Способ, строительный элемент и набор для строительства деревянного каркаса здания

Группа изобретений относится к способам строительства деревянного каркаса здания. Технический результат – снижение трудозатрат при строительстве каркаса. Каркас здания состоит из рам, включающих две стойки, соединенные торцевыми, промежуточными и диагональными ламелями. Стойки имеют внутренние пазы на своих внутренних гранях для соединения с ламелями, а ламели имеют соответствующий внутренним пазам выступ. Внутренние пазы включают в себя торцевые пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки торцевой ламели со стороны торца и промежуточные пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки промежуточных ламелей. Используют два типа рам, часть из которых имеет пазы на внешних поверхностях стоек, формируя продольные рамы, а другая часть имеет шипы на внешних поверхностях стоек, формируя поперечные рамы. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение.

Данная группа изобретений относится к способам строительства деревянного каркаса здания и соответствующим деревянным строительным элементам. Изобретение может быть использовано для сборки деревянных каркасов зданий, для дальнейшей облицовки и заполнении стен.

Уровень техники основного строительного элемента.

Из уровня техники известен основной строительный элемент, который выполнен в виде рамы набора для строительства деревянного каркаса здания, включающей в себя две стойки, соединенные ламелями. См. патент на изобретение № 2522571, опубликован в 2014 году. В указанном патенте он назван как древоблок, состоит из двух стоек, соединенных ламелями, образующие прямоугольную раму.

Данная рама является наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату и выбрана за прототип предлагаемого изобретения как основного строительного элемента.

Недостатком этого прототипа является то, что такие рамы сами по себе не являются жесткими, допускают смещение, сдвиг. Поэтому для усиления конструкции таких рам необходимо их дополнительно соединять и укреплять, то есть использовать дополнительные крепежные соединения, что увеличивает и усложняет сборку на месте каркаса здания.

Раскрытие изобретения как основного строительного элемента.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить раму набора для строительства объемного деревянного каркаса здания, включающую в себя две стойки, соединенные ламелями, позволяющую, по меньшей мере, сгладить, как минимум, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение скорости строительства каркаса здания за счет упрощения соединения строительных элементов между собой, так как основным строительным элементом являются рамы, из которых может собираться каркас здания, которые собираются без дополнительных крепежных элементов, вставляются одна в другую, что и является поставленной задачей.

Для достижения этой цели ламели выполнены торцевыми, промежуточными и диагональными, при этом стойки имеют внутренние пазы на своих внутренних гранях для соединения с ламелями, а ламели имеют соответствующий указанным внутренним пазам выступ, причем внутренние пазы включают в себя торцевые пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки торцевой ламели со стороны торца и промежуточные пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки промежуточных ламелей.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность из однотипных элементов собрать в цеху рамы, из которых потом можно на месте строительства собирать каркас здания. Важным преимуществом является то, что все собирается без использования дополнительных крепежных элементов, например, гвоздей, болтов, шурупов. Не требуется тратить время на забивание или закручивание таких дополнительных крепежных элементов. Пазы типа «ласточкин хвост» надежно закрепляют элементы конструкции между собой.

Существует преимущественный вариант исполнения данной системы, при котором стойки имеют внешние пазы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях. Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность конкретной реализации зацепления рам.

Существует также преимущественный вариант исполнения данной системы, при котором стойки имеют внешние шипы на своих внешних гранях. Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность другой конкретной реализации зацепления рам.

В результате появляются рамы, которые можно разделить на продольные и поперечные и вставлять одни в другие. Рамы собираясь друг с другом в объем, образуют колонну, жесткость, прочность и устойчивость колонны не сравнимы ни с одним плоским каркасом. Любые нагрузки, прикладываемые к зданию (ветровые, вертикальные и т.д.) уже считаются не к плоской раме, а к объемной колонне. Толщина стены может быть любой.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для способов аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения в отношении основного строительного элемента. Кроме того, данное решение неочевидно для специалиста в данной области.

Уровень техники набора для строительства каркаса здания.

Из уровня техники известен набор строительных элементов, который выполнен в виде набора для строительства каркаса здания, включающей в себя рамы, имеющие две стойки, соединенные ламелями. См. патент на изобретение № 2522571, опубликован в 2014 году.

Данный набор является наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату и выбрана за прототип предлагаемого изобретения как основного строительного элемента.

Недостатком этого прототипа является то, что такие рамы указанных наборов сами по себе не являются жесткими, допускают смещение, сдвиг. Поэтому для усиления конструкции таких рам необходимо их дополнительно соединять и укреплять, то есть использовать дополнительные крепежные соединения, что увеличивает и усложняет сборку на месте каркаса здания.

