно 135°.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения (и включая примеры осуществления, в которых брусья круглого профиля представляют собой карандаши, и в которых 4, 5, 6, 7 или 8 карандашей используют в конструктивном элементе) используются крепежные элементы под острым углом от 25 до 35 градусов, и, в частности, приблизительно 30 градусов. Предлагается оптимальный угол в 30 градусов (независимо от высоты, ширины элемента или размера штифта и т.д.). Максимальное преимущество может быть достигнуто в примерах осуществления настоящего изобретения, в которых максимальное адгезивное покрытие максимально длинного крепежного элемента (при максимальной длине, которая является длиной гипотенузы) обеспечивается для данного элемента, что имеет место при угле приблизительно 30 градусов.

Взаимодействующие поверхности деревянных брусьев круглого профиля могут иметь любую конфигурацию, которую посчитает приемлемой специалист в данной области техники, тем не менее, поверхности обычно являются в основном плоскими. Учитывая использование трех брусьев круглого профиля в конструктивных элементах настоящего изобретения, второй (центральный) брус круглого профиля может иметь две взаимодействующие поверхности: первую взаимодействующую поверхность, предназначенную для примыкания к первому брусу круглого профиля и вторую взаимодействующую поверхность для примыкания к третьему брусу круглого профиля.

Брусья круглого профиля могут быть механически обработаны или иным образом обработаны для удаления небольшого сегмента по длине бруса круглого профиля для получения плоской взаимодействующей поверхности. Соотношение плоской взаимодействующей поверхности к диаметру бруса круглого профиля выбирается таким, чтобы обеспечивалось изготовление конструктивного элемента с площадью поперечного сечения подходящего заданного размера. Подходящий сегмент небольшого размера, предназначенный для удаления, может быть сегментом толщиной, составляющей приблизительно 0,2 части от диаметра бруса круглого профиля - т.е., для 75-мм бруса круглого профиля удаляется небольшой сегмент толщиной приблизительно 15 мм. Соотношения могут изменяться в зависимости от конкретного применения для целей строительства.

Заявитель обнаружил, что уменьшение ширины площади взаимодействующей поверхности приводит к увеличению вероятности разрушающего эффекта, о чем речь шла выше, если размер площади ниже критической площади поверхности. Более того, преимущество, создаваемое эффектом сдвига поверхности, о котором речь шла выше, снижается.

В свете вышеизложенного следует понимать, что можно достичь преимущества в том случае, если число брусьев круглого профиля увеличить за счет несущей поверхности.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения конструктивный элемент имеет меньшую ширину для поверхностей сдвига для внутренних брусьев круглого профиля (например, 2, 3 4, и 5 брусьев круглого профиля из 6 брусьев, из которых состоит конструктивный элемент), за счет чего обеспечивается большая высота. В качестве одного примера, - для элемента с диаметром 50 мм, зона сдвига шириной 20 мм создает высоту 44 мм. В другом примере зона сдвига 40 мм создает высоту 30 мм.

В некоторых случаях применения необходимо учитывать отношение высоты к ширине составного конструктивного элемента. В некоторых случаях применения предпочтительно, чтобы отношение высоты к ширине не превышало приблизительно 5:1. Для примера, элемент шириной 40 мм, выполненный из бруса круглого профиля диаметром 40 мм не должен превышать 200 мм по высоте.

До соединения механически обработанных брусьев круглого профиля для создания конструктивного элемента брусья круглого профиля могут быть обработаны антисептиком для обеспечения защиты в течение эксплуатационного срока службы. Может быть обеспечена различная степень защиты в зависимости от предполагаемого применения конструктивного элемента. Подходящий антисептик может быть нанесен для обработки древесины при использовании процесса, известного как Ammonical Copper Quatinerary (ACQ) (антисептик для обработки древесины с фунгицидно-биоцидными свойствами на водной основе с содержанием меди и соединений четвертичного аммония), при этом антисептик не содержит хрома и мышьяка.

После выполнения взаимодействующих несущих поверхностей (как описано выше) брусья круглого профиля соединяют вместе. Сначала сборку брусьев круглого профиля осуществляют с помощью зажимного приспособления, и конструктивный элемент соединяют вдоль взаимодействующих поверхностей.

Первый, второй и третий брусья круглого профиля могут примыкать друг к другу в любой конфигурации, которую посчитает подходящей специалист в данной области техники, в том числе в конфигурации в виде стопки, т.е., первый непосредственно над вторым, и второй непосредственно над третьим. При такой конфигурации как первый, так и третий брус круглого профиля имеет одну взаимодействующую поверхность, и второй брус круглого профиля имеет две взаимодействующие поверхности, как описывалось выше.

В альтернативном случае брусьям круглого профиля может быть придана такая форма, чтобы обеспечивалось примыкание каждого бруса круглого профиля к двум другим брусьям круглого профиля таким образом, чтобы каждый брус круглого профиля имел две взаимодействующие поверхности.

В том случае, если взаимодействующие поверхности являются в основном плоскими, по меньшей мере, две или три поверхности являются в основном параллельными. Как правило, в основном все плоские взаимодействующие поверхности параллельны.

Деревянные балки настоящего изобретения включает крепежные элементы, которые могут быть установлены в отверстиях, просверленных сквозь конструктивный элемент, например, путем просверливания отверстия сквозь три бруса круглого профиля. Затем крепежные элементы устанавливают в отверстиях и фиксируют на месте, опционально используя клеящий связывающий материал.

Специалист имеет возможность выбрать подходящий тип крепежного элемента из шпилек, нагелей, стержней или болтов. В одном примере осуществления настоящего изобретения крепежными элементами являются стержни арматуры периодических профилей типа, которые обычно используются в производстве железобетонных конструкций.

Крепежные элементы могут быть установлены с помощью любого способа, который специалист в данной области считает подходящим, и могут быть вручную вкручены в конечное положение, или вкручены с помощью электроотвертки или аналогичного устройства.

Альтернативные крепежные элементы включают, например, горячеоцинкованные нагели периодического профиля или Y-образные стыковые штыри, или любые иные нагели/стержни/крепежные элементы с подходящими прочностными характеристиками для соответствия требованиям к конструктивному элементу и условиям окружающей среды, воздействию которой будет подвергаться конструктивный элемент. Например, в зависимости от предполагаемого применения конструктивного элемента могут быть использованы крепежные элементы с различной коррозионной защитой.

Положения и углы отверстий могут быть выбраны для обеспечения того, чтобы после фиксации на месте крепежных элементов было создано достаточно прочное соединение для фактического совместного действия брусьев, образующих конструктивный элемент.

Диаметры отверстий и размеры крепежных элементов могут быть выбраны в зависимости от предполагаемого применения конструктивного элемента. Отверстиям может быть придан размер для обеспечения установки крепежных элементов с достаточным зазором, что обусловлено эксплуатационными свойствами используемого клеевого связующего материала. Диаметр отверстий может составлять от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 4 мм и превышать максимальный диаметр крепежного элемента, устанавливаемого в отверстии.

Специалист понимает, что измерения, используемые в номенклатуре арматурных стержней периодического профиля, не могут точно отражать действительные размеры арматурного стержня, и что необходимо провести независимые измерения, пока не будет принято решение относительно диаметра отверстия под нагель. Например, то, что общепринято обозначено термином "16 мм"-стержень, как правило, имеет размер диаметра 17,5 мм в своей самой широкой части, и поэтому там, где требуется 1-мм зазор между крепежным элементом и стенкой отверстия, используют отверстие диаметром 19,5 мм.

В одном примере осуществления настоящего изобретения отверстия и крепежные элементы имеют относительно небольшой диаметр. Могут быть использованы крепежные элементы, диаметр которых равен или менее, чем приблизительно 12 мм или приблизительно 10 мм. Например, может быть использован N10 фасонный арматурный стержень (Mesh and Bar Pty Ltd, Australia). Для отверстий с относительно малым диаметром требуется меньшее количество клея (там, где он используется), тем самым увеличивая экономическую эффективность балки настоящего изобретения.

