RU144138U1

RU144138U1 - JOINT FOR THE LENGTH OF THE BITS OF LOGS AND BARS

Info

Publication number: RU144138U1
Application number: RU2014103322/13U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Степанович Воякин; Евгений Анатольевич Воякин; Александр Александрович Кузьменко; Надежда Анатольевна Савченкова; Светлана Сергеевна Кузнецова; Елена Сергеевна Пакина
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2014-08-10

Abstract

Соединение по длине торцевых отрезков бревен и брусьев, содержащее на торцах соединяемых отрезков стыковочные поверхности в виде зубчатого шипового соединения, выполненные с возможностью их стыковки на клею, отличающееся тем, что на наружных продольных поверхностях стыкуемых отрезков сформированы продольные пазы, в которые вставлены на клею деревянные шпонки, имеющие ту же форму, что и продольные пазы. A joint along the length of the end segments of logs and beams, comprising connecting surfaces in the form of a spiked tooth connection at the ends of the joined segments, made with the possibility of their joining on the adhesive, characterized in that longitudinal grooves are formed on the outer longitudinal surfaces of the joined segments, into which wooden glue is inserted onto the adhesive dowels having the same shape as the longitudinal grooves.

Description

Предложение относится к деревообработке и строительству, в частности - к деревянному домостроению с использованием бревен (в том числе и оцилиндрованных) и брусьев. Порядок изготовления брусовых и бревенчатых домов подробно изложен в [Крейндлин Л.Н. Столярные, плотничные и паркетные работы. М., Высшая школа, 1989, Глава X1], где подробно описан процесс изготовления деревянного дома, в т.ч. и способы стыковки бревен и брусьев по длине.The proposal relates to woodworking and construction, in particular - to wooden house-building using logs (including logs) and beams. The procedure for manufacturing timber and log houses is described in detail in [Kreindlin L.N. Joinery, carpentry and parquet work. M., Higher School, 1989, Chapter X1], which describes in detail the manufacturing process of a wooden house, including and methods for joining logs and beams along the length.

Для деревянного домостроения используются стандартные бревна и брусья длиной 6 м. Однако номенклатура деталей дома по длине достаточно широка - от 2 до 10 и более м. В производственных условиях при расторцовке бревен и брусьев на детали образуется значительное количество торцовых отрезков длиной 1-1,5 м, не используемых при дальнейшем изготовлении элементов домов и идущих, как правило, на дрова, что экономически и экологически нецелесообразно. На настоящий момент отсутствуют технологии рационального использования таких отрезков для домостроения.For wooden housing construction, standard logs and beams of 6 m length are used. However, the nomenclature of house parts along the length is quite wide - from 2 to 10 m or more. In production conditions, when logs and beams are unbuttoned, a significant number of end sections of 1-1.5 length are formed on the part m, not used in the further manufacture of house elements and going, as a rule, to firewood, which is economically and environmentally inappropriate. At the moment, there are no technologies for the rational use of such segments for housing construction.

Существует ряд видов технологии соединения деталей из древесины по длине (сращивание) [Прохоров В.А. Оборудование для клеильно-сборочных работ. М., Лесн. пром-сть, 1966, с. 66-69]: торцовое, на «ус», зубчатое и ступенчатое.There are a number of types of technology for joining wood parts along the length (splicing) [Prokhorov V.A. Equipment for gluing and assembly work. M., Lesn. industry, 1966, p. 66-69]: face, on the "mustache", gear and step.

Наиболее прочным является клеевое соединение на зубчатый клиновой шип, применяемое для сращивания брусков окон, дверей и других строительных элементов. Это объясняется технологичностью такого соединения, относительно небольшими потерями древесины при зарезке зубчатых шипов, удобством механизации и автоматизации процесса сращивания. В среднем прочность таких брусков составляет: при растяжении вдоль волокон 45-60%, при статическом изгибе 55-70%, при сжатии вдоль волокон 80-95% по сравнению с прочностью брусков из здоровой цельной древесины. Сращивание по длине на зубчатый шип рекомендовано для пиломатериалов в диапазоне толщин 19-85 мм [Прохоров В.А. Оборудование для клеильно-сборочных работ. М., Лесн. пром-сть, 1966, с.66-69] и принято в качестве ближайшего аналога: - соединение по длине отрезков бревен и брусьев, содержащее на торцах отрезков состыкованные поверхности в виде зубчатого шипового соединения, выполненные с возможностью их стыковки на клею при осевой опрессовке.The most durable is the adhesive connection to the toothed wedge spike, used for splicing bars of windows, doors and other building elements. This is due to the manufacturability of such a connection, the relatively small loss of wood when cutting gear spikes, the convenience of mechanization and automation of the splice process. On average, the strength of such bars is: when stretched along the fibers of 45-60%, with a static bend of 55-70%, when compressed along the fibers of 80-95% compared with the strength of the bars of healthy solid wood. Splicing along the length of the toothed spike is recommended for lumber in the thickness range 19-85 mm [V. Prokhorov Equipment for gluing and assembly work. M., Lesn. industry, 1966, p.66-69] and is accepted as the closest analogue: - a joint along the length of the logs and beams, containing at the ends of the segments joined surfaces in the form of a spiked toothed joint made with the possibility of joining them to the adhesive during axial crimping .

