СТЕНОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ
WALL STRUCTURE

Область техники
Изобретение относится к области строительных конструкций стен из древесины.
Уровень техники
Известна конструкция стены из бревна, содержащая древесный материал [1, стр. 148].
Известна конструкция стены из бруса, содержащая древесный материал [1, стр. 153].
Недостатком описанных выше конструкций стен являются:
- усадка, которая требует продолжительного периода «выстаивания» сложенной конструкции стены, поскольку для изготовления используется преимущественно сырой материал,
- растрескивание древесины в процессе эксплуатации и как следствие понижение термосопротивления конструкции в местах появления трещин,
- большой расход древесины, особенно в случае с использованием бревен - эффективная толщина стены составляет около половины диаметра используемых бревен. Все это приводит к неэффективному использованию ценного древесного материала, при подборе которого предъявляются повышенные требования к его качеству и геометрическим размерам.
Известна стеновая конструкция, состоящая из соединенных между собой элементов, отличающаяся тем, что один из элементов выполнен в виде бруса, на одной из кромок которого сформирован выступ в форме "ласточкин хвост", а на пластях бруса вблизи противоположной кромки сформированы пазы, другой элемент выполнен в виде бруска с выступами на верхней и нижней кромках и установлен с возможностью соединения каждого выступа с пазом на пласти соответствующего бруса, при этом соединение брусьев выполнено посредством совмещения выступов в форме "ласточкин хвост" (RU 183164 U1, 2018 г.), выбранная в качестве прототипа.
Недостатком конструкции прототипа является необходимость использования абсолютно идентичных по физическим свойствам материалам конструкции, но даже такое ограничение не смажет компенсировать систематические изменения геометрических размеров деревянных элементов вследствие изменения температуры и влажности, которые по разным сторонам стены изменяются по-разному, а в центре и по краям заявленной конструкции используются разные способы сопряжения - по горизонтальной плоскости с краев и под углом - в центре. Стена такой конструкции будет постоянно динамически изменяться, поскольку состоит из множества элементов, а неравномерные подвижки в расположении каждого элемента конструкции относительно соседнего приведут к многочисленным и существенным изменениям, и возможно появлению щелей в конструкции. Кроме этого, из описания заявленной стеновой конструкции непонятно как элементы конструкции стыкуются и скрепляются по длине.
Раскрытие изобретения
Целью предлагаемого изобретения является: повышение эксплуатационной надежности в различных режимах эксплуатации за счет исключения риска деформации конструкции в целом; снижение энергопотребления зданий и сооружений при эксплуатации за счет исключения риска конвекции сквозь стеновую конструкцию, увеличения толщины стеновой конструкции с помощью выполнения дополнительных слоев, устройства воздушных промежутков внутри образующихся полостей с возможностью их заполнения утеплителем.
Осуществление изобретения
Цель достигается тем, что в стеновой конструкции использованы известные существенные признаки прототипа, а именно: что конструкция содержит элементы в виде бруса и досок, соединяемые между собой с образованием полостей и новые существенные признаки, заключающиеся в том, что элементы имеют другие способы сопряжения между собой и располагаются в шахматном порядке. А также тем, что:
- один из элементов выполнен в виде бруса 1 с четырьмя продольными пазами, по два на верхней и нижней плоскостях, равноудаленными от боковых сторон бруса на заданном расстоянии. Брусья в горизонтальной плоскости имеют в торцах фасонный выступ с отверстием под вертикальный нагель 2 и опираются на фасонные выступы бруса соседнего вертикального ряда, располагаясь в шахматном порядке;
- второй элемент представляет собой доску 3 с двумя выбранными четвертями одной пласти, причем размер доски между выбранными четвертями равен высоте бруса, а размеры гребня после выборки четверти должны соответствовать размеру выполненных пазов в брусе;
- в образованные брусьями интервалы, с одной или двух наружных сторон, устанавливаются доски гребнями в пазы верхнего и нижнего брусьев, либо для увеличения толщины стены в интервалы на некоторую глубину устанавливается следующий слой брусьев в шахматном порядке со смещением, слои фиксируются между собой установкой в пазы брусьев закладных брусков 4 сечением равным двойной глубине паза, при ширине равной размеру ширины паза в брусьях, причем в интервалы с наружной стороны внешнего слоя стеновой конструкции также устанавливаются доски гребнями в пазы верхнего и нижнего брусьев;
- примыкания торца бруса соседнего вертикального ряда и торца доски или бруса в одном горизонтальном ряду герметизируются;
- пространство, образуемое нижним и верхним брусом, досками, доской и брусом или брусьями, с торцов брусьями соседних вертикальных рядов или торцевой доской может быть заполнено утеплителем;
- крайние верхние, нижние или при необходимости другие пустотелые интервалы вертикального ряда, заполняемые в шахматном порядке досками с пустотами между ними, могут быть заменены брусом, фиксируемым с другим выше или нижерасположенным брусом закладными брусками, устанавливаемыми в пазы брусьев, причем фасонные части торцов заменяющего бруса и брусьев соседних вертикальных рядов имеют неполную высоту, и соответствующие ответные углубления 5 для фасонной части бруса соседнего вертикального ряда неполной высоты на обоих сопрягаемых элементах. Для многослойной конструкции заменяющие брусья сопрягаются с брусом соседнего слоя любым известным способом.
