[go: up one dir, main page]

RU54602U1 - FRAME UNIT FOR BUILDING DESIGN - Google Patents

FRAME UNIT FOR BUILDING DESIGN Download PDF

Info

Publication number
RU54602U1
RU54602U1 RU2006108485/22U RU2006108485U RU54602U1 RU 54602 U1 RU54602 U1 RU 54602U1 RU 2006108485/22 U RU2006108485/22 U RU 2006108485/22U RU 2006108485 U RU2006108485 U RU 2006108485U RU 54602 U1 RU54602 U1 RU 54602U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
frame block
frame
prsc
block
Prior art date
Application number
RU2006108485/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Юрьевич Орлов
Сергей Валентинович Веригин
Original Assignee
Виталий Юрьевич Орлов
Сергей Валентинович Веригин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Юрьевич Орлов, Сергей Валентинович Веригин filed Critical Виталий Юрьевич Орлов
Priority to RU2006108485/22U priority Critical patent/RU54602U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU54602U1 publication Critical patent/RU54602U1/en

Links

Landscapes

  • Building Environments (AREA)
  • Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)

Abstract

Полезная модель может быть использована в любых каркасных конструкциях, фермах и конструкциях для промышленных и гражданских сооружений. Кроме того, каркасный блок для стеновой панели может быть использован как силовой элемент из древесины, выдерживающий значительные нагрузки в длинномерных строительных конструкциях, а именно в качестве несущих стеновых блоков, балок, стоек, опор, элементов ограждения и тому подобных строительных конструкций. Каркасный блок для строительной конструкции, выполненный в виде полого блока, включающего расположенные на определенном расстоянии друг от друга наружные продольные элементы и соединительные элементы. Отличающийся тем, что он снабжен полыми блоками собранными из пространственно разнесенных стержневых конструкций (ПРСК) с жесткой размерной цепью и соединительных элементов. Каждый ПРСК с жесткой размерной цепью симметричен относительно своих вертикальной и/или горизонтальной осей и включает стержневые элементы, поперечные тяжи и клеевые соединения, а стержневые элементы, являются несущими нагрузки и представляют собой бруски из древесины, зафиксированные в поперечных тяжах посредством клеевого соединения, либо со стороны тангенциального, либо со стороны радиального распила или при комбинированном способе их ориентации, в зависимости от заданной влажности стержневых элементов и условия минимизации напряжений в клеевом соединении, при этом отношение высоты брусков к его длине и ширине соответственно составляет от 10 до 12. Стержневые элементы в горизонтальном слое объединены в несущие звенья, которые разнесены друг от друга с заданным шагом, обеспечивающим жесткие размерные цепи в соответствии с заданной нагрузкой на каркасный блок, и включают нечетное количество несущих звеньев, что обеспечивает перекрытие ПРСК между собой в вертикальных рядах каркасного блока. Несущие звенья снабжены установочными местами для соединительных элементов, клеевые соединения ПРСК имеют площадь клеевого контакта от 100 до 1600 кв. мм, а соединительные элементы каждого полого блока, обеспечивают крепление ПРСК в каркасном блоке между собой как в горизонтальные, так и в вертикальные слои, причем часть соединительных элементов выполнена в виде компенсационных соединительных элементов.The utility model can be used in any frame structures, trusses and structures for industrial and civil structures. In addition, the frame block for the wall panel can be used as a power element made of wood, which can withstand significant loads in long building structures, namely, as supporting wall blocks, beams, racks, supports, fencing elements and the like building structures. Frame block for building construction, made in the form of a hollow block, including external longitudinal elements and connecting elements located at a certain distance from each other. Characterized in that it is equipped with hollow blocks assembled from spatially spaced rod structures (PRSC) with a rigid dimensional chain and connecting elements. Each PRSC with a rigid dimensional chain is symmetrical with respect to its vertical and / or horizontal axes and includes rod elements, transverse ties and adhesive joints, and rod elements are load bearing and are wooden bars fixed in transverse ties by means of an adhesive joint, or with tangential side, either from the side of the radial cut or with a combined method of their orientation, depending on the specified humidity of the core elements and the conditions for minimizing pressure in the adhesive connection, the ratio of the height of the bars to its length and width, respectively, is from 10 to 12. The core elements in the horizontal layer are combined into load-bearing links that are spaced from each other with a given step, providing rigid dimensional chains in accordance with a given load on the frame block, and include an odd number of load-bearing links, which provides overlapping PRS with each other in the vertical rows of the frame block. Bearing links are provided with mounting places for connecting elements, PRKS adhesive joints have an adhesive contact area of 100 to 1600 sq. mm, and the connecting elements of each hollow block provide PRKS fastening in the frame block to each other both in horizontal and vertical layers, and some of the connecting elements are made in the form of compensating connecting elements.

Description

Полезная модель может быть использована в любых каркасных конструкциях, фермах и конструкциях для промышленных и гражданских сооружений.The utility model can be used in any frame structures, trusses and structures for industrial and civil structures.

Кроме того, каркасный блок для стеновой панели может быть использован как силовой элемент из древесины, выдерживающий значительные нагрузки в длинномерных строительных конструкциях, а именно в качестве несущих стеновых блоков, балок, стоек, опор, элементов ограждения и тому подобных строительных конструкций.In addition, the frame block for the wall panel can be used as a power element made of wood, which can withstand significant loads in long building structures, namely, as supporting wall blocks, beams, racks, supports, fencing elements and the like building structures.

Каркасный блок является сборной строительной конструкцией, которая обладает большой несущей способностью, повышенной жесткостью и прочностью деревянной конструкции и обеспечивает возможность крепления теплоизоляционного материала в каркасном блоке. В частности, каркасный блок может быть использован в сооружениях при возведении стен из отдельных пустотелых блоков с утеплителем, а также в качестве фасадных стеновых панелей для, например, зданий с вентилируемыми фасадами.The frame block is a prefabricated building structure, which has a large bearing capacity, increased rigidity and strength of the wooden structure and provides the ability to fasten the heat-insulating material in the frame block. In particular, the frame block can be used in structures for the construction of walls from individual hollow blocks with insulation, as well as facade wall panels for, for example, buildings with ventilated facades.

