СТРОИТЕЛЬНЫЙ ДЕРЕВЯННЫЙ БРУС

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ДЕРЕВЯННЫЙ БРУС
Полезная модель относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности, и может быть использована для сборки строений.
Известен строительный деревянный клееный брус (патент РФ на полезную модель №49053, МПК Е04С 3/292, опубликован 10.11.2005 г.), склеенный из нескольких продольных деревянных ламелей, между которыми помещен утеплитель. В некоторых из ламелей выполнено по одной сквозной продольной выемке (прорези). При склеивании двух ламелей, имеющих по одной продольной выемке (прорези), образуется сквозное продольное отверстие на всю длину ламелей, которое заполняют утеплителем.
К недостаткам известного бруса можно отнести сложность изготовления, высокие требования к обработке склеиваемых поверхностей ламелей и высокая стоимость.
Известен строительный деревянный брус (патент РФ на полезную модель №92882, МПК Е04В 2/70, опубликован 10.04.2010 г.), имеющий форму вытянутого параллелепипеда и содержащий продольные прорези (отверстия), выполненные на противоположных сторонах бруса, а именно в его торцах. Эти прорези расположены встречно по длине бруса в одной и той же плоскости относительно друг друга и выполнены пересекающимися друг с другом с образованием между ними сквозного щелевого отверстия. Особенностью известного бруса является то, что его прорези имеют осевое расположение, выполнены по длине бруса и имеют глубину, превышающую толщину бруса.
К недостаткам известного бруса можно отнести следующие:
1) сниженные теплоизолирующие свойства ввиду малой площади торцов бруса, определяющей небольшую суммарную площадь внутренней поверхности прорезей, обусловленной в свою очередь их сравнительно небольшим поперечным сечением (диаметром), составляющим примерно 30-40% высоты боковой поверхности бруса. Кроме того, из-за осевого расположения прорезей верхняя и нижняя стороны бруса на всю его длину представляют собой два слоя цельной древесины, суммарная проводящая площадь которых может составлять 60-70% общей площади одной из его боковых сторон. По этой причине 60-70% толщины известного бруса при его использовании может являться проводником низкой температуры, то есть может играть роль «мостиков холода»;
2) известная конструкция бруса не может обеспечить его более быструю и качественную сушку, так как из-за малого диаметра осевых прорезей они имеют незначительную суммарную площадь своих внутренних поверхностей. Соответственно скорость сушки может быть заметно меньше внутри бруса, чем снаружи. Обычно брус укладывают на прокладки, размещенные поперек бруса, значит, эти прокладки будут препятствовать прохождению агента сушки вдоль наружной поверхности бруса, что также увеличивает время сушки;
3) при увеличении диаметра прорезей или при увеличении их количества может резко снизиться жесткость и прочность бруса;
4) требуется заделка торцевых отверстий бруса пробками, что усложняет технологию производства;
5) технологии изготовления и сушки известного бруса требуют принципиального изменения, что усложняет их. Например, выполнение прорезей (отверстий) требует применения длинного сверла (до 3-х и более метров) и удаления стружки сжатым воздухом. Сушка древесины в стандартных конвекционных сушилках производится с подачей воздушного агента в поперечном направлении к центральной оси бруса. Для подачи воздуха с торцов бруса потребуется переделать и оборудование и схему сушки.
В задачу полезной модели входит обеспечение более высоких теплоизолирующих свойств заявляемого бруса, а также обеспечение более быстрой и равномерной сушки древесины бруса как по его толщине, так и по его длине при сохранении его строительной прочности.
Поставленная задача решается тем, что в заявляемом строительном деревянном брусе, содержащем продольные прорези, расположенные встречно на его противоположных сторонах в одной и той же плоскости относительно друг друга и выполненные пересекающимися друг с другом с образованием между ними сквозного отверстия, согласно полезной модели, упомянутые продольные прорези выполнены по толщине бруса и имеют глубину менее его толщины, при этом продольные прорези расположены в ряд вдоль бруса и разделены между собой перемычками, представляющими собой одно целое с древесиной бруса.
