Способ восстановления двутавровой деревянной балки и восстановленная двутавровая деревянная балка
METHOD OF WOODEN I-BEAM RESTORING AND RESTORED WOODEN I-BEAM

Предложенная группа изобретений относится к области строительства, а именно, к деревянной двутавровой балке, которая может быть использована в качестве опорной балки опалубки для бетонирования монолитных перекрытий, стен, колонн или в качестве основного постоянного несущего элемента в здании, сооружении, либо другой строительной конструкции.
Известно множество конструкций двутавровой деревянной балки.
Известна деревянная двутавровая балка, содержащая две полки и соединяющую их стенку, при этом полки выполнены, по меньшей мере, с одним продольным пазом для клеевого соединения со стенкой, имеющей ответный указанному пазу шип, при этом стенка имеет две наружные обкладки и, по меньшей мере, один металлический сердечник, проходящий, по меньшей мере, по части ее длины и заходящий в шип стенки [патент на полезную модель RU 82242, МПК Е04С 3/12, опубл. 20.04.1999].
Известна балка опалубки двутаврового сечения, содержащая полки и стойку, причем полки выполнены из бруса и снабжены продольными пазами прямоугольного сечения для размещения стойки, выполненной из листа, соединенной с полками в "шип" [патент на полезную модель RU 19072, МПК E04G 11/50, опубл. 02.02.2001].
Известна деревянная двутавровая клееная балка, содержащая две полки и соединяющую их стенку, в которой, с целью улучшения физико-механических и стоимостных характеристик, полки балки выполняются в виде набора дощечек из отходов обработки еловой древесины, не содержащих сучковых образований, стенка сделана из набора параллельных друг другу стандартных листов березовой фанеры, вдоль полок, по всей их длине, проточены два параллельных паза, в которые вставляются параллельные друг другу шипы, являющиеся окончанием сборки из фанерных листов, составляющих стенку, при этом сборка дощечек в полки, склеивание листов фанеры в стенку и заполнение пазов реализуется клеем на основе формальдегидной смолы, а все открытые поверхности балки защищаются от внешних воздействий фенольным пленочным покрытием [заявка на изобретение RU 2005141814, МПК Е04С 3/12, опубл. 10.07.2007].
Известны также способы изготовления двутавровой деревянной балки.
Например, известен способ изготовления клеефанерной балки двутаврового сечения, включающий склеивание стенки балки с поясами, при этом перед склеиванием поясов со стенкой заготовку для каждого пояса, склеенную по пластям досок или выполненную из цельного бруса, распиливают вдоль по диагонали ее прямоугольного сечения [патент на изобретение RU 2052043, МПК Е04С 3/12, опубл. 10.01.1996].
Известен другой способ изготовления дополнительного зубчатого соединения деревянных частей посредством режущего инструмента с вращением вокруг его оси, как, например, курсора, при этом изменение высоты пальца осуществляют также посредством направления режущего инструмента в направлении выреза, а также против этого направления, т.е. перпендикулярно в направлении его оси [патент на изобретение RU 2387535, МПК B27F 1/16, Е04С 3/12, опубл. 27.04.2010].
Стоит отметить, что для изготовления новых балок заготавливается огромное количество хвойной и березовой древесины. Однако способы восстановления использованных или поврежденных при эксплуатации балок не известны. При этом в настоящее время на строительных площадках накапливается огромное количество непригодных для дальнейшего использования двутавровых деревянных балок, от которых вынуждены избавляться: пилить, сжигать, вывозить на свалки. Возникает экологическое загрязнение окружающей среды. Таким образом, переработка балочной некондиции решает одновременно экономическую и экологическую проблемы.
Техническим результатом заявляемой группы изобретений является снижение потребления лесных ресурсов на изготовление двутавровых деревянных балок при сохранении их эксплуатационных свойств.
Заявляемый технический результат в части способа достигается за счет того, что способ восстановления двутавровой деревянной балки включает разделение непригодных для дальнейшего использования двутавровых деревянных балок на три части, включающие, соответственно, полки и стенку, соединение между собой полученных отрезков соответствующих стенок и полок до заданной длины, образование в полученных полках поверх старого шипового соединения новых пазов для соединения со стенкой, образование в стенках шипов для соединения с полками, соединение полок со стенкой с образованием двутавровой деревянной балки.
