RU154455U1

RU154455U1 - GLUED WOODEN STRUCTURE

Info

Publication number: RU154455U1
Application number: RU2015115834/13U
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Исаев; Олег Иванович Бегунков
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2015-08-27

Abstract

Клееная деревянная конструкция, включающая многослойные верхний и нижний пояса в виде склеенных между собой досок и внутренний соединительный элемент, заключенный между поясными слоями конструкции, сформированный из отрезков досок, между которыми вклеена зигзагообразная соединительная решетка, изготовленная из отрезков фанеры, отличающаяся тем, что направление волокон в отрезках досок, формирующих внутренний соединительный элемент, должно иметь в плоскости склеивания перпендикулярное расположение по отношению к волокнам досок верхнего и нижнего пояса конструкции, при этом волокна наружных слоев отрезков фанеры, из которой сформирована зигзагообразная соединительная решетка, имеют направление, перпендикулярное волокнам отрезков досок, формирующих внутренний соединительный элемент, и одномоментно направление, перпендикулярное пластям досок верхнего и нижнего пояса конструкции.Glued wooden structure, including multilayer upper and lower belts in the form of boards glued together and an internal connecting element enclosed between the waist layers of the structure, formed from segments of boards, between which glued a zigzag connecting grid made of pieces of plywood, characterized in that the direction of the fibers in the segments of the boards forming the inner connecting element, should have a perpendicular arrangement with respect to the fibers of the boards in the gluing plane it and the lower belt structure, the fibers of the outer layers of plywood segments which is formed from a zigzag coupling grating have a direction perpendicular to the fiber boards segments forming an inner coupling member and simultaneously a direction perpendicular to the upper reservoir and lower boards belt structure.

Description

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности в частности к производству клееных деревянных конструкций, которые могут быть использованы в строительстве в виде несущей балочной конструкции в зданиях и сооружениях различного назначения.The utility model relates to the woodworking industry, in particular, to the production of glued wooden structures that can be used in construction as a supporting beam structure in buildings and structures for various purposes.

Известна клееная деревянная ферма, включающая многослойные пояса и зигзагообразную соединительную решетку, выполненную из слоя досок, заключенных между поясными слоями в срединной плоскости фермы, и соединенную с ними при помощи клея, причем пояса выполнены сплошными по ширине, по меньшей мере, с одним дискретным слоем по длине фермы, размещенным в слое соединительной решетки и равным ему по толщине, при этом концы дискретных поясных элементов скошены в соответствии с геометрической формой соединительной решетки и их косые стыки перекрыты непрерывными участками смежных слоев поясов, а раскосы соединительной решетки в узловых точках фермы, по крайней мере, в пределах высоты сечений поясов снабжены зубчатыми шипами и аналогичными им по форме пазами и жестко соединены на клею по стыкуемым кромкам как между собой, так и со скошенными торцами дискретных поясных элементов, при этом соединительная решетка запрессована между поясными элементами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (Пат. 2196865 Российская Федерация МПК E04C 3/14. Деревянная клееная ферма и способ ее изготовления / Грачев В.А., Найштут Ю.С.; заявитель и патентообладатель Самарская государственная архитектурно-строительная академия, №2000116751/03; заявл. 23.06.2000; опубл. 20.01.2003).Known glued wooden truss, including multilayer belts and a zigzag connecting grid made of a layer of boards enclosed between the waist layers in the median plane of the truss and connected to them with glue, moreover, the belts are continuous in width with at least one discrete layer along the length of the truss placed in the layer of the connecting lattice and equal to it in thickness, while the ends of the discrete waist elements are beveled in accordance with the geometric shape of the connecting lattice and their oblique intersections you are continuous sections of adjacent layers of the belts, and the braces of the connecting lattice at the nodal points of the truss, at least within the height of the sections of the belts, are equipped with toothed spikes and grooves similar in shape and rigidly connected to the glue along the abutting edges both between themselves and with beveled the ends of the discrete waist elements, while the connecting lattice is pressed between the waist elements in two mutually perpendicular planes (Pat. 2196865 Russian Federation IPC E04C 3/14. Wooden glued farm and method of its manufacture / Grachev V.A., Naishtut Yu.S.; Applicant and patent holder Samara State Academy of Architecture and Civil Engineering, No.2000116751 / 03; declared 06/23/2000; publ. 01/20/2003).