Технический результат заявленной полезной модели выражается в уменьшении проводящей площади «мостиков холода» и в увеличении внутренней суммарной площади прорезей при сохранении необходимой строительной жесткости заявленной конструкции бруса.
Благодаря тому, что в заявленном брусе продольные прорези расположены в ряд вдоль бруса и выполнены по его толщине, то есть в его верхней и нижней сторонах, имеющих значительно большую длину и площадь, чем его торцевые стороны, обеспечивается возможность увеличить количество прорезей, а также равномерно распределить их как по ширине бруса, так и вдоль бруса, что и позволяет максимально увеличить их количество, а значит, увеличить площадь их внутренних поверхностей с образованием между ними минимальных по площади перемычек цельной древесины. Указанные возможности позволяют на порядок увеличить внутреннюю суммарную площадь прорезей и, по сравнению с прототипом, на 40-50% уменьшить проводящую площадь «мостиков холода» при сохранении необходимой строительной жесткости и прочности заявленной конструкции бруса.
Выполнение продольных прорезей глубиной менее толщины бруса позволяет изменять в широких пределах место их пересечения как по толщине бруса, так и по его длине, обеспечивая тем самым возможность максимального перекрытия ими «мостиков холода» и уменьшения проводящей площади бруса.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг. 1 - вид бруса сверху на продольные прорези, выполненные по его толщине на противоположных длинных сторонах бруса и расположенные встречно в одной и той же вертикальной плоскости, по два ряда прорезей с каждой из этих сторон.
на фиг. 2 - продольный разрез бруса по Г-Г на фиг. 1;
на фиг. 3 - продольный разрез бруса по Д-Д на фиг. 1.
Предлагаемый строительный деревянный брус 1 включает концевые сопрягаемые части 2 и 3. На противоположных сторонах бруса 1 - а именно на верхней и нижней его сторонах - выполнены продольные прорези 4, последовательно расположенные в ряд вдоль бруса 1. Продольные прорези 4 разделены между собой продольно-поперечными перемычками 5, представляющими собой одно целое с древесиной бруса 1. Брус 1 имеет боковины 6 и 7 (фиг. 1), которые совместно с перемычками 5 обеспечивают строительную жесткость и прочность бруса 1. При этом прорези 4 выполнены по толщине бруса 1 и расположены встречно в одной и той же вертикальной плоскости относительно друг друга, имеют глубину менее толщины бруса 1 и выполнены пересекающимися друг с другом с образованием между ними сквозного щелевого отверстия 8 (фиг. 2 и 3) или отверстия 8 иной формы (на чертежах не показано). Ширина каждой боковины 6 и 7 бруса 1 может составлять 40 мм и более. Стандартный брус 1 имеет толщину 100-250 мм, а длину от 4-х до 6-ти метров. Продольные прорези 4 распределены равномерно вдоль бруса 1 как по его ширине, так и по его длине. Длина прорезей 4 может быть выполнена как не превышающей величины диаметра дискового режущего инструмента, например, круглой пилы (на чертежах не показано), так и превышающей его диаметр (фиг. 1, 2 и 3). Прорези 4 могут быть выполнены в один ряд, в два ряда и более рядов и расположены с обеих противоположных его сторон (фиг. 1, 2 и 3). При этом каждый противолежащий ряд продольных прорезей 4 расположен в одной и той же вертикальной плоскости относительно друг друга.
Для изготовления предлагаемого бруса 1 с продольными прорезями 4 может быть использован различный дисковый режущий инструмент, например круглые фрезы разного диаметра и толщины, цепные или круглые пилы различной конструкции, разного диаметра и толщины и другой инструмент (на чертежах не показано).
Преимуществами предлагаемого строительного бруса 1 по сравнению с прототипом являются следующие:
1) процесс сушки предлагаемого бруса в конвекционных сушилках до кондиции ускоряется более чем в 1,5-2 раза;
2) повышается качество сушки за счет снижения вероятности образования трещин;
3) увеличиваются теплозащитные свойства бруса в 1,5-2,5 раза за счет значительного уменьшения проводящей площади «мостиков холода»;
4) облегчается процесс сборки несущих стен деревянного строения за счет снижения веса каждого бруса на 10-45% за счет увеличения доли прорезей в общей массе древесины предлагаемого бруса.