УНИФИЦИРОВАННЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ КЛЕЕНЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БРУС

Полезная модель относится к элементам строительных конструкции и может быть использована для возведения стен деревянных жилых домов и других построек.
Известен клееный деревянный брус (Пат. РФ №2266376, опубл. 20.12.2005), содержащий, по меньшей мере, два продольных опорных выступа, продольные установочные пазы для размещения опорных выступов, аналогичных упомянутым. При этом установочные пазы расположены на противоположной от опорных выступов стороне бруса, для стыковки с аналогичным брусом. Сам брус состоит из пакета склеенных между собой досок и продольных вставок с образованием n пустотных камер, расположенных между параллельными досками пакета, где n больше 2. Внутренние доски пакета выполнены с продольным шипом и продольным пазом на узких сторонах этих досок, а продольные вставки вклеены между досками пакета по их краям. При этом вставки, расположенные между крайними в пакете досками и соседними с ними внутренними досками пакета, выполнены в виде брусков с прямоугольным сечением, а другие распорные несущие элементы выполнены в виде фигурных брусков.
Известная конструкция бруса обладает недостатком, заключающимся в использовании не менее трех брусков и двух досок разного профиля, расширенный станочный парк, сложную технологию и оснастку для изготовления известного клееного бруса, влекущих дороговизну.
Известен комбинированный брус (Пат. РФ №2261964, опубл. 10.10.2005), выполненный в виде короба, состоящего из двух вертикальных и двух горизонтальных деревянных стенок, скрепленных между собой посредством выступов и выемок. Внутренняя полость короба заполнена термоизолятором, а дополнительно на поверхности горизонтальных стенок параллельно продольной оси симметрии по всей длине комбинированного бруса выполнены пазы, в которых размещены вставки из теплоизоляционного материала. На внешних поверхностях горизонтальных стенок дополнительно выполнены пазы, в которых размещены упорные бруски для соединения комбинированных брусьев между собой. На вертикальных стенках изнутри закреплены ребра жесткости, на поверхностях которых, обращенных к вертикальным стенкам, вмонтированы пластины из теплоизоляционного материала.
Недостатками данного комбинированного бруса являются использование не менее трех пиловочных материалов разного профиля для изготовления комбинированного бруса и дополнительного упорного бруска для сборки при строительстве, а также использование нестандартных, для деревообработки, материалов и технологий. Все это требует увеличения трудозатрат, расширения традиционного в области деревянного домостроения технологического оборудования, повышения стоимости работ и продукции.
Из известных комбинированных клееных строительных брусьев для деревянного домостроения наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является клееный строительный брус (Пат. РФ №104584, опубл. 20.05.2011), включающий верхнюю, нижнюю и боковые пласти, широкие плоские доски, выполненные из пиломатериалов. Внутренняя полость клееного строительного бруса снабжена системой равномерно расположенных в ней каналов, образованных изготовленными из тонких пиломатериалов длинномерными ламелями, уложенными относительно друг друга по высоте бруса с зазорами, для размещения в них изоляционного заполнителя. Зазоры выдерживаются промежуточными брусками жесткости, а участки, предназначенные для формирования монтажных соединений бруса, снабжены короткомерными ламелями с образованием монолитных элементов.
Недостатками известного технического решения являются, индивидуальное, трудоемкое, многоэтапное, нетехнологичное формирование бруса, ограничивающее массовое производство и увеличивающее стоимость изделий, низкое боковое сцепление между сопрягаемыми ярусами брусьев из-за отсутствия профилированных поверхностей и уменьшенное сопротивление вертикальным нагрузкам и деформациям из-за использования тонких пиломатериалов внутреннего заполнения только в целях теплоизоляции.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в упрощении конструкции, снижении трудоемкости изготовления, увеличении сопротивления вертикальным нагрузкам и боковому сдвигу брусьев, удешевлении изделия в целом.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в предлагаемом унифицированном комбинированном клееном строительном брусе для деревянного домостроения, включающем верхнюю, нижнюю и боковые пласти, выполненные из пиломатериалов, верхняя и нижняя пласти имеют продольные шипы и продольные пазы идентичного профиля, образуют тепловлагоизолирующие стыки. При развороте на 180 градусов нижней пласти по горизонтали и вертикали относительно верхней, конструкцией бруса обеспечивается его соединение с аналогичным брусом, преимущественно с верхним внутренним выступом и верхним внешним краевым пазом. Внутренняя полость имеет не менее одного канала, образованного внутренними поверхностями пластей и разделительными продольными вертикальными вставками. Кроме этого результат достигается тем, что разделительные продольные вертикальные вставки могут быть выполнены из пиломатериала и идентичны боковым пластям. Разделительные продольные вертикальные вставки могут быть выполнены клееными с вертикальным размещением набора пиломатериала. Дополнительно к этому, боковые пласти могут быть выполнены клееными, с вертикальным размещением волокон набора пиломатериала или разделительные продольные вертикальные вставки выполненными из теплоизоляционного материала.
Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг.1, 2.
На фиг.1 изображено поперечное сечение предложенного бруса без продольных вставок, на фиг.2 - поперечное сечение предложенного бруса с продольными вставками.
Предложенный унифицированный комбинированный клееный строительный брус для деревянного домостроения содержит верхнюю 1, нижнюю 2 и боковые пласти 3 (например, доски) двух видов: одного - верхняя 1 и нижняя 2, другого - боковые 3. Верхняя 1 и нижняя 2 пласти бруса имеют продольные шипы 4 и продольные пазы 5 идентичного профиля, с разворотом на 180 градусов нижней пласти по горизонтали и вертикали относительно верхней. За счет шипов 4 и пазов 5 обеспечивается вертикальная стыковка с аналогичным брусом между ярусами, в том числе и при прокладке между брусьями уплотнительной ленты или других конструкционных утеплителей для фиксации от бокового сдвига. Конструктивная фиксация боковых пластей и вставок бруса осуществляется влагостойким склеиванием. Преимущественно верхний выступ (шип) выходит в помещение, а верхний краевой паз - наружу. Образовавшаяся внутренняя полость 6 имеет не менее одного канала 7, образованного внутренними поверхностями пластей и разделительными продольными вертикальными вставками 8. Все это упрощает конструкцию при снижении трудоемкости изготовления из-за уменьшения разновидностей используемых пиловочных материалов. Использование в конструкции верхнего краевого паза наружу с промежуточным шипом обеспечивают создание барьера по капиллярной водопроницаемости, а верхний выступ с промежуточным пазом обеспечивают снижение конвекционной теплопередачи.
Увеличения ассортимента изделий может быть осуществлено конструктивными изменениями структуры бруса, например, использованием не менее двух каналов, образованных введением разделительных продольных вертикальных вставок, которые могут быть выполнены из пиломатериала и как идентичны боковым пластям, так и при меньшей их толщине. Кроме разделительной функции при создании пустотных каналов 7, вертикальные вставки 8 увеличивают вертикальную жесткость бруса. Для более значительного увеличения вертикальной жесткости бруса, вертикальные вставки 8, или боковые пласти 3, в любом сочетании, могут быть выполнены клееными, с вертикальным размещением волокон набора пиломатериала. Древесина в таком положении выдерживает во много раз превосходящие нагрузки, в сравнении с горизонтальным положением волокон пиломатериала. Кроме того вертикальный набор может быть произведен из остатков пиловочной продукции, увеличивая выход пиломатериала и снижая количество отходов. При этом, в любом сочетании, вместо вертикальных вставок 8, увеличивающих жесткость, могут использоваться продольные вертикальные вставки 9 из теплоизоляционного материала или их комбинации с пиломатериалами, одновременно облегчающие брус.
Предлагаемый унифицированный комбинированный клееный строительный брус для деревянного домостроения при укладке ярусами может иметь конструктивные комбинации комплектующих брусьев при возведении стен деревянных жилых домов и других построек, в зависимости от их назначения, то есть адаптированным к условиям. Нижние несущие ярусы стен и брусья над проемами могут быть выполнены в вариантах повышенной вертикальной жесткости, промежуточные брусья стен - универсальные, а верхние - повышенной теплоизоляции, при одинаковом внешнем виде каждого.
Дополнительный положительный эффект адаптации предлагаемого бруса к условиям использования по обеспечению требуемой прочности отдельных фрагментов возводимых стен деревянных жилых домов усиливается снижением веса стен и нивелированием теплоотдачи по высоте стен. Это осуществляется за счет того, что более подогретые верхние слои воздуха в помещениях соприкасаются с менее теплопроводящими верхними ярусами брусьев стен, снижая теплопотери, что немаловажно при возведении «умных строений».
Предлагаемый брус предназначен для строительства жилых домов и других построек с традиционными способами ведения работ при применении традиционных комплектующих. Стандартный брус для климатических условий основных зон строительства деревянных жилых домов и других построек по ширине находится в диапазоне от 100 мм до 250 мм. Толщина внешних и внутренних досок для изготовления пластей бруса может находиться в диапазоне 20 мм-50 мм, что для производства унифицированного комбинированного клееного строительного бруса обеспечивает больший выход деловой древесины по сравнению с брусом из цельного массива древесины.
Предлагаемый спектр брусьев может быть изготовлен на деревообрабатывающих станках с использованием стандартного оборудования при обеспечении необходимых прочностных характеристик при уменьшенном весе и, вместе с тем, обеспечить снижение расхода древесины с обеспечением необходимых теплоизоляционных показателей за счет воздушных прослоек, создаваемых пустотными каналами и разделительных продольных вертикальных вставок, выполненных из теплоизоляционного материала.