RU196193U1 - BEAM FROM LVL ON SCREWS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к строительству и может быть использована в качестве несущих конструкций зданий и сооружений. Сущность: балка составного сечения содержит пояса, выполненные из LVL-бруса с параллельным расположением волокон древесного шпона, которые соединены с вертикальной стенкой, выполненной из LVL-плиты со взаимно перпендикулярным расположением волокон шпона, посредством винтов-саморезов под углом к волокнам древесины LVL в соответствии с полями главных растягивающих внутренних усилий. Причем балка может быть выполнена двутаврового или коробчатого сечения. Технический результат - повышение несущей способности балки ввиду высоких показателей прочности LVL и рационального расположения винтов-саморезов в соединениях «пояс-стенка» в соответствии с направлением внутренних усилий в конструкции, что значительно снижает податливость соединений. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to construction and can be used as supporting structures of buildings and structures. SUBSTANCE: beam of composite section contains belts made of LVL-timber with parallel arrangement of wood veneer fibers, which are connected to a vertical wall made of LVL-plate with mutually perpendicular arrangement of veneer fibers, by means of self-tapping screws at an angle to LVL wood fibers in accordance with with the fields of the main tensile internal efforts. Moreover, the beam can be made of an I-beam or box-shaped section. The technical result is an increase in the load-bearing capacity of the beam due to the high LVL strength and the rational arrangement of self-tapping screws in the belt-wall joints in accordance with the direction of internal forces in the structure, which significantly reduces the flexibility of the joints. 2 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована в качестве несущих конструкций зданий и сооружений.The utility model relates to construction and can be used as supporting structures of buildings and structures.

Известны несколько видов несущих конструкций деревянных балок составного комбинированного сечения.Several types of load-bearing structures of wooden beams of a composite combined section are known.

Известна дощато-гвоздевая балка двутаврового сечения с дощатыми или брусчатыми поясами и двойной дощатой перекрестной стенкой (см. Отрешко А.И. Справочник проектировщика. Деревянные конструкции. - М: Государственное изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1957. - С. 171).Known board-nail beam of I-section with plank or block belts and a double plank cross wall (see Otreshko A.I. Designer's guide. Wooden structures. - M: State Publishing House of Literature on Construction and Architecture, 1957. - P. 171 )

Недостаток данной балки заключается в ее невысокой несущей способности, обусловленной податливым гвоздевым соединением досок и влиянием деформаций усушки на характер работы стенки, при одновременно высокой трудоемкости ее изготовления, связанной с большим расходом гвоздей и стальных нагелей. Причем у известной балки весьма малая огнестойкость, а пролет (длина) балки может составлять не более 12 м.The disadvantage of this beam is its low bearing capacity, due to the flexible nail connection of the boards and the effect of deformation of the shrinkage on the nature of the wall, while at the same time the high complexity of its manufacture, associated with a large consumption of nails and steel pins. Moreover, the known beam has very low fire resistance, and the span (length) of the beam can be no more than 12 m.

Известны балки двутаврового и коробчатого составного сечения с дощатыми (или из брусков) поясами и стенками из ОСП (см. Синцов А.В. Составные деревянные балки для строительства зданий по каркасной технологии // Строительство и техногенная безопасность. - 2017. №8 (60). - С. 55-60).Known beams of I-beam and box-shaped composite section with plank (or from bars) belts and walls made of OSB (see Sintsov A.V. Composite wooden beams for the construction of buildings using frame technology // Construction and industrial safety. - 2017. No. 8 (60 ). - S. 55-60).

Недостаток известных балок заключается в низких прочностных показателях ОСП и цельных досок (брусков), что обуславливает невысокую несущую способность балок и малую огнестойкость. Кроме того данные балки имеют ограниченные размеры по длине и сечениям и соответственно малую величину перекрываемых пролетов.A disadvantage of the known beams is the low strength characteristics of the OSB and solid boards (bars), which leads to a low bearing capacity of the beams and low fire resistance. In addition, these beams have limited dimensions along the length and sections and, accordingly, a small amount of overlapping spans.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является составная балка, состоящая из фанерной стенки и приклеенных к ней дощатых поясов. Причем балка может быть выполнена двутаврового или коробчатого сечения (Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций. - М.: Стройиздат, 1977. - С. 25, п. 6.8-6.9). Применение тонкостенных составных сечений (наподобие двутавра) позволяет уменьшить материалоемкость за счет рационального использования материалов.The closest analogue to the claimed utility model is a composite beam consisting of a plywood wall and plank belts glued to it. Moreover, the beam can be made of an I-beam or box-section (Guidance on the design of glued wooden structures. - M .: Stroyizdat, 1977. - P. 25, p. 6.8-6.9). The use of thin-walled composite sections (like an I-beam) can reduce material consumption due to the rational use of materials.

