СТРОИТЕЛЬНЫЙ ДЕРЕВЯННЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2024 года по МПК E04C1/40 

Изобретение относится к области строительства, в частности к элементам строительных конструкций, используемым для сооружения как наружных стен, так и внутренних перегородок.

Известен строительный элемент «Компакт» [Описание полезной модели к патенту RU 158600 «Деревянный клееный строительный элемент», заявлено 03.06.2008, опубликовано 10.01.2009], представляющий собой в собранном виде скрепленные между собой две ламели из плитных материалов из дерева. На внутренних сторонах ламелей наклеены усилительные накладки из водостойкой фанеры с клиновыми пазами, а между внешними ламелями установлены силовые проставки с клиновыми шипами, входящими в пазы усилительных накладок. Между силовыми проставками приклеена «гармошка» из картона или гибкого материала, обработанного антисептиками, состоящая из продольных полос материала, разделяющих внутреннее пространство «гармошки» на замкнутые камеры, и верхних крышек с заранее сформированными линиями сгиба, прикрепленных своими концами к ламели с ее внутренней стороны и продольными полосами, выступающие концы которых входят в пазы силовой проставки.

Недостатками известного строительного элемента «Компакт» является сложность его конструкции, что ведет к необходимости использования сложной технологической схемы при выполнении всего комплекса производства готового продукта и сборки из него конструкций.

Известен деревянный сборный элемент [Описание изобретения к патенту RU 2461687 «Деревянный сборный элемент и ограждающая конструкция деревянного строения, собранная из деревянных сборных элементов», заявлено 18.01.2011, опубликовано 20.09.2012], состоящий из расположенных параллельно на заданном расстоянии друг от друга по меньшей мере двух продольных деталей, соединенных между собой закладными связями. Закладные связи дискретно установлены по длине сборного элемента в оппозитно расположенных пазах прямоугольного поперечного сечения. Причем каждый паз прорезан в средней части продольной детали и выполнен непрерывным вдоль всей ее длины, высота паза превышает его глубину и составляет 0,4-0,7 ширины продольной детали. Волокна продольной детали ориентированы вдоль продольной оси сборного элемента, а волокна закладных связей перпендикулярны направлению волокон вертикальных продольной детали.

Недостатками известного деревянного сборного элемента является сложность его конструкции, что ведет к необходимости использования сложной технологической схемы при выполнении всего комплекса производства готового продукта и сборки из него конструкций.

Наиболее близким по своей сущности, и взятым за прототип является известный деревянный клееный строительный элемент [Описание полезной модели к патенту RU 158600 «Деревянный клееный строительный элемент», заявлено 30.01.2015, опубликовано 20.01.2016], выполненный в виде пакета из склеенных друг с другом вертикально расположенных ламелей, на верхней и нижней стороне которого выполнены конгруэнтные друг другу пазы и выступы, образованные смещением, по крайней мере, одной из ламелей относительно остальных ламелей пакета. Пакет содержит нечетное количество ламелей. Нечетные ламели изготовлены из древесины с продольным направлением волокон, а четные - поперечным. На торцах пакета дополнительно выполнены конгруэнтные друг другу пазы и выступы, при этом конгруэнтные пазы и выступы на верхней, нижней сторонах и торцах пакета образованы смещением, по крайней мере, одной внутренней ламели относительно остальных ламелей пакета. Пакет снабжен, по крайней мере, одной парой вертикальных сквозных каналов круглого или прямоугольного сечения, выполненных симметрично его поперечной оси на расстоянии друг от друга, равном половине длины пакета, и размещенных на его продольной оси или линии ей параллельной.

Технический результат предлагаемого строительного деревянного элемента заключается в улучшении эксплуатационных характеристик за счет минимизации усушки строительного деревянного элемента, повышения прочности по отношению к вертикальной нагрузке, сокращении трудовых затрат при возведении стеновых строительных конструкций, за счет удобства соединения смежных элементов, посредством соединения типа «шип-паз» и обеспечения необходимых монтажных зазоров.

Достигается технический результат тем, что в строительном деревянном элементе, выполненном в виде пакета из склеенных друг с другом ламелей, включающим нечетное число ламелей, на верхней и нижней сторонах, а также на торцах которого выполнены конгруэнтные друг другу пазы и выступы, образованные смещением четных рядов ламелей относительно нечетных в горизонтальном и вертикальном направлениях, ламели выполнены из вертикально расположенных отрезков древесины с продольным расположением волокон, при этом, величина смещения четных рядов ламелей относительно нечетных в горизонтальном направлении меньше, чем габаритный размер крайнего отрезка древесины смещаемой ламели, измеренный в этом же направлении, причем, ламели скреплены между собой посредством клеевого соединения через листы шпона размером соответствующим площади контакта (перекрытия) смежных ламелей, причем, листы шпона расположены таким образом, чтобы направление волокон в них не совпадало с направлением волокон в отрезках древесины, формирующих ламели, при этом, по крайней мере в одной ламели, за исключением крайних боковых в пакете ламелей, по меньшей мере два несмежных между собой отрезка древесины, симметрично расположенных относительно центральной поперечной оси пакета, установлены со смещением в сторону верхней части ламели относительно других отрезков в ламелях их расположения, таким образом, что в верхней части ламели образуется шип, а в нижней паз, при этом каждая ламель выполнена из набора отрезков древесины, имеющих одинаковые габаритные размеры, кроме одного дополнительного отрезка древесины, имеющего габаритный размер в горизонтальном направлении меньший, чем размер смещения четных рядов ламелей относительно нечетных в этом же горизонтальном направлении, причем на ламелях с шипами дополнительный отрезок древесины размещен на участке между шипами.

