RU175359U1

RU175359U1 - Wood element

Info

Publication number: RU175359U1
Application number: RU2017112551U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Евгеньевич Мишустин; Сергей Васильевич Лаштун
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2017-12-01

Abstract

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при изготовлении деревянных арок, предпочтительно используемых в составе ребристо-кольцевого купола, а также рам и ферм.Деревянный элемент выполнен с возможностью соединения с соседними под углом больше 90°, но меньше 180°, при этом его торцовые части выполнены в виде выступов и соответствующих им впадин, толщиной равной половине толщины деревянного элемента, с возможностью наложения выступов на впадины заподлицо с их боковыми плоскостями, и в плотном контакте торцов выступов и стенок впадин, при этом в выступах выполнены сквозные отверстия, перпендикулярные боковым плоскостям деревянного элемента, в которых размещены нагели. Деревянному элементу в плане придана форма равнобедренной трапеции, острые углы которой закруглены, при этом угол наклона боковых сторон трапеции к ее узкому основанию равен углу соединения элемента с соседними, а угол наклона к торцу своего элемента, стенки впадины, контактирующей с торцом выступа соседнего элемента, равен такому же углу, причем вторая стенка впадины параллельна обращенному к ней продольному торцу элемента. Кроме того, сквозные отверстия для нагелей и нагели выполнены цилиндрическими, и попарно размещены на торцовых частях элемента и разнесены поперек него, при этом деревянный элемент выполнен как дощато-клееный.Технический результат выражается в обеспечении возможности формирования арочных элементов каркаса, в том числе и купольных конструкций (с получением высокой сопротивляемости продольной нагрузке). Кроме того, обеспечивается упрощение изготовления торцовых участков деревянных элементов. 4 ил.The utility model relates to construction and can be used in the manufacture of wooden arches, preferably used as part of a ribbed-circular dome, as well as frames and trusses. A wooden element is made with the possibility of connection with neighboring ones at an angle of more than 90 °, but less than 180 °, while its end parts are made in the form of protrusions and corresponding depressions, with a thickness equal to half the thickness of the wooden element, with the possibility of imposing protrusions on the depressions flush with their lateral planes, and in close contact of the ends UPOV and wall depressions, wherein in the protrusions made through holes, perpendicular to lateral surfaces of the wooden element, which has nageli. The wooden element in the plan is given the shape of an isosceles trapezoid, the acute angles of which are rounded, while the angle of inclination of the sides of the trapezoid to its narrow base is equal to the angle of connection of the element with the neighboring ones, and the angle of inclination to the end of its element, the cavity wall in contact with the end face of the protrusion of the neighboring element, equal to the same angle, and the second wall of the cavity is parallel to the longitudinal end of the element facing it. In addition, the through holes for the dowels and dowels are cylindrical, and are placed in pairs on the end parts of the element and spaced across it, while the wooden element is made as a glued board. The technical result is expressed in the possibility of forming arched frame elements, including dome ones structures (with high resistance to longitudinal load). In addition, simplification of the manufacture of end sections of wooden elements is provided. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при изготовлении деревянных арок, предпочтительно используемых в составе ребристо-кольцевого купола, а также рам и ферм.The utility model relates to construction and can be used in the manufacture of wooden arches, preferably used as part of a ribbed-circular dome, as well as frames and trusses.

Известен узел соединения деревянных элементов ребристо-кольцевого купола, содержащий стыковые накладки, соединяемые с торцами деревянных элементов под углом друг к другу (см. RU № 2340733, МПК E04B1/10, 2008). При этом деревянные элементы выполнены из деревянного профиля, включающего фанерные пластины и, скрепленные с ними, полки из деревянных брусков и стыковые накладки.Known is the junction of the wooden elements of the rib-annular dome containing butt pads connected to the ends of the wooden elements at an angle to each other (see RU No. 2340733, IPC E04B1 / 10, 2008). At the same time, the wooden elements are made of a wooden profile, including plywood plates and, fastened with them, shelves of wooden blocks and butt plates.