Раскрытие изобретения как набора для строительства каркаса здания.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить набор для строительства деревянного каркаса здания, включающую рамы, которые включают в себя две стойки, соединенные ламелями, позволяющую, по меньшей мере, сгладить, как минимум, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение скорости строительства каркаса здания за счет упрощения соединения строительных элементов между собой, так как основным строительным элементом являются рамы, из которых может собираться каркас здания, которые сбираются без дополнительных крепежных элементов, вставляются одна в другую, что и является поставленной задачей.

Для достижения этой цели набор для строительства деревянного каркаса здания включающий в себя первое множество продольных рам (у которых ламели выполнены торцевыми, промежуточными и диагональными, при этом стойки имеют внутренние пазы на своих внутренних гранях для соединения с ламелями, а ламели имеют соответствующий указанным внутренним пазам выступ, причем внутренние пазы включают в себя торцевые пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки торцевой ламели со стороны торца и промежуточные пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки промежуточных ламелей), имеющих внешние пазы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях, и второе множество поперечных рам ( у которых ламели выполнены торцевыми, промежуточными и диагональными, при этом стойки имеют внутренние пазы на своих внутренних гранях для соединения с ламелями, а ламели имеют соответствующий указанным внутренним пазам выступ, причем внутренние пазы включают в себя торцевые пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки торцевой ламели со стороны торца и промежуточные пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки промежуточных ламелей), имеющих внешние шипы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность из однотипных элементов собрать в цеху рамы, из которых потом можно на месте строительства собирать каркас здания. Важным преимуществом является то, что все собирается без использования дополнительных крепежных элементов, например, гвоздей, болтов, шурупов. Не требуется тратить время на забивание или закручивание таких дополнительных крепежных элементов.

Существует преимущественный вариант исполнения данной системы, при котором набор включает в себя ригеля, выполненные в виде рам (у которых ламели выполнены торцевыми, промежуточными и диагональными, при этом стойки имеют внутренние пазы на своих внутренних гранях для соединения с ламелями, а ламели имеют соответствующий указанным внутренним пазам выступ, причем внутренние пазы включают в себя торцевые пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки торцевой ламели со стороны торца и промежуточные пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки промежуточных ламелей), стропила.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность конкретной реализации зацепления рам.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для способов аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения в отношении набора строительных элементов. Кроме того, данное решение неочевидно для специалиста в данной области.

Уровень техники способа строительства каркаса здания.

Существуют способы строительства каркаса здания. Из уровня техники известен способ строительства деревянного каркаса здания. См. патент на изобретение № 2522571, опубликован в 2014 году.

Данный способ является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбран за прототип предлагаемого изобретения как способа.

Недостатком этого прототипа является то, что такие рамы сами по себе не являются жесткими, допускают смещение, сдвиг. Поэтому для усиления конструкции таких рам необходимо их дополнительно соединять и укреплять, то есть использовать дополнительные крепежные соединения, что увеличивает и усложняет сборку на месте каркаса здания.

Раскрытие изобретения как способа.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ строительства деревянного каркаса здания, позволяющий, по меньшей мере, сгладить, как минимум, один из указанных выше недостатков, а именно повышение скорости строительства каркаса здания за счет упрощения соединения строительных элементов между собой, так как основным строительным элементом являются рамы, из которых может собираться каркас здания, которые сбираются без дополнительных крепежных элементов, вставляются одна в другую, что и является поставленной задачей.

Для достижения этой цели способ строительства каркаса здания характеризуется по существу тем, что способ включает в себя следующие этапы, при которых:

• в цеху собирают раму, для чего устанавливают на расположенную горизонтально одну стойку промежуточные и диагональные ламели, вставляя их в соответствующие пазы,

• устанавливают сверху вторую стойку, вставляя ее пазами в соответствующие выступы промежуточных и диагональных ламелей,

• устанавливают со стороны торцов рам торцевые ламели,

• перемещают промежуточные ламели в своих пазах до закрепления,

• собирают таким образом другие рамы, часть из которых имеет пазы на внешних поверхностях стоек, формируя продольные рамы, а другая часть имеет шипы на внешних поверхностях стоек, формируя поперечные рамы,

• на месте строительства соединяют продольные и поперечные рамы между собой, вставляя шипы в пазы,

• устанавливают на фундаменте вертикально, соединяя между собой продольные и поперечные рамы,

• дверные и оконные проемы формируют путем использования рам разной длины,

• сверху устанавливают ригеля, выполненные в виде рам по п.1, стропила.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность повышения скорости строительства при сохранении качества, то есть жесткости каркаса. По сути сборка каркаса выглядит как работа с конструктором, когда все собирается из готовых наборных элементов. Это обстоятельство позволяет использовать при сборке рабочих даже с невысокой квалификацией и без опыта работы в строительстве. Процесс производства легко отделим от процесса монтажа, все элементы дома легко складываются и доставляются в места предполагаемой сборки.