Недостаток данной балки заключается в снижении ее несущей способности в виду различия температурно-влажностных деформаций в клеевом соединении «пояс-стенка» и образования непроклеенных участков «пояс-стенка» в стыках фанеры в силу допуска на разнотолщинность фанерных листов. Кроме того известная балка характеризуется низкой огнестойкостью ввиду тонких стенок (10-15 мм). Причем существует необходимость установки дополнительных ребер жесткости в стыках фанерных стенок и сложность запрессовки и контроля качества клеевого соединения «пояс-стенка», что повышает трудоемкость и стоимость изготовления данной балки.The disadvantage of this beam is the reduction of its bearing capacity due to differences in temperature and humidity deformations in the glue "belt-wall" and the formation of un-glued sections "belt-wall" in the joints of plywood due to the tolerance for the thickness difference of plywood sheets. In addition, the known beam is characterized by low fire resistance due to thin walls (10-15 mm). Moreover, there is a need to install additional stiffening ribs at the joints of plywood walls and the complexity of pressing and quality control of the adhesive joint "belt-wall", which increases the complexity and cost of manufacturing this beam.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в балке составного сечения, содержащей пояса, выполненные из LVL-бруса с параллельным расположением волокон древесного шпона, соединены с вертикальной стенкой, выполненной из LVL-плиты со взаимно перпендикулярным расположением волокон шпона, посредством винтов-саморезов под углом к волокнам древесины LVL в соответствии с полями главных растягивающих внутренних усилий. Причем балка может быть выполнена двутаврового или коробчатого сечения.The essence of the claimed utility model lies in the fact that in a beam of a composite section containing belts made of LVL-timber with parallel arrangement of wood veneer fibers, they are connected to a vertical wall made of LVL-plate with mutually perpendicular arrangement of veneer fibers by means of self-tapping screws at an angle to the LVL wood fibers in accordance with the fields of the main tensile internal forces. Moreover, the beam can be made of an I-beam or box-shaped section.

Технический результат, обеспечиваемый заявляемой полезной моделью, заключается в повышении несущей способности балки в виду высоких показателей прочности LVL, превышающих фанеру, цельную или клееную древесину, и рационального расположения винтов-саморезов в соединениях «пояс-стенка» в соответствии с направлением внутренних усилий в конструкции, что значительно снижает податливость соединений и практически делает их равносильными клеевым неподатливым соединениями. Причем одновременно уменьшена трудоемкость и стоимость изготовления балки с повышением скорости ее изготовления в виду сборки балок в построечных условиях без специализированных цехов с сушильным и клее-станочным оборудованием. Кроме того, за счет больших стандартных сечений LVL-элементов (стенки и поясов) обусловлена высокая огнестойкость заявляемой балки. Причем предлагаемое техническое решение обеспечивает отсутствие стыков в стенке по длине балки и стыков сращивания поясов по длине в виду относительно больших пролетов балок, до 20 м между опорами, так как LVL-материал выпускается длиной до 20,5 м. Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:The technical result provided by the claimed utility model is to increase the load-bearing capacity of the beam in view of the high LVL strengths exceeding plywood, solid or glued wood, and the rational arrangement of self-tapping screws in the belt-wall joints in accordance with the direction of internal forces in the structure , which significantly reduces the flexibility of the compounds and practically makes them equivalent to adhesive unyielding compounds. Moreover, the complexity and cost of manufacturing the beam is simultaneously reduced with an increase in the speed of its manufacture in view of the assembly of the beams in construction conditions without specialized workshops with drying and gluing equipment. In addition, due to the large standard sections of LVL elements (walls and belts), the high fire resistance of the claimed beam is due. Moreover, the proposed technical solution ensures the absence of joints in the wall along the length of the beam and the joints of the joints of the belts along the length in view of the relatively large spans of the beams, up to 20 m between the supports, since the LVL material is produced up to 20.5 m long. The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings where:

- на фиг. 1 схематично изображена балка двутаврового сечения из LVL-стенки и LVL-поясов, соединенных винтами-саморезами под углом к волокнам древесины;- in FIG. 1 schematically shows a beam of an I-section from an LVL wall and LVL belts connected by self-tapping screws at an angle to the wood fibers;

- на фиг. 2 - балка коробчатого сечения из LVL-стенки и LVL-поясов, соединенных винтами-саморезами под углом к волокнам древесины.- in FIG. 2 - a box-section beam of an LVL wall and LVL belts connected by self-tapping screws at an angle to the wood fibers.

