СТЕНОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ
WALL STRUCTURE

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в строительстве при возведении малоэтажных отапливаемых и неотапливаемых зданий из древесины и древесных материалов различного назначения (жилые, общественные, промышленные и т.д.).
Широко известны стеновые конструкции деревянных зданий построечного изготовления из бревен или брусьев. Соединения бревен или брусьев по высоте реализуют различного рода постельными швами, а в углах, в местах сопряжения наружных и внутренних стен их выполняют при помощи врубок, замков, сопряжением типа «ласточкин хвост» и т.п. (Штефко И., Райнпрехт Л. Современное деревянное строительство: коттеджи, беседки, перголы. - М.: Издательство «Ниола-Пресс», 2006, с.27-28, ил. 2.1-2.5). Существенными недостатками таких стеновых конструкций являются:
- чрезмерно большая трудоемкость ручного изготовления узловых соединений бревен или брусьев, их сплачивания с выполнением сложных врубок и конопаткой швов;
- необходимость для качественного производства работ высококвалифицированной рабочей силы;
- большая трудоемкость монтажных работ;
- трудность обеспечения требуемой строительными нормами степени теплоизоляции наружных стен.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является конструктивное решение устройства стеновых конструкций из калиброванных бревен, цельных или клееных брусьев заводского изготовления, в состав которых, кроме внутреннего бревенчатого или брусчатого несущего слоя, также входят для повышения теплоизоляционной способности наружных стен деревянный элемент каркаса под обшивку стены, пароизоляция, наружная обшивка стены из досок, минераловатный утеплитель, расположенный между вертикальной поверхностью брусчатой части стены и дощатой обшивкой (М.М. Гаппоев, И.М. Гуськов, Л.К. Ермоленко и др. Конструкции из дерева и пластмасс. - М.: Издательство АСВ, 2004, с.354-356, рис.9.5.г). Врубки и подрезки в бревнах или брусьях в местах их сопряжения выполняют в заводских условиях по заранее нанесенной разметке на соответствующих станках. Требуемая степень теплоизоляции наружных стен легко достигается соответствующей толщиной эффективного минераловатного утеплителя. Однако, это известное конструктивное решение имеет следующие существенные недостатки.
1. Большая трудоемкость монтажных работ из-за наличия многочисленных брусьев, необходимостью конопатки горизонтальных постельных швов и достаточно сложных узловых сопряжении.
2. Отсутствие преимуществ крупноблочного скоростного монтажа.
3. Выполнение конструкций узловых сопряжении и примыканий на деревообрабатывающих станках не обеспечивает необходимой плотности стыков и, соответственно, не исключает потерь тепла и продуваемость швов из-за известных при механической обработке допусков.
4. Ограниченная степень пространственной жесткости здания из-за применения линейных и плоских конструкций с использованием податливых соединений между ними.
Техническим результатом, полученным от использования изобретения, является упрощение конструктивной схемы стенового ограждения, повышение его пространственной жесткости, эксплуатационной надежности и сокращение трудоемкости монтажа.
Задача решается за счет того, что в стеновой конструкции, состоящей из внутреннего несущего слоя, каркаса под обшивку стены, пароизоляции, щитов наружной обшивки и утеплителя, внутренний несущий слой выполнен из сборных дощатоклееных блоков горизонтальной разрезки, сопрягаемых в углах и примыканиях внутренних стен к наружным стенам при помощи дощатоклееных Г-образных и Т-образных вставок, при этом сборные дощатоклееные блоки и вставки, строганные только по одной боковой грани со стороны внутренних помещений, соединяют друг с другом по высоте стеновой конструкции на штырях, вклеенных в нижнюю грань каждого дощатоклееного блока или вставки при их изготовлении и в гнезда нижележащих смонтированных элементов при монтаже стеновой конструкции.
Кроме этого, в предлагаемой стеновой конструкции утепление наружных стен выполнено вспениванием клеевой композиции между щитами наружной обшивки, дощатоклееными блоками и вставками по мере их установки поярусно, при этом клеевая композиция примыкает' к неотстроганным боковым граням дощатоклееных блоков и вставок, а также к внутренним поверхностям щитов наружной обшивки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена стеновая конструкция с дощатоклееными блоками БД, Г-образными ВГ и Т-образными ВТ вставками; на фиг.2 - конструкция дощатоклееного блока БД; на фиг.3 - конструкция Г-образной вставки ВГ; на фиг.4 - конструкция Т-образной вставки ВТ; на фиг.5 - сопряжение дощатоклееных блоков БД со вставками ВГ и ВТ при помощи соединения «гребень в паз» (узлы «А» и «Б» с фиг.1); на фиг.6 - сопряжение дощатоклееных блоков БД со вставками ВГ и ВТ при помощи фанерных прокладок (узлы «А» и «Б» с фиг.1, вариант); на фиг.7 - разрез по стене с показом утеплителя и щита наружной обшивки.