При фиксации крепежных элементов в отверстиях может быть использовано предварительно изготовленное уплотнительное центрирующее кольцо для размещения крепежного элемента по центру отверстия. Центрирующее кольцо (описано ниже) обеспечивает протекание клея через кольцо в отверстие для обеспечения полной инкапсуляции крепежного элемента клеем. Клей впрыскивается вокруг крепежного элемента с одного конца отверстия, при этом через второй конец отверстия может выходить воздух в процессе впрыскивания. Это обеспечивает равномерное распределение клея вокруг нагеля внутри отверстия. Клей может быть впрыснут, используя, например, строительно-монтажный пистолет со спусковым механизмом или пневматический строительно-монтажный пистолет. Прокладка (описано ниже) может также быть размещена внутри отверстия по стыку между двумя брусьями круглого профиля для предотвращения вытекания клея на стыке.

После размещения элементов в зажимном приспособлении крепежные элементы устанавливают внутри отверстия и происходит впрыскивание клея. Брусья круглого профиля фиксируются на месте, пока клей достигает начального отверждения. Это обычно происходит в течение 4-х часов, но зависит от ряда переменных, включая температуру, влажность древесины и состав клея. Если требуется изогнутый конструктивный элемент, то он может быть изготовлен путем приложения изгибного усилия к брусьям круглого профиля в формовочном зажимном приспособлении. Приложение усилия, вызывающего начальную деформацию брусьев круглого профиля в процессе отвердевания клея, обеспечивает сохранение предварительно изогнутой формы конструктивного элемента.

Материал клеевого соединения может, например, включать двухкомпонентный эпоксидный материал или в некоторых случаях применения может быть использован однофазный эпоксидный клей. В идеале эпоксидный клей полностью покрывает крепежный элемент, тем самым создавая барьер для коррозии крепежного элемента по всей его длине. Например, подходящим клеящим составом являются эпоксидные смолы, применяемые в строительстве, такие как водостойкие тиксотропные, не содержащие растворителя, эпоксидные смолы. Материал клеевого соединения обеспечивает дополнительное преимущество, создавая противокоррозионную защиту для закладных крепежных элементов.

Крепежные элементы могут быть пропущены через конструктивный элемент для создания конструктивного элемента, который способен противодействовать продольному трещинообразованию, которое, как правило, вызвано разрушением при высоких нагрузках. Точное количество, тип и угол установки крепежных элементов будут зависеть от целевого применения конструктивного элемента.

Крепежные элементы могут быть установлены в виде периодически повторяющегося V-образного рисунка для придания жесткости (см. Фиг. 2, например), при этом стягивающий эффект позволяет крепежным элементам (в их диагональной конфигурации) переносить создаваемые нагрузки с несущих поверхностей на наружные узловые соединения, тем самым снижая величину напряжения, выдерживаемого только одними древесными волокнами. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения конструктивный деревянный элемент включает несколько рядов крепежных элементов. Например, в том случае, когда первый ряд крепежных элементов располагается по одной линии вдоль центральной оси элемента, второй ряд может быть предусмотрен справа, и третий ряд может быть предусмотрен слева (изображение в плане). Второй и третий ряд крепежных элементов может быть установлен в виде повторяющегося V-образного рисунка (и под углами, как описано в другом месте данного документа, для центрального ряда крепежных элементов). В одном примере осуществления настоящего изобретения размещение крепежных элементов во втором и третьем ряду аналогично, или в основном идентично в отношении расстояния между крепежными элементами, и (или) угла, под которым они установлены, и (или) их абсолютных положений в конструктивном деревянном элементе. Указанные параметры для второго и третьего рядов крепежных элементов могут отличаться от параметров для первого центрального ряда крепежных элементов. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, два из трех рядов расположены в шахматном порядке по отношению друг к другу.

Первый, второй и третий ряд крепежных элементов обычно расположены вдоль параллельных линий. Смещение между первым рядом и вторым рядом, и первым рядом и третьим рядом крепежных элементов обычно в основном одинаковое. На величину смещения может повлиять размер отверстий (большие отверстия обычно обуславливают большее смещение), а также ширина конструктивного деревянного элемента (более широкие элементы предусматривают большее расстояние между рядами крепежных элементов). Смещение может быть больше, чем приблизительно 12 мм, 15 мм, 18 мм, 21 мм, 24 мм, 27 мм или 30 мм.

Использование нескольких рядов крепежных элементов, расположенных продольно вдоль конструктивного деревянного элемента, обычно предусматривается для деревянных конструктивных элементов шириной больше, чем приблизительно 40 мм, 50 мм, 75 мм, 100 мм, 125 мм, 150 мм, 175 мм или 200 мм. Более широкие элементы могут быть приемлемы для тех областей применения, в которых необходимо распределение нагрузки по большей площади несущей поверхности, например, когда конструктивный деревянный элемент используют в качестве опорной поверхности для полового настила (например, фанера). В таких случаях несущая поверхность балки может быть в основном плоской для достижения плотного соединения с половой доской или с другим настилом пола.

Крепежные элементы, установленные под углом 90° (т.е., перпендикулярно по отношению к продольной оси конструктивного элемента) не создают какой-либо стягивающий эффект, и инкапсулирование клеем одного крепежного элемента по длине является исключительно небольшим (приблизительно 2 диаметра на штырь).

Расстояние между торцами смежных крепежных элементов на одной и той же кромке конструктивного элемента может составлять приблизительно 1/3 поперечного сечения конструктивного элемента.

В зависимости от предполагаемого применения конструктивного элемента либо один, либо оба торца брусьев круглого профиля конструктивного элемента могут быть снабжены осевыми отверстиями и (или) радиальными выточками для обеспечения соединения конструктивного элемента с другим элементом или конструкцией.

Осевые отверстия позволяют создать торцевое соединение с помощью нагеля на каждом торце конструктивного элемента. Осевые отверстия просверлены в торце (или в торцах) брусьев круглого профиля на заданную глубину. Как показано на рисунках, каждому отверстию приданы размеры для установки в нем стального нагеля (или аналогичного элемента).

Что касается установки крепежных элементов, как описано выше, осевое отверстие будет, как правило, иметь несколько больший диаметр, чем нагель, чтобы адгезивный связующий материал мог быть впрыснут и полностью инкапсулировать нагель, тем самым обеспечивая высокопрочное клеевое соединение между нагелем и брусьями круглого профиля. Клей может быть впрыснут, используя, например, строительно-монтажный пистолет со спусковым механизмом или пневматический строительно-монтажный пистолет.

Для обеспечения размещения нагеля по центру внутри отверстия может быть использовано центрирующее кольцо с выполненным в нем отверстием. Центрирующее кольцо (обычно "O"-образное кольцо) может иметь центральное отверстие, имеющее диаметр в основном одинаковый (или чуть больший), чем диаметр используемого нагеля. На периферии центрирующего кольца имеется несколько шипов, которым приданы размеры/которые расположены для зацепления с кромками отверстия. При использовании центрирующие кольца расположены и зафиксированы вдоль нагеля, при этом на каждом элементе, через который должен быть пропущен нагель, размещают, по меньшей мере, одно центрирующее кольцо.

Затем нагель устанавливают внутри отверстия через центральное отверстие центрирующего кольца. Центрирующее кольцо обеспечивает расположение нагеля по центру внутри отверстия и обеспечивает впрыскивание клея в отверстие между кромками отверстия и шипами. Центрирующее кольцо может быть выполнено из пластикового металлического или композитных материалов.

На стыке (-ах) между конструктивным элементом 100 и любыми другими элементами, к которым он прикреплен, может быть установлена прокладка, ограничивающая просачивание клея в стыковые соединения между элементами. Прокладка может включать кольцеобразную деталь, имеющую центральное отверстие, при этом размер внутреннего диаметра кольцеобразной детали в основном соответствует размеру диаметра нагеля, и размер наружного диаметра кольцеобразной детали в основном соответствует размеру диаметра уступа, просверленного и соосно совмещенного с отверстием под нагель. Длина прокладки может быть от 2 мм до 10 мм, и, следовательно длина уступа должна быть, по меньшей мере, достаточной для установке в нем прокладки, при этом прокладка располагается на двух элементах по обе стороны от места стыка. Внутренняя поверхность кольцеобразной детали имеет несколько шипов, которым приданы такие размеры и которые расположены таким образом, чтобы удерживать и центрировать нагель, установленный внутри отверстия.

