Крепеж отделочных досок для горизонтальных и вертикальных поверхностей для использования с металлическими лагами и направляющими

Крепеж относится к области строительства и предназначен для крепления отделочных деревянных досок, досок из слоистых пластиков, досок из древесно-полимерного композита (ДПК) и пр. к деревянным, ДПК или металлическим направляющим (лагам), которые используются при отделке как внешних, так и внутренних поверхностей строений, таких как фасады, стены, террасы, потолки, крыши, кровли и т.д.
Аналогом полезной модели является крепеж (патент РФ на полезную модель №111862 от 02 сентября 2011 г.), характеризующийся тем, что он выполнен в виде пластины с несколькими отверстиями под саморезы для фасадных и/или террасных досок и по меньшей мере одним отверстием для направляющей (лаги), при этом один конец крепежа удерживают за счет его размещения под закрепленной ранее на направляющей (лаге) доске в зазор между доской и направляющей (лагой), а второй конец удерживают через по меньшей мере одно отверстие крепежным элементом в направляющей (лаге).
Данный тип крепежа позволяет получить ровный фасад дома и террасы без видимых элементов крепежа, обеспечивая необходимый зазор между различными видами досок. Однако крепеж, выполненный в виде пластины, имеющий толщину 2 мм, не обладает достаточной жесткостью для того, чтобы применять его в ответственных и высоконагруженных конструкциях. Для увеличения жесткости предлагается использовать пластину толщиной до 4 мм, что повышает материалоемкость изделия в 2 раза.
Известно приспособление для монтажа дощатого фасада (патент РФ на промышленный образец №98501 от 11 мая 2016 г.), представляющий собой скрытый стальной крепеж, предназначенный для монтажа отделочных материалов из древесины и древесно-полимерных композиционных материалов, имеющий волнообразный профиль.
Данное приспособление для монтажа позволяет получить ровный фасад дома и террасы без видимых элементов крепежа, а волнообразный профиль обеспечивает его жесткость и доступ воздуха в место крепления. Но приспособление имеет длину развертки, превышающую ширину не профилированного крепежа, выполненного из листовой стали, в 2 раза, что увеличивает металлоемкость изделия и вес конструкции. При этом при монтаже площадь опоры приспособления с доской и направляющей (лагой) минимальна вследствие формы приспособления, представляющей собой М-образный профиль. При нагружении конструкции в направлении, перпендикулярном пласти доски, происходит вдавливание приспособления в доску или направляющую (лагу) и появление люфта.
Прототипом полезной модели является усиленный крепеж «Змейка-лодочка» для фасадной и террасной доски, патент №129131 от 26.12.2012. Крепеж отличается тем, что он выполнен в виде планки корытного профиля с внешней отбортовкой («лодочка»), наличием горизонтальной полки, боковых продольных и поперечных полок, размещением боковых продольных и поперечных полок под углом от 45 до 90 градусов по отношению к горизонтальной полке, а поперечная отбортовка превышает ширину горизонтальной планки с учетом продольной отбортовки, а также возможностью размещения стопора на горизонтальной полке. Крепеж обладает большей, по сравнению с не профилированным крепежом, выполненным из листовой стали аналогичной толщины, жесткостью; в крепеже имеются овальные отверстия, которые выполнены для уменьшения повреждений деревянной лаги и призваны нивелировать температурно-влажностные изменения ее геометрических параметров.
Данный тип крепежа выполняет возложенную на него техническую задачу, однако, указанный в патенте профиль является корытным только в некотором приближении - корытным профилем принято называть профиль с вертикально отогнутыми стенками (ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные. Сортамент.) В чертежах патента указан угол отгиба ребер жесткости примерно в 45°, в тексте указан диапазон отгиба ребер жесткости в пределах 45…90° не включительно, что не обеспечивает максимальную жесткость крепежа. Кроме этого, отверстия для направляющих (лаг) в описываемом крепеже выполняются на краю поперечных отбортовок, не имеющих никаких усиливающих элементов, что ослабляет как отверстие в частности, так и сам крепеж в целом. Овальные отверстия в крепеже призваны сохранять целостность направляющих (лаг), хотя для самой конструкции из скрытых направляющих (лаг) и видимых отделочных досок необходимо защищать от разрушений сами доски. Расположение на крепеже овальных отверстий зависит от требований потребителя и внешних параметров доски, а не обуславливается техническими требованиями к крепежу. Кроме того, для старта монтажа необходим крепеж с измененной конфигурацией, имеющий дополнительное отверстие для направляющей (лаги). А так же при использовании крепежей длиной 45-60 мм необходимо использовать как минимум по 4 стандартных крепежных элемента на одну отделочную доску.
