RU73894U1

RU73894U1 - WARMED BAR

Info

Publication number: RU73894U1
Application number: RU2008102702/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Алексеевич Харитонов
Original assignee: Андрей Алексеевич Харитонов
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2008-06-10

Abstract

Полезная модель относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности [Е04С 3/12], в частности к производству клееных деревянных конструкций (брусьев) предназначенных для осуществления строительства объектов различного назначения, жилых домов, хозяйственных построек, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения. Техническим результатом является брус, имеющий высокие теплоизолирующие свойства, а также обеспечивающий высокую скорость строительства объектов. Заявленный технический результат достигается за счет того, что утепленный брус, представляющий собой жесткую пространственную, пустотелую, многослойную и многогранную конструкцию, отличается тем, что внутренняя полость бруса разделена на изолированные друг от друга или сообщающиеся камеры посредством поперечных перегородок, при этом крайние перегородки, расположенные в торцах бруса, выполнены с поперечным сечением, достаточным для зарезки в них угловых соединений, с произвольным углом стыковки брусьев между собой, а внутренние полости бруса, разделенные на камеры, заполнены утеплителем.The utility model relates to the construction industry and the woodworking industry [Е04С 3/12], in particular to the production of glued wooden structures (beams) intended for the construction of various facilities, residential buildings, farm buildings, industrial and agricultural facilities. The technical result is a bar having high heat-insulating properties, as well as providing high speed construction of objects. The claimed technical result is achieved due to the fact that the insulated beam, which is a rigid spatial, hollow, multi-layer and multi-faceted structure, is characterized in that the internal cavity of the beam is divided into isolated from each other or communicating chambers by means of transverse partitions, while the extreme partitions located at the ends of the beam, made with a cross section sufficient for cutting corner joints in them, with an arbitrary angle of joining of the bars to each other, and the inner strips and timber, divided into chambers, filled with insulation.

Description

Область примененияApplication area

Полезная модель относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности [Е04С 3/12], в частности к производству клееных деревянных конструкций (брусьев) предназначенных для осуществления строительства объектов различного назначения, жилых домов, хозяйственных построек, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения.The utility model relates to the construction industry and the woodworking industry [Е04С 3/12], in particular to the production of glued wooden structures (beams) intended for the construction of various facilities, residential buildings, farm buildings, industrial and agricultural facilities.

Уровень техникиState of the art

Изобретение относится к строительной индустрии и деревообрабатывающей промышленности и в частности к производству клееных деревянных конструкций (брусьев) предназначенных для осуществления строительства объектов различного назначения, жилых домов, хозяйственных построек, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения.The invention relates to the construction industry and the woodworking industry, and in particular to the production of glued wooden structures (beams) intended for the construction of facilities for various purposes, residential buildings, farm buildings, industrial and agricultural facilities.

Использование нескольких слоев древесины при производстве бруса позволило избавить дерево от таких присущих ему пороков, как растрескивание при усыхании, коробление и поводка, что в свою очередь позволило создать конструкцию, имеющую более низкую теплопроводность, чем обычная не клееная древесина. Однако клееный профилированный брус имеет очень высокую стоимость, он очень трудоемок в изготовлении, поскольку для его производства требуются доски прошедшие чистовое строгание. Кроме того, он довольно тяжелый, что требует при строительстве из него малоэтажного жилья, использования грузоподъемной техники.The use of several layers of wood in the production of timber allowed us to save the tree from such inherent defects as cracking during drying, warping and leash, which in turn allowed us to create a structure that has lower thermal conductivity than ordinary non-glued wood. However, glued profiled timber has a very high cost, it is very time-consuming to manufacture, because for its production, boards that have passed finishing planing are required. In addition, it is quite heavy, which requires the construction of low-rise housing, the use of lifting equipment.