При присоединении конструктивного элемента к другому элементу или брусу круглого профиля (или при соединении вместе трех брусьев круглого профиля конструктивного элемента), процесс, как правило, предусматривает сверление требуемых отверстий в соответствующих элементах или брусьях круглого профиля, установку нагеля/крепежного элемента (либо с использованием, либо без использования центрирующего кольца), установку прокладок по стыковым соединениям, и затем впрыскивание клея через открытый конец отверстия, проходящего через элементы или брусья круглого профиля.

В альтернативном варианте нагель/крепежный элемент-прокладка могут быть установлены одновременно. При необходимости клей может быть впрыснут, используя узкое спускное отверстие. После впрыскивания клея нагель/крепежный элемент будет инкапсулирован с помощью клея. Торцы нагелей/крепежных элементов могут быть защищены от соприкосновения с древесиной за счет использования торцевой крышки или путем погружения торцов нагеля в смесь, такую как жидкая резина для создания крышки с размером диаметра в основном таким же, или несколько меньшим, чем размер диаметра отверстия.

Что касается крепежных элементов, торцевая крышка может также служить для центрирования крепежного элемента в отверстии, и в этом случае центрирующие устройства, о которых речь шла выше, могут не понадобиться. Торцевые крышки также предохраняют торцы крепежных элементов от воздействия окружающей среды и также служат для сглаживания/амортизации торцов крепежных элементов, тем самым снижая вероятность возникновения разрушающего напряжения.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения крепежные элементы могут быть размещены таким образом, чтобы ни одна из частей крепежного элемента не выступала за границы конструктивного элемента. Многие строительные стандарты содержат положения в отношении огнестойких деревянных компонентов, в то числе требование, в соответствии с которым металлические крепежные элементы (являющиеся хорошими проводниками тепла) должны были должным образом изолированы от внешней среды. Следовательно, крепежные элементы могут быть расположены таким образом, чтобы, по меньшей мере, торец крепежного элемента находился на определенном минимальном расстоянии (например, по меньшей мере, 20 мм) от ближайшей кромки элемента. В альтернативном случае с помощью заглушек и торцевых крышек можно обеспечить аналогичный уровень изоляции.

Кроме того, при обеспечении соединения с помощью нагелей при сверлении осевых отверстий также может удаляться центральная (и обычно самая слабая) часть брусьев круглого профиля. Это, в свою очередь, придает повышенную прочность/структурную целостность конструктивному элементу в целом.

После фиксации нагелей в конструктивном элементе их свободные концы могут быть использованы для присоединения конструктивного элемента к дополнительному элементу/конструкции. Усилия нагрузки, которым подвергается такая комбинированная конструкция, передаются затем аксиально через брусья круглого профиля конструктивного элемента. Это позволяет повысить прочность комбинированной конструкции.

Кроме того, размещение соединительных нагелей внутри брусьев круглого профиля в основном позволяет защитить и изолировать их от воздействия огня. В других известных соединительных системах используются соединительные элементы (например, нагели, штыри, гвозди, болты, пластины и т.д.), которые размещают снаружи. Было обнаружено, что в случае пожара такие установленные снаружи соединительные элементы передают тепло древесине балки перекрытия, в результате чего усиливается нежелательная дестабилизация стыковых соединений. Существует теория о том, что указанное повышение дестабилизации обусловлено тем, что соединительный элемент становится настолько горячим, что древесина в отверстии обугливается и ее слой сокращается, вызывая тем самым динамические стрессы в уже подвижных элементах.

За счет установки внутри конструкции нагелей для обеспечения соединения указанную проблему удается решить, и предел огнестойкости конструктивного элемента зависит от брусьев круглого профиля. Также было отмечено, что брусья круглого профиля и брусья, используемые в настоящем изобретении, являются, сами по себе, менее легко воспламеняющимися, чем пиломатериалы.

При использовании предусматривается, что свободные концы нагеля будут устанавливаться внутри отверстия в элементе/конструкции, которая прикрепляется к конструктивному элементу. Крепежная конструкция, аналогичная вышеописанной конструкции, используется для обеспечения того, чтобы оба конца нагеля были должным образом закреплены в их соответствующих отверстиях.

За счет создания соединения с конструктивным элементом с помощью пары осевых нагелей предотвращается кручение конструктивного элемента при приложении нагрузки. В случае необходимости оба конца конструктивного элемента могут быть закреплены таким образом, и в этом случае используют четыре высокопрочных осевых соединения с помощью осевых нагелей для фиксации элемента в требуемом положении.

В том случае, если предусматривается соединение конструктивного элемента с цилиндрической столбчатой опорой или аналогичной деталью (например, дополнительный брус с истинным круглым профилем), на торцах брусьев круглого профиля могут быть дополнительно выполнены радиальные выточки. Несмотря на использование термина "радиальный", следует понимать, что выточка не должна быть точно кольцевой, а могла бы иметь в целом более дугообразную или вогнутую форму. Радиус кривизны или форму выточки выбирают такими, чтобы они соответствовали диаметру цилиндрической столбчатой опоры или вогнутой форме другого элемента, к которому может быть присоединен конструктивный элемент. В результате этого обеспечивается плотное и конструктивно прочное соединение с цилиндрической столбчатой опорой или другим элементом.

Радиальные выточки могут быть выполнены резанием в брусьях круглого профиля с помощью, например, специализированной кольцевой пилы для вырезания больших отверстий. Кроме того, угол осей радиальных выточек может быть выбран таким, чтобы обеспечивалось соединение с другим элементом при любой ориентации.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение предусматривает способ создания конструктивных деревянных элементов, описание которых приведено в данном документе.

Описанные конструктивные деревянные элементы могут быть использованы в любой области применения, для которой они являются приемлемыми по усмотрению специалиста в данной области техники. В одной конкретной области применения предусматривается их использование в качестве составной балки перекрытия, выполненной из конструктивного элемента настоящего изобретения, имеющей многочисленные преимущества по сравнению с известными одноэлементными секциями. Например, конструктивный элемент обеспечивает соответствующее соотношение толщины к ширине, требуемое для его использования в качестве балки: соотношение составляет приблизительно 2:1, в результате чего конструктивный элемент вполне пригоден для использования в качестве элемента, работающего на изгиб. Изготовление элементов является малозатратным за счет использования сырьевых материалов, имеющих низкую стоимость, в частности, отходов, образующихся в процессе валки и переработки древесины, и менее дорогостоящих мягких пород древесины.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения конструктивный деревянный элемент может иметь конструкцию, при которой для обеспечения максимальной несущей способности элемент должен быть размещен таким образом, чтобы одна поверхность (грань) была направлена в сторону вектора нагрузки, в то время как противоположная поверхность должна быть направлена в сторону от вектора нагрузки. Например, в тех случаях, когда крепежные элементы имеют V-образное расположение, конструктивный деревянный элемент должен быть установлен таким образом, чтобы "V" располагались вертикально. Центр балки является наиболее слабой точкой, и в том случае, если 'V расположен к центру балки, асимметрия становится исключительно очевидной. В этой точке прочность не снижается в том случае, если "V расположен вертикально, тем не менее, при повороте балки на 180 градусов (таким образом, что "V" перевернут) имеется значительное расстояние между точками выхода штифтов крепежных элементов на нижней грани балки (где напряжение /изгибание/растяжение является максимальным), что приводит к ослаблению прочности балки. Соответственно некоторые примеры осуществления настоящего изобретения включают маркировку, указывающую на предпочтительную или требуемую ориентацию конструктивного деревянного элемента.

Области применения конструктивного элемента настоящего изобретения аналогичны областям применения любого иного материала балок или балок/колон, включая типовые конструкции жилого дома. Конструктивный элемент по своим габаритам приемлем для применения в качестве элементов большой несущей способности и в состоянии эффективно заменить более крупные по размерам секции из строительных пиломатериалов в жилищном строительстве и ламинированные фанерные секции в коммерческом строительстве.

Области применения конструктивного элемента в качестве исключительно неограничивающего примера включают: элементы пола, такие как горизонтальные несущие элементы конструкций или балки перекрытия, элементы стеновых каркасов, такие как перемычки и стойки большой несущей способности, элементы несущих конструкций покрытия, такие как стропила или висячие/шпренгельные балки, элементы портальной рамы, такие как колонны, стропила или балки перекрытия и элементы балок/колон элементы, включая опоры и стойки акустических экранов.