Стеновая конструкция включает в себя внутренний несущий слой 1, каркас под обшивку стены 2, пароизоляцию 3, щиты наружной обшивки 4 и утеплитель 5. Внутренний несущий слой 1 выполнен из сборных дощатоклееных блоков 6 горизонтальной разрезки, сопрягаемых в углах и примыканиях внутренних стен к наружным стенам при помощи дощатоклееных Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок, при этом сборные дощатоклееные блоки 6 горизонтальной разрезки, а также Г-образные 7 и Т-образные 8 вставки наружных стен отстрагивают только по одной грани со стороны внутренних помещений и соединяют друг с другом по высоте стеновой конструкции на вклеенных в нижнюю грань каждого дощатоклееного блока 6 горизонтальной разрезки и дощатоклееных Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок штырях 9, которые при монтаже замоноличивают в гнездах 10 нижележащих смонтированных элементов. Утепление стеновой конструкции выполнено вспениванием клеевой композиции между щитами наружной обшивки 4 и дощатоклееными блоками 6 горизонтальной разрезки или дощатоклееными Г-образными 7 и Т-образными 8 вставками по мере их установки поярусно с одновременным приклеиванием к ним. Дощатоклееные Г-образные 7 и Т-образные 8 вставки могут быть изготовлены с углами, отличными от прямых углов, в зависимости от конфигурации наружных стен.
Предлагаемая стеновая конструкция собирается в следующем порядке. На традиционных технологических линиях заводов клееных деревянных конструкций изготавливают по проектным размерам прямоугольные дощатоклееные блоки 6, дощатоклееные Г-образные 7 и Т-образные 8 вставки. На верхних гранях изготовленных элементов 6, 7 и 8 по нанесенной разметке выбирают или высверливают гнезда 10 под штыри 9, а в нижнюю грань изготовленных элементов 6, 7 и 8 вклеивают штыри 9 также по заранее нанесенной разметке, при этом штыри 9 и гнезда 10 располагают на одной вертикальной прямой. Выполняют острожку одной из боковых граней дощатоклееных блоков 6, дощатоклееных Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок, которая будет находиться со стороны внутренних помещений. В предварительно выполненном фундаменте на верхней грани также предусматривают гнезда, шаг которых равен шагу штырей 9. Непосредственно перед монтажом дощатоклееных блоков 6, дощатоклееных Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок нижнего яруса гнезда в фундаменте заполняют клеевой композицией. Выполняют монтаж всех элементов первого яруса внутреннего несущего слоя 1: дощатоклееных блоков 6, дощатоклееных Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок, утапливая штыри 10 в гнездах фундамента, за счет чего обеспечивается фиксация всех монтируемых элементов в проектном положении. Соединения дощатоклееных блоков 6 с дощатоклееными Г-образными 7 и Т-образными 8 вставками выполняют при помощи простых известных приемов, например, «гребень в паз», на фанерных прокладках, зубчатых клеевых соединениях и т.п. Выставляют в проектное положение щиты наружной обшивки 4, устанавливая их на необходимом расстоянии от наружной грани несущего слоя 1 (в зависимости от требуемой толщины утеплителя 5). Высоту щитов наружной обшивки 4 принимают равной высоте внутреннего несущего слоя 1. К внутренней грани щитов наружной обшивки 4 крепят пароизоляцию 3. Выполняют теплоизоляцию первого яруса наружных стен при помощи утеплителя 5, располагая его между щитами наружной обшивки 4 и дощатоклееными блоками 6 или вставками 7 и 8. В гнезда 10, выполненные на верхних гранях дощатоклееных блоков 6, дощатоклееных вставок Г-образного 7 и Т-образного 8 очертания в плане заливают клеевую композицию и выполняют монтаж второго яруса внутреннего несущего слоя 1, при этом штыри 9 входят в гнезда 10 и там замоноличиваются при отверждении клеевой композиции. Далее вышеприведенные операции повторяют, устанавливая в соответствии с проектом окна, двери или какие-либо другие необходимые обрамления технологических проемов.
