Способ соединения профилированных брусьев между собой

Изобретение относится к способу соединения профилированных брусьев деревянных зданий. Технический результат изобретения - повышение прочности соединения. Способ соединения профилированных брусьев, имеющих отверстия, включает выполнение рядом с основными отверстиями дополнительные отверстия. Во всех отверстиях с одной стороны каждого профилированного бруса вытачивают цилиндрический паз под размер втулок. В качестве соединительных элементов используют болты и вставляемые в пазы всех отверстий втулки, имеющие внутреннюю резьбу, соответствующую внешней резьбе болта. Укладывают в комплект брусья последовательно, размещая их края в основном и дополнительном отверстиях со сдвигом относительно друг друга, таким образом, что каждый край соединительного элемента в основном отверстии располагают на уровне средней части соединительного элемента дополнительного отверстия. Производят последовательное затягивание болтов, соединяя каждый профилированный брус с предыдущим. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретений относится к способам соединения профилированных брусьев между собой и может быть использовано для сборки стен и перекрытий при строительстве зданий.

В данном описании используются следующие понятия:

Профилированный брус - одно из

• Клееный брус,

• Сборный брус (механически скрепленные две доски),

• Доска, имеющая в сечении отличную от прямоугольника форму, противоположные стороны которой обладают выемками замкового соединения типа «шип-паз»,

• Перфорированный брус из массива, то есть имеющий перфорацию для исключения растрескивания при сушке.

Уровень техники способа

Данное изобретение относится к способу соединения профилированных брусьев между собой, при котором:

• укладывают в комплект профилированные брусья, имеющие соединительные сквозные основные отверстия, в единое полотно с обеспечением соприкосновения пазов профиля соседних брусьев и совмещении основных отверстий соседних брусьев по одной оси,

• размещают в основных отверстиях соединительные элементы,

• производят соединение комплекта профилированных брусьев между собой.

Такой способ известен из уровня техники при соединении пола, в качестве профилированных брусьев здесь описан паркет, разумеется, такой способ годится и для соединения любых профилированных брусьев.

В частности, из уровня техники известен способ соединения профилированных брусьев между собой, см. патент на изобретение США № US 10011984 B2, заявка № US 20160153188 A1, опубл. в 2016 году.

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

В нем описано, что соединение профилированных брусьев по ширине осуществляют с помощью соединительного элемента, которые протягивают через сквозные отверстия, выполненные в боковых продольных поверхностях планок, после чего фиксируют их с обеспечением стяжки соединительных элементов.

Недостатком этого прототипа является то, что невозможно обеспечить стабилизацию первоначального размера всего комплекта профилированных брусьев. При данном способе возможна деформация комплекта, когда проходит некоторое время после строительства, брус дополнительно высыхает, меняет свою форму. Кроме того, со временем ослабевает крепость соединения профилированных брусьев, становится возможным образование щелей между соседними брусьями.

Раскрытие изобретения как способа по первому варианту

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ соединения профилированных брусьев между собой, позволяющий исключить указанные выше недостатки, а именно обеспечить повышение крепости соединения профилированных брусьев, исключение образования щелей между соседними брусьями в процессе эксплуатации, например, в зависимости от изменения влажности материала древесины, что и является поставленной задачей.

Для достижения этой цели способ соединения профилированных брусьев между собой характеризуется по существу тем, что дополнительно способ включает в себя следующие этапы:

• выполняют рядом с основными отверстиями дополнительные отверстия,

• во всех отверстиях с одной стороны каждого профилированного бруса вытачивают цилиндрический паз под размер втулок,

• в качестве соединительных элементов используют болты и вставляемые в пазы основных и дополнительных отверстий втулки, имеющую внутреннюю резьбу, соответствующую внешней резьбе болта,

• укладывают в комплект профилированные брусья последовательно, размещая их края в основном и дополнительном отверстиях со сдвигом относительно друг друга таким образом, что каждый край соединительного элемента в основном отверстии располагают на уровне средней части соединительного элемента дополнительного отверстия,

• производят последовательное затягивание болтов, последовательно соединяя каждый профилированный брус с предыдущим.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность сперва производить соединение профилированных брусьев между собой попарно, соединяя профилированные брусья в шахматном порядке, при котором соединяют между собой брусья парами, то есть когда в одной группе соединительных сквозных отверстий - основном и первом дополнительном, крепятся первый, второй брус - одном соединительным (крепёжным) элементом, второй, третий брус - вторым соединительным элементом, третий, четвёртый брус - третьим соединительным элементом и т.д.

Это позволяет достигнуть равномерности распределения нагрузки сжатия профилированных брусьев всего комплекта, и исключить образование щелей между соседними брусьями. Действительно, вместо каждого наборного крепежа, стягивающего сразу все полотно из профилированных брусьев между собой, профилированные брусья стягиваются между собой множеством дополнительных соединительных (крепежных) элементов. Более того, поломка любого соединительного (крепежного) элемента не скажется на общей крепости конструкции, в то время как в прототипе аналогичная поломка приведет к отсутствую соединения профилированных брусьев в этом месте.