Некоторые примеры осуществления настоящего изобретения приемлемы для использования в целях создания более коротких пролетов, таких как пролеты длиной приблизительно 3 метра или менее. Тем не менее, в случае необходимости создания более длинных пролетов существует вариант соединения нескольких элементов (в продольном направлении) для создания пролета требуемой длины. Несколько элементов могут соединены с помощью любого способа, который специалист в данной области техники посчитает приемлемым, например, соединены под углом 45 градусов, «ласточкиным хвостом», в замок, встык или нагелями. Описание предпочтительной формы соединения с помощью нагелей приведено в PCT/AU 2009/001453.

Конструктивные элементы настоящего изобретения также могут использоваться в качестве стоек, которые в целом меньше по длине и толщине, чем балки перекрытия. Стойки (и, безусловно, конструктивные элементы для любых иных областей применения) могут быть выполнены из брусьев круглого профиля различных размеров, например, 70/60/70 мм или 80/70/80 мм.

Как кратко изложено выше, конструктивные элементы настоящего изобретения могут найти практическое применение в качестве балок перекрытия. Такие балки перекрытия могут быть скомплектованы в модули размером 2,4 м × 2,4 м для создания исключительно прочной модульной системы перекрытия, в которой внешние стороны, или периметр балок перекрытия модуля взаимодействует с соседней и примыкающей кромкой балки перекрытия аналогичного модуля путем установки поперечных штифтов и создания слоистой структуры и путем штифтования и ламинирования. В этом случае модули размером 2,4 м × 2,4 м могут примыкать по периметру к другим модулям путем добавления следующего модуля за исключением внешней стороны модуля, к которой также может быть присоединена следующая балка перекрытия. Фактически, указанная новая поперечно щтифтованная и ламинированная состоящая из двух компонентов балка перекрытия способна действовать в качестве горизонтального несущего элемента конструкции при обеспечении для него опоры через каждые 2,4 м, и за счет установки дополнительной балки перекрытия указанная система уменьшается на длину 2,4 м более дорогостоящего (но более прочного) горизонтального несущего элемента конструкции. Дополнительное преимущество заключается в том, что модули могут предварительно изготавливаться и доставляться на место при значительной экономии средств и времени.

Оптимальные отношения толщины балки к длине пролета в целом остаются действительными при увеличении числа компонентов в балке, и при использовании указанной балки в качестве балки перекрытия, балка, тем не менее, имеет минимальную массу/метр/единицу несомой нагрузки. Такие балки перекрытия могут включать 5×50 мм брусьев круглого профиля для создания балки перекрытия с размером 215 мм Н, или 6×50 мм брусьев круглого профиля для создания балки перекрытия с размером 210 мм Н, или даже 7×40-мм брусьев круглого профиля для создания балки перекрытия с размером 180 мм Н.

Специалистам в данной области техники очевидно, что путем проведения аналогичных анализов ряда конфигураций станет возможным эффективно оптимизировать балки перекрытия на основе ресурсообеспеченности и функции балок.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения несколько элементов не соединены физически, а просто состыкованы друг с другом на месте работ.

Принимая во внимание тот факт, что древесина, которая обычно представляла собой производственные отходы ввиду недостаточного диаметра или длины бревен, может быть использована для изготовления балок с высокой добавленной стоимостью, примеры осуществления настоящего изобретения, включающие несколько элементов, позволяют достичь дополнительных экономических и (или) экологических преимуществ.

Соединение различных элементов также может быть выполнено с использованием широкого диапазона способов, таких как узловое соединение (кничное и гребенчатое соединения).

Брусья круглого профиля могут быть соединены встык с целью изготовления конструктивного элемента с удлиненным пролетом. Стыковые соединения могут быть выполнены с использованием соединительного элемента (включая нагель, но предпочтительным является использование плоского элемента, такого как шпонка), инкапсулированного клеем в выточке, располагающейся по обе стороны от стыка соединенных встык торцевых поверхностей двух деревянных брусьев круглого профиля. Выточке, как правило, придан определенный размер с целью обеспечения плотного прилегания соединительного элемента и его заливки клеем (при необходимости). Для инкапсулирования соединительных элементов могут быть использованы любые виды клея, раскрытые в другом месте данного документа.

Что касается толщины, выточка может иметь глубину больше чем приблизительно 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% или 60% от толщины бруса круглого профиля, в котором она расположена.

Что касается толщины, выточка может иметь глубину менее чем приблизительно 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% или 60% от толщины бруса круглого профиля, в котором она расположена.

Выточки могут быть выполнены на неторцевой поверхности соединенных встык деревянных брусьев круглого профиля (включая взаимодействующую поверхность бруса круглого профиля).

Торцевые поверхности, образующие стыковые соединения, обычно расположены в шахматном порядке таким образом, чтобы стыковые соединения не находились над или под друг другом. Следует понимать, что не все стыковые соединения должны быть расположены в шахматном порядке, как указано выше.

Как правило, соединительный элемент в основном центрирован по продольной оси конструктивного элемента. В примерах осуществления настоящего изобретения в том случае, если крепежные элементы также расположены вдоль центральной продольной оси, соединительные элементы расположены между крепежными элементами. Предпочтительно, чтобы соединительный элемент был размещен в основном по центру между двумя крепежными элементами.

В одном примере осуществления настоящего изобретения сплошная выточка проходит в неторцевую поверхность нижележащего или вышележащего деревянного бруса круглого профиля таким образом, чтобы соединительный элемент размещался в выточке, располагаясь по обе стороны от стыка, (i) соединяя встык торцевые поверхности двух деревянных брусьев круглого профиля, и (ii) сопрягая соединенные встык два деревянных бруса круглого профиля и вышележащий и нижележащий деревянный брус круглого профиля. Таким образом, соединительный элемент может соединить 3 деревянных бруса круглого профиля вместе (2 бруса круглого профиля, соединенных встык торцами со взаимодействующей поверхностью вышележащего или нижележащего бруса круглого профиля). Указанные соединительные элементы действуют, создавая слоистую конструкцию, в 3-х плоскостях, способствуя достижению составной целостности всего конструктивного элемента. Соединительные элементы могут быть выполнены непрерывными (тем самым повышая экономичность производства) и могут быть использованы только на участках минимального изгибного момента. Форма крепежного элемента может быть сконфигурирована таким образом, чтобы можно было избежать соединения гребнем в паз.

Соединительный элемент может быть сконфигурирован таким образом, чтобы выдержать вертикальную перерезывающую изгибающую силу вдоль центроида вертикальной плоскости длины конструктивного элемента во взаимодействии с его поверхностями (L×Н) - указанные силы действуют в плоскости 'у'.

Соединительный элемент может быть сконфигурирован таким образом, чтобы выдержать горизонтальную перерезывающую изгибающую силу вдоль центроида вертикальной плоскости и при угле 90 градусов к центроиду вертикальной плоскости конструктивного элемента на его верхней и нижней поверхностях (L×W) - указанные силы действуют в плоскости 'х'.

Соединительный элемент может быть сконфигурирована таким образом, чтобы выдержать силы сжатия вдоль центроида вертикальной плоскости по длине элемента во взаимодействии с его шириной (W×Н) торцевой поверхности - указанные силы действуют в плоскости 'z'.

Предпочтительно, чтобы использовались более широкие соединительные элементы, действующие в плоскости 'z', однако в целях экономии могут быть использованы более узкие соединительные элементы. Более узкие элементы действуют в основном в плоскостях 'х' и 'у' центроида вертикальной плоскости длины элемента во взаимодействии с крепежными элементами.

Противодействие сдвигу, сжатию и иным силам может быть достигнуто путем выбора соответствующего материала для соединительного элемента. В целях экономии соединительный элемент может быть изготовлен из древесины (и даже из отходов древесины). При этом соединительные элементы, изготовленные из искусственного полимера (например, пластика) или металла, предположительно являются практичными.

