ТОРЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛИННОМЕРНОГО ЭФФЕКТИВНОГО СТЕНОВОГО БРУСА

Полезная модель относится к строительной индустрии, а именно к элементам сруба деревянного брусового дома.
Строительство усадеб из древесины в традициях русского народа [В.Н. Рудаков, А.Ю. Сопоцько «Планировка и ремонт сельского жилого дома»,М., Россельхозиздат, 1987 г., стр. 108-113], существенным недостатком которых является сложность выполнения плотницких ручных работ и потребление большого количества древесины на месте строительства (много идет в отходы). Такие дома хорошо сохраняют тепло, имеют толстые стены и не продуваемые угловые соединение с остатком, но из-за ограниченности длины бревен [Б.Н. Уголев «Древесиноведение и лесное товароведение», М., МГУЛ, 2010 г., стр. 297] требуется их наращивание по длине, также требуется более глубокая внутренняя отделка и они долго возводятся.
Известно выполнение стен деревянных домов из бруса, сплачивание венцов и брусьев в венце при сборке такого дома и герметизация стен проще [Журнал «Ремонт и строительство» №6,2000 г. и В.М. Масютин «Современный усадебный дом», М., Росагропромиздат, 1990 г., стр. 117], но по прежнему не исключает высокопрофессиональных плотницких ручных работ на месте строительства при сопряжении углов венцов, врубке перегородок и сращивании по длине брусьев и укладке герметизатора с последующим двойным проконопачиванием. При этом толщина стен остается значительной (в целях сохранения тепла) и на них требует значительных объемов крупномерной ценной древесины, а так же требует дополнительных крепежных элементов при угловом соединении на ус и сращивании в торец по длине в целях исключения (сокращения) проникновения влаги и утечки тепла.
Бревна по длине сращивают прямым шипом [A.M. Шепелев «Как построить сельский дом» Россельхозиздат, М., 1985 г., стр. 150-156].
Более простыми по конструкции являются брусчатые стены. Брусья по длине соединяют например, круглыми нагелями.
Брусья изготавливают из бревен путем пиления, и наиболее распространенной является их длина 3,0-6,5 метра [Б.Н. Уголев «Древесиноведение и лесное товароведение», М., МГУЛ, 2010 г., стр. 297],что объясняется сбежистостью бревна и удобством транспортировки ценных хвойных пород (лиственницы и кедра) от мест произрастания в районы наиболее интенсивного строительства (например из Восточной Сибири в Подмосковье или в зарубежные регионы).
Недостатком является то, что расход древесины остается значительным, стены изготавливаются из одной породы, имеют видимые и не прочные места соединений по длине бревен в венце, подверженные влиянию атмосферных осадков, снижающих срок эксплуатации здания и приводящие к значительным утечкам тепла.
Более близкой по техничекой сути является конструкция бруса [Патент РФ на полезную модель №87185], в которой несуще-ограждающие элементы (НОЭ) соединены друг с другом деревянными перемычками, состоящими из двух равных по длине и высоте половинок и выполненных наборными.
Конструктивное исполнение перемычек и венца в целом позволяет изготавливать брус большей длины в заводских условиях. Но основным недостатком является видимое открытое торцевое соединение НОЭ в местах сращивания по длине, что не исключает попадания влаги на перемычки, изготавливаемые, как правило, из менее ценных пород. Это снижает сроки эксплуатации построенных зданий.