Известно изобретение «Деревянная клееная ферма и способ ее изготовления», патент RU 2196865, публ. 2003.01.20, МПК Е 04 С 3/14, содержащее соединительную решетку, закрепленную между поясными элементами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Изобретение позволяет, повысить жесткость и прочность каркасных деревянных конструкции, однако требуется изготовление сложных по форме соединительных элементов в виде зубчатых шипов и соответствующих им по форме пазов. Кроме того, требуется в наиболее напряженных сечениях использовать спелую, качественную древесину с высоким модулем упругости, что существенно удорожает и усложняет процесс сборки конструкции.The invention is known "Wooden glued farm and method of its manufacture", patent RU 2196865, publ. 2003.01.20, IPC E 04 C 3/14, containing a connecting grid fixed between the waist elements in two mutually perpendicular planes. The invention allows to increase the rigidity and strength of wooden frame structures, however, it is necessary to manufacture complex in form of connecting elements in the form of gear spikes and grooves corresponding to them in shape. In addition, it is required to use ripe, high-quality wood with a high modulus of elasticity in the most stressed sections, which significantly increases the cost and complicates the assembly process.

Известно изобретение «Сборная строительная конструкция», патент RU №2204668, публ. 2003.05.20, МПК Е 04 С 3/12, Е 04 В 1/10, содержащую полый блок, состоящий из расположенных вертикальными рядами на определенном расстоянии друг от друга с образованием полости продольных элементов, - продольные элементы в каждом ряду скреплены по высоте, смежные ряды продольных элементов объединены между собой посредством, по меньшей мере, одного связующего элемента, в каждом ряду на The invention is known "Prefabricated building", patent RU No. 2204668, publ. 2003.05.20, IPC E 04 C 3/12, E 04 B 1/10, containing a hollow block consisting of longitudinal elements located in vertical rows at a certain distance from each other with the formation of a cavity - the longitudinal elements in each row are fastened in height, adjacent rows of longitudinal elements are interconnected by at least one connecting element, in each row on

расстоянии друг от друга выполнены вертикальные сквозные и/или глухие отверстия и/или пазы для установки в них фиксаторов. Изобретение позволяет изготавливать сборные строительные конструкции, однако имеют недостаточную прочность и жесткость конструкции, а также имеют ограничение при использовании их в качестве самостоятельных модулей при использовании их в строительстве.the distance from each other is vertical through and / or blind holes and / or grooves for installation of clamps in them. The invention allows the manufacture of prefabricated building structures, however, they have insufficient strength and rigidity, and also have a limitation when used as independent modules when used in construction.

Известно изобретение «Сборная стеновая конструкция», патент RU №2225485 публ. 2004.03.10, МПК Е 04 В 2/16, содержащая жесткие соединительные элементы. Конструкция позволяет возводить стены из отдельных пустотелых блоков без раствора, снизить трудоемкость, стоимость и упростить возведения стен. Однако не позволяют существенно облегчить конструкцию блока при увеличении его несущей способности, а также закрепить внутри блока теплоизоляционный материал.The invention is known "Prefabricated wall structure", patent RU No. 2225485 publ. 2004.03.10, IPC E 04 B 2/16, containing rigid connecting elements. The design allows you to build walls from individual hollow blocks without mortar, reduce the complexity, cost and simplify the construction of walls. However, they do not allow significantly simplifying the design of the block while increasing its bearing capacity, as well as fixing the heat-insulating material inside the block.

Известно изобретение «Способ изготовления клееных деревянных конструкций», патент RU №2231442, публ. 2004.06.27, МПК В 27 М 1/02, при котором конструкция включает рейки или бруски, разнесенные на определенное расстояние. Изобретение позволяет упростить изготовление конструкции, однако не решает задачи увеличения несущей способности конструкции.The invention is known "Method for the manufacture of glued wooden structures", patent RU No. 2231442, publ. 2004.06.27, IPC B 27 M 1/02, in which the structure includes rails or bars spaced a certain distance. The invention allows to simplify the manufacture of the structure, but does not solve the problem of increasing the bearing capacity of the structure.

Известно изобретение «Клееный деревянный брус», патент RU №2266376 публ. 2005.12.20, МПК Е 04 С 3/12, состоящий из пакета склеенных между собой досок и продольных вставок с образованием n пустотных камер. Изобретение позволяет снизить внутренние напряжения волокон древесины, однако не обеспечивает повышение жесткости и несущей способности конструкции за счет рассредоточения внешней нагрузки на составляющие части.The invention is known "Glued wooden beam", patent RU No. 2266376 publ. 2005.12.20, IPC E 04 C 3/12, consisting of a package of boards glued together and longitudinal inserts with the formation of n hollow chambers. The invention allows to reduce the internal stresses of the wood fibers, but does not increase the rigidity and load-bearing capacity of the structure due to the dispersion of the external load on the component parts.

Известно изобретение «Деревянная клееная ферма и способ ее изготовления», заявка RU №2000116751, публ. 2002.07.20, МПК Е 04 С 3/12, включающая соединительную решетку, заключенную между поясными слоями и закрепленную между поясными элементами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Однако изобретение не решает задачу построения жестких размерных цепей через клеевое соединение за счет деления внешней нагрузки путем рассредоточения ее на составляющие части с использованием свойств древесины для их формирования.The invention is known "Wooden glued farm and method of its manufacture", application RU No.2000116751, publ. 2002.07.20, IPC E 04 C 3/12, including a connecting lattice enclosed between the waist layers and fixed between the waist elements in two mutually perpendicular planes. However, the invention does not solve the problem of constructing rigid dimensional chains through an adhesive joint by dividing the external load by dispersing it into its constituent parts using the properties of wood to form them.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является изобретение «Элемент стеновой конструкции», заявка RU №2004112510, публ. 2005.10.20, МПК Е 04 С 3/14, выполненный в виде полого блока, включающего расположенные на определенном расстоянии друг от друга два наружных продольных элемента (продольные тяжи) и соединительные элементы. Однако изобретение не решает задачу построения жестких размерных цепей через клеевое соединение за счет деления внешней нагрузки путем рассредоточения ее на составляющие части с использованием свойств древесины для их формирования.Closest to the proposed technical solution is the invention "Element of wall construction", application RU No. 2004112510, publ. 2005.10.20, IPC E 04 C 3/14, made in the form of a hollow block, including two external longitudinal elements (longitudinal strands) and connecting elements located at a certain distance from each other. However, the invention does not solve the problem of constructing rigid dimensional chains through an adhesive joint by dividing the external load by dispersing it into its constituent parts using the properties of wood to form them.