Недостатком описанного технического решения является его недостаточная надежность и прочность в конструкциях типа арок, при формировании арок из нескольких стыкуемых друг за другом элементов, в связи с недостаточной в этом случае изгибной устойчивостью. Кроме того, сжимающие усилия, возникающие в арке при восприятии нагрузки от ее обшивки и собственного веса, воспринимаются сравнительно малой контактной площадью, что может привести к разрушению стыка и конструкции в целом, особенно для узлов, расположенных в нижней части арки.The disadvantage of the described technical solution is its lack of reliability and strength in structures such as arches, when forming arches from several elements joined one after another, due to insufficient bending stability in this case. In addition, the compressive forces arising in the arch during the perception of the load from its sheathing and its own weight are perceived by a relatively small contact area, which can lead to destruction of the joint and the structure as a whole, especially for nodes located in the lower part of the arch.

Известен также деревянный элемент, выполненный с возможностью соединения с соседними под углом больше 90°, но меньше 180°, при этом его торцовые части выполнены в виде выступов, толщиной равной половине толщины деревянного элемента и соответствующих им впадин, с возможностью наложения выступов на впадины заподлицо с их боковыми плоскостями, и в плотном контакте торцов выступов и стенок впадин, при этом в выступах выполнены сквозные отверстия, перпендикулярные боковым плоскостям деревянного элемента, в которых размещены нагели (см. RU № 165765, МПК E04B1/38, 2016). Элемент предназначен для использования в составе ребристо-кольцевого купола.A wooden element is also known, made with the possibility of connecting with neighboring ones at an angle of more than 90 °, but less than 180 °, while its end parts are made in the form of protrusions, a thickness equal to half the thickness of the wooden element and their corresponding cavities, with the possibility of imposing the protrusions on the cavities flush with their lateral planes, and in tight contact of the ends of the protrusions and the walls of the depressions, while the protrusions have through holes perpendicular to the lateral planes of the wooden element in which the pins are located (see RU No. 165765, IPC E04B1 / 38, 2016). The element is intended for use as part of a ribbed-circular dome.

Недостатком этого технического решения является сложность изготовления торцовых участков элементов, которые изготавливают с вырезанными торцевыми частями так, что торцы элементов имеют выступы и впадины, ответные впадинам и выступам, выполненным по сложной кривой линии на смещенных торцевых гранях, кроме того, поскольку нагель расположен в центральной зоне соединения фактически происходит поперечная подрезка волокон дерева, используемого в объеме вырезанных торцевых частей, и, тем самым, снижается сопротивление элементов продольной нагрузке, т.е. снижается надежность и прочность конструкций типа арок (из которых собирается ребристо-кольцевой купол).The disadvantage of this technical solution is the complexity of manufacturing the end sections of the elements, which are made with cut end parts so that the ends of the elements have protrusions and depressions corresponding to the depressions and protrusions made along a complex curve on displaced end faces, in addition, since the plug is located in the central the transverse trimming of the wood fibers used in the volume of the cut end parts actually occurs in the joint zone, and, thereby, the resistance of the longitudinal elements decreases load, i.e. the reliability and strength of structures such as arches (of which a ribbed-circular dome is assembled) are reduced.

Решаемая техническая задача – повышение несущей способности элементов по продольной нагрузке и упрощение изготовления их торцовых участков.The technical task to be solved is to increase the bearing capacity of the elements in longitudinal load and simplify the manufacture of their end sections.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности формирования арочных элементов каркаса, в том числе и купольных конструкций (с получением высокой сопротивляемости продольной нагрузке). Кроме того, обеспечивается упрощение изготовления торцовых участков деревянных элементов.The technical result obtained when solving the problem is expressed in providing the possibility of forming arched frame elements, including dome structures (with high resistance to longitudinal load). In addition, simplification of the manufacture of end sections of wooden elements is provided.

