Клеёный брус

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к клееному брусу. В конкретном варианте выполнения полезная модель относится к четырехугольному клееному брусу с поперечным соединением.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Клееный брус является популярным строительным материалом, так как обеспечивает высококачественную конструкцию стен из цельной древесины. Тем не менее при использовании клееных брусьев также возникают проблемы, включая растрескивание древесного материала.
В патенте РФ 23080 U1, опубликованном 20.05.2002 г., описан комбинированный профилированный брус, который является ближайшим аналогом заявленной полезной модели. Указанный брус содержит первую и вторую боковые ламели, каждая из которых имеет внутреннюю сторону.
Однако вышеуказанный комбинированный брус не содержит каких-либо элементов, позволяющих снизить растрескивание бруса при сушке.
ЦЕЛЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Целью полезной модели является устранение или по меньшей мере уменьшение вышеупомянутых недостатков или некоторых из них.
В частности, целью является создание клееного бруса, в котором возможен контроль растрескивания.
Кроме того, целью полезной модели является создание клееного бруса, в котором возможен экономически эффективный контроль растрескивания.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Клееный брус имеет на своих противоположных сторонах первую боковую ламель и вторую боковую ламель, каждая из которых имеет внутреннюю сторону. Таким образом, первая и вторая боковые ламели могут быть расположены на противоположных сторонах клееного бруса так, что их внешние стороны являются частью соответствующей внешней стороны клееного бруса, а внутренние стороны обращены внутрь клееного бруса. Внутренняя сторона указанной первой и/или второй боковой ламели имеет одну или более канавок, проходящих в продольном направлении клееного бруса, для направления возникающего при сушке растрескивания указанной боковой ламели к соответствующей внутренней стороне. Таким образом, возникающее при сушке растрескивание внешней стороны указанной боковой ламели может быть значительно уменьшено. С помощью канавки возникающее при сушке растрескивание боковой ламели может быть направлено в указанную канавку. Таким образом, возможная трещина может удерживаться внутри клееного бруса, причем она также скрыта при осмотре снаружи клееного бруса.
В одном варианте выполнения указанная одна или более канавок представляют собой строганые канавки. Это позволяет придать канавке форму обтекаемой части конструкции клееного бруса. Строганая канавка может быть эффективно выполнена на этапе выстругивания клееного бруса.
В одном варианте выполнения глубина всех канавок указанной первой и/или второй боковой ламели для направления возникающего при сушке растрескивания к внутренней стороне указанной боковой ламели составляет не больше одной трети ширины соответствующей боковой ламели. Благодаря этому боковая ламель может быть расположена с возможностью приема изгибающего усилия. Это особенно актуально для четырехугольных клееных брусьев, в которых одна или более средних ламелей с поперечным направлением волокон могут быть расположены с возможностью приема усилий сжатия, а боковые ламели могут быть расположены с возможностью приема усилий изгиба. Ограничение глубины канавки обеспечивает прочную опору, равную по высоте боковой ламели, на конце глубины канавки боковой ламели, что предотвращает разрушение клееного бруса и, например, выполненной из него стеновой конструкции под действием изгибающих усилий.
В одном варианте выполнения указанные первая и/или вторая боковые ламели имеют две или более расположенные друг над другом канавки для направления возникающего при сушке растрескивания указанной боковой ламели к внутренней стороне указанной боковой ламели. Это обеспечивает эффективное направление возникающего при сушке растрескивания внутрь клееного бруса. Благодаря увеличению количества расположенных друг над другом канавок можно уменьшить необходимость выполнения более глубоких канавок, что обеспечивает более эффективный прием изгибающих усилий четырехугольными клееными брусьями с поперечным соединением. В одном варианте выполнения клееный брус имеет четыре или более указанных расположенных друг над другом канавок, например, по меньшей мере восемь расположенных друг над другом канавок. В конкретном варианте выполнения указанные расположенные друг над другом канавки имеют одинаковую глубину относительно друг друга. Это обеспечивает баланс изгибающих усилий в боковой ламели и, таким образом, повышает изгибающую способность.
В одном варианте выполнения указанная одна или более канавок имеет форму прямоугольника, треугольника, трапеции или параллелограмма. С помощью поперечного сечения таких форм возможно более эффективное направление возникающего при сушке растрескивания.
