Рубрика «Деревянные конструкции»
Клеефанерные деревянные конструкции
Применение водостойкой строительной и бакелизированной фанеры открывает широкие возможности изготовления эффективных балочных, арочных, рамных, сетчатых и щитовых клеефанерных деревянных конструкций двутаврового и коробчатого сечения, воспроизводящих основные формы характерные для металлических конструкций.
В строительных конструкциях различного назначения применяют водостойкую строительную фанеру с объемным весом γ = 700—800 кг/м3, склеенную на водостойких смоляных клеях, или бакелизированную совершенно водостойкую фанеру (ГОСТ 1853-51) с объемным весом γ=900—1150 кг/мг3, склеенную из слоев шпона, частично или полностью пропитанных смоляными клеями под давлением в прессе 30—35 кг/см2.
Влажность древесины
 |
 |
Древесина представляет из себя капиллярно-пористый материал (гетерокапиллярную систему), который состоит в основном из гидрофильных компонентов, и поэтому она постоянно содержит большее либо меньшее количество воды. В живом дереве вода нужна для обеспечения его жизнедеятельности. Содержание воды характеризуется влажностью древесины. Влажность — одна из основных характеристик древесины.
Влажностью древесины называется количество содержащейся в ней воды. Влажность древесины влияет на свойства древесины и на пригодность древесины в строительных целях. Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение массы воды к сухой массе древесины. Влажность древесины — отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.
Влажность древесины и взаимодействие древесины и ее компонентов с водой имеют важное значение для механической и химической технологии древесины, например, для пропитки древесины растворами химических реагентов, антисептиков, антипиренов и т.д., при сплаве и хранении лесоматериалов в воде.
Прочность деревянных конструкций
Прочность деревянных конструкций зависит от прочности составляющих их досок, брусьев и бревен, наличия пороков древесины (сучков), которые ослабляют прочность.
По своему строению древесина имеет пористое строение, вследствие этого она является анизотропным материалом, и имеет отличающиеся механические свойства по различным направлениям. Максимального значения прочность древесины достигает, когда направление действующей силы совпадает с направлением волокон, с увеличением угла между воздействующей силой и направлением волокон прочность древесины уменьшается в несколько раз.
Определение предела прочности древесины производится путем испытания стандартных образцов на специальных машинах. Образцы выполняются из древесины, не содержащей каких-либо пороков. Испытания показали большой разброс прочности даже у образцов одной породы, как следствие неоднородности древесины. При испытании хвойных пород, наиболее широко используемых в строительстве, обнаружилось, что прочность ранней древесины в 2-3 раза ниже прочности поздней древесины. Содержание поздней древесины и толщина стенок ее трахеид отличаются от более ранней. Со временем стенки трахеид становятся толще, объемный вес древесины растет, прочность увеличивается.
Дощатые настилы покрытий
Настилы и обрешетки покрытий служат для поддержания кровли и утеплителя. Настилы являются несущими элементами ограждающих деревянных покрытий. На их изготовление расходуется большая часть — до 70% древесины, используемой при сооружении деревянных покрытий в целом.
Экономное проектирование настилов во многом определяет экономическую эффективность покрытий в целом. Настилы служат основанием водо- и теплоизоляционных слоев покрытия. Они принимают участие в обеспечении устойчивости основных несущих конструкций каркаса и восприятии ветровых нагрузок.
Настилы являются менее ответственными конструкциями, чем основные, их местные дефекты не угрожают прочности здания в целом, поэтому они могут изготовляться из древесины пониженного качества, соответствующего элементам III категории.
Физико-механические свойства древесины
Физико-механические свойства древесины определяются ее строением. В целом механические свойства древесины можно охарактеризовать следующим образом: древесина хорошо работает на растяжение и сжатие вдоль волокон и плохо работает на скалывание, смятие и растяжение под углом к волокнам. Основная задача при конструировании — свести к минимуму работу материала на неблагоприятные воздействия.
Плотность древесины зависит от породы, влажности и условий эксплуатации (СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции», табл.1 и прил.3). Например, плотность древесины сосны в конструкциях, находящихся в сухих условиях (W=12-18%) — 500 кг/м3
Влияние температуры и влажности. Температурное расширение древесины в продольном и поперечном (радиальном, тангенциальном) направлениях — неравномерное (именно это приводит к ее короблению), однако, по сравнению с другими конструкционными материалами, — оно незначительное – 4-6х10-6 (1 / 0С), что позволяет отказаться от устройства температурных швов в протяженных каркасных зданиях.
Древесина, используемая в строительстве
В строительных конструкциях используется, в основном, древесина хвойных пород (сосна, ель, кедр, пихта, сибирская лиственница), запасы которой составляют 77%. Древесина хвойных пород характеризуется прямослойностью, смолистостью и более стабильными физическими характеристиками. В большей степени в нашей стране используется сосна (20%), а например, в Финляндии — ель, однако наибольшие перспективы имеет использование сибирской лиственницы, которая является самым распространенным деревом на территории России (40%). Древесина сибирской лиственницы очень прочная и плотная, стойкая против загнивания, но трудно обрабатывается и склонна к раскалыванию.
Лиственные породы в строительных конструкциях используются ограниченно, но в условиях дефицита леса их использование может быть экономически оправданно. Береза, запасы которой составляют 13% , в нашей стране является основным сырьем для производства фанеры.
В силу неравномерности распространения лесов и расположения предприятий по лесозаготовке и переработке, больших транспортных расходов, — стоимость лесоматериалов колеблется в больших пределах.
Доля России в торговле лесопродуктами составляет 8 % .
Основные породы древесины, применяемые в строительстве
Как строительный материал древесина обладает рядом положительных свойств: сравнительно высокой прочностью при небольшом объемном весе, достаточной упругостью и малой теплопроводностью.
В благоприятных условиях эксплуатации деревянные постройки и строительные детали сохраняются очень долго, несколько сотен лет. Благодаря этим качествам и относительно невысокой стоимости древесина различных пород широко применяется в строительстве.
Ядро́вая древесина, также ядро́ — название развивающейся у многих видов деревьев физиологически не активной зоны в центре сечения ствола, обычно более тёмного цвета, чем внешняя часть, более светлая заболонь. Возникает в результате вторичного метаболизма отмершей паренхимы во внутренней части заболони.
Настоящее ядро содержит в основном цветные, большей частью фенольные вещества (ядровые вещества), которые импрегнируют стенки клеток и как правило повышают долговечность древесины. Кроме того, дерево прерывает связи между клетками, таким образом что между ними больше невозможен капиллярный обмен. Ядровая древесина биологически мертва.