РазделV. дерев'яні конструкції
Глава 20. Загальні відомості про конструкції з дерева
20.1 Область застосування. Гідність і недоліки дерев'яних конструкцій. Лісоматеріали.
Конструкції з дерева відносяться до класу легких будівельних конструкцій, застосування яких в будівництві є одним з важливих напрямків на шляху підвищення ефективності та прискорення будівельного виробництва.
Сучасні дерев'яні конструкції це клеєні конструкції. Вони володіють малою трудомісткістю виготовлення на високомеханізованих підприємствах.
Конструкції з цілісних елементів застосовують для балок невеликих прольотів, стійок, рам.
Будівельні конструкції виготовляють зазвичай з хвойних порід деревини - сосни, ялини, модрини, ялиці, кедра. Ці породи характеризуються хорошими механічними властивостями, великою стійкістю проти гниття завдяки смолистости. Тверді листяні породи (дуб, бук, граб та ін.) Застосовують для виготовлення дрібних деталей - нагелів, шпонок, прокладок та ін.
Березу використовують для виготовлення будівельної фанери. М'які листяні породи (осика, вільха, тополя та ін.) Застосовують для тимчасових конструкцій, допоміжних споруд, для опалубок.
Область застосування дерев'яних конструкцій залежить від їх економічної ефективності, яка визначається на підставі порівняння варіантів різних конструктивних рішень.
Дерев'яні конструкції застосовують: 1. У площинних суцільних конструкціях цільного перетину - настили (рис. 20.1), лати (ріс.20.2), крокви, прогони, стійки, балки (ріс.20.3), тришарові клеефанерние панелі (ріс20.4); клеєні балки - дощаті (ріс.20.5) і клеефанерние (ріс.20.6), дощатоклеение колони (ріс20.7), розпірні системи з клеєними елементами, дощатоклеение арки і рами (ріс.20.8);
2. У площинних наскрізних конструкціях - сегментні клеєні ферми і багатокутні брущаті ферми, трикутні ферми (ріс.20.9), шпренгельні системи, дощаті ферми і рами з сполуками на металевих зубчастих пластинах, гратчасті розпірні системи;
3. Просторові конструкції покриттів - розпірні склепіння, складки (ріс.20.10).
Переваги деревини як матеріалу конструкцій:
· Відносна питома міцність (відношення розрахункового опору до щільності) R / ρ, близька до питомої міцності стали;
· Легкість визначається невеликою щільністю деревини всього 500 кг / м3, що дозволяє виконувати конструкції прольотом більше 100м;
· Мала теплопровідність, тому деревину можна використовувати як в несучих конструкціях, так і як ізоляційний матеріал;
· Хімічна стійкість, так в агресивних середовищах деревина довговічніша метала і залізобетону;
· Простота обробки і виготовлення конструкцій;
· Мале значення коефіцієнта лінійного розширення від тепла вздовж волокон дозволяє в дерев'яних будівлях і спорудах відмовитися від влаштування температурних швів;
· Склеювання водостійкими синтетичними клеями, завдяки цьому виготовляються клеедеревянние елементи великих перетинів, великих довжин і різних форм - гнутих, ламаних і ін.
· Низька вогнестійкість, дерев'яні конструкції є спалимими, проте елементи великих перетинів мають межа вогнестійкості вище деяких інших конструкцій, наприклад металевих. Крім того вони можуть бути захищені від загоряння спеціальними покриттями;
· Загніваемость і поразки шашіль (низька биостойкость) при неправильному застосуванні і експлуатації, в результаті тривалого зволоження. Сучасні конструкційні та хімічні методи захисту від гниття і біовредітелей, забезпечують їх збереження при багаторічної експлуатації;
· Гігроскопічність і її наслідок - усушка, розбухання, викривлення і розтріскування, визначається вологістю деревини. Ступінь вологості значно впливає на якість дерев'яних конструкцій і строго обмежується в залежності від умов їх виготовлення і експлуатації;
· Неоднорідність будови деревини (анизотропность) визначається наявністю природних вад (сучки, косослой, гниль, червоточина, тріщини). Величина і розташування вад визначають сорт деревини (1,2,3). Вимоги до деревини кожного сорту міститься в ГОСТах;
Дерев'яні конструкції виконуються з лісоматеріалів хвойних і листяних порід, які діляться на круглі - колоди, пиляні - пиломатеріали та будівельну фанеру (ріс.20.11).
Круглі лесоматеріалии. Згідно ГОСТ поділяються на дрібні, середні і великі. До дрібних відносяться лісоматеріали товщиною 6. 13 см (для листяних порід 8 ... 13 см), до середніх - товщиною 14 ... 24 см і великим - 26см і більше, довжиною до 6,5 м. Товсті короткі лісоматеріали (довжиною 2..2,5м), переважно листяних порід, призначені для вироблення спеціальних виробів (фанери).
Повна характеристика лісоматеріалів з обмеження вад деревини наводиться в ГОСТ ( "Лісоматеріали круглих хвойних порід").