В одном варианте выполнения в указанной одной или более канавке имеется воздушное пространство, которое может быть закрытым пространством. В дополнение к обеспечению предотвращения растрескивания, благодаря воздушному пространству возможно повышение теплоизоляционной способности клееного бруса. Воздушное пространство может быть образовано естественным образом на конце глубины канавки. В другом варианте выполнения указанные одна или более канавок по существу заполнены средой, например клеем. Канавка может быть заполнена клеем, например, в результате крепления боковой ламели. Возможна регулировка размера воздушного пространства, например, путем изменения глубины и/или формы канавки.
В одном варианте выполнения клееный брус представляет собой клееный брус с поперечным соединением, имеющий одну или более средних ламелей с поперечным направлением волокон между указанными первой и второй боковыми ламелями в направлении по ширине клееного бруса. В данном случае указанная одна или более канавок могут прилегать к ламели с поперечным направлением волокон.
В одном варианте выполнения клееный брус представляет собой четырехугольный клееный брус с поперечным соединением. В клееном брусе данного типа боковая ламель имеет форму четырехугольника, и возникающее при сушке растрескивание может быть эффективно отведено от наружной стороны боковой ламели с помощью расположенных в боковой ламели канавок, с сохранением при этом способности боковой ламели и тем самым клееного бруса к изгибу, как это требуется в конструкции стены.
В одном варианте выполнения клееный брус содержит по меньшей мере две боковые ламели, расположенные одна над другой в направлении по высоте клееного бруса. Это позволяет увеличить высоту клееного бруса, даже если количество сырьевой древесины для использования в одной боковой ламели ограничено. В данном типе решения указанные одна или более канавок могут быть в некоторых вариантах выполнения смещены относительно шва между расположенными друг на друге боковыми ламелями. в одном предпочтительном варианте выполнения они расположены в месте соединения указанных двух боковых ламелей. В одном клееном брусе или боковой ламели указанные канавки в данном случае также могут быть выполнены простым способом, например, в виде строганых канавок.
В одном варианте выполнения высота клееного бруса составляет 26 см или более. Данные типы клееных брусьев с большой высотой обеспечивают большую непрерывную боковую поверхность бруса, благодаря чему обеспечен значительный эффект в направлении трещин. Это позволяет изготавливать клееные брусья большой высоты, в том числе клееные брусья, высота которых составляет 40-45 см и более. Благодаря увеличению размера высоты, клееный брус может быть произведен со значительно более низкими затратами и конструкция, которая будет выполнена из этих данных типов клееных брусьев, может быть установлена быстрее.
В клееном брусе две или более ламелей могут быть расположены рядом друг с другом в направлении по ширине клееного бруса. Таким образом, направление по высоте клееного бруса является перпендикулярным направлению по длине и направлению по ширине клееного бруса. Под наложением (расположением друг нал другом) может подразумеваться расположение друг над другом в направлении по высоте клееного бруса и/или внутренней стороны боковой ламели, в частности по отношению к указанным канавкам.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее полезная модель подробно описана с помощью примеров вариантов выполнения со ссылкой на сопутствующий чертеж, на котором:
Фиг. 1 изображает конструкцию клееного бруса, содержащую пример клееного бруса.
Соответствующие номера позиций обозначают одинаковые или по меньшей мере конструктивно и/или функционально эквивалентные элементы, независимо от того, следует ли за номером позиции буква или нет.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Следующее подробное описание выполнено совместно с чертежом для иллюстрации примеров возможных вариантов выполнения. Описание не предназначено для описания единственных форм, в которых могут быть выполнены или использованы данные примеры. Также возможна реализация тех же или эквивалентных функциональных возможностей и конструкций с помощью других примеров.
На фиг. 1 показана конструкция 10 из клееного бруса, например, стена из клееного бруса, содержащая пример клееного бруса 100. На чертеже клееный брус 100 показан в разрезе в плоскости, перпендикулярной его продольному направлению. На чертеже показано направление 140 по высоте и направление 142 по ширине бруса 100. Шов 160, проходящий по ширине клееного бруса, как показано на чертеже, необязателен, причем чертеж без шва иллюстрирует однослойный клееный брус, а чертеж со швом иллюстрирует многослойный клееный брус.