В настоящие время существует потребность изготовления легких, недорогих конструкций стеновых блоков, которые бы выдерживали нагрузки, сравнимые с несущей способностью, например, бетонных стеновых блоков, но при этом имели бы хорошие теплоизоляционные характеристики, обеспечивали легкую собираемость таких стеновых блоков при строительстве за счет модульной сборки и могли бы использоваться в качестве несущих строительных конструкций, которые при этом не требуют дополнительного утепления здания. А также необходимо решить задачу одновременного использования таких конструкций в качестве фасадных панелей для утепления фасада здания.At present, there is a need to manufacture lightweight, inexpensive wall block designs that can withstand loads comparable to the load-bearing capacity of, for example, concrete wall blocks, but have good thermal insulation characteristics, and ensure easy assembly of such wall blocks during construction due to modular assembly and could be used as load-bearing building structures, which at the same time do not require additional insulation of the building. And it is also necessary to solve the problem of the simultaneous use of such structures as facade panels for warming the facade of a building.

Для решения данной задачи традиционно используют деление внешней нагрузки путем рассредоточения ее на составляющие части, которые в свою очередь воздействуют на отдельные стержневые элементы, в так называемых, пространственно разнесенных стержневых конструкциях (ПРСК). Однако данные конструкции не используют ПРСК с жесткими размерными цепями, а также не используют свойства самой древесины для формирования жестких размерных цепей через клеевое соединение. Однако жесткие размерные цепи можно обеспечить только при осуществлении жесткой формы каркасной конструкции, жесткость обеспечивают за счет жестких соединений. Однако при различных линейных расширениях во взаимно перпендикулярном направлениях по срезу, задача обеспечения жесткого соединения таких деталей является основной. Для каркасных блоков из древесины жестким соединением может считаться только клеевое соединение с определенной площадью клеевого пятна. Все остальные способы соединения древесины, например, с помощью шпонок, гвоздей, пазов или зубцов, не может считаться жестким из-за способности древесины существенно изменять свои размеры в зависимости от направления волокон и влажности.To solve this problem, the division of the external load is traditionally used by dispersing it into its component parts, which in turn act on individual rod elements in the so-called spatially separated rod structures (PRSC). However, these designs do not use PRSC with rigid dimensional chains, and also do not use the properties of the wood itself to form rigid dimensional chains through an adhesive joint. However, rigid dimensional chains can only be ensured when the rigid form of the frame structure is implemented; rigidity is ensured by rigid joints. However, with various linear extensions in mutually perpendicular directions along the slice, the task of ensuring a rigid connection of such parts is fundamental. For frame blocks made of wood, only an adhesive joint with a certain area of the adhesive spot can be considered a rigid joint. All other methods of joining wood, for example, using dowels, nails, grooves or teeth, cannot be considered rigid because of the ability of wood to significantly change its size depending on the direction of the fibers and humidity.

Кроме того, в известных конструкциях не используют встроенные соединительные элементы, позволяющие собирать из отдельных ПРСК функционально законченные строительные блоки.In addition, in the known structures do not use built-in connecting elements that allow you to assemble functionally complete building blocks from individual PRSKs.

Таким образом, техническим результатом предложенной полезной модели является создание каркасной конструкции для строительных конструкций, например, блоков с использованием ПРСК с жесткими размерными цепями посредством клеевого соединения отдельных элементов конструкции, а также использование свойства древесины при формировании жестких размерных цепей для обеспечения стабильности конструкции. Кроме того, достигается модульная сборка стеновых панелей.Thus, the technical result of the proposed utility model is the creation of a frame structure for building structures, for example, blocks using PRSC with rigid dimensional chains by gluing together individual structural elements, as well as using the properties of wood in the formation of rigid dimensional chains to ensure structural stability. In addition, modular assembly of wall panels is achieved.

Данный технический результат достигается следующим образом.This technical result is achieved as follows.

Каркасный блок для строительной конструкции, выполнен в виде полого блока, включающего расположенные на определенном расстоянии друг от друга наружные продольные элементы (продольные тяжи) и соединительные элементы. Каркасный блок отличается тем, что он снабжен полыми блоками, собранными из пространственно разнесенных стержневых конструкций (ПРСК) с жесткой размерной цепью и соединительных элементов. Причем, каждый ПРСК с жесткой размерной цепью симметричен относительно своих вертикальной и/или горизонтальной осей и включает стержневые элементы, поперечные тяжи и клеевые соединения, а стержневые элементы ПРСК с жесткими размерными цепями являются несущими нагрузки, и представляют собой бруски из древесины, зафиксированные в поперечных тяжах посредством клеевого соединения, либо со стороны тангенциального, либо со стороны радиального распила или при комбинированном способе их ориентации, в зависимости от заданной влажности стержневых элементов и условия минимизации напряжений в клеевом соединении. При этом отношение высоты брусков к его длине и ширине соответственно составляет от 10 до 12. Стержневые элементы объединены в несущие звенья, которые разнесены друг от друга с заданным шагом, обеспечивающим жесткие размерные цепи в соответствии с заданной нагрузкой на каркасный блок и включают нечетное количества несущих звеньев, что обеспечивает перекрытие ПРСК между собой в вертикальных рядах каркасного блока. Несущие звенья снабжены установочными местами для соединительных элементов (нагелей). Клеевые соединения ПРСК имеют площадь клеевого контакта от 100 до 1600 кв.мм, а соединительные элементы (нагели) полого блока обеспечивают крепление ПРСК в каркасном блоке между собой, как The frame block for the building structure is made in the form of a hollow block, including external longitudinal elements (longitudinal strands) located at a certain distance from each other and connecting elements. The frame block is characterized in that it is equipped with hollow blocks assembled from spatially spaced rod structures (PRSC) with a rigid dimensional chain and connecting elements. Moreover, each PRSK with a rigid dimensional chain is symmetrical with respect to its vertical and / or horizontal axes and includes rod elements, transverse strands and adhesive joints, and PRSK rod elements with rigid dimensional chains are load-bearing, and are wooden bars fixed in transverse strands by means of adhesive bonding, either from the tangential side, or from the radial cut side, or with a combined method of their orientation, depending on the specified humidity of the rod eve elements and conditions for minimizing stresses in the adhesive joint. The ratio of the height of the bars to its length and width, respectively, is from 10 to 12. The core elements are combined into load-bearing links that are spaced from each other with a given pitch, providing rigid dimensional chains in accordance with a given load on the frame block and include an odd number of bearing links that provides overlapping PRSK among themselves in the vertical rows of the frame block. Bearing links are provided with mounting places for connecting elements (pins). PRKS adhesive joints have an adhesive contact area of 100 to 1600 sq. Mm, and the connecting elements (pins) of the hollow block provide PRKS fastening in the frame block with each other, as