Попытки сделать его более дешевым, менее трудоемким в изготовлении, более легким и теплым предпринимались и ранее. Так, например, в патенте RU 2105104 Е04С 3/12 от 1998 года описан способ производства бруса из бревна. Брус изготавливают путем разрезания бревна двумя продольными распилами, расположенными под прямым углом, на четыре равных полукруглых сегмента - четверти. Из которых брус изготавливают путем размещения сегментов таким образом, чтобы полукруглые части сегментов, были бы обращены внутрь бруса, а плоские поверхности среза образуют прямоугольное поперечное сечение бруса. Образовавшееся между сегментами пространство заполняют Attempts to make it cheaper, less labor-intensive to manufacture, easier and warmer have been undertaken before. So, for example, in patent RU 2105104 Е04С 3/12 from 1998, a method for producing timber from a log is described. A beam is made by cutting logs with two longitudinal cuts located at right angles into four equal semicircular segments - quarters. From which the beam is made by placing the segments so that the semicircular parts of the segments are facing the inside of the beam, and the flat cutting surfaces form a rectangular cross section of the beam. The space formed between the segments is filled

пенопластом. Указанное изобретение обладает определенными преимуществами, поскольку позволяет использовать тонкомерные бревна для производства бруса, больших поперечных сечений. Однако предложенная в изобретении технология, не избавляет древесину от растрескивания коробления и поводок, кроме того, такую технологию очень сложно индустриализировать, поскольку производство такого бруса, требует большого количества ручных операций. И поэтому для массового жилищного строительства она не может быть использована.polystyrene foam. The specified invention has certain advantages, since it allows the use of fine logs for the production of timber, large cross-sections. However, the technology proposed in the invention does not relieve the wood from cracking warping and leashes, in addition, such a technology is very difficult to industrialize, since the production of such a beam requires a large number of manual operations. And therefore, it cannot be used for mass housing construction.

Известен клееный деревянный брус патент RU 2266376 Е04С 3/12, где брус изготовлен из пакета склеиваемых между собой досок и вставок, с образованием между ними n - пустотных камер, расположенных между досками в продольном направлении. Поскольку в брусе предусмотрены пустотные камеры, то в нем предусмотрены и вентиляционные отверстия для удаления из этих камер избыточной влаги. Пустотные камеры по изобретению выполняют две функции, с одной стороны их наличие в брусе позволяет снизить расход древесины на его производство, а с другой пустотные камеры, заполненные воздухом, служат дополнительной теплоизоляцией бруса. Но поскольку в брусе предусмотрены вентиляционные отверстия, то в качестве теплоизолирующих, пустотные камеры рассматривать уже нельзя, а следовательно одно из главных назначений бруса, обеспечивать теплоизоляцию помещений выполняться не будет.Known glued wooden beam patent RU 2266376 Е04С 3/12, where the beam is made from a package of boards and inserts that are glued together, with the formation of n - hollow chambers between them, located between the boards in the longitudinal direction. Since hollow chambers are provided in the timber, ventilation openings are also provided for removing excess moisture from these chambers. The hollow chambers according to the invention perform two functions, on the one hand, their presence in the beam allows to reduce the consumption of wood for its production, and on the other hand, the hollow chambers filled with air serve as additional thermal insulation of the beam. But since ventilation openings are provided in the timber, it is no longer possible to consider hollow chambers as heat insulating, and therefore one of the main purposes of the timber is to ensure that the rooms are not insulated.

Известен и комбинированный брус патент RU 2261964 Е04С 3/12 от 2005 года. Согласно изобретению брус представляет собой короб, состоящий из двух горизонтальных и двух вертикальных стенок, стенки скреплены между собой посредством выступов и выемок, внутренняя полость бруса заполнена теплоизолятором. Теплоизолятор выполнен из бруска вспененного вермикулита, кроме того, во внутренней полости бруса, по стенкам, обращенным на улицу и внутрь к помещению, выполнена дополнительная теплоизоляция из фольгированного порилекса. Основным недостатком указанной конструкции, является большое количество ручного труда, связанного со сборкой бруса и размещения в нем фактически трех слоев теплоизоляции. Кроме того, поскольку в таком брусе невозможно выполнить зарезку угловых соединений, то собирать дом из таких конструкций, довольно сложная задача, поскольку под прямым углом два бруса можно только состыковать. При таком способе их соединения практически невозможно обеспечить нормальную теплоизоляцию угловых соединений и дом, построенный из такого бруса, будет промерзать по углам. А это существенно снижает эксплуатационные свойства этой конструкции.Known and combined beam patent RU 2261964 Е04С 3/12 from 2005. According to the invention, the beam is a box consisting of two horizontal and two vertical walls, the walls are fastened together by means of protrusions and recesses, the inner cavity of the beam is filled with a heat insulator. The heat insulator is made of foam vermiculite bar, in addition, in the inner cavity of the beam, on the walls facing the street and inward to the room, additional thermal insulation is made of foil porilex. The main disadvantage of this design is the large amount of manual labor associated with the assembly of the beam and the placement in it of actually three layers of thermal insulation. In addition, since it is impossible to perform corner joining in such a beam, it is a rather difficult task to assemble a house from such structures, since at the right angle two beams can only be joined. With this method of connecting them, it is practically impossible to ensure normal thermal insulation of the corner joints and a house built from such a beam will freeze in the corners. And this significantly reduces the operational properties of this design.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа настоящего изобретения выбран профилированный клееный деревянный брус, описанный в патенте RU 2280741 Е04С 3/12 от 2001 года. Согласно изобретению клееный брус выполнен из двух продольных пластин, жестко скрепленных между собой по всей длине третьей продольной пластиной, плоскость которой расположена перпендикулярно плоскостям скрепляемых пластин и поперечными пластинами, плоскости которых перпендикулярны, плоскостям продольных пластин. Пространство между поперечными пластинами заполняют утеплителем.The closest analogue selected as a prototype of the present invention is selected profiled glued wooden beam described in patent RU 2280741 Е04С 3/12 from 2001. According to the invention, the glued beam is made of two longitudinal plates rigidly fastened together along the entire length of the third longitudinal plate, the plane of which is perpendicular to the planes of the fastened plates and transverse plates, the planes of which are perpendicular to the planes of the longitudinal plates. The space between the transverse plates is filled with insulation.