Клееный брус 100 содержит две или более ламелей 110, 122, например 3-5 ламелей или более, расположенных в ряд в направлении 142 по ширине клееного бруса 100. Ламели 110, 122 могут быть соединены друг с другом клеевым соединением. Клееный брус 100 может также содержать ламели только в одном слое, но в качестве варианта также в двух или более слоях. В этом случае ламели 110а, 122а верхнего слоя могут совпадать с ламелями 110b, 122b нижнего слоя. Слои могут быть соединены друг с другом клеевым соединением. Двухслойный клееный брус 100 может содержать, например, 3-5 ламелей в каждом слое, таким образом всего брус содержит 6-10 ламелей. Между наложенными друг на друга слоями имеется шов 160, который может представлять собой клеевой шов. Клеевой шов может проходить в направлении 142 по ширине бруса 100 на все смежные ламели для обеспечения клеевого соединения между наложенными друг на друга слоями.
Брус 100 может содержать одну или более ламелей с продольным направлением волокон, где направление волокон древесного материала параллельно продольному направлению ламели и, следовательно, бруса 100. Брус 100 также может содержать одну или более ламелей 122 с поперечным направлением волокон, где направление волокон древесного материала параллельно направлению 140 по высоте ламели и, таким образом, бруса 100. В частности, брус 100 может представлять собой брус с поперечным соединением, содержащий одну или более ламелей с продольным направлением волокон и одну или более ламелей 122 с поперечным направлением волокон. В одном варианте выполнения брус 100 содержит ламель 122 с поперечным направлением волокон, по обе стороны от которой в направлении 142 по ширине клееного бруса расположены одна или более ламелей с продольным направлением волокон. Ламель 122 с поперечным направлением волокон может функционировать как несущая конструкция, поэтому клееный брус на техническом языке может также называться непроседающим клееным брусом. В одном варианте выполнения в направлении 142 по ширине бруса 100 крайние ламели 110 являются ламелями с продольным направлением волокон, между которыми могут быть расположены одна или более других ламелей, которые могут содержать одну или более ламелей 122 с поперечным направлением волокон. В данном документе крайние ламели 110 могут также называться боковыми ламелями.
В соответствии с примером, показанным на фиг. 1, брус 100 может быть четырехугольным клееным брусом. В четырехугольном клееном брусе боковая поверхность 130 бруса 100 по существу плоская, т.е. имеет прямой профиль. Как правило, это относится к обеим сторонам клееного бруса. Соответственно, стороны боковых и/или средних ламелей 110,122 могут быть плоскими, т.е. могут иметь прямой профиль. Таким образом, ламели могут иметь по существу форму прямоугольной призмы.
Длина бруса 100 может составлять несколько метров, например, 1,5-12 метров. То же самое относится и к отдельным ламелям бруса 100. Ламель с продольным направлением волокон может быть выполнена из одного цельного деревянного блока. Ламель 122 с поперечным направлением волокон может быть выполнена из нескольких деревянных блоков, расположенных один за другим. Высота бруса 100 в одном варианте выполнения может составлять 26 см или более, например, не менее 40 или 45 сантиметров. Высота бруса 100 может по существу соответствовать высоте боковой поверхности 130 и/или внутренней стороны 112.
Клееный брус 100 имеет две боковые поверхности 130 на противоположных сторонах в направлении 142 по ширине бруса относительно друг друга. Таким образом боковая поверхность 130 может образовывать боковую сторону бруса 100. Боковая поверхность 130 образует внешнюю поверхность бруса 100, наружная поверхность которого может быть полностью или частично видна в конструкции, содержащей клееный брус, и, таким образом, также открыта воздействию окружающей среды. Одна или обе боковые поверхности 130 могут проходить по существу в направлении 140 по высоте клееного бруса 130, но возможны и другие формы и ориентации. Клееный брус 100 также имеет верхнюю поверхность 132 и нижнюю поверхность 134, которые могут иметь один или более выступов или канавок 136,138 для размещения двух наложенных друг на друга клееных брусьев 100 друг относительно друга. Верхняя поверхность 132 может иметь, например, один или более выступов 136. Нижняя поверхность 134 может иметь, например, одну или более канавок 138.