Детали из древесины, стыкованные на зубчатый шип, применяют в основном в изделиях, не несущих значительной силовой нагрузки на растяжение и изгиб. Для бревен и брусьев, погрузка, транспортировка и монтаж которых осуществляется с помощью крана, такой вид соединения даже на длинные шипы (35-50 мм) оказывается недостаточно прочным, что приводит к его разрушению, особенно если шиповое соединение приходится на зону ближе к середине длины бревна или бруса.Parts made of wood, docked on a toothed spike, are mainly used in products that do not carry a significant tensile and bending power load. For logs and beams, loading, transportation and installation of which is carried out using a crane, this type of connection even on long spikes (35-50 mm) is not strong enough, which leads to its destruction, especially if the spike connection falls on the zone closer to the middle of the length logs or timber.

Как правило, клееные брусья для домостроения склеиваются по пласти нескольких ранее склеенных по торцам на шиповое соединение досок, где места склейки отдельных досок по торцам разбросаны по длине бруса случайным образом, что обеспечивает их высокую прочность.As a rule, glued beams for house building are glued along the seam of several planks previously glued at the ends to a spike connection of boards, where the gluing places of individual boards at the ends are randomly scattered along the length of the beam, which ensures their high strength.

Из анализа состояния вопроса следует, что в деревообработке нет технологий торцевого сращивания по длине бревен и брусьев размерами в сечении по толщине более 150 мм, применяемых в деревянном домостроении.From the analysis of the state of the issue, it follows that in woodworking there are no technologies for face splicing along the length of logs and beams with dimensions in section over a thickness of more than 150 mm used in wooden housing construction.

Задачей предложенного решения является повышение прочности соединения по длине торцовых отрезков за счет усиления его несущей силовой способности вследствие усиления периферийной части соединения вклеенными деревянными шпонками.The objective of the proposed solution is to increase the strength of the connection along the length of the end segments by enhancing its load-bearing strength due to the strengthening of the peripheral part of the connection with glued wooden dowels.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в соединении по длине отрезков бревен и брусьев для деталей домостроения, включающем создание на торцах соединяемых отрезков стыковочных поверхностей в виде зубчатого шипового соединения с последующей их стыковкой на клею, на наружных продольных поверхностях стыкуемых отрезков сформированы продольные пазы, в которые вставлены на клею деревянные шпонки, имеющие ту же форму, что продольные пазы (например, «ласточкин хвост»).The solution to this problem is ensured by the fact that in the joint along the length of the segments of logs and beams for house-building parts, including the creation on the ends of the joined segments of the connecting surfaces in the form of a spiked tooth connection with their subsequent joining on the adhesive, longitudinal grooves are formed on the outer longitudinal surfaces of the joined segments, in which are inserted on the glue with wooden keys that have the same shape as the longitudinal grooves (for example, "dovetail").

Техническая сущность предложенного решения заключается в том, что соединение по длине отрезков бревен и брусьев для деталей домостроения включает создание на торцах соединяемых отрезков стыковочных поверхностей в виде клинового зубчатого шипового соединения с последующей их стыковкой на клею, формирование на продольных поверхностях стыкуемых отрезков продольных пазов, имеющих форму «ласточкин хвост», в которые при сборке соединения на клею вставлены деревянные шпонки со скругленными торцами, имеющие в поперечном сечении ту же форму, что продольные пазы.The technical essence of the proposed solution lies in the fact that the connection along the lengths of the segments of logs and beams for house-building parts includes the creation on the ends of the connected segments of the connecting surfaces in the form of a wedge-shaped spike connection with their subsequent joining with glue, the formation on the longitudinal surfaces of the joined segments of longitudinal grooves having “dovetail” shape, in which when assembling the joint, wooden dowels with rounded ends are inserted on the adhesive, having the same shape in cross section that longitudinal grooves.

