СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПОРНО-ОГРАЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ СТЕНОВОГО БРУСА ИЗ ТОНКОМЕРНОГО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ
METHOD OF BEARING-GUARDING ELEMENTS OF WALL TIMBER FROM SMALL-DIMENSION TIMBER STOCK

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к конструкциям бруса, используемым для возведения стен деревянных жилых домов и других построек, и способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов из тонкомерного сырья.
Строительство усадеб из древесины в традициях русского народа [В.Н. Рудаков, А.Ю. Сопоцько. "Планировка и ремонт сельского жилого дома", М., Россельхозиздат, 1987 г., стр.108-113], существенным недостатком строительства которых является сложность выполнения плотницких ручных работ и потребление большого количества древесины на месте строительства (много идет в отходы). Такие дома хорошо сохраняют тепло, имеют толстые стены, но требуют более глубокую отделку и долго возводятся.
Срубы домов возводятся, как правило, из бревен и брусьев естественной влажности в 60-70% и обязательно должны простоять без окон и дверей, но под крышей 2-3 года "на ветру" для просушки и усадки.
Дерево является естественным кондиционером: оно "дышит", между атмосферой и жилищем происходит постоянный тепло- и воздухообмен, что приводит в конечном результате к созданию в жилище оптимального по влажности и содержанию кислорода микроклимата.
Но большая степень усадки, составляющая 8-10% от высоты сруба, увеличивает сроки строительства до трех-четырех лет.
По этим причинам в последние годы постоянно увеличивается строительство домов из сухих бревен. Сруб из сухих бревен влажностью 18-22% сокращает сроки строительства в 5-6 раз, усадка сруба составляет всего 1,5-2,0% от высоты сруба.
Однако главным недостатком получения сухих бревен является образование на видимой поверхности бревна значительных трещин (до 10 мм из-за большого диаметра и отсутствия компенсационных пазов) во время камерной или естественной сушки древесины, как следствие снятия внутренних напряжений в древесине.
Трещины значительно снижают долговечность зданий и ведут к увеличению потерь тепла.
По этим причинам альтернативой явилось широкое применение клееных конструкций: брусьев и бревен в качестве стеновых материалов зданий и сооружений [RU 2325988, 10.06.2008].
Известно, что клееный брус [RU 2266373] состоит из пакета склееных между собой досок и продольных вставок и изготавливается на домостроительных комбинатах. Известно также, что у клееных брусьев и клееных оцилиндрованных бревен имеются общие недостатки: значительное снижение тепло- и воздухообмена между атмосферой и жилищем за счет наличия клеевых прослоек при выполнении их сборными, а также большие потери древесины при пилении, строгании и фрезеровании как готового изделия, так и составляющих его брусьев, брусков и досок. И, что самое важное, срок службы дома из клееного бруса, разработанного относительно недавно, не известен, а дома из цельной древесины служат людям веками.
Известен "Брус для сборки деревянного сруба" [RU 77885 U1, 10.11.2008], исключающий отмеченные недостатки клееного бруса.
Известен также "Способ переработки древесного сырья на пиломатериалы для современной усадьбы" [RU 2385219 С1, 27.03.2010], позволяющий получать опорно-ограждающие элементы сборного стенового бруса с максимальным выходом деловой древесины.
Общим недостатком вышеперечисленных разработок является то, что в них предусматривается использование крупномерного древесного сырья, становящегося все более дефицитным (и, естественно, более дорогим) вследствие истощения лесосырьевых баз. При современном ведении лесного хозяйства (рубки ухода, выборочной рубки и т.п.) в переработку поступает все больше и больше тонкомерного сырья (по своим свойствам не отличающегося от спелой древесины), ранее практически неиспользуемого в строительстве срубов домов.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления сборного стенового бруса, а именно его опорно-ограждающих элементов, из тонкомерного древесного сырья, сочетающего в себе как эстетический вид и долговечность, так и все положительные качества, присущие деревянному дому.
Технической задачей, решаемой изобретением, является разработка способа изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса, имеющего высоту больше его ширины, а также разработка схемы раскроя тонкомерного древесного сырья и порядка сборки элементов с оставлением им их свойств, а именно их поверхностям, контактирующим с атмосферными влияниями.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного древесного сырья включает в себя оцилиндровку бревна, его фрезерование по внешней стороне с целью создания плоскостей двухкантного бруса и получения канавок для утеплителя, и деления круглыми пилами на опорно-ограждающие элементы, согласно изобретению опорные площадки ограждающих элементов имеют разную ширину, равную 1/3 и 2/3 ширины площадки двухкантного бруса, более узкая путем пиления делится на две равные по высоте части и на полученных плоскостях ближе к заболонной стороне фрезеруют канавки для утеплителя, затем на элемент с шириной 2/3 ширины площадки устанавливают снизу и сверху части разделенного элемента, совмещая канавки, в которые предварительно закрепляется шнуровой герметизатор, все скрепляется шурупами, причем все составляющие устанавливаются своими заболонными поверхностями с одной стороны, а затем эта собранная из частей поверхность фрезеруется с целью придания ей формы поверхности бревна.
Сущность изобретения поясняется Фиг.1, где представлен порядок выполнения операций обработки тонкомерного древесного сырья и изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса.
Порядок операции следующий:
1) движение исходного неокоренного сырья;
2) оцилиндровка;
3) получение двухкантного бруса путем фрезерования;
4) получение опорно-ограждающих элементов;
5) деление элемента на две равные по высоте заготовки;
6) фрезерование канавок;
7) сборка опорно-ограждающеого элемента из составляющих его частей;
8) придание опорно-ограждающему элементу формы поверхности бревна путем фрезерования.
Выполнение операции по данному способу заключаются в следующей последовательности. Исходное сырье в виде неокоренной тонкомерной древесины 1 подвергается операции оцилиндрования 2 с целью придания исходному сырью формы цилиндра с заданным диаметром. Операция 3 предусматривает путем фрезерования придание цилиндру формы двухкантного бруса с одновременным нарезанием канавок для шнурового герметизатора. Затем путем пиления двухкантный брус делится на две неравные по ширине площадок части 4. Полученная часть с шириной, равной 1/3 ширины площадки бруса, делится 5 на две равные по высоте части и путем фрезерования 6 на их новых плоскостях делают канавки. Из целой части и двух половинок собирают сборный элемент 7, предварительно закрепив шнуровой герметизатор, а затем скрепив части шурупами. Операция 8 предусматривает путем фрезерования придание сборному опорно-ограждающему элементу поверхности бревна.
Преимуществом предлагаемого способа является изготовление опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного древесного сырья, ранее практически не используемого в строительстве срубов домов, что ведет к повышению экономической эффективности строительной и деревообрабатывающей промышленности, приводит к переводу деревянного домостроения из разряда элитного в разряд социального.