соединение строительной конструкции

Формула изобретения

1. Соединение строительной конструкции, включающее по крайней мере два соединяемых элемента, связанных между собой стержнями с резьбой, пропущенными в сквозных отверстиях элементов, и гайкой, отличающееся тем, что между соединяемыми элементами, например деревянными брусьями, проложена прокладка из упругого материала и фиксаторы из жесткого материала, а гайка выполнена в виде головки, жестко прикрепленной торцом к свободному от резьбы концу стержня.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что гайка имеет полукруглую форму в одной плоскости и скосы в другой для фиксирования от проворота в соединяемом элементе.

3. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что ось гайки выполнена под углом к оси стержня при необходимости регулирования угла наклона соединяемых элементов.

4. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что толщина прокладки больше толщины фиксатора.

5. Соединение по пп.1 и 4, отличающееся тем, что фиксаторы выполнены в виде набора шайб.

6. Соединение по п.5, отличающееся тем, что шайбы имеют подковообразную форму.

Описание изобретения к патенту

Предложение относится к строительству зданий и сооружений и может быть использовано при возведении наружных и внутренних стен, перегородок, перекрытий, теплоизоляционных покрытий из бревен, бруса, панелей и т.п.

Элементы стен из бревен и деревянных брусьев обычно скрепляют шипами или цилиндрическими нагелями [1]

Такое соединение удобно при монтаже горизонтально укладываемых элементов стен, нагели и шканты препятствуют боковому смещению этих элементов, а уплотнение стыка происходит за счет естественной усадки здания собственной массой соединенных элементов.

В то же время горизонтальная укладка элементов стен имеет ряд существенных недостатков:

такие стены имеют долговременную усадку, которая задерживает завершение отделочных работ, при этом усадка имеет неравномерный характер, например усадка сплошной стены меньше, чем стены с большим количеством оконных и дверных проемов;

соединения стен могут быть выполнены только под прямыми, острыми или тупыми углами;

сложность изготовления замков в углах соединяемых элементов;

в углы таких стен легче затекает влага и они загнивают;

трудоемкость монтажа межоконных и междверных простенков и слабость соединения элементов этих простенков.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является соединение строительных деталей [2]

Сущность известного решения заключается в том, что между двумя соединениями элементов из сборного бетона укрепляют выпуклый блок. Таким образом обеспечивается возможность вращать один элемент относительно другого, т.е. производить регулировку угла наклона между элементами. После регулировки элементы связывают между собой стержнями с резьбой, пропущенных в сквозных отверстиях элементов, и гайкой. Такое соединение может быть использовано только при горизонтальной укладке элементов, так как при вертикальной невозможно выполнить регулировку угла наклона между элементами относительно выпуклого блока.

Другим недостатком известного технического решения является то, что оно предназначено для соединения только двух элементов и не может быть использовано для соединения ряда соединяемых элементов.

Задача данного предложения разработать такое соединение, которое устранило бы вышеуказанные недостатки и обеспечило возможность выполнения более разнообразных форм строительных конструкций.

Поставленная задача достигается тем, что в соединении строительной конструкции, включающем по крайней мере два соединяемых элемента, например деревянных брусьев, связанных между собой стержнями с резьбой, пропущенных в сквозных отверстиях элементов, и гайкой, между соединяемыми элементами проложены прокладка из упругого материала и фиксаторы из жесткого материала, а гайка выполнена в виде головки, жестко прикрепленной торцом к свободному от резьбы концу стержня.

Кроме того, гайка имеет полукруглую форму в одной плоскости и скосы в другой для фиксирования от проворота в соединяемом элементе.

Кроме того, ось гайки выполнена под углом к оси стержня при необходимости регулирования угла наклона соединяемых элементов.

Кроме того, толщина прокладки больше толщины фиксатора.

Кроме того, фиксаторы выполнены в виде набора шайб.

Кроме того, шайбы выполнены подковообразной формы.

Общими признаками предложенного технического решения и прототипа являются следующие. Наличие соединяемых элементов, связанных между собой стержнями с резьбой, пропущенными в сквозных отверстиях элементов, и гайкой.

Основными отличительными признаками предложенного соединения являются то, что между соединяемыми элементами проложена прокладка из упругого материала и фиксаторы из жесткого материала, а гайка выполнена в виде головки, жестко прикрепленной торцом к свободному от резьбы концу стержня.

Подобное выполнение обеспечивает прочное соединение целого ряда элементов (стены) не только при горизонтальной укладке элементов, но и при вертикальной установке, которая, в свою очередь, устраняет недостатки горизонтальной укладки, т. е. не требует сложных соединений в углах, обеспечивает более прочное соединение элементов в межоконных и дверных проемах и др.

В известном соединении нет ни прокладки, ни фиксаторов, а гайка выполнена отдельно от стержня.

Следовательно, данное предложение отвечает критерию изобретения "новизна".

Для сравнения предложения с другими известными решениями проведен поиск по патентной и научно-технической литературе.

Известно использование между соединяемыми элементами прокладки из упругого материала. В практике строительства зданий и сооружений обычно используют мох или паклю [1] а также различные герметики (Политехнический словарь. М. Советская энциклопедия, 1989, с. 115).

Отличие предложения заключается в том, что прокладку из упругого материала используют в совокупности с фиксатором, толщина которого меньше толщины прокладки. Такое выполнение позволяет регулировать зазор между соединяемыми элементами как при горизонтальной укладке элементов, так и при вертикальной установке.

Таким образом, предложенное техническое решение отвечает современному уровню техники.

На фиг. 1 показано соединение, общий вид; на фиг. 2 стержень на виде сбоку; на фиг. 3 криволинейное соединение; на фиг. 4 варианты некоторых видов профиля и материалов, удобных для сборки предлагаемым соединением; на фиг. 8 и 9 фасад и план одного из возможных вариантов здания.