Существует преимущественный вариант исполнения данного способа, при котором все пазы промазывают клеем.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность дополнительно усилить жесткость каркаса.

Существует преимущественный вариант исполнения данного способа, при котором все строительные элементы покрывают огнезащитным составом и антисептиком.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность дополнительно увеличить срок службы каркаса, повысить его защищенность от огня, плесени, грибка, насекомых.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для способов аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения в отношении способа. Кроме того, данное решение неочевидно для специалиста в данной области,

Краткое описание чертежей.

Другие отличительные признаки и преимущества данного изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:

- фигура 1 изображает раму в сборе, согласно изобретению,

- фигура 2 изображает раму в разобранном виде, согласно изобретению, обведены места соединений, которые обозначены как А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, которые показаны крупнее на других фигурах,

- фигуры 3-9 схематично показывают более крупно места соединений, А, Б, В, Г, Д, Е, Ж,

- фигура 10 изображает соединение двух рам между собой, согласно изобретению,

- фигура 11 изображает типовую сборку стены дома на базе продольных и поперечных рам, согласно изобретению,

- фигура 11 изображает типовую сборку этажа дома, согласно изобретению.

На фигурах обозначено:

1 - стойка рамы,

2 - торцевая ламель, широкая,

3 - промежуточная ламель, узкая,

4 - диагональная ламель (ламель-укосина),

5 - паз первого типа «Ласточкин хвост», внутренний,

6 - паз второго типа «Ласточкин хвост», внутренний, торцевой,

7 - паз третьего типа «Ласточкин хвост», внешний для межрамного крепления на накладной шип,

8 - шип тран-клин «Ласточкин хвост»,

9 - шип прямой,

10 - паз прямой,

11 - шип накладной тран-клин «Ласточкин хвост»,

12 - рама продольная,

13 - рама поперечная.

Согласно фигурам 1-11 рама набора для строительства деревянного каркаса здания, включающая в себя две стойки 1, соединенные ламелями. Ламели выполнены торцевыми 2, промежуточными 3 и диагональными 4. Стойки 1 имеют внутренние пазы 5 и 6 на своих внутренних гранях для соединения с ламелями, а ламели имеют соответствующий указанным внутренним пазам выступ, причем внутренние пазы включают в себя торцевые пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки торцевой ламели со стороны торца и промежуточные пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки промежуточных ламелей.

Стойки 1 имеют внешние пазы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях.

Стойки 1 имеют внешние шипы на своих внешних гранях.

Набор для строительства деревянного каркаса здания включает в себя первое множество продольных рам 12, имеющих внешние пазы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях, и второе множество поперечных рам 13, имеющих внешние пазы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях.

Осуществление изобретения.

Способ строительства каркаса здания работает следующим образом. Приведем наиболее исчерпывающий пример реализации изобретения. Имея в виду, что данный пример не ограничивает применения изобретения.

Этап 1. В цеху собирают раму, для чего устанавливают на расположенную горизонтально одну стойку промежуточные и диагональные ламели, вставляя их в соответствующие пазы. Все пазы промазывают клеем.

Этап 2. Устанавливают сверху вторую стойку, вставляя ее пазами в соответствующие выступы промежуточных и диагональных ламелей.

Этап 3. Устанавливают со стороны торцов рам торцевые ламели.

Этап 4. Перемещают промежуточные ламели в своих пазах до их закрепления.

Этап 5. Собирают таким образом другие рамы, часть из которых имеет пазы на внешних поверхностях стоек, формируя продольные рамы, а другая часть имеет шипы на внешних поверхностях стоек, формируя поперечные рамы. Все строительные элементы покрывают огнезащитным составом.

Этап 6. На месте строительства соединяют продольные и поперечные рамы между собой, вставляя шипы в пазы.

Этап 7. Устанавливают на фундаменте вертикально, соединяя между собой продольные и поперечные рамы.

Этап 8. Дверные и оконные проемы формируют путем использования рам разной длины.

Этап 9. Сверху устанавливают ригеля, выполненные в виде рам по п.1, стропила.

