ПРОФИЛИРОВАННЫЙ КЛЕЕНЫЙ БРУС

Полезная модель относится к области наземного строительства, а именно к клееным деревянным конструкциям, которые могут быть использованы в качестве сборных несущих элементов в деревянном домостроении для образования вертикальных ограждающих конструкций.
Деревянный клееный брус - один из дорогих типов материалов, которому обеспечено широкое применение в частном загородном строительстве. Здания, построенные из этого типа бруса, отличаются высокой прочностью и долговечностью, однако строительство потребует больших расходов. Клееный брус - особый материал, отличающийся целым набором преимуществ, хотя он не лишен определенных недостатков.
Деревянные дома из клееного бруса пользуются популярностью из-за особой структуры материала: он не является цельным, а изготавливается из тонких досок-ламелей, соединенных между собой с помощью клея. Число ламелей варьируется от 2 до 5, от их количества зависит толщина готового материала. Все доски подбираются с особой тщательностью, что позволяет в итоге получить стройматериал с идеально ровными поверхностями и высушиваются, что предотвращает растрескивание бруса при использовании. Кроме того, особая структура обеспечивает клееному брусу целый ряд преимуществ:
- технологичность,
- небольшая величина усадки, не требующая долгого срока отстаивания стен,
- фасадам из клееного бруса не нужна облицовка.
Клееный брус получают с применением клея разных видов: полиуретанового (ПУ), поливинилацетатного (ПВА) либо МУФ. По степени опасности клеи делятся на группы и могут быть безопасными (FC0), потенциально опасными (FC1), непригодными для использования в жилых помещениях, опасными (FC2).
Качество готовых материалов из древесины зависит от многих параметров - породы древесины и качества исходного лесоматериала, профессионализма станочников, соблюдения технологии сушки пиломатериалов и производства готовых изделий. Еще одним фактором, который оказывает существенное влияние на качество и внешний вид пиломатериалов, а также их механические свойства, является способ распила древесины, который определяет текстуру доски.
Известен комбинированный клееный брус с поперечным креплением по патенту на полезную модель РФ №114982, МПК Е04С 3/292, опубл. 20.04.2012 г. Брус состоит из трех продольных и двух поперечных ламелей. Две продольные профилированные и две поперечные ламели склеены между собой с образованием сквозного продольного отверстия, которое заполнено утеплителем. Между полученным клееным строительным элементом и третьей ламелью размещен формованный профилированный утеплитель, склеенный с прилегающими к нему ламелями. Все элементы бруса склеены высокопрочным влагонепроницаемым клеем. Наличие двух слоев утеплителей повышает теплозащитные свойства клееного бруса. Наружные продольные профилированные ламели соединены между собой сверху и/или снизу поперечными связями, например в виде скоб. Наличие поперечных связей повышает прочность бруса.
Известен «Профилированный утепленный брус с повышенной прочностью на сжатие» по полезной модели РФ №143088 от 05.03.2014 опубл. 10.07.2014 Бюл. №19.
Профилированный утепленный брус с повышенной прочностью на сжатие содержит наружные продольные профилированные ламели, утеплитель, склеенный с ламелями высокопрочным влагонепроницаемым клеем, и поперечные связи в виде коннекторов, которые установлены снизу и/или сверху бруса, и концевые части которых закреплены в выемках, выполненных в наружных продольных профилированных ламелях, при этом брус дополнительно с внутренней стороны каждой наружной продольной ламели содержит слой из склеенных между собой ламелей поперечного распила, а в местах расположения коннекторов - из ламелей продольного распила, причем наружные продольные ламели и внутренний слой ламелей склеены между собой высокопрочным влагонепроницаемым клеем, а ламели продольного распила внутреннего слоя дополнительно скреплены с наружными продольными ламелями металлическими саморезами.
Известна двутавровая балка, по патенту Франции №2574838 от 13.12.1984 опубл. 20.06.1986 «Усовершенствование двутавровых балок, в основном из древесины».
Двутавр содержит два параллельных выступа с продольным направлением древесины, являющихся твердой древесиной, в которой волокно параллельно осям выступа.
Эти два выступа соединены друг с другом посредством перемычки, образованной продольными элементами из массива дерева, имеющие волокна параллельно оси, а также поперечных элементов, соединяющих эти элементы вместе. Это соединяющее полотно образовано продольными элементами из цельной древесины с волокнами, идущими параллельно оси и поперечными элементами, соединяющими эти продольные элементы вместе так, чтобы противодействовать скручиванию, которому указанные продольные элементы подвергаются в результате механических напряжений.
Задачей полезной модели является создание профилированного клееного бруса с хорошими прочностными свойствами при его одновременном удешевлении.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является достаточно высокая прочность на прогиб клееного сотового бруса.
Технический результат достигается тем, что профилированный клееный брус состоит из двух параллельно расположенных деревянных ламелей, соединенных между собой на одинаковом расстоянии друг от друга вклеенными вставками с образованием воздушных полостей, при этом вставки выполнены склеиванием не менее трех слоев ламелей поперечного и продольного распила, при этом ламель с перпендикулярным расположением волокон по отношению к другим располагается по центру вставки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан вид в  профилированного клееного бруса с поперечными связями в виде бруска.
На фиг. 2 - вид вставки.
Профилированный клееный брус состоит из двух параллельно расположенных деревянных ламелей 1, склеенных в свою очередь минимум из двух ламелей, соединенных между собой на заданном расстоянии друг от друга вклеенными вставками 2 с образованием воздушных полостей.
Вставки 2 выполнены склеиванием не менее трех слоев ламелей, при этом ламель 3 с перпендикулярным расположением волокон по отношению к другим располагается в центральной части вставки (фиг. 2). Слои склеены высокопрочным влагостойким клеем.
Расстояние между вставками вдоль профилированных продольных ламелей выбирается в зависимости от необходимых прочностных свойств конструкции профилированного клееного бруса и технологических возможностей и составляет 40-120 см.
В частности оно может быть 80 см. Ширина (толщина) продольных ламелей 6 см. Ширина вставки равна расстоянию между профилированными ламелями 10-20 см.
Для более крепкого соединения ламелей вставок и с профилированными продольными ламелями при сборке используют высокопрочный влагостойкий клей.
Желательна предварительная пропитка стенок ламелей бактерицидным составом, например раствором медного купороса.
Прочностные характеристики заявляемого профилированного клееного бруса приведены в таблице 1, полученные экспериментальным путем в сравнении с цельным профилированным брусом, изготовленным из одной породы дерева.
Из таблицы 1 видно, что конструкция профилированного полого клееного бруса существенно компенсирует потерю прочности по сравнению с цельным брусом, так как разнонаправленные волокна ламелей не позволяют вставкам разрушиться под воздействием напряжений скалывания.
Полая часть профилированного клееного бруса, а именно воздушные полости могут заполняться утеплителем, с коэффициент теплового сопротивления R=3, к примеру, уплотненной эковатой.
Преимущества заявляемой полезной модели:
1) Заявляемый брус более теплый по сравнению с клееным цельным брусом за счет возможности использования в конструкции стены эффективного утеплителя. Например, при использовании эковаты коэффициент теплового сопротивления R=3.
2) Заявляемый брус достаточно прочный даже при существенном увеличении воздушных полостей стенового бруса.
3) Заявляемый брус более дешевый за счет существенной экономии сырья при производстве сотового бруса.