На фиг.1 представлено изображение строительного деревянного элемента в изометрии.

На фиг.2 представлено изображение строительного деревянного элемента, выполненное с разнесением его компонентов.

На фиг.3 представлен главный вид строительного деревянного элемента.

На фиг.4 представлено сечение А-А строительного деревянного элемента.

На фиг.5 представлен главный вид ламели, собранной с образованием шипов и пазов.

На фиг.6 представлена трехмерная модель фрагмента стеновой панели, собранной с использованием строительных деревянных элементов.

Строительный деревянный элемент выполнен в виде пакета, состоящего из склеенных ламелей 1, 2, 3, 4, 5. Строительный деревянный элемент включает нечетное число ламелей. На верхней и нижней сторонах, а также торцах пакета, состоящего из ламелей, выполнены конгруэнтные друг другу пазы и выступы, образованные смещением четных 2, 4 рядов ламелей относительно нечетных 1, 3, 5 в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Величина смещения (С) четных рядов ламелей относительно нечетных в горизонтальном направлении меньше, чем габаритный размер (В) крайнего отрезка древесины смещаемой ламели, измеренный в этом же направлении:

С<В.

Ламели выполнены из вертикально расположенных отрезков 6 древесины с продольным расположением волокон, соединенных между собой клеевым соединением.

Ламели скреплены между собой посредством клеевого соединения через листы шпона 7. Листы шпона имеют размер, соответствующий площади контакта (перекрытия) смежных ламелей (фигура DEFG на фиг.3). Листы шпона расположены таким образом, чтобы направление волокон в них не совпадало с направлением волокон в отрезках древесины, формирующих ламели. Предпочтительным является расположение листов шпона таким образом, чтобы волокна древесины в них были бы перпендикулярны волокнам древесины в отрезках, образующих ламели.

По крайней мере в одной, например ламели 3, за исключением крайних боковых в пакете ламелей 1, 5, по меньшей мере два 8, 9 несмежных между собой, симметрично расположенных относительно центральной поперечной оси 10 пакета отрезка древесины установлены со смещением в сторону верхней части пакета относительно других отрезков в ламелях их расположения, таким образом, что в верхней части ламели образуется шип, а в нижней паз.

Каждая ламель выполнена из набора отрезков древесины, имеющих одинаковые габаритные размеры, кроме одного дополнительного отрезка древесины 11, имеющего габаритный размер (Н) в горизонтальном направлении меньший, чем размер смещения (С) четных рядов ламелей относительно нечетных в этом же горизонтальном направлении:

Н<С.

На ламелях с шипами дополнительный отрезок древесины 11 размещен на участке между шипами.

Сборку стеновых конструкций из строительных деревянных элементов осуществляют следующим образом. Строительные деревянные элементы при их расположении в горизонтальном ряду соединяют путем совмещения торцевых пазов одного элемента с торцевыми выступами другого элемента.

При установке строительных деревянных элементов в несколько рядов, каждый вышерасположенный ряд формируют путем укладки строительных деревянных элементов смещая их относительно нижерасположенных элементов на половину их длины путем совмещения конгруэнтных друг другу, выполненных в нижней части вышерасположенного элемента пазов, и выступов, выполненных в верхней части нижерасположенного элемента, а также выступов, образованных отрезками древесины 8, 9 нижележащего элемента с пазами, образованными этими же отрезками в вышележащем элементе.

Известно, что изменение влажности древесины ведет к изменению ее абсолютных размеров (деформации) - усушке или разбуханию. Усушка древесины в тангенциальном направлении может достигать 12%, а в продольном - менее 0,5%. Благодаря тому, что ламели выполнены из вертикально расположенных отрезков древесины с продольным расположением волокон, обеспечивается минимизация усадки по высоте как отдельных строительных деревянных элементов, так и собираемой из них стеновой конструкции в целом.