Недостатком этой конструкции является сложность и продолжительность ее изготовления, обусловленная значительным количеством операций по обработке элементов балки. Несущая способность такой балки в значительной степени зависит от точности качества изготовления шипов и пазов в угловых соединениях раскосов и дискретных поясных элементов. Кроме того, угловое соединение раскосов и дискретных поясных элементов, под углом менее 90°, снижает как прочность, так и жесткость конструкции.The disadvantage of this design is the complexity and duration of its manufacture, due to a significant number of operations on the processing of beam elements. The bearing capacity of such a beam largely depends on the accuracy of the manufacturing quality of the spikes and grooves in the corner joints of the braces and discrete waist elements. In addition, the angular connection of braces and discrete waist elements, at an angle of less than 90 °, reduces both strength and structural rigidity.

Известна клееная деревянная панель «KIELSTEG», представляющая собой одноосно ориентированный строительный элемент, конструкция которого запатентована в Австрии (Новая легкая стройдеталь высокой несущей способности: пролеты шириной до 35 м // Деревообработка в мире. - 2009. - №4. - С. 20). Элемент состоит из верхнего и нижнего поясов, состоящих из пиломатериала, также штегов (раскосов), изготовленных из фанеры или плит OSB.Known glued wood panel "KIELSTEG", which is a uniaxially oriented building element, the design of which is patented in Austria (New lightweight building component of high bearing capacity: spans up to 35 m wide // Woodworking in the world. - 2009. - No. 4. - P. 20 ) The element consists of the upper and lower belts, consisting of lumber, as well as rods (braces) made of plywood or OSB boards.

Недостатком данного строительного элемента является одноосная направленность волокон древесины в верхнем и нижнем поясе, состоящих из пиломатериала, что снижает прочность и устойчивость элемента в поперечном направлении, поскольку нижний пояс элемента под действием нагрузки испытывает напряжения растяжения. Известно, что в среднем прочность при растяжении поперек волокон для всех изученных пород древесины составляет примерно 1/20 прочности при растяжении вдоль волокон (Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. - М.: Лесн. пром-сть, 1986, с. 175-176).The disadvantage of this building element is the uniaxial directivity of the wood fibers in the upper and lower zones, consisting of lumber, which reduces the strength and stability of the element in the transverse direction, since the lower belt of the element under tensile stress. It is known that the average tensile strength across the fibers for all studied wood species is approximately 1/20 of the tensile strength along the fibers (Ugolev B.N. Wood science with the basics of forest commodity science. - M.: Lesn. Prom-st, 1986, p. . 175-176).

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение процесса изготовления и повышение прочности и устойчивости клееной деревянной конструкции за счет формирования в верхнем и нижнем поясах дополнительных слоев из пиломатериала, в которых направление волокон древесины в плоскости склеивания перпендикулярно направлению волокон в отрезках досок, формирующих внутренний соединительный элемент.The technical problem to which the utility model is directed is to simplify the manufacturing process and increase the strength and stability of the glued wooden structure by forming additional layers of lumber in the upper and lower zones, in which the direction of the wood fibers in the gluing plane is perpendicular to the direction of the fibers in the sections of the boards, forming an internal connecting element.