в горизонтальные, так и в вертикальные слои. Соединительные элементы могут располагаться относительно несущих звеньев ПРСК как параллельно, так и под углом, или перпендикулярно им. Причем часть соединительных элементов (нагелей) выполнена в виде компенсационных соединительных элементов. В каркасном блоке размер ПРСК с жесткой размерной цепью, в частности, выбран из расчета геометрии каркасного блока стеновой панели. В каркасном блоке несущие звенья ПРСК могут иметь геометрические размеры исходя из геометрических размеров стержневых элементов, которые рассчитывают в зависимости от требуемого размера каркасного блока, который состоит из соединенных в горизонтальные и/или вертикальные слои ПРСК с жесткими размерными цепями. Несущие звенья ПРСК с жесткими размерными цепями в каркасном блоке могут быть пространственно зафиксированы с образованием размерных цепей с фиксированным или переменным шагом несущих звеньев. Расстояние между стержневыми элементами ПРСК с жесткими размерными цепями может быть равно в размерной цепи двойной ширине несущего звена. Компенсационные соединительные элементы (нагели) могут быть расположены, например, в центральных частях ПРСК. Стержневые элементы (нагели) могут располагаться между поперечными тяжами вдоль размерной цепи в вертикальных рядах под углом либо 135 градусов, либо 45, а в горизонтальных рядах каркасного блока под углом 90 градусов. В соединительных элементах конструктивно может быть предусмотрена возможность компенсации зазоров в соединении между ПРСК за счет прокладки, например, из пенополиэтилена экстругированного физически сшитого, расположенного в сечении соединительного элемента по диагонали на всю длину элемента.in horizontal and vertical layers. The connecting elements can be located relative to the supporting links PRSK both parallel and at an angle, or perpendicular to them. Moreover, part of the connecting elements (pins) is made in the form of compensating connecting elements. In the frame block, the size of the PRSC with a rigid dimensional chain is, in particular, selected from the calculation of the geometry of the frame block of the wall panel. In a skeleton block, PRKS carrier links can have geometric dimensions based on the geometrical dimensions of the core elements, which are calculated depending on the required size of the skeleton block, which consists of PRKS with rigid dimensional chains connected into horizontal and / or vertical layers. PRSK bearing links with rigid dimensional chains in the frame block can be spatially fixed with the formation of dimensional chains with a fixed or variable pitch of the bearing links. The distance between the PRSC core elements with rigid dimensional chains can be equal in the dimensional chain to the double width of the carrier link. Compensatory connecting elements (pins) can be located, for example, in the central parts of the PRSK. Rod elements (pins) can be located between the transverse strands along the dimension chain in the vertical rows at an angle of either 135 degrees or 45, and in the horizontal rows of the frame block at an angle of 90 degrees. In the connecting elements, structurally, it may be possible to compensate for gaps in the connection between the PRSK by laying, for example, extruded physically crosslinked polyethylene foam located in the cross section of the connecting element diagonally over the entire length of the element.

Данное техническое решение иллюстрируется следующими чертежами.This technical solution is illustrated by the following drawings.

Фиг.1 - основной вид каркасного блока стеновой панели а) без теплоизоляционных плит, в местном сечении соединительный элемент условно не показан; б) с теплоизоляционными плитами.Figure 1 - the main view of the frame block of the wall panel a) without heat-insulating plates, in a local section, the connecting element is not conventionally shown; b) with heat-insulating plates.

Фиг.2 - вид сверху каркасного блокаFigure 2 is a top view of the frame block

Фиг.3 - элемент ПРСК с тяжами и стержневыми элементами, образующие несущие звенья, соединенные в жесткие размерные цепи в вертикальных рядах под углом 45 градусов а) вид сбоку; б) вид сверху. Для удобства восприятия показан только Figure 3 - PRSK element with strands and rod elements, forming supporting links connected in rigid dimensional chains in vertical rows at an angle of 45 degrees a) side view; b) top view. For ease of reference only

задающий размерную цепь центральный ряд. Боковые ряды ПРСК на рисунке условно не показаны.the central row defining a dimensional chain. The side rows of the PRSC are not conventionally shown in the figure.

Фиг4 - вид сверху ПРСК с тяжами и стержневыми элементами, образующие несущие звенья, соединенные в жесткие размерные цепи в горизонтальных рядах каркасного блока под углом 90 градусов между стержневыми элементами а) с постоянным шагом несущих звеньев; б) с переменным шагом несущих звеньев. Изображены только центральные ряды, без боковых.Fig. 4 is a top view of a PRKS with strands and rod elements forming supporting links connected in rigid dimensional chains in horizontal rows of the frame block at an angle of 90 degrees between the rod elements a) with a constant pitch of the bearing links; b) with a variable pitch of the bearing links. Only the central rows are shown, without side rows.

