СТРОИТЕЛЬНЫЙ БРУС

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении малоэтажных домов в качестве самонесущих стеновых элементов, выполненных в виде панелей, бруса и пр. из древесины.
Известен строительный брус, включающий пакет досок, выполненных из чередующихся слоев, в одних из которых доски установлены в ряд по высоте с продольными волокнами, ориентированными параллельно продольной оси балки, и склеенных по вертикальным плоскостям, и усиливающий элемент, выполненный в виде преднапряженной петлевидной затяжки, закрепленной под нижней гранью балки с схватыванием упоров, размещенных между чередующими слоями (См. МПК Е 04 С 3/12, Е 04 С 3/392 авторское свидетельство СССР №1150329 опубл. 15.04.85 г.)
Недостатками известного строительного бруса являются:
- Сложная конструкция, обусловленная выполнением усиливающего элемента в виде преднапряженной петлевидной затяжки, закрепленной под нижней гранью балки с схватыванием упоров, размещенных между чередующими слоями;
- Большая трудоемкость изготовления, обусловленная сложной конструкцией.
Известен универсальный строительный брус, включающий деревянные брусья, выполненные различной длины с одинаковым шагом и со сквозными отверстиями, в которых расположены нагели, при этом отверстия коротких
брусьев совпадают с отверстиями длинных брусьев (См. МПК Е 04 В 1/10 патент Российской Федерации №2155840 опубл. 10.09.2000 г.) Недостатками известного бруса являются:
- Низкая прочность конструкции, обусловленная наличием сквозных отверстий в деревянных брусьях, ослабляющих поперечное сечение и уменьшающих момент сопротивления при действии внешних нагрузок;
- Невозможность соединения строительного бруса друг с другом в конструкцию в виде плит, стен и пр. без дополнительных соединительных элементов.
Наиболее близким к заявляемому является строительный брус, включающий пакет досок, соединенных между собой клеевым соединением и дополнительными фиксирующими элементами, выполненными в виде укороченных вкладышей и нагелей, установленных в поперечные отверстия (См. МПК Е 04 С 3/12 авторское свидетельство СССР №1716035 опубл. 29.02.92 г.)
Недостатками известного устройства являются:
- Низкая прочность, обусловленная наличием пазов и поперечных отверстий, ослабляющих поперечное сечение и уменьшающих момент сопротивления действию внешних нагрузок;
- Низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные нарушением свойств клеевого соединения в течении длительного времени из-за неблагоприятных климатических условий особенно при промерзании строительных конструкций;
- Сложная конструкция, обусловленная наличием укороченных вкладышей и нагелей, установленных в поперечные отверстия;
- Большая трудоемкость и себестоимость изготовления, обусловленные сложной конструкцией;
Техническим результатом заявляемого решения является увеличение прочности и эксплуатационных характеристик при упрощении конструкции и снижении себестоимости изготовления.
Сущность технического решения заключается в том, что строительный брус, содержащий пакет досок, соединенных между собой клеевым соединением и дополнительными фиксирующими элементами в виде нагелей, доски в пакете расположены со смещением относительно друг друга с образованием на одной стороне пазов, а на другой - выступов, а нагели последовательно соединяют каждую последующую доску с предыдущей доской пакета и установлены по длине пакета под углом 40°-60° к плоскостям досок пакета в плоскостях, перпендикулярных направлению волокон досок, при этом нагели расположены с образованием между собой угла 60°-100°.
Заявляемая полезная модель имеет отличия от прототипа в существенных признаках:
- доски пакета расположены со смещением относительно друг друга с образованием на одной стороне пазов, а на другом - выступов;
- нагели последовательно соединяют каждую последующую доску пакета с предыдущей;
- нагели установлены по длине пакета под углом 40°-60° к плоскостям досок пакета;
- нагели установлены в плоскостях, перпендикулярных направлению волокон досок пакета, по длине пакета; нагели расположены с образованием между собой угла 60°-100°.
Следовательно предложенная полезная модель соответствует критерию «новизна».
Расположение досок в пакете со смещением относительно друг друга с образованием на одной стороне пазов, а на другой стороне выступов позволит производить сборку строительных конструкций таких как панелей, стен и пр. без дополнительных элементов соединения и обработки, что позволит обеспечить прочное соединение и снизить трудоемкость изготовления как самого строительного бруса, так и строительной конструкции в целом.
Последовательное соединение каждой последующей доски с предыдущей нагелями обеспечивает надежное соединение досок пакета, тем самым также увеличивая прочность и упрощая конструкцию.
Установка их по длине пакета под углом 40°-60° к плоскостям досок пакета в плоскостях, перпендикулярных направлению волокон досок,
позволит увеличить момент сопротивления действию внешних нагрузок, и тем самым увеличить прочность строительного бруса.
При выполнении угла меньше 40° не обеспечивается соединение двух досок пакета, а при значении больше 60° уменьшается момент сопротивления действию внешних нагрузок, так как воспринимаемое усилие нагелем от действия внешней нагрузки будет распространяться на меньшую площадь поперечного сечения нагеля, тем самым снижая прочность строительной конструкции.
Расположение нагелей с образованием между собой угла 60°-100° обеспечивает увеличение прочности конструкции особенно при действии внешней нагрузки с двух сторон, величина воздействия которой будет уменьшаться за счет встречного направления действия сил, которые будут уравновешивать друг друга и уменьшать степень воздействия на несущий элемент.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен строительный брус в сборе; на фиг.2 - то же при расположении нагелей с углом между ними 60°-100°; на фиг.3 - то же в аксонометрии;
Строительный брус содержит доски 1, расположенные со смещением относительно друг друга с образованием пазов 2 и выступов 3, связанные между собой слоями 4 клея, дополнительными фиксирующими элементами, выполненными в виде нагелей 5, установленных под углом 40°- 60° по
отношению к плоскостям досок пакета, в плоскостях, перпендикулярных направлению волокон досок пакета.
Собирается строительный брус следующим образом. Устанавливают одну доску 1 в приспособление (на чертеже не показано), наносят на поверхность слой клея 4, располагают со смещением вторую доску 1, прижимают усилием до полной полимеризации слоя клея, сверлят отверстия под углом, например, 40° к плоскости досок по длине таким образом, чтобы оно было получено и в первой доске 1. После чего, в полученные отверстия, устанавливают квадратные нагели 5, размеры сторон квадрата которых равен диаметрам отверстий, соединяя таким образом две первые доски пакета. Далее наносят слой клея 4 на поверхность второй доски 1 и технологические операции по соединению следующих досок пакета производят аналогично описанному выше технологическому процессу. Последнюю доску 1 пакета просто приклеивают к предыдущей доске, обеспечивая таким образом эстетический вид наружной поверхности несущего элемента.
Применение строительного бруса позволит увеличить прочность как самого строительного бруса, так и строительной конструкции в целом, упростить конструкцию, снизить трудоемкость изготовления, улучшит внешний вид строительных конструкций при сборке из них стеновых панелей, стен и пр.