Для решения поставленной задачи деревянный элемент, выполненный с возможностью соединения с соседними под углом больше 90°, но меньше 180°, при этом его торцовые части выполнены в виде выступов и соответствующих им впадин, толщиной равной половине толщины деревянного элемента, с возможностью наложения выступов на впадины заподлицо с их боковыми плоскостями, и в плотном контакте торцов выступов и стенок впадин, при этом в выступах выполнены сквозные отверстия, перпендикулярные боковым плоскостям деревянного элемента, в которых размещены нагели, отличается тем, что деревянному элементу в плане придана форма равнобедренной трапеции, острые углы которой закруглены, при этом угол наклона боковых сторон трапеции к ее узкому основанию равен углу соединения элемента с соседними, а угол наклона к торцу своего элемента, стенки впадины, контактирующей с торцом выступа соседнего элемента, равен такому же углу, причем вторая стенка впадины параллельна обращенному к ней продольному торцу элемента, кроме того, сквозные отверстия для нагелей и нагели выполнены цилиндрическими, и попарно размещены на торцовых частях элемента и разнесены поперек него, при этом деревянный элемент выполнен как дощато-клееный.To solve this problem, a wooden element made with the possibility of connection with neighboring ones at an angle of more than 90 °, but less than 180 °, while its end parts are made in the form of protrusions and their corresponding depressions, with a thickness equal to half the thickness of the wooden element, with the possibility of imposing protrusions on the troughs are flush with their lateral planes, and in tight contact of the ends of the protrusions and the walls of the cavities, while the protrusions are made through holes perpendicular to the lateral planes of the wooden element, in which gel, characterized in that the wooden element in the plan is given the shape of an isosceles trapezoid, the acute angles of which are rounded, while the angle of inclination of the sides of the trapezoid to its narrow base is equal to the angle of connection of the element with neighboring ones, and the angle of inclination to the end of its element, the wall of the cavity in contact with the end face of the protrusion of the adjacent element is equal to the same angle, and the second wall of the cavity is parallel to the longitudinal end of the element facing it, in addition, the through holes for the nails and nails are made cylindrical, and paired placed on the end parts of the element and spaced transversely therefrom, this wooden element is configured like a wooden plank-glued.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, повышение несущей способности элементов по продольной нагрузке и упрощение изготовления их торцовых участков.The combination of features of the utility model formula provides a solution to the stated technical problem, namely, increasing the bearing capacity of the elements in longitudinal load and simplifying the manufacture of their end sections.

На фиг.1 изображен деревянный элемент, вид сбоку; на фиг.2 изображен вид сверху деревянного элемента, на фиг.3 изображен горизонтальный разрез деревянного элемента, на фиг.4 изображены деревянные элементы в процессе сборки узла.Figure 1 shows a wooden element, side view; figure 2 shows a top view of a wooden element, figure 3 shows a horizontal section of a wooden element, figure 4 shows wooden elements in the assembly process of the node.

На чертежах показаны торцовые части 1, выступы 2, впадины 3, боковые плоскости 4, деревянный элемент 5, торцы 6 выступов 2, стенки 7 и 8 впадин 3, сквозные отверстия 9, нагели 10, продольные торцы 11 деревянного элемента 5, соседние деревянные элементы 12.The drawings show the end parts 1, the protrusions 2, the troughs 3, the lateral planes 4, the wooden element 5, the ends 6 of the protrusions 2, the walls 7 and 8 of the troughs 3, the through holes 9, 10 pins, the longitudinal ends 11 of the wooden element 5, adjacent wooden elements 12.

Деревянный элемент 5, выполнен с возможностью соединения с соседними элементами 5 под углом больше 90°, но меньше 180°, при этом его торцовые части 1 выполнены в виде выступов 2 и соответствующих им впадин 3, толщиной равной половине толщины деревянного элемента 5, с возможностью наложения выступов 2 на впадины 3 заподлицо с их боковыми плоскостями 4 и в плотном контакте торцов 6 выступов 2 и стенок 7 и 8 впадин 3, при этом в выступах 2 выполнены сквозные отверстия 9, перпендикулярные боковым плоскостям 4 деревянного элемента 5.The wooden element 5 is made with the possibility of connecting with neighboring elements 5 at an angle of more than 90 °, but less than 180 °, while its end parts 1 are made in the form of protrusions 2 and their corresponding depressions 3, with a thickness equal to half the thickness of the wooden element 5, with the possibility the overlap of the protrusions 2 on the valleys 3 is flush with their lateral planes 4 and in close contact of the ends 6 of the protrusions 2 and the walls 7 and 8 of the valleys 3, while in the protrusions 2 there are through holes 9 perpendicular to the lateral planes 4 of the wooden element 5.

В этих отверстиях 9 размещены нагели 10.In these holes 9 are placed pins 10.

Деревянному элементу 5 в плане придана форма равнобедренной трапеции, острые углы которой закруглены, при этом угол наклона боковых сторон трапеции (составляющих торцы 6 выступов 2) к ее узкому основанию равен углу соединения элемента 5 с соседними деревянными элементами 12. Угол наклона стенки 7 впадины 3, контактирующей с торцом 6 выступа соседнего элемента 12, к торцу своего элемента равен такому же углу.The wooden element 5 in the plan is given the shape of an isosceles trapezoid, the acute angles of which are rounded, while the angle of inclination of the sides of the trapezoid (constituting the ends 6 of the projections 2) to its narrow base is equal to the angle of connection of the element 5 with adjacent wooden elements 12. The angle of inclination of the wall 7 of the cavity 3 in contact with the end face 6 of the protrusion of the neighboring element 12, to the end face of its element is equal to the same angle.