Существует преимущественный вариант исполнения данного способа, при котором под головки всех болтов устанавливают упорные пластины, форма которых соответствует профилю продольного паза профилированного бруса.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность обеспечения исключение утопления головок болтов в древесину, что гарантирует равномерность стяжки профилированных брусьев.

Существует ещё один вариант исполнения данного способа, при котором для соединения упорных пластин к первому профилированному брусу используют короткие болты, длина которых соответствует толщине профилированного бруса, а для соединения всех профилированных брусьев между собой используют длинные болты, длина которых соответствует двойной толщине профилированного бруса.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность на первом самом этапе сборке крепить к первому профилированному брусу упорные пластины.

Существует кроме того и такой вариант исполнения данного способа, при котором в те отверстия, которые находятся на середине длины длинного болта, устанавливают фланцевые шайбы.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность обеспечения одинаковых зазоров, что гарантирует равномерность стяжки профилированного бруса.

Существует и такой вариант исполнения данного способа, при котором устанавливают сжимаемый уплотнительный профиль по всей длине обоих краев профилированного бруса.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность герметичности соединения профилированных брусьев даже при влажностном расширении или усыхании древесины.

Наконец, существует и такой вариант исполнения данного способа, при котором дополнительные отверстия располагают по одной оси.

Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность равномерного крепления профилированных брусьев за счет симметричного расположения всех крепежей.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения как способа 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:

- фиг. 1 изображает установку втулок в первый профилированный брус, согласно изобретению,

- фиг. 2 изображает установку упорных пластин в первый профилированный брус, согласно изобретению,

- фиг. 3 изображает установку втулок и шайб во второй профилированный брус, а также установку коротких болтов и упорных пластин во второй профилированный брус, согласно изобретению,

- фиг. 4 изображает установку втулок и шайб в третий профилированный брус, а также установку длинных болтов и упорных пластин в третий профилированный брус, согласно изобретению,

- фиг. 5 изображает установку уплотнительного профиля в профилированный брус, согласно изобретению,

- фиг. 6 изображает установку втулок и шайб в четвертый профилированный брус, а также установку длинных болтов и упорных пластин в четвертый профилированный брус, согласно изобретению,

- фиг. 7 изображает соединение профилированных брусьев между собой, согласно изобретению,

- фиг. 8 изображает разрез соединения профилированных брусьев между собой, согласно изобретению,

- фиг. 9 изображает укрупненный фрагмент разреза соединения профилированных брусьев между собой, согласно изобретению.

На фигурах обозначены:

1 - профилированные брусья в целом,

11, 12, 13, 14, 15 - профилированный брус при укладке подряд,

21 - короткие болты,

22 - длинные болты,

3 - соединительные сквозные отверстия (31 - основное, 32 -дополнительное),

4 - втулка,

5 - фланцевая шайба,

6 - упорные пластины,

7 - уплотнительный профиль,

8 - паз под втулку.

На фиг. 1-4, 6 стрелками показано направление установки болтов.

На фиг. 8 стрелками показан гарантированный зазор для компенсации влажностного расширения 1-2 мм.

Осуществление изобретения

Способ соединения профилированных брусьев между собой работает следующим образом. Приведем наиболее исчерпывающий пример реализации изобретения. Имея в виду, что данный пример не ограничивает применения изобретения.

Предварительно в профилированных брусьях проделывают парные сквозные отверстия 31 и 32, с одной стороны каждого бруса протачивают паз под втулку для возможности ее плотной установки в этот паз.

На первом шаге - см. фиг. 1 - устанавливают втулки в пазы отверстий первого бруса 11. Как видно, отверстия основное 31 и дополнительное 32 - совершенно одинаковые и могут быть взаимозаменяемы.

На втором шаге - см. фиг. 2 - с обратной стороны первого бруса 11 в паз профильного бруса 11 устанавливают упорные пластины 6, которые закрепляют короткими болтами 21, которые вставляют в отверстия 31. Затягивают короткие болты до упора.

На третьем шаге - см. фиг. 3 - устанавливают шайбы 5 в отверстия 31 второго бруса 12, а втулки 4 в пазы отверстий 32 второго бруса 12, а с обратной стороны второго бруса 12 в паз профильного бруса 12 устанавливают упорные пластины 6.

В отверстия 31 через шайбы 5 устанавливают длинные болты 22, которые вставляют во втулки 4 первого бруса 11, затягивают длинные болты 22 до упора, тем самым скрепляя первый брус 11 и второй брус 12 между собой.