Указанная конструкция обладает следующими недостатками. Верхний и нижний брус стыкуются между собой только по продольным пластинам, что существенно снижает несущую способность бруса. Сборка такой конструкции очень сложна и требует ювелирной точности изготовления третьей продольной пластины, пазов под нее в боковых пластинах и деревянных вставок. При малейшем несоответствии в размерах, выполненных на этих трех деталях, в брусе неизбежно возникнет перекос. Кроме того и в этом брусе невозможна зарезка угловых соединений, а значит строения и из этого бруса будут промерзать по углам. Этот брус содержит также мостик холода в виде третьей продольной пластины. Все эти недостатки существенно снижают эксплуатационные свойства и этого бруса, что делает его непригодным для массового жилищного строительства.The specified design has the following disadvantages. The upper and lower timber are joined together only along the longitudinal plates, which significantly reduces the bearing capacity of the timber. The assembly of such a design is very complicated and requires jewelry precision manufacturing the third longitudinal plate, grooves under it in the side plates and wooden inserts. At the slightest discrepancy in the dimensions made on these three parts, skew will inevitably occur in the beam. In addition, corner joining is impossible in this beam, which means that buildings from this beam will freeze at the corners. This bar also contains a cold bridge in the form of a third longitudinal plate. All these shortcomings significantly reduce the operational properties of this timber, which makes it unsuitable for mass housing construction.

Таким образом, задача по производству клееных деревянных конструкций, способных одновременно обеспечивать - низкий расход древесины, низкую себестоимость, возможность массового промышленного изготовления, комфортное проживание в холодное время года, легкость самой конструкции, простоту монтажа конструкции в ходе сборки сооружения, высокую несущую способность, долговечность и возможность использования в массовом жилищном строительстве, до сих пор не решена.Thus, the task of producing glued wooden structures that can simultaneously provide - low wood consumption, low cost, the possibility of mass industrial production, comfortable living in the cold season, the lightness of the structure itself, ease of installation of the structure during the assembly of the structure, high load-bearing capacity, durability and the possibility of use in mass housing construction has not yet been resolved.

Техническим результатом полезной модели является брус, имеющий высокие теплоизолирующие свойства, а также обеспечивающий высокую скорость строительства объектов.The technical result of the utility model is a beam having high heat-insulating properties, as well as providing a high speed of construction of objects.

Сущность устройстваDevice essence

Заявленный технический результат достигается за счет того, что (см. устройство бруса на Фиг.1, где представлены его составные элементы по отдельности) утепленный брус, The claimed technical result is achieved due to the fact that (see the device of the beam in Figure 1, where its components are presented separately), insulated beam,

представляющий собой жесткую пространственную, пустотелую, многослойную и многогранную конструкцию, отличается тем, что внутренняя полость бруса разделена на изолированные друг от друга или сообщающиеся камеры (1) посредством поперечных перегородок (2), при этом крайние перегородки, расположенные в торцах бруса, выполнены с поперечным сечением достаточным для зарезки в них угловых соединений, с произвольным углом стыковки брусьев между собой.which is a rigid spatial, hollow, multi-layer and multi-faceted structure, characterized in that the internal cavity of the beam is divided into isolated from each other or communicating chambers (1) by means of transverse partitions (2), while the extreme partitions located at the ends of the beam are made with a cross section sufficient for cutting corner joints in them, with an arbitrary angle of joining of the bars with each other.