Поставленная задача достигается тем, что в клееной деревянной конструкции, включающей многослойные верхний и нижний пояса в виде склеенных между собой досок и внутренний соединительный элемент, заключенный между поясными слоями конструкции, сформированный из отрезков досок, между которыми вклеена зигзагообразная соединительная решетка, изготовленная из отрезков фанеры, согласно полезной модели, направление волокон в отрезках досок, формирующих внутренний соединительный элемент, должно иметь в плоскости склеивания перпендикулярное расположение по отношению к волокнам досок верхнего и нижнего пояса конструкции, при этом волокна наружных слоев отрезков фанеры, из которой сформирована зигзагообразная соединительная решетка, имеют направление перпендикулярное волокнам отрезков досок, формирующих внутренний соединительный элемент, и одномоментно направление перпендикулярное пластям досок верхнего и нижнего пояса конструкции.This object is achieved in that in a glued wooden structure, comprising a multilayer upper and lower girdles in the form of boards glued together and an internal connecting element, enclosed between the waist layers of the structure, formed from pieces of boards, between which a zigzag joint grid made of pieces of plywood is glued , according to the utility model, the direction of the fibers in the segments of the boards forming the inner connecting element should be perpendicular in the gluing plane the arrangement with respect to the fibers of the boards of the upper and lower belt of the structure, while the fibers of the outer layers of the segments of plywood, from which the zigzag connecting grid is formed, have a direction perpendicular to the fibers of the segments of the boards forming the inner connecting element, and at the same time the direction perpendicular to the layers of the boards of the upper and lower belt of the structure .

Сущность разработки поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена клееная деревянная конструкция в аксонометрии. На фиг. 2а, б, в изображен внутренний соединительный элемент в аксонометрии. На фиг.3 изображена схема технологического процесса изготовления клееной деревянной конструкции.The essence of the development is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a glued wooden structure in a perspective view. In FIG. 2a, b, c shows an internal connecting element in a perspective view. Figure 3 shows a diagram of the manufacturing process of glued wooden structures.

Клееная деревянная конструкция (фиг. 1) включает многослойные верхний 1 и нижний 2 пояса в виде склеенных между собой досок и внутренний соединительный элемент 3, заключенный между поясными слоями конструкции, сформированный из отрезков досок, между которыми вклеена зигзагообразная соединительная решетка, изготовленная из отрезков фанеры.The glued wooden structure (Fig. 1) includes a multilayer upper 1 and lower 2 belts in the form of boards glued together and an internal connecting element 3, enclosed between the waist layers of the structure, formed from sections of boards, between which a zigzag connecting grid made of pieces of plywood is glued .

Клееная деревянная конструкция изготавливается следующим образом.Glued wooden structure is made as follows.