Соединение включает в себя по крайней мере два соединяемых элемента 1, выполненных, например, из дерева или бетона, связанных между собой стержнями 2 с резьбой 3, пропущенными в сквозных отверстиях 4 элементов 1. Стержни 2 снабжены гайкой 5, выполненной в виде головки, жестко прикрепленной торцом к свободному от резьбы концу стержня 2. Гайка 5 имеет полукруглую форму в одной плоскости (фиг. 1) и скосы 6 в другой (фиг. 2) для фиксирования от проворота в соединяемых элементах 1.

Ось гайки 5 может быть выполнена под углом к оси стержня 2 при необходимости регулирования угла наклона соединяемых элементов 2 (фиг. 3) при сборке криволинейных соединений.

Между соединяемыми элементами 1 проложены прокладка 7 из упругого материала, например, из пароизола, а также фиксаторы 9 ("а" и "б") из жесткого материала, например, из дерева. При этом толщина прокладки 7 больше толщины фиксатора 8.

Фиксаторы могут быть выполнены сплошными 8а или в виде набора шайб 8б, круглой или подковообразной формы (не показано).

Выходная часть отверстия 4 с одной из двух сторон выполнена по профилю головки 5, т.е. образует гнездо 9 в соединяемых элементах 1.

Показаны варианты некоторых видов профиля элементов 1 (фиг. 4), удобных для сборки предлагаемым соединением по линии 1-1. Стеновая конструкция из дерева может быть собрана, например, из элементов 1а, 1а, или из элементов 1б, 1б, или в сочетании тех и других. Могут быть и другие варианты.

На фиг. 5 и 6 показан вариант стеновой конструкции из прессованных древесно-стружечных брусьев, связанных между собой по линии 1-1.

В другом варианте на фиг. 7 показан фрагмент стеновой конструкции, собранный из панелей, содержащих теплоизоляционный материал 10, например пенопласт или любой другой жесткий материал, обрамленный с одной стороны деревянной доской 11 или горбылем, а с другой пароизольной прокладкой 12, - так называемых "сэндвич-панелей".

На фиг. 8 и 9 показаны фасад и план одного из возможных вариантов здания, изготовленного с использованием предлагаемого соединения из вертикально установленных элементов 1, связанных между собой по линиям соединения 13-14, 15-16, 17-18, 18-19, 20-21, 21-22 и т.д. Каждая линия соединения может быть завершена обычной гайкой с шайбой (не показано).

Характерной особенностью данного варианта исполнения является то, что левая часть 23 здания имеет криволинейные контуры 24 в плане (фиг. 9), такие же криволинейные контуры 25 имеет верхняя часть 26 здания. Обычно здания с подобными контурами строят из кирпича, предложенное соединение позволяет выполнить это из бревен, бруса или подобным им по форме панелей.

В нижней части 27 правой половины здания показаны высокие и узкие межоконные простенки 28. Они выполнены из двух-трех прочно связанных между собой вертикально установленных элементов 1 (фиг. 8) вместо множества слабо связанных между собой элементов при горизонтальной укладке.

Подготовку к сборке целесообразно проводить в заводских условиях. В этих условиях готовят отверстия 4 под стержни 2 и гнезда 9 под головки 5. Здесь же может быть прикреплена на одну из двух соединяемых поверхностей элементов 1 одна сплошная с вырезом под стержень 2 и фиксатор 8 прокладка 7. Прокладка 7 может состоять из двух отдельных полос, как это показано на фиг. 1 и 3. В этом случае вырезы под стержень 2 и фиксатор 8 не требуются. Крепить их к элементам 1 можно на клей или гвоздями.

Подготовленные таким образом элементы 1 приставляют один к другому и стягивают стержнями 2, предварительно установив фиксаторы 8а и 8б. Стягивание стержнями 2 выполняют гаечным ключом, установленным в скосах 6 головки 5 до упора с фиксатором 8, сминая мягкую прокладку 7. При этом головку 5 устанавливают так, чтобы она попала в гнездо 9 следующего соединяемого элемента и т.д.

Таким образом, выполнение соединения в виде гайки, жестко прикрепленной торцом к свободному от резьбы концу стержня, в сочетании с прокладкой из упругого материала и фиксатором из жесткого материала позволяет вести монтаж зданий и сооружений не только из горизонтально укладываемых элементов, но и вертикально устанавливаемых, тем самым дает возможность реализовать ряд преимуществ вертикально устанавливаемых элементов, к которым можно отнести следующие:

обеспечивается возможность строить здания из бревен, бруса или им подобным по форме панелей, придавая им разнообразную криволинейную форму как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости;

ускоряется процесс монтажа зданий за счет сокращения времени, требуемого на усадку стен, а также за счет того, что при сборке зданий подъемный механизм может брать элементы 1 за один конец и приставлять их один к другому;

не требуется выполнения сложных замковых соединений в углах зданий;

угловые соединения в большей степени защищены от затекания в них влаги;

обеспечивается более прочное соединение элементов в межоконных и междверных проемах;

выполнение гайки полукруглой формы в одной плоскости и наличие скосов в другой обеспечивают технологичность изготовления как самой гайки, так и гнезда под нее в соединяемом элементе, например фрезой;

выполнение оси гайки под углом к оси стержня позволяет вести сборку строительных элементов при малых радиусах кривизны внешней формы здания;

выполнение толщины прокладки больше толщины фиксатора обеспечивает плотное и надежное фиксирование прокладки между соединяемыми элементами;

выполнение фиксатора в виде набора шайб подковообразной формы позволяет регулировать зазор между соединяемыми элементами в процессе монтажа строительной конструкции.