СЛОИСТАЯ ДЕРЕВЯННАЯ КЛЕЕНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности в частности к производству клееных деревянных конструкций, которые могут быть использованы в строительстве в виде несущей балочной конструкции в зданиях и сооружениях различного назначения.
Известна деревянная клееная конструкция (Ковальчук Л.М. «Производство деревянных клееных конструкций», М., «Лесная пром-сть», 1987. с. 127, 142-143 с. 6-9), включающая отдельные слои древесины, склеенные между собой по пласти.
Недостатком этой конструкции является необходимость обеспечения высоких требований к качеству всех слоев древесины, формирующих конструкцию, поскольку сборка пакета конструкции осуществляется без учета характера ее нагружения при эксплуатации.
Известна слоистая деревянная клееная конструкция, (Куликов В.А., Леонтьева М.М., Грудкина Н.А. Использование клееных элементов и лиственницы в производстве деревянных домов: Обзор. Информ. - М.: ВНИПИЭИлес-пром, 1987. - (Механическая обработка древесины; Вып. 13). - с. 5-6.), в которой склеиваемые слои древесины расположены в поперечном сечении в зависимости от характера нагружения при эксплуатации, при этом более прочные слои располагают в зонах максимальных напряжений, относящихся к поясам конструкции.
Недостатком данной слоистой деревянной клееной конструкции является ее нетехнологичность: требуется сортировка слоев по сортам и породам, при этом для обеспечения высоких прочностных показателей слоев, применяемых в поясах конструкции, необходима их подготовка посредством вырезки дефектов и склеивания по длине, что приводит к увеличенному расходу древесины и клея, а также увеличению трудозатрат.
Известна слоистая деревянная клееная конструкция, (Варфоломеев Ю.А. Усиление клееных деревянных конструкций с помощью многослойного клееного материала из однонаправленного шпона. - Деревообрабатывающая промышленность. Спецвыпуск, 2010. - с. 35 - 37.), в которой наиболее напряженные зоны конструкции усилены многослойным клееным материалом из однонаправленного шпона.
Недостатком данной слоистой деревянной клееной конструкции является отсутствие ориентации расположения клеевых слоев в многослойным клееным материалом из однонаправленного шпона по отношению к наружным пластям внутренних слоев конструкции, что сказывается на ее жесткости и противодействию изгибу, поскольку многослойный клееный материал из однонаправленного шпона при нагрузке, направленной перпендикулярно плоскости склеенных слоев шпона обладает достаточно высокой эластичностью.
При этом, известно, что нормативные значения модуля упругости при изгибе конструкционных пиломатериалов в зависимости от их марок находятся в интервале от 6,3 до 19, 2 ГПа (Межгосударственный стандарт ГОСТ 33080-2014 Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения. - М.: Стандартинформ, 2015, с. 3)
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение процесса изготовления и повышение прочности и устойчивости слоистой деревянной клееной конструкции за счет формирования верхнего и нижнего поясов из материала, не требующего дополнительного сортирования и обработки, а также имеющего повышенные, по сравнению с древесиной, нормативные значения модуля упругости при изгибе.
Таким материалом на основе древесины, нормативные значения модуля упругости при изгибе, которого, значительно превосходят аналогичный показатель конструкционных пиломатериалов и многослойного клееного материала из однонаправленного шпона, является брус многослойный клееный из шпона, жесткость которого обусловлена наличием в его конструкции от двух да пяти поперечных слоев шпона в зависимости от заданной толщины. Нормативные значения модуля упругости при изгибе бруса многослойного клееного из шпона в зависимости от его марок находятся в интервале от 7,0 до 12,0 МПа (Межгосударственный стандарт ГОСТ 33124-2014 Брус многослойный клееный из шпона. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2015, с. 6)
Поставленная задача достигается тем, что в слоистой деревянной клееной конструкции, включающей отдельные слои древесины, склеенные между собой по пласти, которые расположены в поперечном сечении в зависимости от характера нагружения при эксплуатации и при этом более прочные слои расположены в зонах максимальных напряжений, относящиеся к поясам конструкции, согласно полезной модели, пояса слоистой деревянной клееной конструкции выполнены из бруса многослойного клееного из шпона, при этом брус многослойный клееный из шпона расположен так, что его клеевые слои образуют двухгранный угол от нуля до девяноста градусов с наружными пластями внутренних слоев конструкции.
Сущность разработки поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена слоистая деревянная клееная конструкция в аксонометрии. На фиг. 2 изображены поперечные сечения слоистой клееной деревянной конструкции, где: а - поперечное сечение, в котором брус многослойный клееный из шпона расположен так, что его клеевые слои образуют двухгранный угол с наружными пластями внутренних слоев конструкции, равный девяноста градусам; б - поперечное сечение, в котором брус многослойный клееный из шпона расположен так, что его клеевые слои образуют двухгранный угол с наружными пластями внутренних слоев конструкции, равный ноль градусов. На фиг. 3 изображена схема технологического процесса изготовления слоистой деревянной клееной конструкции.
Слоистая деревянная клееная конструкция (фиг. 1) включает внутренний элемент, сформированный из слоев древесины 1, например, досок, а также верхний 2 и нижний 3 пояса в виде бруса многослойного клееного из шпона.
Слоистая деревянная клееная конструкция изготавливается следующим образом.
После сортировки деревянные заготовки подают к клеенаносящему устройству 4 для нанесения клея на пласти заготовок 1, параллельно на аналогичном оборудовании 5 наносят клей на пасти поясов 2 и 3, изготовленных из бруса многослойного клееного из шпона, далее из подлежащих склеиванию заготовок 1 и поясов 2 и 3 с нанесенным на их пласти клеем выполняют сборку пакета конструкции 6, после чего собранный пакет конструкции транспортируют к запрессовочному устройству 7, где осуществляется запрессовка конструкции с последующей выдержкой под давлением до набора клеевыми соединениями необходимой прочности, после выгрузки склеенной конструкции 6 из запрессовочного устройства 7 осуществляют ее окончательную механическую 8 и защитную обработку 9.
Данная клееная деревянная конструкция прочная и жесткая, т.е. хорошо работает на изгиб. Она может быть использована в строительстве в виде балок или элементов ферм. Кроме того, не требуется сортировка внутренних слоев по сортам, что снижает трудозатраты при ее производстве, а технологический процесс изготовления предлагаемой конструкции легко поддается механизации и перестройке в соответствии с изменением типоразмерных требований к изделию.