Фиг.5 - сечение по пятну склейки стержневых элементов и тяжей а) со стороны тангенциального распила, б) со стороны радиального распила.Figure 5 is a section along the stain of gluing rod elements and cords a) from the side of the tangential cut, b) from the side of the radial cut.

Фиг.6 - продольное сечение каркасного блока стеновой панели из собранных между собой ПРСК с жесткими размерными цепями, соединенные посредством соединительных элементов6 is a longitudinal section of a frame block of a wall panel from assembled together PRSC with rigid dimensional chains, connected by connecting elements

Фиг.7 - поперечное сечение ПРСК с жесткими размерными цепями, скрепленными между собой соединительными элементами7 is a cross section of PRSC with rigid dimensional chains fastened together by connecting elements

Каркасные конструкции для строительных панелей различают двух видов. Каркасные конструкции, у которых высота и ширина панели соизмеримы (Фиг.1) и каркасные конструкции, у которых высота панели намного меньше его ширины (Фиг.3). Каркасные конструкции первого типа называют стеновыми панелями, а конструкции второго типа - фермами, перекрытиями, балками.Frame structures for building panels are of two types. Frame structures in which the height and width of the panel are comparable (Figure 1) and frame structures in which the height of the panel is much less than its width (Figure 3). Frame structures of the first type are called wall panels, and structures of the second type are called trusses, ceilings, beams.

Предложенное техническое решение позволяет выполнить несущие строительные конструкции из дерева с несущей способностью, не уступающей несущей способности строительных панелей, например, из бетона, при этом используя свойства древесины, проявляющееся в клеевых соединениях. При этом данные строительные панели экологичнее, легче и эргономичнее. Они позволяют использовать теплоизоляцию, которую крепят в каркасном блоке (см. Фиг.1б).The proposed technical solution allows to carry load-bearing building structures of wood with a bearing capacity not inferior to the bearing capacity of building panels, for example, of concrete, while using the properties of wood, which is manifested in adhesive joints. At the same time, these building panels are more environmentally friendly, lighter and more ergonomic. They allow the use of thermal insulation, which is fixed in the frame block (see Fig.1b).

Стеновые панели имеют от двух и более вертикальных слоев и столько же - горизонтальных слоев. (Фиг 1а) Ферма имеет один или два вертикальных слоя и в несколько раз больше горизонтальных слоев. (См. Фиг.3а, б). Стеновая панель состоит из законченных блоков ПРСК. На рисунке все блоки показаны полностью, вместе с боковыми рядами.Wall panels have from two or more vertical layers and the same number of horizontal layers. (Fig. 1a) A farm has one or two vertical layers and several times more horizontal layers. (See Fig. 3a, b). The wall panel consists of finished PRKS blocks. In the figure, all the blocks are shown in full, together with the side rows.

Причем и те и другие в поперечнике устроены следующим образом. Между двумя поперечными тяжами (1) располагаются перпендикулярно тяжам (1) стержневые элементы (2). Каждый стержневой элемент (2) жестко соединен с тяжем (1) посредством клеевого соединения (3). Причем площадь клеевого контакта должна быть не менее 100 мм2 и не более 1600 мм2. Это обусловлено тем, что для организации жестких размерных цепей требуется обеспечить жесткое соединение, не изменяющееся при возникновении внутренних напряжений в материале стержневых элементов и тяжей по пятну склейки. Поскольку усилия, возникающие в клеевом соединении из-за различных значений коэффициентов сжатия и растяжения в тангенциальном и радиальном срезе брусков, выступающих в качестве стержневых элементов и тяжей, являются разрушительными напряжениями для данного клеевого соединения, размер площади клеевого контакта не может быть больше 1600 мм2 В противном случае клеевое соединение может разрушится и не будет удовлетворять требованию жесткого клеевого соединения. Этот процесс усиливается и за счет различной влажности стержневых элементов, как между собой, так и относительно тяжей. Однако площадь клеевого сечения, меньшая чем 400 мм2 не будет обеспечивать требуемой жесткости соединения, которая необходима для организации жестких размерных цепей.Moreover, both of them across are arranged as follows. Between the two transverse strands (1), the rod elements (2) are perpendicular to the strands (1). Each core element (2) is rigidly connected to the tie rod (1) by means of an adhesive joint (3). Moreover, the area of the adhesive contact should be at least 100 mm 2 and not more than 1600 mm 2 . This is due to the fact that for the organization of rigid dimensional chains, it is necessary to provide a rigid connection that does not change when internal stresses occur in the material of the core elements and cords along the gluing spot. Since the forces arising in the adhesive joint due to different values of the compression and tensile coefficients in the tangential and radial section of the bars acting as bar elements and cords are destructive stresses for this adhesive joint, the size of the adhesive contact area cannot be more than 1600 mm 2 Otherwise, the adhesive joint may break and will not meet the requirement of a rigid adhesive joint. This process is enhanced by the varying humidity of the core elements, both among themselves and with respect to the strands. However, an adhesive section area of less than 400 mm 2 will not provide the required stiffness of the connection, which is necessary for organizing rigid dimensional chains.

Каждый стержневой элемент (2) выполнен в виде бруска, высота которого к его длине или ширине не должна превышать значения 10-12. Данное соотношение сторон бруска стержневого элемента обеспечивает необходимую устойчивость стержневого элемента и отсутствие в клеевом соединении вращательного момента. Реальный переход от разрушения материала к потере устойчивости при продольном сжатии рассчитывают по формуле Эйлера. Известно, что область потери устойчивости при сжатии наступает при соотношении длины к толщине стержня в пределах от 5 до 10. (Д.Гордона «Конструкции или почему не ломаются вещи», Изд-во «Мир», Москва, 1980.)Each core element (2) is made in the form of a bar, the height of which should not exceed a value of 10-12 to its length or width. This aspect ratio of the bar of the core element provides the necessary stability of the core element and the absence of torque in the adhesive joint. The real transition from fracture of the material to loss of stability during longitudinal compression is calculated using the Euler formula. It is known that the region of loss of stability during compression occurs when the ratio of the length to the thickness of the rod is in the range from 5 to 10. (D. Gordon, “Designs or why things don't break,” Mir Publishing House, Moscow, 1980.)