Нагели располагаются в узлах сетки с заданным шагом.
Примыкание перпендикулярной стены выполняется аналогично вышеописанной конструкции заменяющей пустоты брусом. Фасонные части торцов и часть бруса перпендикулярно расположенных брусьев имеют неполную высоту, соответствующие ответные углубления 5 для фасонных частей и части бруса перпендикулярно расположенных вертикальных рядов и фиксируются вертикальным нагелем.
Торец стены изготавливается при помощи выполнения пазов 6 во всех элементах по вертикали и установки в них вертикальной доски 7 необходимой ширины с двумя выбранными четвертями одной пласти на всю высоту стены.
Обвязка оконных и дверных проемов выполняется аналогично изготовлению торца стены, но на необходимую высоту. Верхние части торцевых вертикальных досок 7 располагаются в промежутке между досками с двумя выбранными четвертями одной пласти и крепятся между собой горизонтальной доской-перемычкой 8, также располагающейся в этом промежутке. Причем, вертикальные доски и перемычка не имеют жесткого крепления к стеновой конструкции. В промежуток 9 между перемычкой и вышерасположенным брусом укладывается несыпучий утеплитель, деформирующийся без остаточной деформации.
Сборка стеновой конструкции производится горизонтальными рядами с выполнением герметизации торцевых и межэлементных соединений, и установкой или засыпкой утеплителя.
Герметизация торцов брусьев и досок может осуществляться любым известным способом. Так, например, в торце доски и бруса на определенном расстоянии от края по обе стороны от боковой стороны бруса и досок делаются пазы 10, совмещающиеся при установке элементов, в которые укладывается уплотнительный материал (жгут, веревка, уплотнитель, нагель и т.п.), а также, образующаяся полость может быть заполнена герметизирующим составом.
В качестве утеплителя, кроме промышленно изготавливаемых материалов, можно использовать стружку и опилки, образующиеся при изготовлении элементов стеновой конструкции. Для предотвращения усадки и слеживания, их перемешивают насухо с небольшим количеством гипсового вяжущего непосредственно перед укладкой. Использование опилок и стружки существенно удешевляет стоимость стеновой конструкции и способствует более полному использованию древесных материалов. Такая конструкция является экологичной.
В нижнем и верхнем ряду в неиспользуемые пазы брусьев, возможно, устанавливать закладные рейки, либо элементы герметизации и крепления стеновой конструкции к другим частям здания.
В углах здания не обязательно выполнять соединение соседних участков стен под прямым углом. Например, можно соединить участки через промежуточную стену небольшой длины, расположенную под углом 45° к обеим перпендикулярным стенам. В этом случае в углах не создаются проблемные застойные не прогреваемые зоны.
Устройство стеновой конструкции образует единый изобретательный замысел, несмотря на то, что может состоять более чем из одного конструктивного элемента.
Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию «новизна».
Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и таким образом соответствует критерию «изобретательский уровень».
Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».
Описание чертежей
Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками, где:
- на фиг. 1 изображена однослойная стеновая конструкция и ее элементы (одна из досок вверху и брус внизу для наглядности показаны отдельно);
- на фиг. 2 изображены двух и трехслойные стеновые конструкции (здесь и далее для упрощения рисунков пазы для герметизации соседних вертикальных рядов не показаны);
- на фиг. 3 изображено выполнение однослойной стеновой конструкция с заменяющими брусьями вместо пустот ограниченных по бокам досками в верхнем и нижнем ряду;
- на фиг. 4 изображено перпендикулярное примыкание стен стеновой конструкции с выполнением торца стены и элементы составляющие ее;
- на фиг. 5 изображено выполнение обвязки оконных и дверных проемов (в верхней части с двумя снятыми элементами для наглядности, ниже - порядный состав элементов нижней части этой же конструкции);
- на фиг. 6 изображено выполнение перпендикулярных стен стеновой конструкции соединенных через промежуточную стену, расположенную под углом 45° к обеим перпендикулярным стенам;
Список литературы:
1. Шепелев A.M. Как построить сельский дом. - М.: Росагропромиздат, 1989. - 400 с., ил.