Близким по технической сути, а также по защищенности от осадков, и по исключению утечек тепла, является "Угловое соединение стенового бруса с остатком" [Патент РФ на полезную модель №152177], где ширина больше его высоты, с элементами сопряжения в виде вертикального выступа-упора на одном из концов бруса для углового соединения венца сруба и элементами герметизации в виде двух продольных сквозных пазов полукруглого сечения с закрепленными в них шнуровыми герметизаторами на нижней стороне бруса, на верхней стороне которого соответственно шнурам выполнены две зеркальные относительно друг друга опорные продольные плоские площадки, а НОЭ в нем соединены друг с другом деревянными перемычками, состоящими из двух равных по длине и высоте половинок и выполненными наборными, причем половинки соединены с НОЭ шурупами, а пространство между элементами и перемычками заполнено наполнителем, при этом угловые перемычки имеют в местах углового сопряжения толщину, равную половине высоты бруса, и ширину, равную ширине деревянных перемычек, причем остаток перемычки имеет толщину, равную толщине бруса, а торцевая часть перемычки защищена доской, закрепленной шурупами, и соединены между собой брусками и шурупами, и накладки, аналогичные НОЭ.
Недостатком такой конструкции, хотя и исключающей утечку тепла, при торцевом соединении НОЭ стенового бруса является снижение прочности на изгиб (под действием собственного веса) при транспортировке и операциях при монтаже из-за того, что в местах сопряжения перемычки имеют толщину, равную половине высоты бруса, а этого недостаточно при значительной длине бруса (возможен его излом).
Наиболее близким аналогом является "Торцевое соединение длинномерного стенового бруса "[Патент РФ на полезную модель №164981], где ширина больше его высоты, с элементами сопряжения в виде вертикального выступа-упора на одном из концов бруса для углового соединения венца сруба и элементами герметизации в виде двух продольных сквозных пазов полукруглого сечения с закрепленными в них шнуровыми герметизаторами на нижней стороне бруса, на верхней стороне которого соответственно шнурам выполнены две зеркальные относительно друг друга опорные продольные плоские площадки, а несуще-ограждающие элементы (НОЭ) в нем соединены друг с другом деревянными перемычками, состоящими из двух равных по длине и высоте половинок и выполненными наборными, причем половинки соединены с НОЭ шурупами, а пространство между элементами и перемычками заполнено наполнителем, при этом перемычки в местах сопряжения имеют ширину, равную ширине перемычек углового сопряжения, а остаток перемычки имеет толщину, равную толщине бруса, при этом торцевая часть перемычки защищена доской, закрепленной шурупами, соединены между собой брусками и шурупами, накладки, аналогичные НОЭ, согласно полезной модели, стеновые перемычки имеют в местах торцевого соединения НОЭ толщину, равную (3/5-2/3) высоты бруса, при этом половинки перемычек усилены двумя металлическими элементами, состоящими из двух пластин, соединенными между собой шарнирно, причем одна из пластин жестко закреплена на перемычке, а другая (не закрепленная на перемычке) пластина соединена шарнирно с двумя металлическими лепестками. Пластины имеют длину равную длине перемычки. Металлические лепестки для транспортировке бруса крепятся к торцам перемычек таким образом, что не закрепленная пластина находится перпендикулярно основанию перемычки. При установке бруса на место в срубе обе пластины приводятся в горизонтальное положение, а металлические лепестки снова закрепляются на торце перемычки.
Недостатком конструкции являются теплопотери из-за образования щели между перемычкой и стеновым брусом, образующейся за счет толщины лепестка.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является разработка конструкции бруса для торцевого соединения НОЭ стенового бруса в заводских условиях, исключающих его повреждение и поломку при транспортировке и монтаже на месте строительства, а так же в уменьшении зазора между перемычкой и стеновым брусом и возможность многократного использования съемных лепестков.