Две или более из указанных двух или более ламелей бруса 100 являются боковыми ламелями 110, которые расположены по бокам клееного бруса 100. Таким образом боковые поверхности 130 бруса 100 могут быть выполнены из указанной одной или более боковых ламелей 110. Указанная первая и указанная вторая боковые ламели 110 расположены на противоположных сторонах бруса 100. Боковые ламели 110 могут быть расположены в один или более слоев в направлении 140 по высоте бруса 100. Таким образом, в клееном брусе может быть одна или более первых/вторых боковых ламелей 110, расположенных одна над другой. В конкретном варианте выполнения боковые ламели 110 расположены в два слоя. Боковые ламели 110 на одной или на обеих боковых поверхностях клееного бруса могут быть ламелями с продольным направлением волокон. В частности, в данном случае, но также и в других случаях, в боковой ламели 110 сторона сердцевины древесного материала может быть расположена на внешней поверхности бруса 100. В направлении 142 по ширине бруса 100 между боковыми ламелями 110 может находиться одна или более ламелей, которые могут быть названы средними ламелями. В одном варианте выполнения в качестве средних ламелей выполнены одна или более ламелей 122 с поперечным направлением волокон и в качестве варианта одна или более ламелей с горизонтальным направлением волокон.
Древесный материал указанной первой и/или второй боковой ламели 110 может быть цельной древесиной. То же самое относится к указанным одной или более средним ламелям. Таким образом, древесный материал бруса 100 может быть цельной древесиной. Брус 100 или любая его ламель 110, 122, например боковая ламель 110, может быть выполнена из любой породы древесины, подходящей для обычного клееного бруса, например из ели или сосны.
Каждая из боковая ламелей 110, первая и вторая, имеет внутреннюю сторону 112, которая является стороной боковой ламели 110, обращенной внутрь бруса 100. Она может прилегать к средней ламели, например, к ламели 122 с поперечным направлением волокон. Внутренняя сторона 112 может быть плоской, т.е. иметь по существу прямой профиль. Она может быть строганной. Внутренняя сторона 112 может быть расположена по существу в направлении по длине и/или по высоте бруса 100. Внутренние стороны 112 указанных первой и второй боковых ламелей 110 могут быть параллельными. Между ними могут находиться одна или более средних ламелей, которые могут содержать одну или более ламелей 122 с поперечным направлением волокон. Указанные одна или более средних ламелей могут также содержать одну или более ламелей с продольным направлением волокон.
По меньшей мере одна из внутренних сторон 112, но возможно и обе, имеют одну или более канавок 150 (здесь и далее именуемых "указанными канавками" или "канавками") для направления возникающего при сушке растрескивания соответствующей боковой ламели 110 к соответствующей внутренней стороне 112 и к указанным канавкам 150. Таким образом, возникающее при сушке растрескивание может проходить по всей длине клееного бруса 100. Канавки 150 могут быть канавками для снятия напряжений. Внутренняя сторона 112 может проходить с обеих сторон канавок 150 в направлении 140 по высоте клееного бруса. Указанные канавки 150 могут проходить по существу в продольном направлении бруса 100. Они могут проходить в продольном направлении бруса 100 по существу по всей его длине. Для направления возникающего при сушке растрескивания боковых ламелей 110 они могут определять линию, проходящую по существу по всей длине бруса 100, или могут проходить непрерывно по существу по всей длине бруса 100. Указанные канавки 150 могут иметь по существу одинаковую глубину и/или высоту по всей длине. Положение указанных канавок 150 в направлении 140 по высоте боковой поверхности 130 может варьироваться. Таким образом указанные канавки 150 или по меньшей мере одна или более из них могут быть размещены, например, в боковой ламели 110 или в месте соединения 160 двух боковых ламелей 110а, 110b. Таким образом, в некоторых вариантах выполнения возможно особенно эффективное направление растрескивания, так как было замечено, что трещина может часто образовываться вблизи шва между наложенными друг на друга боковыми ламелями. Кроме того, когда сердцевина древесины расположена на поверхности в боковой ламели 110, наибольшее внутреннее напряжение может возникнуть вблизи шва из-за усушки древесины в направлении наиболее сильной усушки во время сушки древесины. Для бруса указанной направление наиболее сильной усушки обычно является направлением, перпендикулярным радиусу древесного материала, такого как деревянный брус, в этом направлении усушка может быть значительно сильнее, чем в радиальном и особенно в продольном направлении древесного материала. В частности, указанные канавки 150 или по меньшей мере одна или более из них могут, тем не менее, быть также размещены и на расстоянии от шва. Когда все указанные канавки 150 размещены таким образом, отдельная боковая ламель 110 может быть просто изготовлена с идентичными канавками 150. Указанная линия и указанные канавки 150 могут быть по существу прямыми, в частности, они могут быть по существу прямыми в продольном направлении бруса 100.