Причем вторая стенка 8 впадины 3 параллельна обращенному к ней продольному торцу 11 элемента 5. Кроме того, сквозные отверстия 9 для нагелей и нагели 10 выполнены цилиндрическими, и попарно размещены на торцовых частях 1 элемента 5 и разнесены поперек него. Кроме того, деревянные элементы выполнены как дощато-клееные.Moreover, the second wall 8 of the cavity 3 is parallel to the longitudinal end 11 of the element 5 facing it. In addition, the through holes 9 for the pins and the pins 10 are made cylindrical, and placed in pairs on the end parts 1 of the element 5 and spaced across it. In addition, wooden elements are made as plank-glued.

Деревянные элементы 5 изготавливают склеиванием в заводских условиях на стендах известной конструкции, обеспечивающих заданную фиксацию ее элементов и их соответствующее сжатие на время отвердения клея. Предварительно из обструганных досок одинаковой толщины изготавливают заготовки, один торец каждой из которых выполнен, с образованием выступа 2, а второй торец выполнен, с соответствующей выступу впадиной 3 (с учетом заданного угла соединения элементов друг с другом - большего 90°, но меньшего 180°).Wooden elements 5 are made by gluing in the factory on stands of known design, providing a predetermined fixation of its elements and their corresponding compression during the hardening of the glue. Preliminarily, blanks are made from planed boards of the same thickness, one end of each of which is made to form a protrusion 2, and the second end is made, with a depression 3 corresponding to the protrusion (taking into account a given angle of connection of the elements with each other - greater than 90 °, but less than 180 ° )

Далее осуществляют склеивание заготовок по одной боковой плоскости так, чтобы после склеивания на каждом торце элемента 5 были и выступ 2 и впадина 3. В результате деревянный элемент 5 в плане приобретает форму равнобедренной трапеции, острые углы которой закруглены. Далее сверлят цилиндрические сквозные отверстия 9 для нагелей и изготавливают нагели 10. Их попарно размещают на торцовых частях 1 элемента 5, так, чтобы они были разнесены поперек него.Then, the preforms are glued along one side plane so that after gluing at each end of the element 5 there is a protrusion 2 and a depression 3. As a result, the wooden element 5 in the plan takes on the shape of an isosceles trapezoid, the acute angles of which are rounded. Next, drill through cylindrical through holes 9 for the dowels and make dowels 10. They are placed in pairs on the end parts 1 of the element 5, so that they are spaced across it.

Для изготовления деревянного элемента 5 используют древесину не ниже 2-го сорта хвойных пород (за исключением лиственницы) по ГОСТ 8486-86 с размерами по ГОСТ 24454-80 с соответствующими расчетными характеристиками по СНиП П-25-80. Количественные параметры дефектов формы и обработки деталей (покоробленность, отклонение от параллельности пластей и кромок, обзол) не должны превышать допускаемых для пиломатериалов 2-го сорта. Сквозные трещины, выходящие на торец, не допускаются. Сучки загнившие, гнилые и табачные, а также несросшиеся, расположенные на кромках, не допускаются.For the manufacture of the wooden element 5, wood no lower than the 2nd grade of coniferous species (except for larch) is used according to GOST 8486-86 with dimensions according to GOST 24454-80 with the corresponding design characteristics according to SNiP P-25-80. The quantitative parameters of the defects in the shape and processing of parts (warping, deviation from parallelism of the layers and edges, wane) should not exceed those allowed for lumber of the 2nd grade. Through cracks extending to the end face are not allowed. Rotted, rotten and tobacco knots, as well as non-grown knots located on the edges, are not allowed.

Доски склеивают по длине с помощью зубчатых соединений по ГОСТ 19414-90. Показатели предела прочности на изгиб зубчатых соединений должны быть не ниже:Boards are glued along the length using gear joints in accordance with GOST 19414-90. Indicators of ultimate flexural strength of gear joints should not be lower than:

при погружении кромки (порядка 33 МПа и не ниже 24 МПа);when dipping the edge (about 33 MPa and not lower than 24 MPa);

при погружении пласти (порядка 37,5 МПа и не ниже 27 МПа).when immersing the formation (about 37.5 MPa and not lower than 27 MPa).