Возможны варианты, при которых:
- для соединения с полками используют стенку, полученную на этапе разделения непригодных для дальнейшего использования двутавровых деревянных балок;
- для соединения с полками используют новую стенку;
- перед разделением непригодных для дальнейшего использования двутавровых деревянных балок проверяют их на наличие в них металлических включений;
- перед разделением непригодных для дальнейшего использования двутавровых деревянных балок очищают их от остатков бетона;
- перед соединением между собой полученных отрезков соответствующих стенок и полок до заданной длины осуществляют отторцовывание от них дефектов, трещин или мест с наличием посторонних включений;
- соединение между собой полученных отрезков соответствующих стенок и полок до заданной длины осуществляют с помощью их сращивания;
- перед образованием в полученных полках поверх старого шипового соединения новых пазов для соединения со стенкой осуществляют обработку поверхности полок, например, с помощью строгания.
Заявляемый технический результат в части устройства достигается за счет того, что восстановленная двутавровая деревянная балка, полученная указанным способом, содержит две полки и соединяющую их стенку, при этом в полках поверх уже использованного шипового соединения образованы новые пазы, в которые вставлена стенка с помощью предварительно образованных в ней шипов и зафиксирована в них с помощью клеевого соединения.
Таким образом, заявляемая группа изобретений позволяет значительно снизить потребление лесных ресурсов на изготовление двутавровых деревянных балок при сохранении их эксплуатационных свойств.
На Фигуре представлена восстановленная двутавровая деревянная балка.
Для восстановления двутавровой деревянной балки (Фиг.) собирают непригодные для дальнейшего использования двутавровые деревянные балки или их обломки любых длин (предпочтительно от 0,5 м) и любых производителей. Высота профиля балки обычно составляет 160 и 200 мм, но возможно использование любых по высоте балок.
При необходимости специальным прибором проверяют наличие в них металлических включений, например гвоздей, саморезов, скоб и др. А также при необходимости очищают их от остатков бетона и бетонного молочка с помощью механического инструмента, например кордщетки и др.
Далее на форматном станке или другими пилами разделяют непригодные для дальнейшего использования двутавровые деревянные балки на три части, первая из которых включает стенку 1, а две других части включают полки 2.
При необходимости осуществляют отторцовывание от полученных обрезков полок и стенок дефектов, трещин или мест с наличием посторонних включений.
Затем соединяют между собой полученные отрезки соответствующих стенок 1 и полок 2 до заданной длины (обычно 2,5 м, но, не ограничиваясь данным значением), например, с помощью сращивания на линии сращивания. Возможен вариант, при котором переклеивают слои материала в шахматном порядке в прессе (чтобы исключить прямые и сквозные соединения) для достижения максимальной прочности и надежности по всей длине.
При необходимости осуществляют обработку поверхности полок 2, например, с помощью их строгания. При строгании возможно занижение прежних размеров полок 2 до допустимых значений без потери их качества и несущей способности.
В полученных полках 2 поверх старого шипового соединения 3 (остатки вклеенных шипов стенки), оставшегося от предыдущей балки, из которой была получена полка 2, образуют новые пазы 4 для соединения со стенкой 1.
В стенках 1 образуют шипы 5 для соединения с полками 2 и соединяют полки 2 со стенкой 1 с образованием двутавровой деревянной балки. При этом в зависимости от необходимой высоты балки для соединения с полками 2 могут использовать стенку 1, полученную на этапе разделения непригодных для дальнейшего использования двутавровых деревянных балок, или новую стенку. Например, в случае необходимости получения балки высотой 200 мм используют новую стенку, а для получения балки высотой 160 мм могут использовать стенку, отделенную от непригодной для дальнейшего использования балки высотой 200 мм.
При необходимости в полки 2 и стенку 1 добавляют новый неиспользованный древесный материал. При этом если конструкция старой стенки 1 слабая или ненадежная, то для усиления ее обклеивают наружными слоями 6 тонкой фанеры или шпона.
На завершающем этапе балку покрывают краской для придания ей товарного вида.
С помощью описанного способа удается получить восстановленную двутавровую деревянную балку (Фиг.), которая содержит две полки 2 и соединяющую их стенку 1, при этом в полках 2 поверх уже использованного шипового соединения 3 образованы новые пазы 4, в которые вставлена стенка 1 с помощью предварительно образованных в ней шипов 5 и зафиксирована в них с помощью клеевого соединения (не показано). При этом количество шипов 5 и соответствующих им пазов 4 может быть выбрано любое, в том числе, не зависимо от того, сколько их было в шиповом соединении 3 ранее использованной балки. Стенка 1 может быть выполнена из фанеры, LVL, комбинированный массив фанеры, плиты ВВП, LVL или древесины (без потери жесткости и прочности по всей длине). Полки 2 могут быть выполнены из древесины, LVL и др.
Таким образом, удается значительно сократить затраты древесины на изготовление двутавровых деревянных балок за счет восстановления непригодных к использованию двутавровых деревянных балок.