Благодаря тому, что ламели скреплены между собой посредством клеевого соединения через листы шпона размером, соответствующим площади контакта (перекрытия) смежных ламелей, обеспечивается прочное клеевое соединение, т.к. вертикальные клеевые швы на брусках смежных панелей не накладываются друг на друга, поскольку листы шпона перекрывают их. Кроме того, наличие листов шпона обеспечивает наличие монтажных зазоров по ширине в соединении шип-паз, образуемом конгруэнтными друг другу пазами и выступами, образованными смещением четных рядов ламелей относительно нечетных в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Благодаря тому, что листы шпона расположены таким образом, чтобы направление волокон в них было перпендикулярно направлению волокон в отрезках древесины, формирующих ламели, обеспечивается повышение прочности конструкции, т.к. листы шпона воспринимают горизонтальные усилия и дополнительно к клеевому соединению удерживают отрезки древесины от смещения и растрескивания по слоям.

Благодаря тому, что величина смещения (С) четных рядов ламелей относительно нечетных в горизонтальном направлении меньше, чем габаритный размер (В) крайнего отрезка древесины смещаемой ламели, измеренный в этом же направлении, обеспечивается прочность и надежность конструкции, т.к. клеевой шов, обеспечивающий крепление крайнего в ламели отрезка древесины, будет перекрыт листом шпона, что увеличит, площадь склеивания.

Благодаря тому, что в конструкции строительного деревянного элемента используются ламели с симметрично расположенными относительно центральной поперечной оси пакета отрезками древесины, установленными со смещением в сторону верхней части ламели относительно других отрезков в ламелях их расположения, таким образом, что в верхней части ламели образуется шип, а в нижней паз, обеспечивается возможность фиксации смежных элементов, находящихся на разном уровне в стеновой панели от взаимного смещения в горизонтальной плоскости.

Благодаря тому, что ламели с отрезками древесины, установленными со смещением в сторону верхней их части относительно других отрезков не используются в качестве крайних боковых ламелей, обеспечивается отсутствие на боковых наружных поверхностях деревянного строительного элемента открытых пазов.

Благодаря тому, что каждая ламель выполнена из одинакового набора отрезков древесины, обеспечивается равенство их размеров. Благодаря наличию в каждой ламели одного дополнительного отрезка древесины, имеющего габаритный размер в горизонтальном направлении меньший, чем размер смещения четных рядов ламелей относительно нечетных в этом же горизонтальном направлении, а на ламелях с шипами дополнительный отрезок древесины размещен на участке между шипами, обеспечивается наличие зазоров между участками торцевых поверхностей смежных деревянных строительных элементов, установленных на одном уровне. Данные зазоры позволят компенсировать неточности изготовления и монтажа деревянного строительного элемента, а также температурные деформации конструкции, связанные с сезонными колебаниями влажности. Кроме того, они могут быть заполнены упругим теплоизоляционным материалом.

Изобретение относится к элементам строительных конструкций, используемым для сооружения как наружных стен, так и внутренних перегородок. Строительный деревянный элемент выполнен в виде пакета из склеенных через листы шпона ламелей с образованием конгруэнтных друг другу пазов и выступов, сформированных на верхней и нижней сторонах, а также на торцах. По крайней мере на одной из ламелей выполнены выступающие в верхней ее части шипы, и соосно им в нижней части - пазы. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик за счет минимизации усушки строительного деревянного элемента, повышения прочности по отношению к вертикальной нагрузке, сокращение трудовых затрат при возведении стеновых строительных конструкций, за счет соединения смежных элементов, посредством соединения типа «шип-паз» и обеспечения необходимых монтажных зазоров. 6 ил.

Строительный деревянный элемент, выполненный в виде пакета из склеенных ламелей, включающий нечетное число ламелей на верхней и нижней сторонах, а также на торцах которого выполнены конгруэнтные друг другу пазы и выступы, образованные смещением четных рядов ламелей относительно нечетных в горизонтальном и вертикальном направлениях, отличающийся тем, что ламели выполнены из вертикально расположенных отрезков древесины с продольным расположением волокон, при этом величина смещения четных рядов ламелей относительно нечетных в горизонтальном направлении меньше, чем габаритный размер крайнего отрезка древесины смещаемой ламели, измеренный в этом же направлении, причем ламели скреплены между собой посредством клеевого соединения через листы шпона размером, соответствующим площади контакта, и перекрытия смежных ламелей, причем листы шпона расположены таким образом, что направление волокон в них не совпадает с направлением волокон в отрезках древесины, формирующих ламели, при этом, по крайней мере в одной ламели, за исключением крайних боковых в пакете ламелей, по меньшей мере два не смежных между собой отрезка древесины, симметрично расположенных относительно центральной поперечной оси пакета, установлены со смещением в сторону верхней части ламели относительно других отрезков в ламелях их расположения таким образом, что в верхней части ламели образуется шип, а в нижней паз, при этом каждая ламель выполнена из набора отрезков древесины, имеющих одинаковые габаритные размеры, кроме одного дополнительного отрезка древесины, имеющего габаритный размер в горизонтальном направлении, меньший, чем размер смещения четных рядов ламелей относительно нечетных в этом же горизонтальном направлении, причем на ламелях с шипами дополнительный отрезок древесины размещен на участке между шипами.