Рубрика «Деревянные материалы и изделия»
Деревянный каркас однопролетного здания
Полина Дедюхова, ИжГТУ
2-х шарнирная рама с ригелем в виде клеефанерной балки
1. Исходные данные
L=15 м – ширина пролета;
Н=4 м – высота стойки;
В= 3,4 м – шаг рамы;
количество шагов – 10;
район строительства – г. Ижевск;
расчетное значение веса снегового покрова Sg=2,4кПа (III);
нормативное значение ветрового давления w0=0,23кПа (I);
характер теплового режима – теплый;
кровля по прогонам;
вид кровли – рубероидная кровля;
α=4,290.
Конструктивная защита древесины
Поскольку жесткость, устойчивость и долговечность зданий в первую очередь зависят от качества сопряжения отдельных элементов, то конструирование узлов соединений несущих и ограждающих конструкций каркаса зданий является сложным и ответственным вопросом.
Несмотря на то, что многие узлы имеют принципиальные типовые решения, обоснованные на многолетних опытах безаварийной эксплуатации, зачастую приходится решать вопрос в зависимости от каждого конкретного случая.
Конструкции узлов должны отвечать следующим требованиям:
- воспринимать усилия, возникающие от нагрузок на здания;
- обеспечивать расчетный режим работы конструкций;
- обеспечить надежность соединений элементов зданий;
- обеспечить простоту монтажа;
- обеспечить изоляцию здания от атмосферных и климатических воздействий;
- обеспечить долговечность деревянных элементов конструкций.
Если первые пять требований характерны для узлов зданий из любых материалов, то шестое требование наиболее актуально для деревянных конструкций. Комплекс мероприятий по обеспечению долговечности элементов конструкций как на стадии проектирования, так и на стадии строительства называется конструктивными мерами по защите древесины от увлажнения. Читать далее…
Строительные детали и изделия из древесины
Материалы и изделия из древесины
Путем механической, механико-химической и химической переработки ствола, корней и кроны дерева получают так называемые товары. По способу получения лесные товары разделяют на семь групп: лесоматериалы; модифицированная древесина; композиционные древесные материалы; сырье для лесохимических производств; целлюлоза, бумага и древесноволокнистые материалы; продукция гидролизного и дрожжевого производства; продукция лесохимических производств.
Для строительных целей используют в основном товары первой группы — лесоматериалы, а также композиционные древесные материалы и модифицированную древесину.
По способу механической обработки лесоматериалы разделяют на: круглые; пиленые материалы; лущеные; фрезерованные (строганые); колотые, производимые разделением древесины вдоль волокон клиновидным инструментом; измельченные (щепа, опилки стружки), получаемые в процессе обычного пиления и фрезерования или специальной переработкой древесины.
Сушка древесины. Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания
Сушка древесины
Сушка древесины — одна из основных мер, предупреждающих понижение качества древесины (предохраняет от загнивания, увеличивает прочность, уменьшает плотность и склонность к изменению формы и размеров).
Естественную сушку осуществляют на открытом воздухе, под навесами или в закрытых помещениях до воздушно-сухого состояния, т. е. до влажности 15…20 %. Атмосферная сушка — длительный (несколько недель и даже месяцев) и трудно регулируемый процесс, но она проста и не требует затрат на подогрев теплоносителя.
Рис.1. Атмосферная сушка
Механические свойства древесины. Пороки древесины
Механические свойства древесины
Прочность древесины определяют путем испытания малых чистых (без видимых пороков) образцов древесины. Прочность древесины характеризуется пределами ее прочности при сжатии, растяжении, статическом изгибе, скалывании. Кроме того, могут определяться условный предел прочности при местном смятии и предел прочности при перерезании поперек волокон.
Прочность древесины как анизотропного волокнистого материала в большой степени зависит от того, под каким углом к волокнам направлена сила. Предел прочности при растяжении вдоль волокон в 20…30 раз, а при сжатии в 5… 10 раз больше, чем поперек волокон.
Стандартные методы определения механических свойств на малых «чистых» образцах позволяют сравнивать между собой прочность древесины одной породы или разных пород и оценивать общее качество древесины из данного лесонасаждения. Вместе с тем фактическая прочность строительной древесины в элементах стандартных размеров (досок, брусьев, бревен), в которых имеются те или другие дефекты строения и другие особенности, может быть значительно ниже. Поэтому при нормировании допускаемых напряжений (расчетных сопротивлений) устанавливаются относительно большие коэффициенты запаса прочности. Читать далее…
Соединения деревянных конструкций: общие сведения
Конструкции соединений деревянных конструкций прошли путь от простейших видов (врубки) до сложных современных видов (нагельные пластинки, вклеенные стержни) и продолжают совершенствоваться. Вопросы конструктивных решений соединений и их теоретического обоснования по-прежнему актуальны, поскольку именно на стыки деревянных конструкций приходится значительная доля затрат материалов и труда.
Вследствие ограниченности размеров дерева создание из него строительных конструкций больших пролетов или высоты невозможно без соединения отдельных элементов. Соединения деревянных элементов для увеличения поперечного сечения конструкции называют сплачиванием, а для увеличения их продольной длины — сращиванием, под углом и прикрепление к опорам – анкеровкой.
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.