Стіна споруди та спосіб її зведення

Винахід відноситься до будівництва і може бути використаний у зведенні дерев'яних споруд, зокрема, житлових дерев'яних будинків. Відомі дерев'яні щити, що складаються з каркаса, обшивки й утеплювача [1]. Відомий також стіновой щит будинків, що включає каркас із жорсткими поперечними елементами, утеплювач і подвійну обшивку, зовнішня поверхня якого утворена нерівною поверхнею дошок, що імітує колоди[2]. Недоліком такої конструкції щита є якість зовнішньої поверхні щита при використанні нестандартного обрізного обапола. Найбільш близьким по технічній сутності й ефектові, що досягається, є дерев'яний щит для складання будинків, у якому подвійне обшивання виконане з обрізного обапола, зверненого неопрацьованою поверхнею усередину щита, і в обаполі утворені пази для розміщення поперечних елементів каркаса на однаковій відстані від гладкої зовнішньої поверхні обапола [3]. Недоліком конструкції цього дерев'яного щита є те, що при зміні вологості і температури за рахунок нерівномірної зміни лінійних і поперечних розмірів дошок обшивання і поперечних елементів каркаса, між дошками обшивань можуть утворитися щілини. При цьому все навантаження на дерев'яний щит будуть зазнавати поперечні елементи, що в остаточному підсумку може призвести до деформації щита і розтріскуванню його дошок. Завданням винаходу є виготовлення міцної стіни споруди, що забезпечить відсутність щілин між брусами (дошками), тріщин та деформацій у самих бр усах при експлуатації споруди в широкому інтервалі зовнішніх впливів (температура, вологість, нерівномірне нагрівання тощо). Завдання вирішується за рахунок того, що стіна виконана з брусів, покладених один на одного у вертикальному напрямку і скріплених між собою за допомогою пазів і шипів, які вирізані в кожному брусі в напрямку його довжини, і поперечних з'єднуючих елементів, виконаних у вигляді дерев'яних брусків ромбовидної форми. Торцеві кінці брусків мають шипи типу "ластівчин хвіст", що входять у такого ж типу пази брусів. Причому шип одного кінця бруска входить у паз тільки одного бруса, а шип другого кінця цього ж бруска - у пази двох протилежно розташованих сусідніх брусів. Бр уски утворюють стопи, що розміщені усередині стіни із кроком 400...700мм. У суміжних стопах бруски розташовані так, що напрямок волокон брусків однієї стопи і напрямки волокон брусків суміжної стопи утворять протилежні за знаком кути щодо горизонтальної площини. Проміжки між брусами і стопами з брусків заповнені утеплювачем. Технічний ефект, отриманий при вирішенні поставленого завдання, полягає в тому, що підвищено міцність стіни споруди за рахунок нової конструкції поперечного елемента і його розташування при кріпленні брусів, покладених у рядах стіни, адже поперечні елементи розташовані під визначеним (гострим) кутом до горизонтальної поверхні, а не вертикально (як в аналогу), тобто це виключає появу щілин між брусами, сприяє рівномірній усадці споруди. Міцність стіни забезпечується також розташуванням поперечних елементів у суміжних стопах із протилежним за знаком кутом нахилу. Відомий спосіб зведення стіни споруди полягає в одержанні подвійного обшивання з дошок обрізного обапола і з'єднання їх жорсткими поперечними елементами каркаса, що розміщені в пазах на однаковій відстані від гладкої зовнішньої поверхні обапола. Цей спосіб хоча і дозволяє одержати стіни з рівною зовнішньою поверхнею, тому що поверхня обапола звернена усередину стіни, але він це виключає появи зазорів між дошками - обаполами при зміні зовнішніх умов (температура, вологість) і утворення деформацій і тріщин у до шках. Поставлене завдання полягає в створенні способу зведення стіни споруди, що гарантує міцність, тобто виключає появу зазорів між елементами стіни, а також тріщин і деформацій в умовах експлуатації споруди. Це завдання вирішено створенням способу зведення стіни споруди, який включає встановлення брусів один на одного у вертикальному напрямку в два ряди і скріплення їх між собою за допомогою прорізаних в них пазів і шипів, а також з'єднання рядів брусів поперечними елементами, що укладають у пази брусів, прорізаних у вертикальному напрямку. Новим у способі, що заявляється, є те, що заготівки брусів висушують до 20%-ї залишкової вологості, а заготівки поперечних