Формула Эйлера относится к случаю, когда стержень имеет шарнирное закрепление и может свободно поворачиваться. Все, что препятствует концам стержня поворачиваться приводит к увеличению критической нагрузки потери устойчивости. В крайнем случае, когда оба конца стержня жестко заделаны, критическая нагрузка увеличивается в 4 раза. При организации жестких размерных цепей с помощью клеевого соединения имеем промежуточный вариант за счет клеевого соединения вертикальных стержней и поперечных тяжей, в котором минимизируются внутренние напряжения в стержнях, но используется свойство материала к расширению. Для получения исходного Euler's formula refers to the case when the rod is hinged and can rotate freely. Everything that prevents the ends of the rod from turning leads to an increase in the critical load of buckling. In the extreme case, when both ends of the rod are rigidly sealed, the critical load increases 4 times. When organizing rigid dimensional chains using adhesive bonding, we have an intermediate option due to the bonding of vertical rods and transverse strands, in which internal stresses in the rods are minimized, but the property of the material to expand is used. To get the source

соотношения длины стержня к толщине в конструкции дополнительно добавлен продольный тяж, расположенный посередине вертикальных стержней.the ratio of the length of the rod to the thickness in the structure is additionally added a longitudinal strand located in the middle of the vertical rods.

В предлагаемой полезной модели выбирают соотношение равным от 10 до 12, считая, что эта величина оптимальна при сочетании экономии материала в конструкции, ее жесткости и прочности клеевого соединения.In the proposed utility model, a ratio of 10 to 12 is chosen, assuming that this value is optimal when combining material savings in construction, its rigidity, and adhesive bond strength.

Стержневые элементы (2) являются несущими нагрузки элементами. Они объединены, например, попарно в несущие звенья (Фиг.7). Таким образом, несущие звенья обеспечивают дополнительную жесткость клеевым соединениям (3), поскольку являются вместе с частью тяжа (1), рамочными конструкциями, которые выступают в качестве усилителей. Несущие звенья (4), размещенные в поперечном тяже (1) на расчетном расстоянии «А» (Фиг.4а, б), обеспечивают не только деление внешней нагрузки путем рассредоточения ее на составляющие части, которые в свою очередь воздействуют на отдельные стержневые элементы, но и использование свойств древесины для формирования жестких размерных цепей через клеевое соединение. Таким образом, ПРСК (5) с жесткими размерными цепями отличаются от традиционных ПРСК тем, что в предложенном устройстве строительных панелей обеспечивают жесткое соединение в местах передачи рассредоточенной внешней нагрузки. Жесткие размерные цепи могут быть с постоянным шагом (А), например, для стеновых панелей, и с переменным шагом, например, для ферм. Выбор шага зависит от условий работы каркасных блоков строительных панелей. Таким образом достигается организация жестких размерных цепей между несущими звеньями, что позволяет существенно увеличить несущие нагрузки на каркасный блок, например, до соизмеримых с несущими нагрузками бетонных панелей. Кроме того, обеспечивается жесткость каркасного блока, т.е. постоянство его формы, что важно при креплении теплоизоляционного материала.Rod elements (2) are load-bearing elements. They are combined, for example, in pairs in the supporting links (Fig.7). Thus, the supporting links provide additional rigidity to the adhesive joints (3), since they are, together with part of the tie (1), frame structures that act as amplifiers. Bearing links (4) placed in the transverse link (1) at the calculated distance "A" (Fig. 4a, b), provide not only the division of the external load by dispersing it into its component parts, which in turn act on individual rod elements, but also the use of the properties of wood to form rigid dimensional chains through an adhesive joint. Thus, PRSC (5) with rigid dimensional chains differ from traditional PRSC in that in the proposed device, the building panels provide a rigid connection in places of transmission of dispersed external load. Rigid dimensional chains can be with a constant pitch (A), for example, for wall panels, and with a variable pitch, for example, for trusses. The choice of step depends on the operating conditions of the frame blocks of building panels. Thus, the organization of rigid dimensional chains between the bearing links is achieved, which allows to significantly increase the bearing loads on the frame block, for example, to concrete panels that are comparable with the bearing loads. In addition, the rigidity of the frame block, i.e. the constancy of its shape, which is important when attaching a heat-insulating material.

Каждый ПРСК (5) с жесткой размерной цепью симметричен относительно своих осей, либо в горизонтальном, либо в вертикальном направлениях, что обеспечивает модульную сборку для разных типов панелей, как для стеновых панелей, так и для ферм. Кроме того, при объединении отдельных ПРСК в вертикальные и горизонтальные ряды каркасного блока, они перекрывают друг друга (Фиг.1). Перекрытия ПРСК достигают за счет нечетного количества несущих звеньев в ПРСК. Размер отдельного ПРСК определяют с учетом удобства его применения как в фермах, так и в стеновых панелях. В качестве основных размеров выбран размер 600×400×140 мм, также имеются горизонтальные и вертикальные половинки ПРСК, равные 300×400×140 мм и 600×200×140 мм. На практике, из соображений технологичности Each PRKS (5) with a rigid dimensional chain is symmetrical about its axes, either in the horizontal or vertical directions, which provides modular assembly for different types of panels, both for wall panels and for trusses. In addition, when combining individual PRKS in the vertical and horizontal rows of the frame block, they overlap each other (Figure 1). Overlapping PRKS reach due to the odd number of bearing links in PRKS. The size of an individual PRSC is determined taking into account the convenience of its use both in farms and in wall panels. As the main dimensions, the size 600 × 400 × 140 mm was chosen, there are also horizontal and vertical halves of the PRKS equal to 300 × 400 × 140 mm and 600 × 200 × 140 mm. In practice, for reasons of manufacturability

конструкции, минимальные габариты одного звена 60×60 мм. Чаще всего в поперечном направлении используют соотношение 60×140 мм. Размеры указаны с учетом поперечных тяжей. Например, расстояние между несущими звеньями ПРСК в жесткой размерной цепи выбрано равным двойной длине звена и составляет 120 мм.designs, minimum dimensions of one link 60 × 60 mm. Most often in the transverse direction, a ratio of 60 × 140 mm is used. Dimensions are based on transverse cords. For example, the distance between the PRKS supporting links in a rigid dimensional chain is chosen equal to the double link length and is 120 mm.

