Строительный профилированный брус

 

Изобретение относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности, в частности к конструкциям деревянных профилированных брусьев. Брус, в частности деревянный, включает в себя по меньшей мере два продольных опорных выступа, продольные установочные пазы для размещения опорных выступов, аналогичных упомянутым, причем установочные пазы расположены на противоположной от опорных выступов стороне бруса. При этом расстояние от верхнего края боковой поверхности по меньшей мере одного опорного выступа, внутренней относительно боковой поверхности бруса, до этой поверхности, измеренное относительно по меньшей мере одной точки боковой поверхности бруса, определяется следующим соотношением: 0,055 Н ≅ а ≅ 0,27 Н, где а - расстояние от верхнего края внутренней боковой поверхности опорного выступа до боковой поверхности бруса, Н - ширина бруса, измеренная в той же точке боковой поверхности бруса, что и расстояние а. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в повышении долговечности профилированного бруса и, соответственно, сооружения в целом, а также отдельных элементов его конструкции, возведенных с использованием этого бруса, и снижении себестоимости изготовления профилированного бруса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности, в частности к деревянным строительным материалам, а именно к конструкциям деревянных профилированных брусьев, используемых для возведения стен деревянных жилых домов, а также построек иного назначения.

Известна конструкция профилированного деревянного бруса (см. заявку WO 96/07802 A1 (HONKARAKENNE OY), 14.03.96, E 04 C 3/12), включающего в себя установочные элементы для установки брусьев друг на друга, выполненные в виде выступов в нижней части бруса, являющихся продолжением его боковой стороны и имеющих наклонные установочные поверхности, охватывающие верхнюю часть аналогичного бруса при установке брусьев друг на друга.

Основным недостатком описанной конструкции бруса является то, что векторы контактных сил, возникающих при установке брусьев друг на друга, направлены под большим углом к вертикальной оси бруса, что приводит к повышению растрескиваемости стенок бруса. Кроме того, сложный профиль бруса, высокие требования к качеству исходного материала и точности изготовления профиля бруса, также обусловленные особенностями его конструкции, приводят к повышению стоимости изготовления этого бруса.

Кроме того, известна аналогичная конструкция самоблокирующегося деревянного профильного бруса (см. заявку WO 97/03259 A1 (Крикунов В.М.), 30.01.97, E 04 C 3/12), имеющего специальные канавки на боковых стенках бруса для компенсации внутренних напряжений при усыхании бруса. Однако наличие указанных канавок не обеспечивает в должной степени предотвращения растрескивания стенок бруса.

Известна также конструкция строительного профилированного бруса, раскрытая в патенте ЕР 0787866 A1 (Futagi, Kohzohi), 06.06.97, E 04 В 2/70, включающего в себя два опорных выступа, продольные установочные пазы для размещения опорных элементов аналогичного бруса при установке брусьев друг на друга, при этом установочные пазы расположены на противоположной от опорных выступов стороне бруса. Опорные выступы и установочные пазы имеют трапециевидный профиль поперечного сечения, а опирание брусьев происходит по соответствующим наклонным боковым поверхностям. Указанное техническое решение принято за прототип. Основным недостатком прототипа является то, что возникающие при установке брусьев контактные силы, направленные под углом ≈ 60^o к вертикальной оси профиля, не обеспечивают сжатия боковых стенок, препятствующего их растрескиванию. Кроме того, возможно перераспределение контактных сил между упомянутыми контактными поверхностями в сторону увеличения сил, действующих в точках А' и А'' на внутренних поверхностях опорных выступов и установочных пазов (см. фиг. 1), что приводит к повышенному растрескиванию стенок бруса. Большая глубина и сложная конфигурация профиля требует использования специальных фасонных фрез при изготовлении бруса, что приводит к повышению стоимости его изготовления так же, как необходимость соблюдения специальных требований к влажности заготовок и точности их обработки, обусловленные указанными выше особенностями конструкции бруса.