Балка составного сечения содержит пояса 1, соединенные со стенкой 2. Пояса 1 выполнены из LVL-бруса с параллельным расположением волокон древесного шпона. Вертикальная стенка 2 - из LVL-плиты со взаимно перпендикулярным расположением волокон шпона. Пояса 1 соединены с вертикальной стенкой 2 посредством винтов-саморезов 3 под углом к волокнам древесины LVL в соответствии с полями главных растягивающих внутренних усилий. Последние определяют расчетным путем в зависимости от вида внешней нагрузки, геометрии балки и анизотропных свойств материала LVL. Балка может быть выполнена двутаврового (фиг. 1) или коробчатого сечения (фиг. 2).The beam of the composite section contains belts 1 connected to the wall 2. Belts 1 are made of LVL timber with parallel arrangement of wood veneer fibers. Vertical wall 2 - from LVL-plate with mutually perpendicular arrangement of veneer fibers. The belts 1 are connected to the vertical wall 2 by self-tapping screws 3 at an angle to the LVL wood fibers in accordance with the fields of the main tensile internal forces. The latter are determined by calculation, depending on the type of external load, beam geometry and the anisotropic properties of the LVL material. The beam can be made I-beam (Fig. 1) or box-section (Fig. 2).

Сборку балки осуществляют путем крепления поясов 1, выполненных из LVL-бруса с параллельным расположением волокон древесного шпона, к вертикальной стенке 2, выполненной из LVL-плиты со взаимно перпендикулярным расположением волокон шпона, с помощью винтов-саморезов 3. Последние установлены под углом к волокнам древесины и плоскости их сопряжения в соответствии с полями главных растягивающих внутренних усилий, определяемых расчетным путем в зависимости от вида внешней нагрузки, геометрии балки и анизотропных свойств материала LVL.The assembly of the beam is carried out by fastening the belts 1 made of LVL timber with parallel arrangement of wood veneer fibers to a vertical wall 2 made of LVL board with mutually perpendicular arrangement of veneer fibers using self-tapping screws 3. The latter are installed at an angle to the fibers wood and their mating planes in accordance with the fields of the main tensile internal forces determined by calculation, depending on the type of external load, beam geometry and anisotropic properties of the LVL material.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить несущую способность балки за счет расположения винтов-саморезов в соединениях «пояс-стенка» в соответствии с направлением внутренних усилий в конструкции, что значительно снижает податливость соединений, при одновременном уменьшении трудоемкости и стоимости ее изготовления с повышением скорости изготовления, что обусловлено сборкой балок в построечных условиях без специализированных цехов с сушильным и клее-станочным оборудованием.Thus, the claimed utility model allows to increase the load-bearing capacity of the beam due to the location of self-tapping screws in the belt-wall joints in accordance with the direction of internal forces in the structure, which significantly reduces the flexibility of the joints, while reducing the complexity and cost of its manufacture with increasing speed manufacturing, which is due to the assembly of beams in building conditions without specialized workshops with drying and glue-machine equipment.

Claims (3)

1. Балка составного сечения, содержащая пояса, соединенные со стенкой, отличающаяся тем, что пояса, выполненные из LVL-бруса с параллельным расположением волокон древесного шпона, соединены с вертикальной стенкой, выполненной из LVL-плиты со взаимно перпендикулярным расположением волокон шпона, посредством винтов-саморезов под углом к волокнам древесины LVL в соответствии с полями главных растягивающих внутренних усилий.1. A beam of composite section containing belts connected to the wall, characterized in that the belts made of LVL beams with a parallel arrangement of wood veneer fibers are connected to a vertical wall made of an LVL plate with mutually perpendicular arrangement of veneer fibers, by means of screws - self-tapping screws at an angle to the LVL wood fibers in accordance with the fields of the main tensile internal forces. 2. Балка по п. 1, отличающаяся тем, что имеет двутавровое сечение.2. The beam according to claim 1, characterized in that it has an I-section. 3. Балка по п. 1, отличающаяся тем, что имеет коробчатое сечение.3. The beam according to claim 1, characterized in that it has a box section.

Images