Ввиду того, что длина карандашей, получаемых в процессе производства фанеры, обычно не более 2400 мм, удлиненные конструктивные элементы в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают исключительно эффективное использование отрезков карандашей, остающихся после лущения фанерного кряжа, при удлинении пролета конструкции. Мировая фанерная промышленность также производит многочисленную продукцию меньшего размера (в основном от 800 мм минимально при приращении 300-400 мм, вплоть до 2600 мм), что в коммерческом отношении это, как правило, позволяет получить продукцию длиной 2400 мм. Настоящее изобретение позволяет использовать не только карандаши, образующие огромные отходы производства в глобальном масштабе, но также даже более короткие по длине карандаши и обрезки указанных отходов производства.

Изготовление таких элементов с удлиненным пролетом позволяет использовать ранее считавшиеся малоценными отходы переработки древесины (такие как карандаши, и даже относительно короткие карандаши), которые являются производственными отходами, образующимися при изготовлении высокоценной коммерческой продукции. Возможность комбинирования малоценных видов продукции для создания конструкции с более длинным пролетом, что обеспечивает изготовление более высокоценной продукции, является существенным преимуществом указанных примеров осуществления настоящего изобретения.

Брусья круглого профиля могут быть соединены в слоистую конструкцию в 2-х плоскостях, при этом одна плоскость является горизонтальной плоскостью, образуемой за счет укладки нескольких брусьев круглого профиля друг на друга, в то время как вторая плоскость является вертикальной плоскостью, в которой крепежные элементы располагаются по одной линии вдоль центроида.

Соединительный элементы действуют как система небольшого по длине соединения шпунтом, однако предпочтительно, чтобы они были также соединены в обеих плоскостях в зависимости от высоты, длины и ширины с целью достижения максимального соединения. Указанные соединительные элементы могут быть установлены с целью повышения прочности балки за счет устранения участков напряжения, создаваемого высоким изгибающим моментом. С помощью указанных способов соединения торцов встык обеспечивается целостность всего элемента за счет сжатия, создаваемого крепежными элементами.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения соединительный элементы обеспечивают использование большого количества деревянных брусьев круглого профиля для создания единого конструктивного элемента. Могут быть использованы элементы, включающие более чем 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 или 50 брусьев круглого профиля. Соединительные элементы обеспечивают укладку очень большого количества брусьев круглого профиля в стопу и (или) соединение торцов встык очень большого количества брусьев круглого профиля. В указанных примерах осуществления настоящего изобретения (и, безусловно, в других примерах осуществления настоящего изобретения) соединительные элементы могут быть выполнены по форме, им могут быть приданы размеры и они могут быть изготовлены или иным образом сконфигурированы с целью повышения общей прочности конструктивного элемента.

Более того, использование большого количества брусьев круглого профиля с соединительными элементами может устранить проблему низкой прочности, присущей брусьям круглого профиля, обусловленную такими факторами, как сучки, заболонная ямчатая гниль, породы деревьев, спелость древесины, мягкость древесины и т.д. Низкая прочность может быть распределена по всему конструктивному элементу или может быть снижена за счет близлежащих участков древесины, укрепляющих зону вокруг участка низкой прочности.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 проиллюстрирован (вид в перспективе) деревянный конструктивный элемент 100, выполненный из трех брусьев круглого профиля 102, 104 и 106. Брусья круглого профиля 102, 104 и 106 устанавливают один на другой, при этом брус круглого профиля 102 имеет первую взаимодействующую поверхность (не показана), брус круглого профиля 104 имеет вторую взаимодействующую поверхность (не показана) и третью взаимодействующую поверхность (не показана), брус круглого профиля 106 имеет четвертую взаимодействующую поверхность (не показана). Участок сопряжения между взаимодействующими поверхностями брусьев круглого профиля 102 и 104 обозначен позицией 152. Участок сопряжения между взаимодействующими поверхностями брусьев круглого профиля 104 и 106 обозначен позицией 154.

В брусьях круглого профиля 102, 104 и 106 просверлены чередующиеся отверстия 108 под острым углом и отверстия 110 под тупым углом.

В каждом отверстии 108, расположенном под острым углом, и в отверстии 110, расположенном под тупым углом, установлены крепежные элементы 112, представляющие собой нагели.

Брусья круглого профиля 102, 104 и 106 конструктивного элемента 100 снабжены осевыми отверстиями 160 и радиальными выточками 162 для обеспечения присоединения конструктивного элемента 100 к другому элементу или конструкции.

Осевые отверстия 160 предназначены для выполнения нагельного торцевого соединения на каждом торце конструктивного элемента 100. Осевые отверстия 160 выполнены сверлением в торцах брусьев круглого профиля 102, 104 и 106 до заданной глубины. Каждому отверстию 160 приданы требуемые размеры для установки в нем стального нагеля 156 как показано на рисунке, который в указанном примере осуществления настоящего изобретения представляет собой арматурный стержень периодического профиля, аналогичный нагелю 112, используемому для поперечного нагельного соединения между брусьями круглого профиля 102, 104 и 106.

На Фиг. 2 схематично показан (вид сбоку; при этом конструктивные компоненты в целом обозначены позициями в соответствии с Фиг. 1) деревянный конструктивный элемент 100, выполненный из трех брусьев круглого профиля 102, 104 и 106. На рисунке 2А представлен вид секции с торца, а на рисунке 2В - вид секции сбоку. Брусья круглого профиля 102, 104 и 106 устанавливают один на другой, при этом брус круглого профиля 102, имеющий первую взаимодействующую поверхность 102А, устанавливают на брус круглого профиля 104, имеющий вторую взаимодействующую поверхность 104А и третью взаимодействующую поверхность 104В, и последний устанавливают на брус круглого профиля 106, имеющий четвертую взаимодействующую поверхность 106А. Все сопрягающиеся поверхности 102А, 104А, 104В и 106А являются плоскими и выполнены путем удаления с каждого бруса круглого профиля части древесины в продольном направлении, что более отчетливо видно на рисунке 2 А (вид сбоку).

В брусьях круглого профиля 102, 104 и 106 сверлят чередующиеся отверстия под острым углом 108, и отверстия под тупым углом 110. Острый угол в указанном примере осуществления настоящего изобретения составляет 45°, и тупой угол составляет 135° при измерении по отношению к продольной оси элемента 100. Следует отметить, что отверстия 108 и 110, просверленные под острым и тупым углом соответственно, образуют зеркальное отображение таким образом, чтобы отверстия, расположенные под тупым углом 110 могли образовывать угол 132 в 45° с нижней поверхностью бруса круглого профиля 106, как и отверстия 110, просверленные под острым углом. Отверстия размещены вдоль вертикальной плоскости, расположенной по центральной продольной оси конструктивного элемента.

В каждом из расположенных под острым углом отверстий 108 и отверстий 110, расположенных под тупым углом, установлены крепежные элементы 112, представляющие собой нагели.

Схема на Фиг. 2 выполнена не в масштабе, при этом проиллюстрированный пример осуществления имеет следующие иллюстративные размеры:

114 - 40 мм

116 - 208 мм

118 - 69 мм

120 - 225 мм

122 - 565 мм

124 - 150 мм

126 - 432 мм

128 - 150 мм

130 - 2400 мм

Схема на Фиг. 3 выполнена не в масштабе, при этом компоненты такие же, как и обозначенные позициями на Фиг. 2. Отличие конструкции на Фиг. 2 заключается в том, что пример осуществления на Фиг. 3 включает промежуточные отверстия 200, размещенные, как показано рисунке. Отверстия 200 располагаются по одной линии с отверстиями, идущими под острым и тупым углом, при этом отверстия расположены вдоль вертикальной плоскости, идущей по центральной продольной оси конструктивного элемента, и наклонены перпендикулярно по отношению к плоским взаимодействующим поверхностям. В промежуточных отверстиях 200 установлены крепежные элементы (не показаны). Пример осуществления на Фиг. 3 имеет следующие иллюстративные размеры:

210 - 1200 мм

212 - 200 мм

214 - 1050 мм

216 - 1350 мм

218 - 2250 мм

220 - 2520 мм

222 - 3450 мм

224 - 200 мм

226 - 168 мм

228 - 35 градусов

230 - 3600 мм

232 - 40 мм

234 - 69 мм

236 - 80 мм

238 - 208 мм

Использование промежуточных отверстий (с крепежными элементами) создает существенное преимущество за счет упрочнения против прогибания в точках соединения по длине конструктивной балки.