За счет применения в стеновой конструкции эффективных утеплителей 5 толщина дощатоклееных блоков 6, дощатоклееных вставок Г-образного 7 и Т-образного 8 очертания в плане внутреннего несущего слоя 1 может быть минимальной, равной 80-100 мм. Производство таких клееных элементов может быть осуществлено на любых отечественных заводах клееных деревянных конструкций по традиционным технологиям. Другие геометрические размеры дощатоклееных блоков 6, Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок определяют при разработке горизонтальной и вертикальной планировки помещений и назначают с учетом обеспечения устойчивости стен и пространственной неизменяемости конструкций возводимого объекта в целом. В большинстве случаев, например, для строительства жилых зданий, достаточная длина блоков не превышает 6,0 м, а высота их сечения 1,0 м, что технологически вполне приемлемо для заводов-изготовителей КДК.
В угловых сопряжениях стен и в местах примыкания внутренних стен к наружным в предлагаемой стеновой конструкции использованы дощатоклееные Г-образные 7 и Т-образные 8 вставки. Такой конструктивный прием позволил избежать сложных соединений отдельных блоков между собой под прямым углом, обеспечив герметичность этих узлов. Высота дощатоклееных вставок 7 и 8 назначается равной высоте соединяемых с их помощью дощатоклееных блоков 6. Та часть дощатоклееных Т-образных 8 вставок, которая располагается с внутренней стороны наружной стены, служит для сращивания с ней поперечной несущей стены или перегородки и выполняет роль контрфорсов, обеспечивающих устойчивость стен, а также используется как опора для балок перекрытия. Кроме этого, за счет пространственной формы в плане дощатоклееных Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок при монтаже стен отпадает необходимость временного раскрепления монтируемых элементов. Также дощатоклееные Г-образные вставки 7 в зависимости от проектного очертания здания в плане могут быть выполнены не прямоугольными, а с углами, отличными от прямых, что не вызывает каких-либо технологических затруднений.
Соединения дощатоклееных блоков 6, Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок предлагается выполнять на вклеенных в заводских условиях в их нижнюю грань штырях 9, выполненных из арматурной стали периодического профиля. При монтаже каждого последующего яруса штыри 9 заводят в гнезда 10 нижерасположенного яруса и замоноличивают в них на клеевых композициях, например, при помощи эпоксидных составов. Глубина вклейки должна быть не менее 10 диаметров штыря 9. Диаметр и форма гнезд 10 назначается с учетом неизбежных отклонений от проектных размеров и необходимости расположения внутренних поверхностей дощатоклееных блоков 6, Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок в одной вертикальной плоскости. Предлагается размещать штыри 9 у концов блоков 6 и вставок 7 и 8 и в их средней части, но не реже, чем 2 м друг от друга. Диаметр гнезд 10 принимать на 10 мм больше диаметра штырей 9.
Наряду с возможным использованием традиционных приемов утепления стен путем поштучной установки плитного или рулонного утеплителя в заявляемой конструкции предлагается утеплять стены, вспенивая клеевую композицию (например, на основе полиуретановых смол), залитую между щитами наружной обшивки 4 и дощатоклееными блоками 6 или вставками 7 и 8. Вспенивание смолы рекомендуется производить на высоту блоков (вставок) по ярусно по мере их монтажа. Это позволит заполнить все неплотности и обеспечить прикреивание утеплителя 5 к дощатоклееным блокам 6, Г-образным 7 и Т-образным 8 вставкам, а также к щитам наружной обшивки 4. Качество приклейки утеплителя 5 к поверхностям блоков 6 и вставок 7 и 8 будет обеспечено их шероховатостью, так как эти поверхности при изготовлении дощатоклееных элементов не строгаются.
После установки всех дощатоклееных блоков 6, Г-образных 7 и Т-образных 8 вставок вплотную друг к другу образуются гладкие поверхности стен, поскольку поверхности блоков и вставок, обращенные в помещение, заранее обработаны и отделаны на заводе. После монтажа стенового ограждения требуется лишь косметическая доработка внутренних поверхностей стен.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемая стеновая конструкция позволяет упростить конструктивную схему стенового ограждения, повысить его пространственную жесткость, эксплуатационную надежность и сократить трудоемкость монтажа на 25…30%.