Таким образом, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в предотвращении растрескивания бруса при его усыхании, снижении требований к качеству исходной заготовки и повышении технологичности конструкции бруса. Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, состоит в повышении долговечности профилированного бруса и, соответственно, сооружения в целом, а также отдельных элементов его конструкции, возведенных с использованием этого бруса, и снижении себестоимости изготовления профилированного бруса.

Конструкция строительного профилированного бруса, обеспечивающая достижение указанного выше технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, может быть охарактеризована следующей совокупностью признаков.

Брус, в частности деревянный, включает в себя по меньшей мере два продольных опорных выступа, продольные установочные пазы для размещения опорных выступов, аналогичных упомянутым, причем установочные пазы расположены на противоположной от опорных выступов стороне бруса. Брус выполнен с возможностью установки на аналогичный брус. При этом согласно изобретению расстояние от верхнего края боковой поверхности по меньшей мере одного опорного выступа, внутренней относительно боковой поверхности бруса, до этой поверхности, измеренное относительно по меньшей мере одной точки боковой поверхности бруса определяется следующим соотношением: 0,055 H ≅ a ≅ 0,27 H, где а - расстояние от верхнего края внутренней боковой поверхности опорного выступа до боковой поверхности бруса, H - ширина бруса, измеренная в той же точке боковой поверхности бруса, что и расстояние a.

Контактные поверхности для установки бруса на аналогичный брус выполнены на упомянутых установочных пазах и опорных выступах и расположены приблизительно перпендикулярно вертикальной оси бруса с возможностью предотвращения растрескивания стенок бруса при его усыхании за счет воздействия на боковые области бруса контактных сил, возникающих при его установке на аналогичный брус и направленных приблизительно параллельно вертикальной оси бруса. При этом по меньшей мере один опорный выступ и соответствующий установочный паз могут иметь прямоугольный профиль поперечного сечения.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения ширина опорного выступа может определяться следующим соотношением: 0,045 H ≅ b ≅ 0,095 H, где b - ширина опорного выступа, H - ширина бруса, измеренная в той же точке боковой поверхности бруса, что и расстояние a.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения ширина установочного паза может определяться следующим соотношением: 1,0 b ≅ c ≅ 1,25 b, где c - ширина установочного паза, b - ширина опорного выступа.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения брус может включать в себя по меньшей мере один уплотнительный элемент, расположенный в полости, образованной профилем нижней части бруса между пазами для размещения опорных элементов, таким образом, что при установке бруса на аналогичный брус не происходит значительной деформации расположенного в ней уплотнительного элемента.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения изобретения может быть подтверждена описанием возможной конструкции устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, которая поясняется графическими материалами, на которых изображено следующее:
фиг. 1 - профиль бруса-прототипа,
фиг. 2 - профиль бруса со схемой распределения контактных сил.

В верхней части профиля шириной H выполнены два симметрично расположенных опорных выступа 1 с прямоугольным профилем поперечного сечения, высотой 6 мм и шириной равной 0,07 H, отстоящих от боковой поверхности бруса на расстояние, равное 0,16 H. В нижней части профиля имеются закраины 2 шириной 0,08 H и высотой 6 мм, и прямоугольные установочные пазы 3 шириной 0,08 H. С лицевой стороны профиля имеется фаска 4 для отвода воды шириной 0,045 H и высотой 0,09 H. Контактные поверхности для установки бруса на аналогичный брус выполнены на упомянутых установочных пазах и опорных выступах и расположены приблизительно перпендикулярно вертикальной оси ОО' бруса. Размеры и расположение выступов 1, пазов 3 и контактных поверхностей подобраны таким образом, что результирующая контактной силы F, вектор которой направлен параллельно вертикальной оси бруса, располагалась в точке, расположенной на расстоянии примерно 0,09...0,1 H от стенок бруса. В этих точках слой теплоизоляции отсутствует, т. е. происходит непосредственный контакт верхнего и нижнего брусьев (опирание "дерево на дерево"), в результате чего периферийные зоны профиля (стенки брусьев) постоянно находятся в сжатом состоянии, что предотвращает растрескивание стенок бруса при его усыхании, уменьшает усадку стены, позволяет использовать заготовки повышенной влажности.