Для получения вышеуказанной клееной деревянной конструкции предусмотрен двухпоточный технологический процесс подготовки элементов конструкции. Один поток I (фиг. 3) изготавливает верхний 1 и нижний 2 пояса конструкции (см. фиг. 1). Пояса изготавливают из досок 6, имеющих прямоугольное сечение и толщину не более 50 мм. Для обеспечения требуемой длины конструкции из досок вырезают дефекты 7, а отрезки досок сращивают по длине на зубчатый шип 8, при этом поверхности, предназначенные для склеивания, фрезеруют 9. Второй поток II (фиг. 3) изготавливает внутренний соединительный элемент 3 (см. фиг. 1). На поверхности кромок профрезерованных с четырех сторон досок 10 наносят клей 11, затем собирают блок, состоящий из верхнего и нижнего пояса, сформированных из досок 10 с нанесенным на их кромки клеем и отрезков фанеры 5 (см. фиг. 2), с нанесенным клеем на плоскости и размещенных между кромками досок с нанесенным клеем, причем вертикальное расположение отрезков фанеры задают таким образом, чтобы обеспечивалась зигзагообразная соединительная решетка 3 (см. фиг. 1) и выполнялось условие, при котором волокна наружных слоев отрезков фанеры имели направление перпендикулярное волокнам досок верхнего и нижнего пояса блока. Затем собранный блок 12 запрессовывают, подвергая его сжатию перпендикулярно кромкам досок, и при удельном давлении прессования 0,6-0,8 МПа выдерживают под давлением. Время выдержки под давлением определяется технологическими условиями на применяемый клей. После отверждения клея формируют внутренний соединительный элемент путем последовательного распиливания блока в поперечном направлении 13.To obtain the aforementioned glued wooden structure, a two-line technological process for preparing structural elements is provided. One thread I (Fig. 3) makes the upper 1 and lower 2 zones of the structure (see Fig. 1). Belts are made of boards 6 having a rectangular cross section and a thickness of not more than 50 mm. To ensure the required length of the structure, defects 7 are cut out from the boards, and pieces of boards are spliced along the length of the toothed spike 8, while the surfaces to be glued are milled 9. The second thread II (Fig. 3) makes an internal connecting element 3 (see Fig. . one). On the surface of the edges of the milled on four sides of the boards 10, glue 11 is applied, then a block is assembled, consisting of the upper and lower zones, formed of boards 10 with glue applied to their edges and pieces of plywood 5 (see Fig. 2), with glue applied the plane and placed between the edges of the boards with adhesive applied, and the vertical arrangement of the plywood segments is set so that a zigzag connecting grid 3 is provided (see Fig. 1) and the condition is fulfilled under which the fibers of the outer layers of the plywood segments have for example perpendicular perpendicular to the fibers of the boards of the upper and lower belt of the block. Then the assembled block 12 is pressed in, compressing it perpendicular to the edges of the boards, and at a specific pressing pressure of 0.6-0.8 MPa, they are kept under pressure. The exposure time under pressure is determined by the technological conditions for the adhesive used. After the adhesive has cured, an internal connecting element is formed by sequentially sawing the block in the transverse direction 13.

После подготовки слоев поясов конструкции и внутреннего соединительного элемента осуществляют сборку конструкции, предварительно на пластевые поверхности слоев поясов наносят клей 14, при этом обеспечивают выполнение условия, при котором направление волокон в отрезках досок, формирующих внутренний соединительный элемент, сориентировано в плоскости склеивания перпендикулярно по отношению к волокнам досок верхнего и нижнего пояса конструкции. Затем собранный блок конструкции запрессовывают, подвергая его сжатию перпендикулярно пластям слоев поясов, и при удельном давлении прессования 0,6-0,8 МПа выдерживают под давлением. Время выдержки под давлением определяется технологическими условиями на применяемый клей. После распрессовки поверхности клееной деревянной конструкции, при необходимости, подвергают фрезерованию.After preparing the layers of the structure belts and the internal connecting element, the structure is assembled, glue 14 is first applied to the surface of the layer layers of the belts, while ensuring that the direction of the fibers in the segments of the boards forming the internal connecting element is oriented perpendicular to the gluing plane fibers of the boards of the upper and lower zones of the structure. Then the assembled block of construction is pressed in, subjecting it to compression perpendicular to the layers of the layers of the belts, and at a specific pressing pressure of 0.6-0.8 MPa, they are kept under pressure. The exposure time under pressure is determined by the technological conditions for the adhesive used. After pressing the surface of the glued wooden structure, if necessary, is subjected to milling.

Данная клееная деревянная конструкция прочная и жесткая, т.е. хорошо работает на изгиб. Она может быть использована в строительстве в виде балок или элементов ферм.This glued wooden structure is strong and rigid, i.e. works well in bending. It can be used in construction in the form of beams or truss elements.

Claims

Glued wooden structure, including multilayer upper and lower belts in the form of boards glued together and an internal connecting element enclosed between the waist layers of the structure, formed from segments of boards, between which glued a zigzag connecting grid made of pieces of plywood, characterized in that the direction of the fibers in the segments of the boards forming the inner connecting element, should have a perpendicular arrangement with respect to the fibers of the boards in the gluing plane it and the lower belt structure, the fibers of the outer layers of plywood segments which is formed from a zigzag coupling grating have a direction perpendicular to the fiber boards segments forming an inner coupling member and simultaneously a direction perpendicular to the upper reservoir and lower boards belt structure.