Использование свойств древесины при формировании жестких размерных цепей обеспечивает стабильность конструкции и существенно удешевляет и упрощает ее сборку. Соединение брусков в тангенциальном и радиальном направлении срезов или в их комбинации в горизонтальных и вертикальных слоях ПРСК, не влияет на стабильность конструкции благодаря перпендикулярным, относительно несущих звеньев, стержневым элементам (2), расположенным в горизонтальном слое. Это обусловлено значительно меньшими изменениями линейных размеров для древесины различных сортов (в среднем в 100 раз) в долевом, чем в радиальном или тангенциальном направлениях, при изменении .влажности окружающего воздуха. Соответственно в вертикальных слоях ПРСК могут иметь стержневые элементы под углом 135 или 45 градусов.Using the properties of wood in the formation of rigid dimensional chains ensures structural stability and significantly reduces the cost and simplifies its assembly. The connection of the bars in the tangential and radial direction of the slices, or in their combination in horizontal and vertical PRKS layers, does not affect the stability of the structure due to the perpendicular, relative to the bearing links, rod elements (2) located in the horizontal layer. This is due to significantly smaller changes in the linear dimensions for wood of various varieties (on average 100 times) in the fractional than in the radial or tangential directions, with a change in the humidity of the surrounding air. Accordingly, in the vertical layers of the PRSC can have rod elements at an angle of 135 or 45 degrees.

Несущие звенья снабжены установочными местами («а») для соединительных элементов (6). Соединительные элементы (6) обеспечивают крепление ПРСК (5) в каркасном блоке между собой как в горизонтальные, так и в вертикальные ряды (слои) (Фиг.6). Бруски стержневых элементов при сборке конструкции не требуется подбирать по срезу относительно соединительных элементов за счет компенсационных соединительных элементов. Они выполнены, например, с диагональным разрезом на всю длину соединительного элемента с прокладкой из упруго материала, например, из пенополиэтилена экстругированного, сшитого физически.The bearing links are provided with mounting places ("a") for the connecting elements (6). The connecting elements (6) provide fastening PRSK (5) in the frame block with each other in both horizontal and vertical rows (layers) (Fig.6). The bars of the rod elements during the assembly of the structure do not need to be selected according to the cut relative to the connecting elements due to the compensating connecting elements. They are made, for example, with a diagonal cut along the entire length of the connecting element with a gasket made of elastic material, for example, extruded polyethylene foam, physically crosslinked.

Таким образом, основным отличием является распределение внешней нагрузки между стержневыми элементами, с последующим одновременным минимизированием внутренних напряжений.Thus, the main difference is the distribution of the external load between the rod elements, with the subsequent simultaneous minimization of internal stresses.

Таким образом осуществлена каркасная конструкция для строительных конструкций, например, блоков с использованием ПРСК с жесткими размерными цепями посредством клеевого соединения отдельных элементов конструкции, а также использование свойства древесины при формировании жестких размерных цепей для обеспечения стабильности конструкции. Кроме того, достигается возможность модульной сборки стеновых панелей.Thus, a frame structure for building structures, for example, blocks using PRSK with rigid dimensional chains by means of adhesive bonding of individual structural elements, as well as the use of the properties of wood in the formation of rigid dimensional chains to ensure structural stability, is implemented. In addition, the possibility of modular assembly of wall panels is achieved.

Claims (8)