Технический результат достигается тем, что торцевое соединение НОЭ стенового бруса, где ширина больше его высоты, с элементами сопряжения в виде вертикального выступа-упора на одном из концов бруса для углового соединения венца сруба и элементами герметизации в виде двух продольных сквозных пазов полукруглого сечения с закрепленными в них шнуровыми герметизаторами на нижней стороне бруса, на верхней стороне которого соответственно шнурам выполнены две зеркальные относительно друг друга опорные продольные плоские площадки, а несуще-ограждающие элементы (НОЭ) в нем соединены друг с другом деревянными перемычками, состоящими из двух равных по длине и высоте половинок и выполненными наборными, причем половинки соединены с НОЭ шурупами, а пространство между элементами и перемычками заполнено наполнителем, при этом перемычки в местах сопряжения имеют ширину, равную ширине перемычек углового сопряжения, а остаток перемычки имеет толщину, равную толщине бруса, при этом торцевая часть перемычки защищена доской, закрепленной шурупами, соединены между собой брусками и шурупами, накладки, аналогичные НОЭ, согласно полезной модели, стеновые перемычки имеют в местах торцевого соединения НОЭ толщину, равную (3/5-2/3) высоты бруса, при этом половинки перемычек усилены двумя металлическими элементами, состоящими из двух пластин, соединенных шарнирно, одна из которых крепится сбоку перемычки, а другая имеет два шарнирно закрепленных лепестка, соединенных с пластиной съемной осью, и имеет возможность закрепления лепестков на торцах НОЭ, соединяющими стеновые перемычки и НОЭ.
Выполнение такой конструкции торцевого соединения НОЭ бруса с увеличенной толщиной перемычки и усиленной металлическими пластинами позволит исключить поломку длинномерного бруса при его транспортировке и монтаже при строительстве здания, а выпуск бруса, аналогичного угловому соединению с остатком бруса в местах торцевого соединения (в местах межквартирных перегородок) повысит архитектурную привлекательность и исключит утечку тепла.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами: на Фиг. 1 изображено торцевое соединение НОЭ стенового бруса, совмещенное с межквартирной перегородкой в месте стыка и аналогичной угловому соединению с остатком (вид сверху, но для лучшего рассмотрения поперечный брус не показан; на Фиг. 2 - тоже, но вид сбоку по сечению А-А (брус перегородки приподнят для удобства рассмотрения перемычки в месте стыка НОЭ).
Венец сруба деревянного дома состоит из брусьев, полученных путем соединения в торец НОЭ 1 посредством перемычек стеновых 2, усиленных металлическими элементами 8, и угловых 3, стеновых 4 и угловых 5 вставок, наполнителя 6 и продольных сквозных пазов полукруглого сечения 7.
Металлический элемент 8 состоит из двух пластин 9 и 10, соединенных между собой шарнирно, причем пластина 9 жестко закреплена сбоку перемычки 2 шурупами (Фиг. 3 и Фиг. 4),а пластина 10 соединена (с помощью съемной оси 12) шарнирно с металлическими лепестками 11 и соединена в транспортном положении шурупами с торцами НОЭ 1 в местах торцевого соединения.
Сборка бруса увеличенной длины с торцевым соединением НОЭ производится в заводских условиях аналогично сборке бруса с остатком и осуществляется следующим образом. В соответствии с проектом дома НОЭ соответствующей длины 1 (порода древесины согласовывается заранее) соединяются шурупами с половинками деревянных перемычек (стеновыми 2 и угловыми 3) и вместе с полученными вставками (стеновыми 4 и угловыми 5), закрепленными с торцов доской и шурупами, а также усиленными металлическими элементами 8, образуют жесткую конструкцию бруса.
В практической деятельности все НОЭ, заготовки для стеновых перемычек, угловых и стеновых вставок, угловых выступов-упоров и отверстий под них производятся в цехах домостроительных комбинатов, где и изготавливают брус в соответствии с проектом дома. На строительную площадку брус доставляется транспортным средством и сразу же выполняется операция укладки брусьев в венцы сруба (причем лепестки 11 металлических элементов 8 отсоединяются от торцов НОЭ, путем извлечения съемной оси 12 и переводятся в положение в соответствии с Фиг. 4), причем после укладки каждого венца в пазы полукруглого сечения укладывают и закрепляют шнуровые герметизаторы. И так в соответствии с проектом на заданную высоту. Промежутки между НОЭ и перемычками заполняют наполнителем.
Преимуществом торцевого соединения НОЭ стенового бруса является повышение прочности бруса и скорости возведения здания, снижение утечек тепла, улучшение внешнего вида и увеличение срока эксплуатации усадебного дома.