елементів - до 8%-ї залишкової вологості. Потім поперечні елементи виготовляють у вигляді брусків ромбовидної форми, на торцевих кінцях яких вирізують шипи типу "ластівчин хвіст" і встановлюють їх в вертикально прорізаних пазах брусівтаким чином, що шип одного торцевого кінця бруска входить у паз тільки одного бруса, а шип другого торцевого кінця цього ж бруска - у пази двох протилежно розташованих сусідніх брусів. Стопи із з'єднаних брусків розміщують у середині стіни з кроком 400...700мм, а бруски в суміжних стопах встановлюють під протилежними за знаком кутами щодо горизонтальної площини. Використання цього способу при виконанні стіни споруди дозволяє підвищити міцність конструкції стіни й у цілому - самої споруди при її експлуатації. Міцність досягається тим, що нова конструкція поперечних елементів і розташування цих елементів виключають появу зазорів між брусами, тріщин та деформацій у брусах при зміні зовнішніх умов експлуатації споруди. Жорсткість кріплення брусів у рядах за допомогою нових поперечних елементів забезпечується тим, що після вирівнювання залишкової вологості в брусах і в брусках відбувається защемлення шипів брусків у пазах брусів. А завдяки конструктивному зазорові між торцевою поверхнею шипа бруска і прилягаючої до неї поверхні паза бруса, рівного приблизно 1,5мм, виключається ймовірність появи розриву в бруса х у місцях їхнього з'єднання із брусками при вирівнюванні залишкової вологості в ци х елементах стіни, що з'єднуються. Винахід пояснюється кресленнями, на яких на Фіг.1 зображений фрагмент стіни споруди, а на Фіг.2 поперечний з'єднуючий елемент. Стіна споруди, виконана по винаходу, що заявляється, містить два ряди покладених один на одного брусів 1, кожний з яких має вирізані шипи 2 і паз 3. При зведенні ряду паз верхнього бруса входить у шип нижнього бруса. Бруси 1 мають виконані у вертикальному напрямку стіни пази 4 тилу "ластівчин хвіст", розташовані по довжині бруса (стіни) із кроком 400...700мм. Поперечний елемент 5, виконаний у вигляді бруска ромбовидної форми, на торцевих кінцях має вирізані шипи 6 теж типу "ластівчин хвіст". Напрямлення волокон поперечного елемента 5показано стрілкою 7. Довжина шипа 6 поперечного елемента 5 приблизно на 1,5мм менше, ніж глибина відповідного паза в бруса х 1. Проміжки між брусами 1 і поперечними елементами 5 заповнені утеплювачем 8. При реалізації винаходу розміри стіни споруди доцільно виконувати наступними: - довжина брусів 1 - зрощені по довжині - ширина бруса 1-165мм (без шипа ) - товщина бруса 1-60мм - довжина поперечного елемента 5 (відстань між рядами брусів стіни) - 100..160мм - товщина поперечного елемента 5-50мм - ширина поперечного елемента 5 залежить від кута нахилу - відстань між стопами, складеними з поперечних елементів, дорівнює 400...700мм. Зведення стіни споруди здійснюється в такий спосіб. Спочатку встановлюють паралельно один одному два бруси 1, відстань між якими відповідає довжині поперечного елемента 5, вставленого шипами 6 у пази 4 обох брусів. При цьому поперечні елементи 5 встановлюють у пази 4 брусів 1 таким чином, щоб суміжні поперечні елементи 5 були нахилені в протилежні сторони щодо горизонтальної площини. Потім у кожному ряду на перший брус встановлюють другий бр ус, вставляючи паз 3 верхнього бруса в шип 2 нижнього. Потім встановлюють другий ряд поперечних елементів 5. Ширина торцевого кінця поперечного елемента 5 вибирається така, щоб він з однієї сторони входив у паз 4 тільки одного бруса 1, а з іншої - у пази двох брусів 1. Таке положення поперечних елементів усередині стіни забезпечує жорсткість її конструкції, а розташування поперечних елементів у суміжних стопах під протилежними кутами щодо горизонтальної площини створює додаткову жорсткість стіни, забезпечуючи тим самим міцність конструкції споруди. Кількість брусів 1 і поперечних елементів 5 обумовлюється висотою стіни. Навантаження на стіну у винаході, що заявляється, несуть покладені в ряд бруси 1, а не вертикальні елементи каркаса стіни (щита) прототипу. Автор цього винаходу виготовив зразок стіни споруди. Джерела інформації: 1. Гетц К.Г. і ін. "Атлас дерев'яних конструкцій" М. Стройиздат, 1985, 230...235. 2. Международная заявка NWO-89/11008, КЛ.6Е04В1/10,1991. 3. Патент Росії RU 2052037 СІ, кл.6Е04В1/10, 1996.