Недостатками известных ранее крепежей является невозможность компенсировать влажностные и температурные деформации, исключить появление «мостиков холода».
Задача настоящей полезной модели заключается в компенсации влажностных и температурных деформаций доски по толщине в процессе эксплуатации, для исключения появления люфтов между доской и лагой (направляющей); исключающее появление «мостиков холода».
Технический результат заключается в компенсации влажностных и температурных деформаций доски по толщине в процессе эксплуатации, для исключения появления люфтов между доской и лагой (направляющей); исключающее появление «мостиков холода».
Указанный технический результат достигается за счет следующих конструктивных особенностей крепежа. Крепеж имеет омегообразный профиль и представляющий собой монтажную плоскость-основание с отогнутыми от него по обе стороны от оси симметрии под углом, равным 90°, двумя боковыми полками, расположенными вдоль всей монтажной плоскости-основания. Боковые полки, являясь ребрами жесткости, обеспечивают необходимую жесткость крепежа по всей его длине, а угол отгиба равный 90° определяет максимальную возможную при данной геометрии жесткость. Боковые полки на концах имеют перегиб и образуют лапы-опоры, направленные в противоположные друг от друга стороны и параллельные монтажной плоскости - основанию; их ширина достаточна для того, чтобы при нагружении конструкции из досок и направляющих (лаг) крепеж не вдавливался в направляющие (лаги).
В начале крепежа имеется одно круглое разбортованное под углом 90° отверстие, через которое он крепится к направляющим (лагам). Следом за ним в крепеже располагается, по крайней мере, одно круглое отверстие для монтажа крепежа к доске.
Кроме этого, лапы-опоры могут быть выполнены с закруглением, «радиусно». Центральный угол образованной таким образом дуги в этом случае может достигать 180°, т.е. полуокружности. Подобная модификация лап-опор, являющихся продольными ребрами жесткости, позволит примерно в 1,5 раза увеличить сопротивление на изгиб всего крепления. Кроме того, расширение основания позволит использовать крепление с распространенными в строительстве самонарезающими винтами с пресс-шайбой для работ по дереву и металлу (DIN968), в зависимости от материала лаг (направляющих); заклепками из различных материалов, по требованию условий эксплуатации; самонарезающих винтов с полукруглой головкой и прочими крепежными изделиями.
Далее, для монтажа крепежа к доске, на оси симметрии выполняется, как минимум, одно овальное отверстие. Данное отверстие позволяет отделочной доске скользить вдоль него при усушке - разбухании по ширине доски. Такое расположение крепежных отверстий необходимо для того, чтобы деревянная отделочная доска, в процессе изменений своих размеров при изменении параметров среды, в которой эксплуатируется конструкция, сохраняла свои эстетические свойства. Известно, что при изменении параметров влажности или температуры окружающей среды, доска может как сужаться, так и расширяться в направлении, перпендикулярном направлению волокон древесины. Имея неподвижную фиксацию через круглое отверстие, уменьшение или увеличение размеров доски будет компенсировано за счет овального отверстия в крепеже, позволяя доске свободно ходить в нем и не позволяя доске наползать на дистанцир, тем самым предотвращается коробление доски и порча внешнего вида всей конструкции в целом.
В конце крепежа имеется один открытый паз под самонарезающий винт или иной крепежный элемент для направляющей (лаги), при помощи которого доска в начале монтажа заводится на закрепленные заранее на направляющих (лагах) саморезы или иные крепежные элементы, тем самым, исключая использование стартовых крепежей либо иных модификации имеющегося крепежа.
Также, в монтажной плоскости для увеличения жесткости крепежа вдоль отверстий или вокруг каждого отверстия под самонарезающие винты для доски могут выполняться ребра жесткости в виде выдавок-пуклевок.
В случае монтажа досок с повышенным риском изменения размером по толщине (усушки), крепеж может использоваться совместно с ПСУ лентой, имеющей вид полоски из эластичного материала, размерами, меньшими, чем основание крепления. Полоска закладывается между доской и крепежом в процессе монтажа крепления на доску. При закручивании самореза, доска сжимает эластичный материал, создавая в последнем напряженное состояние, сохраняющееся в процессе эксплуатации. При изменении толщины монтируемой доски (а это в подавляющем большинстве случаев усушка, то есть утонение) полоска будет сохранять внутреннее напряжение и расширяться, создавая распирающее усилие, достаточное для исключения появления вибрации на фасаде или террасе под воздействием знакопеременных нагрузок (порывов ветра) или шагов людей. При монтаже фасадных досок на зданиях с повышенными требованиями к утеплению, вместо ПСУ ленты может быть использована паронитовая прокладка или любой другой материал с пониженной теплопроводностью для исключения возникновения «мостиков холода». Для удобства организации процесса монтажа, на изделии, а конкретно, на плоскости-основании, по обе стороны от оси симметрии, на линии отгиба боковых полок, выполнены отогнутые в сторону монтируемой доски шипы, в количестве до 6 шт. включительно, предназначенные для фиксации ПСУ ленты или паронитовой прокладки на требуемой плоскости крепежа в момент монтажа крепежа на монтируемую доску.