С целью снижения тепловых потерь через стену внутренние полости бруса, разделенные на камеры, заполняются утеплителем. В качестве утеплителя может использоваться минеральная вата или перлитовый песок, или вермикулит, или пенопласт. Брус может быть заполнен утеплителем, как при его производстве на заводе, так и уже непосредственно при строительстве здания или сооружения, уже на стройплощадке.In order to reduce heat loss through the wall, the internal cavities of the beam, divided into chambers, are filled with insulation. Mineral wool or perlite sand, or vermiculite, or polystyrene can be used as insulation. The beam can be filled with insulation, both during its production at the plant, and already directly during the construction of a building or structure, already at the construction site.

В верхней и нижней части бруса выполнены профильные канавки и выступы, предназначенные для стыковки брусьев между собой, а также пазы и канавки, предназначенные для крепления к брусу, других элементов конструкции, отличных от бруса.In the upper and lower parts of the beam, profile grooves and protrusions are made for joining the bars with each other, as well as grooves and grooves for fastening to the beam, other structural elements other than the beam.

Брусья расположенные один над другим стыкуются между собой посредством перегородок, расположенных строго одна над другой и с заходом один в другой на глубину профильных канавок. Такое соединение позволяет обеспечить повышенную герметичность стыковки брусьев между собой. Соединение брусьев между собой под различными углами выполняется при помощи известных соединений показанных на (Фиг.3).The bars located one above the other are joined together by means of partitions located strictly one above the other and with the approach of one into another to the depth of the profile grooves. Such a connection allows for increased tightness of the joining of the bars with each other. The connection of the bars with each other at different angles is carried out using the known connections shown in (Figure 3).

Высокие теплоизолирующие свойства бруса обеспечиваются за счет того, что в пространстве образованных полых камер размещен утеплитель.High heat-insulating properties of the beam are provided due to the fact that a heater is placed in the space of the formed hollow chambers.

Высокая скорость строительства объектов из бруса обеспечивается за счет того, что заявленный брус легко, быстро и просто стыкуется с другими однотипными видами бруса. Брус образован двумя слоями (см. см. Фиг.2, где показан принцип стыковки бруса и перегородок; а - вид с пустотелыми камерами, б - вид с камерами, заполненными утеплителем), изготовленными из склеенных по длине на мини шип досок (3).The high speed of construction of objects from timber is ensured by the fact that the claimed timber easily, quickly and simply fits into other types of timber of the same type. The beam is formed by two layers (see Fig. 2, where the principle of joining the beam and partitions is shown; a - view with hollow chambers, b - view with cameras filled with insulation) made of boards glued along the length of the mini spike (3) .

Ширина (толщина) слоев будет составлять от 20 до 50 мм, высота бруса с его толщиной находятся в соотношении от 0,5:1 до 10:1 и более. Длинна может быть практически любая, и ограничена только возможностями оборудования для его производства. Между собой слои будут склеены при помощи коротких деревянных брусков - вставок (перегородок) с длиной от 50 до 500 мм. Преимущественно для внутренних вставок - The width (thickness) of the layers will be from 20 to 50 mm, the height of the beam with its thickness are in a ratio of 0.5: 1 to 10: 1 or more. Almost any length can be, and is limited only by the capabilities of equipment for its production. Between themselves, the layers will be glued using short wooden bars - inserts (partitions) with a length of 50 to 500 mm. Mainly for internal inserts -