1. Каркасный блок для строительной конструкции, выполненный в виде полого блока, включающего расположенные на определенном расстоянии друг от друга наружные продольные элементы и соединительные элементы, отличающийся тем, что он снабжен полыми блоками собранными из пространственно разнесенных стержневых конструкций (ПРСК) с жесткой размерной цепью и соединительных элементов, каждый ПРСК с жесткой размерной цепью симметричен относительно своих вертикальной и/или горизонтальной осей и включает стержневые элементы, поперечные тяжи и клеевые соединения, а стержневые элементы, являются несущими нагрузки и представляют собой бруски из древесины, зафиксированные в поперечных тяжах посредством клеевого соединения, либо со стороны тангенциального, либо со стороны радиального распила или при комбинированном способе их ориентации, в зависимости от заданной влажности стержневых элементов и условия минимизации напряжений в клеевом соединении, при этом отношение высоты брусков к его длине и ширине соответственно составляет от 10 до 12, стержневые элементы в горизонтальном слое объединены в несущие звенья, которые разнесены друг от друга с заданным шагом, обеспечивающим жесткие размерные цепи в соответствии с заданной нагрузкой на каркасный блок, и включают нечетное количество несущих звеньев, что обеспечивает перекрытие ПРСК между собой в вертикальных рядах каркасного блока, несущие звенья снабжены установочными местами для соединительных элементов, клеевые соединения ПРСК имеют площадь клеевого контакта от 100 до 1600 мм2, а соединительные элементы каждого полого блока, обеспечивают крепление ПРСК в каркасном блоке между собой как в горизонтальные, так и в вертикальные слои, причем часть соединительных элементов выполнена в виде компенсационных соединительных элементов.1. Frame block for building construction, made in the form of a hollow block, including external longitudinal elements and connecting elements located at a certain distance from each other, characterized in that it is equipped with hollow blocks assembled from spatially separated rod structures (PRSC) with a rigid dimensional chain and connecting elements, each PRSC with a rigid dimensional chain is symmetrical about its vertical and / or horizontal axes and includes rod elements, transverse strands and cl Fusion joints, and the core elements, are load bearing and are wooden bars fixed in transverse strands by means of an adhesive joint, either from the tangential side, or from the radial cut side, or with a combined method of their orientation, depending on the specified humidity of the core elements and conditions for minimizing stresses in the adhesive joint, while the ratio of the height of the bars to its length and width, respectively, is from 10 to 12, the core elements in the horizontal layer combined into carrier links that are spaced from each other with a given step, providing rigid dimensional chains in accordance with a given load on the frame block, and include an odd number of carrier links, which ensures overlapping PRKS among themselves in the vertical rows of the frame block, the carrier links are equipped with installation locations for connecting members, adhesive compounds have PRSC adhesive contact area from 100 to 1600 mm 2, and the coupling elements of each of the hollow block, provide fastening frame PRSCs block each other both in horizontal and in vertical layers, wherein a portion of the connecting element is designed as a compensating coupling elements. 2. Каркасный блок по п.1, отличающийся тем, что размер ПРСК в каркасном блоке выбран из расчета геометрии каркасного блока стеновой панели.2. The frame block according to claim 1, characterized in that the size of the PRSC in the frame block is selected based on the geometry of the frame block of the wall panel. 3. Каркасный блок по п.1, отличающийся тем, что несущие звенья ПРСК имеют геометрические размеры исходя из геометрических размеров стержневых элементов, которые рассчитывают в зависимости от требуемого размера каркасного блока, который состоит из соединенных в горизонтальные и/или вертикальные слои ПРСК с жесткими размерными цепями.3. The skeleton block according to claim 1, characterized in that the PRKS bearing links have geometric dimensions based on the geometrical dimensions of the core elements, which are calculated depending on the required size of the skeleton block, which consists of rigid PRKS with horizontal and / or vertical layers dimensional chains. 4. Каркасный блок по п.1, отличающийся тем, что несущие звенья ПРСК с жесткими размерными цепями в каркасном блоке пространственно зафиксированы с образованием размерных цепей с фиксированным или переменным шагом несущих звеньев.4. The frame block according to claim 1, characterized in that the PRKS carrier links with rigid dimensional chains in the frame block are spatially fixed with the formation of dimensional chains with a fixed or variable pitch of the carrier links. 5. Каркасный блок по п.1, отличающийся тем, что расстояние между стержневыми элементами ПРСК с жесткими размерными цепями равно в размерной цепи двойной ширине несущего звена.5. The frame block according to claim 1, characterized in that the distance between the PRSC core elements with rigid dimensional chains is equal in the dimensional chain to the double width of the carrier link. 6. Каркасный блок по п.1, отличающийся тем, что компенсационные соединительные элементы расположены в центральных частях ПРСК.6. The frame unit according to claim 1, characterized in that the compensating connecting elements are located in the Central parts of the PRSC. 7. Каркасный блок по п.1, отличающийся тем, что стержневые элементы располагаются между поперечными тяжами вдоль размерной цепи в вертикальных рядах под углом либо 135°, либо 45, а в горизонтальных рядах каркасного блока под углом 90°.7. The frame block according to claim 1, characterized in that the core elements are located between the transverse strands along the dimension chain in vertical rows at an angle of either 135 ° or 45, and in the horizontal rows of the frame block at an angle of 90 °. 8. Каркасный блок по п.1, отличающийся тем, что в соединительных элементах конструктивно предусмотрена возможность компенсации зазоров в соединении между ПРСК за счет прокладки, например, из пенополиэтилена экстругированного физически сшитого, расположенного в сечении соединительного элемента по диагонали на всю длину элемента.
Figure 00000001
8. The frame block according to claim 1, characterized in that the connecting elements are structurally provided for the possibility of compensating for gaps in the connection between the PRSK by laying, for example, extruded physically crosslinked polyethylene foam located in the cross section of the connecting element diagonally along the entire length of the element.
Figure 00000001
RU2006108485/22U 2006-03-10 2006-03-10 FRAME UNIT FOR BUILDING DESIGN RU54602U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006108485/22U RU54602U1 (en) 2006-03-10 2006-03-10 FRAME UNIT FOR BUILDING DESIGN

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006108485/22U RU54602U1 (en) 2006-03-10 2006-03-10 FRAME UNIT FOR BUILDING DESIGN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU54602U1 true RU54602U1 (en) 2006-07-10

Family

ID=36831040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006108485/22U RU54602U1 (en) 2006-03-10 2006-03-10 FRAME UNIT FOR BUILDING DESIGN

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU54602U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101136582B1 (en) Deck plate having rebar truss
WO2002055798A2 (en) Composite building block with modular connective structure
CN111727292B (en) Structural panel
KR20230022208A (en) Engineered Wood Structure System
EP2959071B1 (en) Prefabricated roof plate element and method for its production
KR20040079917A (en) Doubly prestressed roof-ceiling construction with grid flat-soffit for extremely large spans
US4865894A (en) Laminar wall panel
CA3172645A1 (en) Wooden panel component, method for producing a wooden panel component and use of a wooden panel component
RU54602U1 (en) FRAME UNIT FOR BUILDING DESIGN
CN111075104A (en) Bamboo and concrete combined wall panel and construction method thereof
ITGE20110072A1 (en) TRUNCESSED ELEMENT AND SELF-SUPPORTING MODULAR STRUCTURE
JP6106461B2 (en) building
US20020124521A1 (en) Wooden trussed structural systems, such as frameworks, bridges, floors
CN104364451A (en) Prefabricated wall frame for construction and ceiling frame using same
CN212926685U (en) Bamboo and concrete wall panels
CN212926686U (en) Bamboo and concrete wall panels
RU78240U1 (en) SANDWICH PANEL
RU2296198C2 (en) Composite wall panel
CN212926575U (en) A house based on a combination of bamboo and concrete wall panels
RU2354788C1 (en) Wood and metal panel (versions)
RU2315156C2 (en) Three-layered panel
US20250171999A1 (en) Multi-floor building structure
JP7054183B2 (en) Wooden building structure
CN109457862A (en) A kind of plank member and preparation method thereof for wallboard assembling
JP2024064076A (en) Composite beams and their joint structures

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080311