При сборке стены между верхним и нижним брусьями образуется полость 5 для размещения уплотнительного элемента 6 (уплотнительной ленты) шириной 0,68 H и высотой S, которая в зависимости от размеров и типов используемой уплотнительной ленты (льноватин, джут, войлок, теплон и т. п.) составляет от 1 до 5 мм. Высота S полости 5 подбирается таким образом, что усилие, действующее на уплотнительную ленту, уложенную в полость 5, минимально и не вызывает ее сдавливания между брусьями, что сохраняет ее теплоизоляционные свойства. Кроме того, выступ 1, закраина 2 и паз 3 при сборке брусьев образуют лабиринтное уплотнение, исключающее продуваемость стен.

Ширина профиля H в зависимости от климатической зоны может составлять от 140 до 190 мм. Высота профиля исходя из размеров сортамента наиболее часто используемых стандартных заготовок (брус 150 х 150 мм), а также нестандартных заготовок (брус 150 х 180 мм, 150 х 200 мм) обычно принимается равной 140 мм.

Для изготовления профиля вследствие его небольшой глубины и простоты используются стандартные фрезы.

Описанный пример выполнения строительного профилированного бруса доказывает возможность реализации назначения изобретения и достижения указанного выше технического результата, но при этом не исчерпывает всех возможностей осуществления изобретения, охарактеризованного совокупностью признаков, приведенной в формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Брус строительный профилированный, в частности деревянный, включающий в себя, по меньшей мере, два продольных опорных выступа, продольные установочные пазы для размещения опорных выступов, аналогичных упомянутым, причем установочные пазы расположены на противоположной от опорных выступов стороне бруса, при этом брус выполнен с возможностью установки на аналогичный брус, отличающийся тем, что расстояние от верхнего края боковой поверхности, по меньшей мере, одного опорного выступа, внутренней относительно боковой поверхности бруса, до этой поверхности, измеренное относительно, по меньшей мере, одной точки боковой поверхности бруса, определяется следующим соотношением:
0,055 Н ≅ а ≅ 0,27 Н,
где а - расстояние от верхнего края внутренней боковой поверхности опорного выступа до боковой поверхности бруса;
Н - ширина бруса, измеренная в той же точке боковой поверхности бруса, что и расстояние а,
при этом контактные поверхности для установки бруса на аналогичный брус выполнены на упомянутых установочных пазах и опорных выступах, и расположены приблизительно перпендикулярно вертикальной оси бруса, с возможностью предотвращения растрескивания стеною бруса при его усыхании за счет воздействия на боковые области бруса контактных сил, возникающих при его установке на аналогичный брус и направленных приблизительно параллельно вертикальной оси бруса, а, по меньшей мере, один опорный выступ и соответствующий установочный паз могут иметь прямоугольный профиль поперечного сечения.

2. Брус по п.1, отличающийся тем, что ширина опорного выступа определяется следующим соотношением:
0,045 Н ≅ b ≅ 0,095 Н,
где b - ширина опорного выступа;
H - ширина бруса, измеренная в той же точке боковой поверхности бруса, что и расстояние а.

3. Брус по п.1 или 2, отличающийся тем, что ширина установочного паза определяется следующим соотношением:
1,0 b ≅ с ≅ 1,25 b,
где с - ширина установочного паза;
b - ширина опорного выступа.

4. Брус по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что включает в себя, по меньшей мере, один уплотнительный элемент, расположенный в полости, образованной профилем нижней части бруса между пазами для размещения опорных элементов, таким образом, что при установке бруса на аналогичный брус не происходит значительной деформации расположенного в ней уплотнительного элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2