В одном варианте выполнения на внутренней стороне 112 указанной первой и/или указанной второй боковой ламели 110 имеются две или более линий канавок для направления возникающего при сушке растрескивания боковой ламели 110 к внутренней стороне 112 указанной боковой ламели 110, причем линия может по существу проходить по всей длине бруса 100. Линии могут лежать одна на другой в вертикальном направлении 140 бруса 100. Вдоль указанной линии канавки 150 могут непрерывно проходить по существу по всей длине бруса 100. Линии могут быть раздельными, т.е. могут не пересекаться по длине бруса 100. Линии могут быть параллельными. В одном варианте выполнения на одной внутренней стороне 112 имеется четыре или более линий. В одном варианте выполнения брус 100 содержит две или более боковых ламелей 110, расположенных одна над другой, причем брус 100 может в вертикальном направлении 140 содержать в два или более раз большее количество расположенных друг над другом линий. В одном варианте выполнения в вертикальном направлении 140 клееного бруса 100 имеется восемь или более линий, расположенных одна над другой. Канавки 150, соответствующие расположенным друг над другом линиям, могут быть одинаково глубокими и/или высокими, но могут и отличаться друг от друга. Это относится, в частности, к канавкам 150, смежным в направлении по высоте, т.е. к соседним канавкам. В частности, все расположенные друг над другом канавки 150 указанной первой и/или указанной второй боковой ламели 110 могут быть одинаково глубокими и/или высокими относительно друг друга. Канавки 150, соответствующие расположенным друг над другом линиям, могут иметь одинаковую форму, что облегчает равномерное направление возникающего при сушке растрескивания, но могут иметь и разную форму. В одном варианте выполнения расположенные друг над другом линии в указанной первой и/или указанной второй боковой ламели 110 расположены через равные интервалы. В частности, указанные канавки 150 могут содержать первую, вторую и третью канавку, которые лежат одна над другой, и причем расстояние между указанной первой и указанной второй канавками соответствует расстоянию между указанной второй и указанной третьей канавками. Для образования указанных канавок 150 расположенные друг над другом линии также могут быть расположены с неравномерными интервалами. Таким образом, растрескивание может быть направлено в том случае, если канавки для направления возникающего при сушке растрескивания требуются только в определенных частях бруса 100. Таким образом, указанные канавки 150 могут быть размещены только в таких частях.