Клеевые соединения досок-заготовок следует выполнять на синтетических клеях, соответствующих требованиям СНиП П-25-80. При этом клеевые соединения должны удовлетворять следующим требованиям:Glue joints of the boards-blanks should be performed on synthetic adhesives that meet the requirements of SNiP P-25-80. In this case, adhesive joints must satisfy the following requirements:

влажность древесины деталей до обработки защитными составами должна быть (12±3)%;the moisture content of the wood before processing with protective compounds should be (12 ± 3)%;

толщина и ширина склеиваемых досок должна отклоняться от номинальной не более ±1 мм;the thickness and width of glued boards should deviate from the nominal no more than ± 1 mm;

толщина клеевых прослоек в элементах конструкций должна быть не более 0,5 мм. Допускаются участки толщиной до 1 мм, если их длина не превышает 100 мм, а расстояние между ними - не менее десятикратной длины этих прослоек; непроклееные участки не допускаются.the thickness of the adhesive layers in the structural elements should be no more than 0.5 mm. Areas with a thickness of up to 1 mm are allowed if their length does not exceed 100 mm, and the distance between them is not less than ten times the length of these layers; non-glued areas are not allowed.

Деревянные арки (ребра купола) собирают, вводя выступ 2 торцовой части 1 деревянного элемента 5 во впадину 3 соседнего деревянного элемента 12. При этом их боковые плоскости 4 оказываются заподлицо друг с другом, и в плотном контакте торцов 6 выступов 2 и стенок 7 и 8 впадин 3, причем сквозные отверстия 9, сопряженных выступов соседних элементов 5 и 8 оказываются соосными. Далее в них вводят нагели 10. Далее операции по соединению с другими соседними элементами полностью повторяются.Wooden arches (ribs of the dome) are assembled by introducing the protrusion 2 of the end part 1 of the wooden element 5 into the cavity 3 of the adjacent wooden element 12. In this case, their side planes 4 are flush with each other, and in the tight contact of the ends 6 of the protrusions 2 and the walls 7 and 8 hollows 3, and through holes 9, mating protrusions of adjacent elements 5 and 8 are coaxial. Then, pins 10 are introduced into them. Next, the operations of connecting with other neighboring elements are completely repeated.

В результате обеспечивается надежное замковое соединение всех деревянных элементов арки (ребра купола) в единую конструкцию, где все детали точно позиционированы друг относительно друга и надежно скреплены. При этом, исключено перемещение деталей относительно друг друга, что облегчает работу и трудоемкость при сборке. За счет большей протяженности торцовой сопрягаемой поверхности и высокой точности изготовления, осевые усилия, воспринимаемые элементами 5, распределяются по всей этой поверхности. За счет самотормозящей (самозаклинивающейся конструкции замкового соединения отпадает необходимость дополнительной фиксации элементов в процессе сборки.The result is a reliable locking connection of all wooden elements of the arch (the edges of the dome) into a single structure, where all the parts are precisely positioned relative to each other and securely fastened. At the same time, the movement of parts relative to each other is excluded, which facilitates the work and the complexity of the assembly. Due to the greater length of the end mating surface and high manufacturing accuracy, the axial forces perceived by the elements 5 are distributed over this entire surface. Due to the self-locking (self-jamming design of the lock connection, there is no need for additional fixing of the elements during the assembly process.

Claims

A wooden element made with the possibility of connection with neighboring ones at an angle of more than 90 °, but less than 180 °, while its end parts are made in the form of protrusions and their corresponding depressions, with a thickness equal to half the thickness of the wooden element, with the possibility of imposing protrusions on the depressions flush with their lateral planes, and in tight contact of the ends of the protrusions and the walls of the depressions, while in the protrusions there are through holes perpendicular to the lateral planes of the wooden element in which the pins are located, characterized in that The selected element in the plan is given the shape of an isosceles trapezoid, the acute angles of which are rounded, while the angle of inclination of the sides of the trapezoid to its narrow base is equal to the angle of connection of the element with the neighboring ones, and the angle of inclination to the end of its element, the wall of the cavity in contact with the end face of the protrusion of the neighboring element, equal to the same angle, and the second wall of the cavity is parallel to the longitudinal end of the element facing it, in addition, the through holes for the pins and pins are made cylindrical, and placed in pairs on the end parts element and spaced across it, while the wooden element is made as a board-glued.