Результат интеллектуальной деятельности: СБОРНО-РАЗБОРНАЯ СТЕНОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Изобретение относится к стеновым деревянным строительным конструкциям для малоэтажного строительства, и может быть использовано в малоэтажном домостроении для возведения деревянных жилых домов и хозяйственных построек.

Известна сборно-разборная стеновая конструкция для малоэтажного строительства, включающая установленные на расстоянии одна от другой стойки и размещенные между ними стеновую панель из установленных друг на друга модулей, каждый из которых выполнен в виде соединенных между собой продольных элементов (патент Германии N 1784746 А, 14.12.72).

Недостатком известной конструкции является трудоемкость и сложность сборки, т.к. монтаж осуществляют из модулей значительных размеров, при установке которых требуется применение вспомогательных грузоподъемных механизмов.

Известна также сборно-разборная стеновая конструкция, включающая верхнюю и нижнюю обвязки, вертикальные стойки, установленные на расстоянии одна от другой и размещенные между ними стеновые панели из установленных друг на друга рядов модулей, соединенных между собой и выполненных из профилированных прямолинейных элементов, снабженная утеплителем и облицовочными плитами, (см. патент RU №2121549 МПК 6 Е04В 2/70, 1998).

Недостаток этого технического решения - значительный вес конструкции, трудоемкость и сложность сборки, при осуществлении монтажа на ограниченных площадях, где нет возможности применения вспомогательных грузоподъемных механизмов. Кроме того, прочностные характеристики конструкции недостаточно высоки, как в направлении действия сверху-вниз, так и вдоль стены здания. Все это снижает эксплуатационные характеристики здания, в том числе его стойкость к воздействию сейсмических волн землетрясений.

Решаемая техническая задача повышение эксплуатационных характеристик здания, возводимого с использованием заявленного решения.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в улучшении массогабаритных характеристик конструкции при сравнительно небольшой массе материала, используемого для ее изготовления. Высокая несущая способность конструкции, за счет обеспечения совместной работы всех ее конструктивных элементов при восприятии внешних нагрузок, причем панели «работают» не только как ограждающая конструкция, но и как несущий (каркасный элемент) включенный в систему каркаса, активно воспринимающий нагрузки на здание, разгружающий тем самым элементы каркаса. При этом формирование базовых конструктивных элементов в форме равностороннего треугольника позволяет минимизировать число типоразмеров каркасных элементов необходимых для формирования ряда с параллельными верхней и нижней «кромками», из которого легко формировать панели. Кроме того обеспечивается возможность формирования из треугольных в плане элементов параллелограмма, любой длины кратной размеру основания модуля, который при использовании боковых модулей превращается в прямоугольник, набор которых по высоте позволяет сформировать прямоугольную панель любой площади.

Поставленная задача решается тем, что сборно-разборная стеновая конструкция, включающая верхнюю и нижнюю обвязки, вертикальные стойки, установленные на расстоянии одна от другой и размещенные между ними стеновые панели из установленных друг на друга рядов модулей, соединенных между собой и выполненных из профилированных прямолинейных элементов, снабженная утеплителем и облицовочными плитами, отличается тем, что модули стеновых панелей выполнены из клеефанерного профиля, содержащего фанерные стенки, на которых закреплены полки из брусков, при этом профилированные прямолинейные элементы скреплены по трое с образованием в плане равносторонних треугольников, кроме того, использованы боковые модули, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник с гипотенузой равной стороне модуля и углом у основания равным 60°, при этом, модули и боковые модули скреплены друг с другом, причем и каждый из названных модулей скреплен с обеими облицовочными плитами, кроме того, каждый ряд модулей, составлен из верхнего и нижнего слоев, при этом в нижнем слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего слоя, при этом основания модулей нижнего слоя нижнего ряда модулей скреплены с нижней обвязкой, основания модулей верхнего слоя верхнего ряда модулей скреплены с верхней обвязкой, а вертикальные стенки боковых модулей скреплены с обращенными к ним поверхностям соответствующих вертикальных стоек. Кроме того, полки клеефанерного профиля обращены к центру модуля.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки, указывающие, что «профилированные прямолинейные элементы выполнены из клеефанерного профиля, содержащего стенки, выполненные из фанеры на которых закреплены полки, выполненные из брусков» обеспечивают легкость конструции при сравнительно небольшой массе материала, имеющей высокие прочностные характеристики, при этом обеспечивается возможность широкого использования тонкомерной древесины.

Признаки, указывающие, что профилированные прямолинейные элементы «скреплены по трое с образованием в плане равносторонних треугольников» обеспечивают возможность формирования жесткого несущего (каркасного) элемента, при этом формирование равностороннего треугольника позволяет минимизировать число типоразмеров каркасных элементов необходимых для формирования ряда с параллельными верхней и нижней «кромками» из которого легко формировать панели.

Признаки, указывающие, что, «использованы боковые модули, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой равной стороне модуля и углом у основания равным 60°» обеспечивают возможность формирование каркаса панелей прямоугольных в плане.

Признаки, указывающие, что «модули и боковые модули скреплены друг с другом и каждый из названных модулей скреплен с обеими облицовочными плитами» обеспечивают высокую прочность конструкции, в которой обеспечена совместная работа всех ее конструктивных элементов при восприятии внешних нагрузок.

Признаки, указывающие, что «каждый ряд модулей, составлен из верхнего и нижнего слоев модулей, при этом в нижнем слое модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего слоя обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего слоя» обеспечивают возможность формирования из треугольных в плане элементов параллелограмма любой длины, кратной размеру основания модуля, который при использовании боковых модулей превращается в прямоугольник, набор которых по высоте позволяет сформировать прямоугольную панель любой площади.