Последовательность этапов является примерной и позволяет переставлять, убавлять, добавлять или производить некоторые операции одновременно без потери возможности обеспечивать строительство каркаса здания, таким образом можно собрать любую планировку здания с любыми размерами помещений.

Промышленная применимость.

Предлагаемый способ строительства каркаса здания, а также набор и строительный элемент в виде рамы могут быть осуществлены специалистом на практике и при осуществлении обеспечивают реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

В соответствии с предложенным изобретением изготовлен опытный образец набора строительства каркаса здания. Он состоял из множества рам продольных и множества рам поперечных.

Экспериментальная проверка проводилась в целях строительства разных вариантов каркасов зданий.

Испытания опытного образца набора строительства каркаса здания показали, что он обеспечивает возможность:

- точного соответствия рам продольных и рам поперечных между собой, что позволяло быстро строить на месте каркас,

- организации пространства под оконные и дверные блоки,

- установки элементов крыши,

- заполнение конструкции любыми утеплителями (преимущественно, экологически чистыми) и любой толщины, в зависимости от задачи,

- возможность применения любых отделочных материалов как снаружи, так и изнутри. Данная конструкция дает возможность не использовать дополнительную крепежную подсистему для монтажа отделочного листового материала, так как сама повторяет точные габариты помещений и является плоскостью для крепежа.

Таким образом, в данном изобретении достигнута поставленная задача - повышение скорости строительства каркаса здания за счет упрощения соединения строительных элементов между собой, так как основным строительным элементом являются рамы, из которых может собираться каркас здания, которые сбираются без дополнительных крепежных элементов, вставляются одна в другую.

Кроме того, данные решения позволяют создавать каркасы зданий, которые можно заполнять утеплителем, регулируя его свойства. Для более холодного климата использовать больше утеплителя, имеющего большую толщину, и более высокие теплоизолирующие свойства. Для более теплого климата - наоборот.

Точно также можно регулировать звукоизоляцию дома, так как все стены, в том числе и внутренние полые, могут быть легко заполнены звукоизолирующими плитами.

Еще важным удобством является то, что в этих полостях можно прятать все коммуникации, например, водопроводные трубы, трубы системы отопления и кондиционирования, электропроводку и прочее.

1. Рама набора для строительства деревянного каркаса здания, включающая в себя две стойки, соединенные ламелями, отличающаяся тем, что ламели выполнены торцевыми, промежуточными и диагональными, при этом стойки имеют внутренние пазы на своих внутренних гранях для соединения с ламелями, а ламели имеют соответствующий указанным внутренним пазам выступ, причем внутренние пазы включают в себя торцевые пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки торцевой ламели со стороны торца и промежуточные пазы типа «ласточкин хвост» с возможностью вставки промежуточных ламелей.

2. Рама по п. 1, отличающаяся тем, что стойки имеют внешние пазы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях.

3. Рама по п. 1, отличающаяся тем, что стойки имеют внешние шипы на своих внешних гранях.

4. Набор для строительства деревянного каркаса здания, включающий в себя первое множество продольных рам по п. 1, имеющих внешние пазы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях, и второе множество поперечных рам по п. 1, имеющих внешние шипы типа «ласточкин хвост» на своих внешних гранях.

5. Набор по п. 4, отличающийся тем, что набор включает в себя ригеля, выполненные в виде рам по п. 1, стропила.

6. Способ строительства деревянного каркаса здания, при котором производят сборку каркаса здания из рам, отличающийся тем, что

- собирают раму в цеху, для чего устанавливают на расположенную горизонтально одну стойку промежуточные и диагональные ламели, вставляя их в соответствующие пазы,

- устанавливают сверху вторую стойку, вставляя ее пазами в соответствующие выступы промежуточных и диагональных ламелей,

- устанавливают со стороны торцов рам торцевые ламели,

- перемещают промежуточные ламели в своих пазах до закрепления,

- собирают таким образом другие рамы, часть из которых имеет пазы на внешних поверхностях стоек, формируя продольные рамы, а другая часть имеет шипы на внешних поверхностях стоек, формируя поперечные рамы,

- на месте строительства соединяют продольные и поперечные рамы между собой, вставляя шипы в пазы,

- устанавливают на фундаменте вертикально, соединяя между собой продольные и поперечные рамы,

- дверные и оконные проемы формируют путем использования рам разной длины,

- сверху устанавливают ригеля, выполненные в виде рам по п. 1, стропила.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что все пазы промазывают клеем.

8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что все строительные элементы покрывают огнезащитным составом и антисептиком.