Из теории «Сопротивления материалов» известно, что в подобном случае нагружения балки (бревна, бруса) основную нагрузку воспринимает ее внешняя, периферийная часть. В нашем случае шпонки служат дополнительными элементами, воспринимающими в бревне (брусе) нагрузки на изгиб и растяжение, а шиповое соединение, воспринимая часть нагрузки, в основном, защищает стык от продувания.From the theory of “Resistance of materials” it is known that in such a case of loading a beam (log, beam), the main load is perceived by its external, peripheral part. In our case, the dowels serve as additional elements that perceive bending and tensile loads in the log (timber), and the spike connection, perceiving a part of the load, mainly protects the joint from blowing.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого соединения. По торцам двух отрезков 1 и 2 выполнены клиновые зубчатые шипы 3. Затем вдоль оси отрезков с их торцевых сторон фрезой «ласточкин хвост» по всем четырем наружным граням 4 отрезков выбирается ряд пазов 5, в которые на клею вставляются шпонки 6, имеющие ту же форму и размеры, что и выполненные ранее пазы. Клей одновременно наносится и на поверхности зубчатых шипов. Далее отрезки 1 и 2 прижимаются друг к другу в осевом направлении, выдерживаясь до полимеризации клея.In FIG. 1 shows the design of the proposed connection. At the ends of two segments 1 and 2, wedge-shaped spikes 3 are made. Then along the axis of the segments from their end sides, a dovetail cutter along all four outer faces of the 4 segments selects a series of grooves 5 into which the keys 6 having the same shape are inserted on the adhesive and dimensions, as well as previously made grooves. The glue is simultaneously applied to the surface of the gear spikes. Next, the segments 1 and 2 are pressed against each other in the axial direction, keeping until the glue polymerizes.

Соединение выполняется следующим образом. Соединяемые отрезки торцуются под прямым углом круглой пилой и поступают на фрезерный агрегат, который со стороны стыкуемых торцов с помощью фрезы типа «ласточкин хвост» на каждой из четырех наружных сторон соединяемых отрезков выполняется продольный паз. Затем на шипорезном станке по торцам отрезков формируются зубчатые клиновые шипы, на которые наносится клей. Клей наносится также на внутренние поверхности пазов «ласточкин хвост». В пазы одного из отрезков вставляются изготовленные заранее шпонки, далее подводится другой отрезок, шпонки заправляются в его пазы и отрезки обжимаются в осевом направлении до стыковки между собой и полимеризации клея. В качестве материала шпонок предлагается, как вариант, использование древесины бука влажностью ниже влажности сращиваемых отрезков. Достигая эксплуатационной влажности (впитывая влагу из соседних элементов), шпонки разбухают, исключая зазоры в соединении, увеличивая тем самым прочность стыка.The connection is as follows. The joined segments are cut at right angles with a circular saw and fed to the milling unit, which, from the side of the joined ends, uses a dovetail cutter on each of the four outer sides of the connected segments to perform a longitudinal groove. Then on a tenoning machine, toothed wedge spikes are formed at the ends of the segments, on which glue is applied. The adhesive is also applied to the inner surfaces of the dovetail grooves. The dowels made in advance are inserted into the grooves of one of the segments, then another segment is inserted, the dowels are inserted into its grooves and the segments are crimped in the axial direction until they are joined together and the adhesive polymerizes. As a key material, it is proposed, as an option, the use of beech wood with moisture below the moisture content of the spliced segments. Reaching operating humidity (absorbing moisture from adjacent elements), the keys swell, eliminating gaps in the connection, thereby increasing the strength of the joint.

Таким образом, заявляемое решение позволяет соединять по длине отрезки бревен и брусьев толщиной 150 мм и более для домостроения при повышении прочности соединения на изгиб и растяжение.Thus, the claimed solution allows you to connect along the length of the segments of logs and beams with a thickness of 150 mm or more for house building while increasing the strength of the joints in bending and tension.

Claims

A joint along the length of the end segments of logs and beams, comprising connecting surfaces in the form of a spiked tooth connection at the ends of the joined segments, made with the possibility of their joining on the adhesive, characterized in that longitudinal grooves are formed on the outer longitudinal surfaces of the joined segments, into which wooden glue is inserted onto the adhesive dowels having the same shape as the longitudinal grooves.