На четвертом шаге - см. фиг. 4 - устанавливают, наоборот, шайбы 5 в отверстия 32 третьего бруса 13, а втулки 4 в пазы отверстий 31 третьего бруса 13, а с обратной стороны третьего бруса 13 в паз профильного бруса 13 устанавливают упорные пластины 6.

Теперь уже в отверстия 32 через шайбы 5 устанавливают длинные болты 22, которые вставляют во втулки 4 второго бруса 12, затягивают длинные болты 22 до упора, тем самым скрепляя второй брус 12 и третий брус 13 между собой.

Опционально, как показано на фиг. 5 по краям профилированного бруса устанавливают по всей его длине уплотнительный профиль. При стягивании бруса происходит сжатие уплотнительного профиля, что обеспечивает герметичность соединения бруса, не смотря на возможность влажностного расширения или усыхания древесины.

На пятом шаге - см. фиг. 6 - устанавливают, снова, шайбы 5 в отверстия 31 четвертого бруса 14, а втулки 4 в пазы отверстий 32 четвертого бруса 14, а с обратной стороны четвертого бруса 14 в паз профильного бруса 14 устанавливают упорные пластины 6.

В отверстия 31 через шайбы 5 устанавливают длинные болты 22, которые вставляют во втулки 4 третьего бруса 13, затягивают длинные болты 22 до упора, тем самым скрепляя третий брус 13 и четвертый брус 14 между собой

Так продолжают до окончания сборки. См. фиг 7.

На фиг. 8 показан разрез всего комплекта собранных профилированных брусьев. Видно, что все длинные болты расположены в шахматном порядке, поочередно скрепляя предыдущие брусья между собой.

Также все отверстия 31 и 32 могут находиться на одной линии А, преимущественно это средняя линия бруса, но может быть вариант, когда они не находятся на одной линии. См. фиг. 7.

Втулка может представлять собой сборную деталь, состоящую из пластмассовой части и устанавливаемую в нее гайку.

Видно, что способ позволяет надежно закреплять профилированные брусья между собой, сразу при его укладке, поочередно, при этом остаются гарантированные зазоры между брусом. Способ требует использования в целом стандартных материалов, что делает его применение очень удобным, и именно за счет необычности самой последовательности крепления обеспечивается повышение крепости соединения профилированных брусьев в комплект.

Промышленная применимость

Предлагаемый способ соединения профилированных брусьев между собой может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивают реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

На практике для универсального бруса наиболее целесообразное расстояние между центрами отверстий парных отверстий составило 5-15 см; при этом расстояние между центрами основных отверстий находилось в диапазоне 30 - 100 см. Точные значения зависят от толщины профилированного бруса.

Способ был опробован на практике, где было показано, что за счет того, что были использованы все этапы, в варианте независимого пункта формулы и достигается заявленный технический результат, а именно: стабилизация первоначального размера всего комплекта профилированных брусьев, при изменении размеров профилированных брусьев в процессе эксплуатации, например, в зависимости от изменения влажности материала древесины. Это доказывает, что способ обеспечивает повышение крепости соединения профилированных брусьев и исключение образования щелей между соседними брусьями.

1. Способ соединения профилированных брусьев между собой, при котором:

укладывают в комплект профилированные брусья, имеющие соединительные сквозные основные отверстия, в единое полотно с обеспечением соприкосновения пазов профиля соседних брусьев и совмещении основных отверстий соседних брусьев по одной оси,

размещают в основных отверстиях соединительные элементы,

производят соединение комплекта профилированных брусьев между собой, отличающийся тем, что

выполняют рядом с основными отверстиями дополнительные отверстия,

во всех отверстиях с одной стороны каждого профилированного бруса вытачивают цилиндрический паз под размер втулок,

в качестве соединительных элементов используют болты и вставляемые в пазы основных и дополнительных отверстий втулки, имеющие внутреннюю резьбу, соответствующую внешней резьбе болта,

укладывают в комплект профилированные брусья последовательно, размещая их края в основном и дополнительном отверстиях со сдвигом относительно друг друга таким образом, что каждый край соединительного элемента в основном отверстии располагают на уровне средней части соединительного элемента дополнительного отверстия,

производят последовательное затягивание болтов, последовательно соединяя каждый профилированный брус с предыдущим.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что под головки всех болтов устанавливают упорные пластины, форма которых соответствует профилю продольного паза профилированного бруса.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для соединения упорных пластин к первому профилированному брусу используют короткие болты, длина которых соответствует толщине профилированного бруса, а для соединения всех профилированных брусьев между собой используют длинные болты, длина которых соответствует двойной толщине профилированного бруса.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в те отверстия, которые находятся на середине длины длинного болта, устанавливают фланцевые шайбы.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что устанавливают сжимаемый уплотнительный профиль по всей длине обоих краев профилированного бруса.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительные отверстия располагают по одной оси.