Признаки, указывающие, что «основания модулей нижнего слоя нижнего ряда модулей скреплены с нижней обвязкой, основания модулей верхнего слоя верхнего ряда модулей скреплены с верхней обвязкой, а вертикальные стенки боковых модулей скреплены с обращенными к ним поверхностям соответствующих вертикальных стоек» обеспечивает надежное скрепление панелей с каркасом здания, причем панели «работают» не только как ограждающая конструкция, но и как несущий (каркасный элемент) включенный в систему каркаса, активно воспринимающий нагрузки на здание, разгружающий тем самым элементы каркаса.

Признаки дополнительного пункта формулы изобретения обеспечивают возможность плоскостного контакта строительных конструкций друг с другом (при их «работе» в составе панелей, связанной с восприятием и перераспределением вертикальных нагрузок). Кроме того, обеспечивается надежная фиксация утеплителя в проеме строительной конструкции.

На фиг.1 показана собранная стеновая конструкция, на фиг.2 - разрез А-А стеновой конструкции, на фиг.3 - основной модуль стеновой панели; на фиг.4 - боковой модуль стеновой панели.

На чертежах показаны основной модуль стеновой панели 1, стенки 2, полки 3, боковой модуль стеновой панели 4, внутренняя и внешняя облицовочные плиты 5, нижняя 6 и верхняя 7 обвязки, вертикальные стойки 8, верхний 9 и нижний 10 слои модулей 1 и 4, утеплитель 11.

Сборно-разборная стеновая конструкция включает установленные друг на друга ряды модулей 1, соединенных между собой и выполненных из профилированных прямолинейных элементов. Модули 1 стеновых панелей выполнены из клеефанерного профиля, содержащего фанерные стенки 2 на которых закреплены полки 3 из брусков, и скреплены по трое с образованием в плане равносторонних треугольников, при этом полки 3 профилированных прямолинейных элементов обращены к центру модуля 1, чем обеспечивается надежная фиксация утеплителя 8 в проеме строительной конструкции. В состав панели включены еще боковые модули 4, прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой равной стороне модуля 1 и углом у основания равным 60°. Модули 1 и боковые модули 4 скреплены друг с другом и каждый из названных модулей скреплен с внутренней и внешней облицовочными плитами 5, (например, при помощи шурупов). Каждый ряд модулей составлен из верхнего 9 и нижнего 10 слоев, при этом в нижнем слое 10 модули размещены в контакте с соседними и обращены вверх своими вершинами, а модули верхнего слоя 9 обращены вниз своими вершинами и контактируют своими боковыми сторонами с боковыми сторонами соседних модулей нижнего 10 слоя. При этом основания модулей нижнего 10 слоя нижнего ряда модулей 1 и 4 скреплены с нижней обвязкой 6, основания модулей верхнего 9 слоя верхнего ряда модулей 1 и 4 скреплены с верхней обвязкой 7, а вертикальные стенки боковых модулей 4 скреплены с обращенными к ним поверхностям соответствующих вертикальных стоек 8 так же, при помощи шурупов.

Для изготовления стенок 2 используют фанеру марки ФСФ сорта не ниже В/ВВ по ГОСТ 3916.1-89 толщиной 8 и 10 мм. Для изготовления полки 3, выполненных в виде брусков, 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.

Полки 3 склеивают по длине на стенках вдоль продольных кромок стенок 2 с помощью зубчатых соединений по ГОСТ 19414-90. Показатели предела прочности на изгиб зубчатых соединений должны быть не ниже: при нагружении кромки (порядка 33 МПа и не ниже 24 МПа), а при нагружении пласти (порядка 37,5 МПа и не ниже 27 МПа).

Далее, из сформированных таким образом профилированных прямолинейных элементов формируют непосредственно модуль 1, для чего их размещают по трое с образованием в плане равностороннего треугольника, при этом полки 3 прямолинейных элементов обращены к центру модуля 1 и склеивают. Также формируют боковые модули 4, профилированные прямолинейные элементы которых образуют в плане прямоугольный треугольник, с гипотенузой, равной стороне модуля 1 и углом у основания, равным 60°.

Модули 1 и боковые модули 4 скрепляют друг с другом и каждый из названных модулей скрепляют с внешней и внутренней облицовочными плитами 5 при помощи шурупов.

Основания модулей 1 и 4 нижнего 10 слоя скрепляют с нижней обвязкой 6, основания модулей верхнего 9 слоя скрепляют с верхней обвязкой 7, а вертикальные стенки боковых модулей 4 скрепляют с вертикальными стойками 8. Соединение модулей 1 и 4 с верхней 7 и нижней 6 обвязкой, а так же между собой осуществляют, например, при помощи шурупов.

Утеплитель 11 может быть любым из применяемых в строительстве. Укладывают его перед тем как обшить панели облицовочными плитами 5, технология его укладки зависит от вида утеплителя.

Клеевые соединения в конструкциях следует выполнять на синтетических клеях, соответствующих СНиП П-25-80. При этом клеевые соединения должны удовлетворять следующим требованиям:

- влажность древесины деталей балок до обработки защитными составами должна быть (12+/-3) %;

- 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;

- непроклеенные участки не допускаются.

Готовые конструкции, при необходимости подвергают защитной и/или декоративной обработке, для предохранения их от увлажнения, биоповреждения, возгорания и химической коррозии, а также придания им необходимого эстетического вида. Эти работы выполняют на предприятии - изготовителе. Защита возможна как от одного, так и от комплекса указанных воздействий, что регламентируется условиями эксплуатации конструкций.