В одном варианте выполнения глубина канавок 150 составляет одну треть или меньше ширины соответствующей боковой ламели 110. Применяя это ко всем канавкам 150 указанной боковой ламели 110 для направления возникающего при сушке растрескивания указанной боковой ламели к внутренней стороне указанной боковой ламели, можно значительно улучшить возможность приема боковой ламелью 100 изгибающего усилия. В одном варианте выполнения канавки 150 имеют глубину по меньшей мере 3, 4 или 5 мм независимо от ширины боковой ламели 110. В одном варианте выполнения канавки 150 имеют глубину не более 12, 15 мм или 20 мм независимо от ширины боковой ламели. В конкретном варианте выполнения канавки 150 имеют глубину 5-12 мм независимо от ширины боковой ламели 110. Между внешней поверхностью боковой ламели 110 и концом глубины канавок 150 в указанной боковой ламели, боковая ламель 110 может быть по существу единым древесным материалом, не имеющим значительных структурных ослаблений. Канавки 150 могут быть заполнены, или в них может быть оставлено воздушное пространство. В частности, при использовании последнего варианта можно улучшить теплоизоляционную способность бруса 100. Воздушное пространство может быть образовано на конце глубины канавок 150. В одном варианте выполнения глубина воздушного пространства составляет 5-10 миллиметров или более. Все канавки 150 указанной первой и/или указанной второй боковой ламели для направления возникающего при сушке растрескивания указанной боковой ламели на внутреннюю сторону указанной боковой ламели могут быть заполнены или могут быть иметь воздушное пространство. Воздушное пространство может проходить по существу по всей длине бруса 100, непрерывно или с перерывами. Воздушное пространство может быть закрытым пространством. В одном варианте выполнения глубина канавок 150 может составлять по меньшей мере 1 см, что обеспечивает образование в них воздушного пространства также в типичных случаях, когда внутренняя сторона 112 приклеена к другой ламели, например к внутренней ламели. Канавки 150 могут быть строгаными канавками. Они могут быть выструганы в ламе лях уже на этапе изготовления бруса 100, в частности на этапе строгания бруса 100 вместе с другим строганием поверхности. В одном варианте выполнения высота указанных канавок 150 может быть по меньшей мере 2 или 3 мм. В одном варианте выполнения высота указанных канавок 150 может быть не больше 6, 8 или 10 мм. В конкретном варианте выполнения высота указанных канавок 150 составляет 3-6 мм.
Форма канавок 150 может быть, например, прямоугольником, треугольником или направленным пол углом прямоугольником. В одном варианте выполнения форма является трапецией или параллелограммом. В одном варианте выполнения форма представляет собой прямоугольник, который может иметь короткую или длинную сторону по существу в направлении 142 по ширине бруса 100. Вышеупомянутые формы могут быть определены как формы сечения в плоскости, перпендикулярной продольному направлению бруса 100. Во всех данных вариантах выполнения канавки 150 могут быть направлены прямо в направлении по ширине бруса 100 или наклонно вверх или вниз в направлении 140 по высоте бруса 100, по направлению к верхней поверхности 132 указанного бруса. Таким образом, возможно эффективное направление возможных трещин. Когда внутренние стороны 112 обеих боковых ламелей бруса 100 имеют канавки 150 для направления возникающего при сушке растрескивания боковых ламелей к внутренней стороне боковых ламелей, указанные канавки на разных внутренних сторонах 112 могут быть одинаковыми или разными, и они могут быть выбраны в зависимости от требуемого применения.
Из брусьев 100 могут быть образованы разные конструкции, например, здания из клееных брусьев или их части. Конструкция из клееных брусьев может быть, например, домом из клееных брусьев или стеной из клееных брусьев. Она содержит один или более клееных брусьев 100, продольное направление которых, как правило, может быть установлено по существу горизонтально. Верхняя поверхность 132 бруса 100 в данном случае обращена вверх, а нижняя поверхность 134 обращена вниз. Боковая поверхность конструкции из клееных брусьев в данном случае может соответствовать боковой поверхности 130 одного или нескольких брусьев 100. Высота конструкции из клееных брусьев может составлять, например, 1-3 метра или более. Она может состоять из двух или более брусьев 100, расположенных один на другом, например, из 5-10 или более брусьев 100, расположенных один на другом, таким образом, что боковые ламели 110 наложенных друг на друга клееных брусьев расположены по бокам конструкции из клееных брусьев, образуя боковую поверхность конструкции из клееных брусьев. Боковая поверхность конструкция из клееных брусьев может быть плоской, но может повторять особенности поверхности брусьев 100, при этом возможны и другие формы. В одном варианте выполнения боковая поверхность конструкция из клееных брусьев является прямой, например, вертикальной, т.е. параллельной направлению 140 по высоте одного или более брусьев 100. В конструкции из клееных брусьев продольное направление брусьев 100 может быть расположено по существу горизонтально. Аналогично в конструкции из клееных брусьев направление 140 по высоте брусьев 100 может проходить по существу вертикально.
Полезная модель не ограничивается только приведенными выше примерами вариантов выполнения, напротив, возможны многочисленные модификации в пределах объема замысла, определенного формулой полезной модели.