УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК

Полезная модель относится к средствам соединения строительных конструкций и может быть использована в несущих конструкциях при строительстве структур трехмерных соединений для кровельных перекрытий различных типов зданий, таких как спортивные залы, конференц-залы, выставочные залы, бассейны, шатры и т.д.
Из источника RU 149596 U1, E04C 3/12, 10.01.2015 известно узловое соединение двух и более балок, каждая из которых одним из своих концов примыкает к соединительному элементу, с помощью встроенного анкера, выполненного из пластиковой трубы (полихлорвиниловая PVC, или полипропиленовая, или полиэтиленовая, или из композитных материалов), установленная в углубление, расположенное внутри балки на всю ее длину или на ее часть.
Недостатком такого узла является низкая прочность соединения, поскольку пластиковая втулка, вклеенная в отверстие детали, при температурном нагреве (на солнце, например) будет иметь тенденцию к механическому разрушению клеевого соединения и далее нарушении целостности конструкции, следовательно, при длительных статических и динамических нагрузках и при температурном нагреве внутренняя пластиковая резьба имеет тенденцию к разрушению, что приведет к разрушению болтового соединения и как результат всей конструкции.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении прочности и несущей способности узлового соединения деревянных балок.
Заявленный технический результат достигается за счет использования узла соединения балок, содержащего металлический коннектор и соединенные с ним посредством элементов крепления балки, выполненные из клееной древесины, при этом элементы крепления выполнены в виде металлических втулок с внутренней резьбой, которые вставляются и вклеиваются в продольные глухие отверстия, просверленные на торцевых концах балок и частично заполненные клеящим составом, заполняющим зазор, образующийся между отверстием балки и цилиндрической поверхностью втулки, когда она вставлена в данное отверстие, при этом коннектор соединен с балками посредством металлических болтов, вкрученных в резьбовое отверстие втулок, жестко связывающих коннектор с балками.
Выполнение элементов крепления в виде металлических втулок и болтов обеспечивает большую прочность и несущую способность  конструкции исходя из особенностей материала, поскольку металлическая втулка увеличивает возможные нагрузки на конструкцию в 5 и более раз.
Клеящий состав заполняет зазор, образующийся между просверленным отверстием балки и цилиндрической поверхностью втулки, когда она вставлена в данное отверстие. После затвердевания клей обеспечивает прочное и не разъемное соединение втулки и балки и окружает цилиндрическую поверхность втулки по всей ее длине, передавая нагрузки и напряжения коннектору возникающие в точках крепления в конструкции параллельно древесным волокнам, таким образом, повышая прочность соединения и увеличивая несущую способность узлового соединения деревянных балок.
На цилиндрической поверхности каждой втулки выполнена резьба или выступы, для увеличения поверхности соприкасающейся с клеем и предотвращения прокручивания втулки, вставленной в отверстие балки, что обеспечивает повышение прочность соединения при монтаже.
Для обеспечения выпуска возможного избыточного количества клеящего состава и воздуха после размещения втулки в продольном отверстии балки вблизи конца каждого отверстия балок просверлены поперечные отверстия малого диаметра до пересечения с продольным отверстием балки, что обеспечивает плотное размещение втулки в отверстии и прочное клеевое соединение.
В качестве клея используется смола или клеящий состав для деревянно-металлических соединений, обладающий хорошими склеивающими характеристиками, подходящими для получения креплений больших размеров, которые выдерживают очень высокие нагрузки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 - схема, показывающая проекцию всех деталей.
На фиг. 2 - продольный разрез узла, показывающий концевую часть деревянной балки, в которой просверлено отверстие, вставлена и вклеена втулка, и присоединен коннектор.
На фиг. 3 - вид в перспективе нескольких балок, соединенных друг с другом в точке крепления.
Узел соединения между собой двух и более деревянных балок (1) из клееной древесины содержит коннектор (7) для соединения балок и элементы крепления (3).
Элементы крепления (3) выполнены в виде металлических втулок (3), каждая из которых представляет собой цилиндр, имеющий осевое отверстие с внутренней резьбой (5).
На торцевом конце каждой деревянной балки (1) просверлены продольные глухие отверстия (2) в которые вставляются втулки (3). При этом, в зависимости от размеров строительной конструкций и, соответственно, размеров используемых балок, на конце балки (1) может быть выполнено одно и более продольных отверстий (2). Отверстия (2) частично заполнены объемом клеящего состава (4), достаточного для заполнения зазора, образующегося между отверстием (2) балки (1) и цилиндрической поверхностью втулки (3), когда она вставлена в данное отверстие (2). При этом для обеспечения плотного размещения втулки (3) в отверстии (2) и при этом образования необходимого зазора для клеевого состава между отверстием и цилиндрической поверхностью втулки, когда она вставлена в данное отверстие, диаметр втулки (3) немногим менее диаметра продольного отверстия (2) балки.
В качестве клея (4) используется смола или любой другой клеящий состав для деревянно-металлических соединений.
На цилиндрической поверхности каждой втулки (3) выполнена резьба или выступы (6) для предотвращения прокручивания втулки, вставленной в отверстие балки, и увеличения поверхности втулки соприкасающейся с клеем (4), что, следовательно, обеспечивает более надежное крепление при монтаже соединения.
Вблизи конца каждого продольного отверстия (2) балок (1) просверлены поперечные отверстия малого диаметра до пересечения с продольным отверстием (2) балки (на фигурах не показано), обеспечивающие выпуск возможного избыточного количества клеящего состава (4) и воздуха после размещения втулки в отверстии балки.
После затвердевания клей (смола) (4) окружает цилиндрическую поверхность втулки (3) по всей ее длине. Таким образом, клей (смола) (4) передает нагрузки и напряжения коннектору (7), возникающие в точках крепления в конструкции параллельно древесным волокнам, тем самым увеличивая прочность соединения.
Соединение между собой двух или более балок получается путем соединения балок (1) к металлическому коннектору (7). Коннектор (7) снабжен отверстиями или вертикальными пазами для прохождения через них болтов (8). При этом коннектор может быть выполнен любой формы и размера в зависимости от размеров строительной конструкций и необходимого числа присоединяемых к нему балок. Крепление каждой балки (1) к коннектору (7) осуществляется посредством металлического болта (8), вкрученного в резьбовое отверстие (5) втулки (3).
Предлагаемый узел соединения строительных конструкций  может быть простым и удобным в монтаже и обеспечивает повышение прочности и несущей способности соединения деревянных балок при строительстве структур трехмерных соединений для кровельных перекрытий.