Промежуточные отверстия и крепежные элементы могут быть размещены в точках по всей длине балки через равномерные, полуравномерные или неравномерные интервалы. В целом, промежуточные отверстия и крепежные элементы размещают под углом, делящим пополам угол, образуемый смежными тупоугольными и остроугольными отверстиями. Как правило, промежуточные отверстия и крепежные элементы размещают под углом перпендикулярным к плоским взаимодействующим поверхностям балки.

На схеме на Фиг. 5А проиллюстрирован конструктивный деревянный элемент в увеличенном масштабе, включающий соединительный элементы. Такой способ соединения вместе нескольких относительно коротких карандашей для изготовления пригодного для практического использования большего по длине деревянного конструктивного элемента позволяет использовать отходы производства, как описано в другом месте данного документа.

Конструктивный элемент указанного предпочтительного примера осуществления настоящего изобретения включает деревянные брусья круглого профиля, установленные один на другой в 5 уровней (300, 302, 304, 306, 308). Каждый уровень выполнен из нескольких карандашей. Например, на самом верхнем уровне 308 показаны два карандаша 310, 312, при этом карандаши соединены встык в месте соединения 314. Другие точки стыкового соединения показаны на каждом уровне, но не обозначены позициями.

Ряд соединительных элементов (один из которых обозначен позицией 316) установлен в конструктивном элементе и зафиксированы клеем в выточке, выполненной в карандашах. В указанном примере осуществления настоящего изобретения соединительные элементы представляют собой шпонки шириной 19 мм, длиной 200 мм и высотой 40 мм и имеют прямоугольную призматическую форму.

Расположение и конфигурация выточки под одну шпонку представлены в увеличенном виде на покомпонентном изображении на Фиг. 5В, на котором проиллюстрирована шпонка 316, входящая в зацепление с первым карандашом 318, вторым карандашом 320 и третьим карандашом 322.

Как показано на рисунке, конструктивный элемент включает ряд крепежных элементов, установленных под острым и тупым углом (обозначены позициями 324, 326) и расположенных вдоль продольной оси. В указанном примере осуществления настоящего изобретения крепежные элементы представляют собой металлические штифты диаметром 16 мм. Следует понимать, что могут быть использованы другие материалы и другие размеры диаметра.

На Фиг. 6 приведены (не в масштабе) размеры предпочтительного примера осуществления на Фиг. 5А, все измерения указаны в мм. Первый уровень (самый нижний) состоит из 3 карандашей длиной 500 мм, 2150 мм и 500 мм. Второй уровень состоит из 2 карандашей длиной 1000 мм и 2150 мм. Третий уровень состоит из 2 карандашей длиной 2150 мм и 1000 мм. Четвертый уровень состоит из 3 карандашей длиной 500 мм, 2150 мм и 500 мм. Второй уровень состоит из 2 карандашей, каждый длиной 1575 мм.

Каждый из установленных под острым и прямым углом крепежных элементов образует угол в 53 градуса с продольной осью элемента.

Общая высота пяти установленных один на другом карандашей составляет 215 мм. Профиль поперечного сечения карандашей такой же, как показано на Фиг. 3А.

При наличии преимуществ указанного изобретения специалист имеет возможность путем проведения обычного экспериментирования или использования метода проб и ошибок определить точки вдоль балки, в которых достигается преимущество путем просверливания промежуточного отверстия и установки в нем крепежного элемента.

ПРИМЕРЫ

ПРИМЕР 1: Оценка трехэлементной балки и сравнение с двухэлементной балкой.

Балку изготовили в целом в соответствии с приведенным выше предпочтительным примером осуществления, используя три 80-мм элемента. Указанную балку сравнивали с балкой, выполненной в целом в соответствии с описанием, приведенным в международной заявке PCT/AU 2009/001453, используя два элемента диаметром 100 мм. В обеих балках крепежные элементы устанавливали в отверстиях попеременно под острым и тупым углом, циклически создавая V-образную форму.

Обе балки соответствовали критериям на прочность в качестве балки перекрытия при 600 испытаниях на усталостную прочность и при длине пролета 3,6 метра.

В условиях эксплуатации трехэлементная балка проявляет приемлемое 50% напряжение (F11 составляет 35 Мпа и F34 - 100 Мпа).

Указанный пример демонстрирует практическую значимость меньших по размеру деревянных брусьев круглого профиля, изготовленных из древесины, которая ранее отбраковывалась или перерабатывалась в продукцию низкой ценностной значимости, такую как древесные стружки. Переработка брусьев круглого профиля меньшего размера в трехэлементную балку с использование указанного в настоящей заявке способа соединения и фиксации обеспечивает создание изделия с более высокой добавленной стоимостью, обладающего приемлемыми конструктивными характеристиками.

ПРИМЕР 2: Экономический расчет эффективности трехэлементной балки.

Заявитель предлагает, чтобы при использовании бревен одного и того же диаметра с жесткостью, определенной в соответствии с моментом инерции (I= bd³/12), и допуская, что жесткость относится к прочности, а деформация является лимитирующим фактором:

следует отметить в вышеприведенном уравнении, что b является константой (ширина балки), и, таким образом, можно сравнить d³ для 1, 2, 3, 4 или более элементов.

Например, при рассмотрении элемента диаметром 10 см (80 см кантами): при переходе с балки, включающий 2 элемента (предшествующий уровень техники) на балку с 3 элементами (балку в соотвествии с настоящим изобретением) значения I составят 16 см³ по сравнению с 24 см³, в результате получаем соотношение 4096:13824. Это позволяет создать преимущество, составляющее почти 3,3:1.

В свете вышеизложенного предлагается, чтобы приблизительно 50% увеличение стоимости обеспечивало повышение прочности в 3,3 раза по сравнению с двухэлементной балкой предшествующего уровня техники.

ПРИМЕР 3: Балка, изготовленная из четырех элементов.

Четыре карандаша (диаметр каждого составляет только 46 мм) фрезеровали для снятия горбылей с противоположных поверхностей поверхности. Первый размер карандашей с удаленным горбылем составлял 40 мм (замер проводили от первой плоской поверхности, образованной за счет удаления горбыля до второй диаметрально противоположной плоской поверхности), и второй размер - 184 мм. Плоские поверхности образовывали взаимодействующие поверхности, обеспечивающие контакт двух брусьев круглого профиля. Вид с торца собранного составного элемента проиллюстрирован на Фиг. 4. Длина составного элемента составила 2200 мм.

Анализ позволил получить следующие параметры:

В приведенном выше описании детально изложены примеры осуществления настоящего изобретения, в которых используются три бруса круглого профиля для изготовления конструктивного деревянного элемента. Следует понимать, что изложенные в данном описании идеи могут быть применены специалистом в данной области техники для изготовления деревянных конструктивных элементов, включающих четыре, пять, шесть, семь, восемь или более брусьев круглого профиля.

Вышеприведенное описание раскрытых примеров осуществления настоящего изобретения позволяет любому специалисту в данной области техники осуществить или использовать настоящее изобретение. Специалисту в данной области техники очевидно, что в примеры осуществления настоящего изобретения могут быть внесены различные изменения и что приведенные в данном описании основные принципы могут быть применимы к другим примерам осуществления настоящего изобретения в пределах существа или объема настоящего изобретения. Таким образом, следует понимать, что в приведенных в настоящей заявке описании и рисунках представлен предпочтительный на данный момент пример осуществления настоящего изобретения, отражающий предмет изобретения, широко истолковываемый настоящим изобретением. Также следует понимать, что объем настоящего изобретения полностью включает другие примеры осуществления настоящего изобретения, которые могут стать очевидными для специалистов в данной области техники.

Следует понимать, что в подробном описании и в описании предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения, различные признаки настоящего изобретения в ряде случаев сгруппированы вместе в одном примере осуществления, рисунке или их описании с целью упрощения раскрытия изобретения и облегчения понимания одного или нескольких различных аспектов изобретения. Тем не менее, не следует интерпретировать способ раскрываемого изобретения как отражающий намерение, заключающееся в том, что в заявляемое изобретение необходимо включить больше признаков, которые явным образом изложены в каждом пункте формулы изобретения. Скорее, в той степени, в которой это находит отражение в ниже приведенных пунктах формулы, изобретательские аспекты заключаются во всех признаках одного вышеприведенного раскрытого примера осуществления. Следовательно, ниже приведенная формула изобретения явным образом включена в настоящее описание, при этом каждый пункт формулы изобретения независим как отдельный пример осуществления настоящего изобретения.