длинна 100 мм, для наружных вставок - 400 мм, поскольку в них предполагается зарезка чашек под угловые соединения. Шаг между вставками от 300 до 1000 мм. Внутренние вставки выполняются таким образом, чтобы при стыковке верхнего и нижнего брусьев они находились бы одна над другой. Это позволит использовать вставки как основной несущий элемент конструкции, при суммарном сечении в месте вставки, составляющем 100×200 мм, несущую способность одной вставки можно оценить в 6 тонн, что более чем достаточно для осуществления деревянного домостроения. Для производства вставок также будет использоваться клееная древесина. Полости, образовавшиеся в брусе после его склейки, между наружной и внутренней ламелью (3) и вставками (1) будут заполняться экологически чистым утеплителем, например, минеральной ватой, перлитовым песком, вермикулитом или пенопластом.100 mm long, for external inserts - 400 mm, since they are supposed to cut cups for corner joints. Pitch between inserts from 300 to 1000 mm. The inner inserts are made so that when the upper and lower bars are joined, they would be one above the other. This will make it possible to use the inserts as the main load-bearing structural element, with a total cross-section at the insertion site of 100 × 200 mm, the load-bearing capacity of one insert can be estimated at 6 tons, which is more than enough for wooden housing construction. Laminated wood will also be used for the production of inserts. The cavities formed in the timber after gluing it between the outer and inner lamellas (3) and inserts (1) will be filled with environmentally friendly insulation, for example, mineral wool, perlite sand, vermiculite or foam.

При соотношении высоты утепленного бруса к его толщине в 0,5:1 до 3:1 его назначение преимущественно для возведения наружных стен зданий и сооружений, а также внутренних перегородок этих сооружений. При больших соотношениях высоты к толщине его назначение преимущественно для устройства теплых межэтажных и чердачных перекрытий, а также для возведения межкомнатных перегородок.With a ratio of the height of the insulated beam to its thickness of 0.5: 1 to 3: 1, its purpose is mainly for the erection of the outer walls of buildings and structures, as well as the internal partitions of these structures. With large proportions of height to thickness, its purpose is mainly for the installation of warm floors and attics, as well as for the construction of interior partitions.

На Фиг.2. показаны слева направо; - один из возможных профилей бруса, соединение в «чашку», соединение в «лапу», соединение для стыковки бруса по длине, и соединение для устройства межкомнатных перегородок.Figure 2. shown from left to right; - one of the possible beam profiles, connection to the “cup”, connection to the “paw”, connection for joining the beam along the length, and connection for the installation of interior partitions.

На Фиг.3 (сечение бруса в зоне вставки) наглядно показано как два бруса стыкуются между собой по высоте.Figure 3 (section of a bar in the insertion zone) clearly shows how two beams are joined together in height.

При этом нижняя и верхняя поверхность бруса выполняются с профильными канавками, обеспечивающими стыковку брусьев между собой (Фиг.3). Стыковка брусьев между собой, может быть выполнена и по любой другой формообразующей линии, например, прямая, эллипс и т.д. Жесткое соединение брусьев между собой, как правило, осуществляется за счет их принудительного стягивания, посредством использования нагелей.In this case, the lower and upper surface of the beam are made with profile grooves that ensure the joining of the bars between themselves (Figure 3). The joining of the bars with each other can be performed along any other formative line, for example, a straight line, an ellipse, etc. A rigid connection of the bars to each other, as a rule, is carried out due to their forced tightening, through the use of pins.

Наружный и внутренний слой бруса, а также перегородки, могут быть выполнены из любого строительного или конструкционного материала, например; дерева, фанеры, оргалита, ДСП, ДВП, металла, пластика, керамики и т.д. Наружный и внутренний слой, а также перегородки могут иметь произвольное сечение. В единую конструкцию брус собирается при помощи любых известных видов соединений, например: клеевых, сварочных, винтовых, пазо-гребневых и т.д.The outer and inner layer of the timber, as well as partitions, can be made of any building or structural material, for example; wood, plywood, hardboard, particleboard, fiberboard, metal, plastic, ceramics, etc. The outer and inner layer, as well as partitions can have an arbitrary section. In a single design, the beam is assembled using any known types of joints, for example: glue, welding, screw, groove-comb, etc.

Claims

1. An insulated beam, which is a rigid spatial, hollow, multi-layer and multi-faceted structure, characterized in that the internal cavity of the beam is divided into separate or communicating chambers by means of transverse partitions, while the extreme partitions located at the ends of the bar are made with transverse a section sufficient for cutting corner joints in them, with an arbitrary angle of joining of the bars to each other, and the internal cavity of the beam, divided into chambers, is filled with insulation.

2. An insulated beam according to claim 1, characterized in that profile grooves and protrusions are made in the upper and lower parts of the timber.

3. The insulated beam according to claim 1, characterized in that the bars are made with the possibility of docking with each other by means of partitions located strictly one above the other and with one another entering into the depth of the profile grooves.