При эксплуатации крепления и настилов в агрессивной среде (морской климат, резкие дневные/ночные перепады температуры и прочее) крепеж может быть выполнен из нержавеющей стали или иных устойчивых к коррозии материалов.
Возможные конструкции крепежа иллюстрируются чертежами. Чертежи показывают не все возможные варианты изготовления крепежа.
Схемы монтажа, чертежи изделия, возможные варианты исполнения крепления и пояснения к ним.
Крепеж крепят к тыльной стороне доски таким образом, что его концы выступают за пределы доски. Один конец крепежа зажимается закрепленной ранее на направляющей (лаге) доской, а второй конец удерживается самонарезающим винтом через разбортованное отверстие в направляющей (лаге). В случае начала работ, первая доска закрепляется с одной стороны с помощью самонарезающего винта через открытое разбортованное отверстие. Форма крепежа и отверстий рассчитана с таким условием, чтобы шляпки самонарезающих винтов при монтаже не выходили за пределы самого крепежа, не увеличивая, таким образом, зазор между доской и направляющей (лагой). Для удобства работы доски раскладывают на свободной поверхности лицевой стороной вниз. На тыльную сторону доски наносят разметку карандашом в виде вертикальной линии в месте предполагаемого соединения доски с направляющей (лагой). Разметка может наноситься предварительно на несколько досок одновременно, либо отдельно на каждую доску непосредственно перед монтажом. Крепеж устанавливают на тыльную сторону доски монтажной стороной крепежа параллельно друг другу поочередно по правую и по левую сторону от разметки, предусматривая между крепежом технологический зазор, равный 3-10 мм. При необходимости, перед установкой крепежа на доску, на крепеж накалывают ПСУ лента или прокладку из иного материала на фиксирующие шипы (14). Крепеж устанавливают в местах соединения доски с направляющей (лагой) и фиксируют на тыльной стороне доски минимум двумя самонарезающими винтами нужного размера, что позволяет защитить конструкцию от смещения и прокручивания вокруг оси винта, при этом доски между собой не крепятся. Соответственно ширина направляющей (лаги) должна составлять значение, равное сумме двух ширин крепежа с шириной технологического зазора, и не менее 55 мм. Величину выноса переднего конца крепежа определяет дистанцир. Ширина дистанцира варьируется от 5 до 8 мм и выбирается в зависимости от типа используемой древесины и ширины доски. В стандартном исполнении ширина дистанцира равна 6 мм. Термообработанная древесина позволяет использовать минимально возможный зазор, равный 1 мм; используется крепеж с дистанциром, расположенным вдоль продольной оси. При длине крепежа равной 80-190 мм, ширина доски варьируется от 40 до 140-145 мм. После того, как крепеж закреплен на доске, доску переворачивают лицевой стороной вверх. Первая доска закрепляется на направляющей (лаге) через открытое разбортованное отверстие самонарезающим винтом с одной стороны до или после установки доски и через разбортованное отверстие самонарезающим винтом - с другой. Вторая доска заводится под предыдущую в зазор между доской и направляющей (лагой), с другой стороны выступающая часть крепежа также крепится самонарезающим винтом к направляющей (лаге) через разбортованное отверстие. Дальнейший монтаж осуществляется аналогичным образом.
На фиг. 1 изображен описываемый крепеж с дистанциром, расположенным вдоль оси симметрии, где (а) - вид спереди; (б) - сечение А-А; (в) - сечение Б-Б; (г) - сечение В-В; 1 - монтажная плоскость - основание; 2 - боковая полка; 3 - лапа-опора; 4 - круглое разбортованное отверстие для монтажа крепежа к направляющим (лагам); 5 - круглое отверстие для монтажа крепежа к доске; 6 - овальное отверстие для монтажа крепежа к доске; 7 - открытый паз для монтажа первой доски; 8 - дистанцир, расположенный вдоль оси симметрии; 9 - ось симметрии; 10 - фаска на углу крепежа, 14 - шипы.