Более того, в то время как описанные в настоящей заявке некоторые примеры осуществления содержат те, а не иные признаки, включенные в другие примеры осуществления настоящего изобретения, сочетания признаков различных примеров осуществления настоящего изобретения должны находиться в пределах объема настоящего изобретения и взяты из различных примеров осуществления настоящего изобретения, что очевидно специалистам в данной области техники. Например, в формуле изобретения, прилагаемой к настоящему описанию, любой из заявляемых примеров осуществления настоящего изобретения, может быть использован в любом сочетании.

В описании, приведенном в настоящей заявке, изложены многочисленные специфические детали. Тем не менее, следует понимать, что примеры осуществления настоящего изобретения могут быть осуществлены без указанных специфических деталей. В других случаях не были детально приведены хорошо известные способы, конструкции и технологические приемы, чтобы не затруднить понимание описания изобретения.

Изобретение относится к деревянным конструктивным элементам. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности элемента. Деревянный элемент включает: первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью. Все три бруса скреплены друг с другом в блок с помощью крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, которые установлены как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Деревянный конструктивный элемент включающий:

первый деревянный брус круглого профиля, имеющий первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, второй деревянный брус круглого профиля, имеющий вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине, и третий деревянный брус круглого профиля, имеющий четвертую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и при этом первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй и третий деревянные брусья круглого профиля.

2. Конструктивный деревянный элемент по п. 1, в котором третий деревянный брус круглого профиля, дополнительно снабжен пятой взаимодействующей поверхностью, идущей в продольном направлении по его длине, при этом конструктивный элемент дополнительно включает четвертый деревянный брус круглого профиля, имеющий шестую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором пятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с шестой взаимодействующей поверхностью, в котором первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий и четвертый деревянные брусья круглого профиля.

3. Конструктивный деревянный элемент по п. 2, в котором четвертый деревянный брус круглого профиля дополнительно снабжен седьмой взаимодействующей поверхностью, идущей в продольном направлении по его длине, при этом конструктивный элемент дополнительно включает пятый деревянный брус круглого профиля, имеющий восьмую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором седьмой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с восьмой взаимодействующей поверхностью, при этом первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмая взаимодействующая поверхность соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью, и в котором первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и при этом первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий, четвертый и пятый деревянные брусья круглого профиля.

4. Конструктивный деревянный элемент по п. 3, в котором пятый деревянный брус круглого профиля дополнительно снабжен девятой взаимодействующей поверхностью, идущей в продольном направлении по его длине, при этом конструктивный элемент дополнительно включает шестой деревянный брус круглого профиля, имеющий десятую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором девятой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с десятой взаимодействующей поверхностью, в котором первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмая взаимодействующая поверхность соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью, и девятая взаимодействующая поверхность соприкасается с десятой взаимодействующей поверхностью, и при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой деревянные брусья круглого профиля.

5. Конструктивный деревянный элемент по п. 4, в котором шестой деревянный брус круглого профиля, дополнительно снабжен одиннадцатой взаимодействующей поверхностью, идущей в продольном направлении по его длине, при этом конструктивный элемент, дополнительно включает седьмой деревянный брус круглого профиля, имеющий двенадцатую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором одиннадцатой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с двенадцатой взаимодействующей поверхностью, в котором первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля скреплены вместе и структурно образуют целостный блок, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью, и седьмая взаимодействующая поверхность соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью, и девятая взаимодействующая поверхность соприкасается с десятой взаимодействующей поверхностью, и одиннадцатая взаимодействующая поверхность соприкасается с двенадцатой взаимодействующей поверхностью, и при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля скреплены друг с другом с помощью нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента, при этом несколько крепежных элементов включают крепежные элементы, установленные как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента, при этом крепежные элементы проходят через первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой деревянные брусья круглого профиля.

6. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-5, в котором один брус, или несколько деревянных брусьев круглого профиля, или все из деревянных брусьев круглого профиля имеет (-ют) диаметр менее чем приблизительно 60 мм.

7. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-6, в котором несколько крепежных элементов включают смежные крепежные элементы, установленные под чередующимися острыми и тупыми углами по отношению к продольной оси конструктивного элемента.

8. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-7, в котором элементы установлены и расположены под острым углом от приблизительно 10° до приблизительно 70° по отношению к продольной оси конструктивного элемента и под тупым углом от 110° до 170° по отношению к продольной оси конструктивного элемента.

9. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-8, включающий одно или несколько отверстий, расположенных между смежными отверстиями, расположенными под острым и тупым углом.

10. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-9, в котором отверстия расположены под острым и тупым углом и (или) промежуточные отверстия расположены вдоль плоскости, проходящей вдоль центральной продольной оси конструктивного деревянного элемента.

11. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-10, в котором первая взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине первого деревянного бруса круглого профиля,

вторая взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине второго деревянного бруса круглого профиля,

третья взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине второго деревянного бруса круглого профиля,

четвертая взаимодействующая поверхность является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине третьего деревянного бруса круглого профиля,

пятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине третьего деревянного бруса круглого профиля,

шестая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине четвертого деревянного бруса круглого профиля,

седьмая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине четвертого деревянного бруса круглого профиля,

восьмая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине пятого деревянного бруса круглого профиля.

девятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине пятого деревянного бруса круглого профиля,

десятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине шестого деревянного бруса круглого профиля,

одиннадцатая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине шестого деревянного бруса круглого профиля, и

двенадцатая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) является в основном плоской поверхностью, выполненной путем удаления небольшого сегмента по длине седьмого деревянного бруса круглого профиля.

12. Конструктивный деревянный элемент по п. 11, в котором первая, вторая, третья, четвертая (в случае ее наличия), шестая (в случае ее наличия), седьмая (в случае ее наличия), восьмая (в случае ее наличия), девятая (в случае ее наличия), десятая (в случае ее наличия), одиннадцатая (в случае ее наличия) или двенадцатая (в случае ее наличия) в основном плоская взаимодействующая поверхность параллельна любой другой в основном плоской взаимодействующей поверхности конструктивного деревянного элемента.

13. Конструктивный деревянный элемент по п. 12, в котором первая, вторая, третья, четвертая (в случае ее наличия), шестая (в случае ее наличия), седьмая (в случае ее наличия), восьмая (в случае ее наличия), девятая (в случае ее наличия), десятая (в случае ее наличия), одиннадцатая (в случае ее наличия) и двенадцатая (в случае ее наличия) являются в основном плоскими взаимодействующими поверхностями, параллельными друг другу.

14. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-13, в котором конструктивный элемент снабжен несколькими отверстиями, проходящими через первый, второй, третий, четвертый (в случае их наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия) и седьмой (в случае его наличия) брусья круглого профиля, при этом каждому отверстию придана такая форма, чтобы в нем обеспечивалась установка одного из несколько крепежных элементов.

15. Конструктивный деревянный элемент по п. 14, в котором несколько отверстий включает отверстия, выполненные под острым углом по отношению к продольной оси конструктивного элемента, и отверстия, выполненные под тупым углом по отношению к продольной оси конструктивного элемента.

16. Конструктивный деревянный элемент по п. 14 или 15, в котором крепежные элементы фиксируются в отверстии клеем.

17. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-16, в котором торец первого деревянного бруса круглого профиля снабжен первой радиальной выточкой, и торец второго деревянного бруса круглого профиля снабжен второй радиальной выточкой, и торец третьего деревянного бруса круглого профиля снабжен третьей радиальной выточкой, и торец четвертого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен четвертой радиальной выточкой, и торец пятого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен пятой радиальной выточкой, и торец шестого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен шестой радиальной выточкой, и торец седьмого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен седьмой радиальной выточкой, при этом торцы первого, второго, третьего, четвертого (в случае его наличия), пятого (в случае его наличия), шестого (в случае его наличия) и седьмого (в случае его наличия) деревянных брусьев круглого профиля примыкают один к другому в конструктивном деревянном элементе, и радиальным выточкам придана форма, и они расположены таким образом, чтобы обеспечить соединение конструктивного деревянного элемента с дополнительным элементом, при этом дополнительный элемент имеет круглое поперечное сечение.

18. Конструктивный деревянный элемент по п. 17, в котором оси первой, второй, третьей, четвертой (в случае ее наличия), пятой (в случае ее наличия), шестой (в случае ее наличия) и седьмой (в случае ее наличия) радиальных выточек совмещены.

19. Конструктивный деревянный элемент по п. 17 или 18, в котором оси первой, второй, третьей, четвертой (в случае ее наличия), пятой (в случае ее наличия), шестой (в случае ее наличия) и седьмой (в случае ее наличия) радиальных выточек параллельны.

20. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 17-19, в котором оси первой, и (или) второй, и (или) третьей, и (или) четвертой (в случае ее наличия), и (или) пятой (в случае ее наличия), и (или) седьмой (в случае ее наличия) радиальных выточек расположены под углом с целью обеспечения углового соединения конструктивного деревянного элемента с дополнительным деревянным брусом круглого профиля.

21. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-20, в котором торец первого деревянного бруса круглого профиля снабжен первым осевым отверстием, которому придан размер для установки в нем первого соединительного нагеля, и торец второго деревянного бруса круглого профиля снабжен вторым осевым отверстием, которому придан размер для установки в нем второго соединительного нагеля, и торец третьего деревянного бруса круглого профиля снабжен третьим осевым отверстием, которому придан размер для установки в нем третьего соединительного нагеля, и торец четвертого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен четвертым осевым отверстием, которому придан размер для установки в нем четвертого соединительного нагеля, и торец пятого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен пятым осевым отверстием, которому придан размер для установки в нем пятого соединительного нагеля, и торец шестого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен шестым осевым отверстием, которому придан размер для установки в нем шестого соединительного нагеля, и торец седьмого деревянного бруса круглого профиля (в случае его наличия) снабжен седьмым осевым отверстием, которому придан размер для установки в нем седьмого соединительного нагеля, при этом торцы первого, второго, третьего, четвертого (в случае его наличия), пятого (в случае его наличия), шестого (в случае его наличия) и седьмого (в случае его наличия) деревянных брусьев круглого профиля примыкают один к другому в конструктивном деревянном элементе.

22. Конструктивный деревянный элемент по п. 21, в котором первый соединительный нагель размещен по центру внутри первого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с первым деревянным брусом круглого профиля, и второй соединительный нагель размещен по центру внутри второго отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно со вторым деревянным брусом круглого профиля, и третий соединительный нагель размещен по центру внутри третьего отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с третьим деревянным брусом круглого профиля, и четвертый соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри четвертого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с четвертым деревянным брусом круглого профиля, и пятый соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри пятого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с пятым деревянным брусом круглого профиля, и шестой соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри шестого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с шестым деревянным брусом круглого профиля, и седьмой соединительный нагель (в случае его наличия) размещен по центру внутри седьмого отверстия таким образом, чтобы он располагался соосно с седьмым деревянным брусом круглого профиля.

23. Конструктивный деревянный элемент по любому из пп. 1-22, в котором первый деревянный брус круглого профиля прикреплен ко второму деревянному брусу круглого профиля, и второй деревянный брус круглого профиля соединен с третьим деревянным брусом круглого профиля, и третий деревянный брус круглого профиля соединен с четвертым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия), и четвертый деревянный брус круглого профиля соединен с пятым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия), и пятый деревянный брус круглого профиля соединен с шестым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия), и шестой деревянный брус круглого профиля соединен с седьмым деревянным брусом круглого профиля (в случае его наличия) клеем, наносимым на первую, и (или) вторую, и (или) третью, и (или) четвертую, и (или) пятую (в случае ее наличия), и (или) шестую (в случае ее наличия), и (или) седьмую (в случае ее наличия), и (или) восьмую (в случае ее наличия), и (или) девятую (в случае ее наличия), и (или) десятую (в случае ее наличия), и (или) одиннадцатую (в случае ее наличия), и (или) двенадцатую (в случае ее наличия) взаимодействующие поверхности.

24. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета, включающий два или несколько деревянных конструктивных элементов по любому из пп. 1-23, при этом конструктивные деревянные элементы соединены друг с другом торцевыми поверхностями.

25. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по п. 24, включающий: соединительный элемент и сплошную выточку, выполненную по двум примыкающим друг к другу деревянным брусьям круглого профиля, в котором соединительный элемент размещен в выточке, располагаясь по обе стороны от стыка соединенных встык торцевых поверхностей двух деревянных брусьев круглого профиля.

26. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по п. 24, в котором выточки выполнены на неторцевых поверхностях соединенных встык деревянных брусьев круглого профиля.

27. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по пп. 24-26, в котором торцевые поверхности расположены в шахматном порядке.

28. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по пп. 24-27, в котором соединительный элемент в основном центрирован по продольной оси элемента.

29. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по пп. 25-28, в котором соединительный элемент размещен в основном посередине между двумя крепежными элементами.

30. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по пп. 25-29, в котором сплошная выточка проходит в неторцевую поверхность нижележащего или вышележащего деревянного бруса круглого профиля таким образом, чтобы соединительный элемент размещался в выточке, располагаясь по обе стороны от стыка (i) соединенных встык торцевых поверхностей двух деревянных брусьев круглого профиля, (ii) сопрягая соединенные встык два деревянных бруса круглого профиля и вышележащий и нижележащий деревянные брусья круглого профиля.

31. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по пп. 25-30, в котором соединительным элементом является шпонка или ее функциональный эквивалент.

32. Конструктивный деревянный элемент с увеличенным размером пролета по любому из пп. 25-31, в котором соединительный элемент является в основном прямоугольным призматическим элементом.

33. Способ изготовления конструктивного деревянного элемента, при этом способ включает этапы:

установку первого деревянного бруса круглого профиля, имеющего первую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине,

установку второго деревянного бруса круглого профиля, имеющего вторую и третью взаимодействующие поверхности, идущие в продольном направлении по его длине,

установку третьего деревянного бруса круглого профиля, имеющего четвертую взаимодействующую поверхность и опционально пятую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине,

опционально установку четвертого деревянного бруса круглого профиля, имеющего шестую взаимодействующую поверхность, и опционально седьмую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине,

опционально установку пятого деревянного бруса круглого профиля, имеющего восьмую взаимодействующую поверхность, и опционально девятую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине,

опционально установку десятого деревянного бруса круглого профиля, имеющего шестую взаимодействующую поверхность, и опционально одиннадцатую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, и

опционально установку седьмого деревянного бруса круглого профиля, имеющего двенадцатую взаимодействующую поверхность, идущую в продольном направлении по его длине, в котором

первой взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие со второй взаимодействующей поверхностью, и третьей взаимодействующей поверхности придана форма, обеспечивающая взаимодействие с четвертой взаимодействующей поверхностью,

соединение вместе и фиксация первого, второго, третьего, четвертого (в случае его наличия), пятого (в случае его наличия), шестого (в случае его наличия) и седьмого (в случае его наличия) деревянных брусьев круглого профиля для создания конструктивно целостного блока, в котором первая взаимодействующая поверхность соприкасается со второй взаимодействующей поверхностью, и третья взаимодействующая поверхность соприкасается с четвертой взаимодействующей поверхностью, и пятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с шестой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и седьмая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с восьмой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и девятая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с десятой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и одиннадцатая взаимодействующая поверхность (в случае ее наличия) соприкасается с двенадцатой взаимодействующей поверхностью (в случае ее наличия), и первый, второй, третий, четвертый (в случае его наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия) и седьмой (в случае его наличия) деревянные брусья круглого профиля в основном параллельны друг другу, и в котором этап соединения и фиксации включает этап установки нескольких крепежных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга по длине элемента как под острым углом, так и под тупым углом к продольной оси конструктивного элемента таким образом, чтобы крепежные элементы проходили через первый, второй, третий, четвертый (в случае его наличия), пятый (в случае его наличия), шестой (в случае его наличия) и седьмой (в случае его наличия) деревянные брусья круглого профиля.