Пластические массы

Деревянные клееные конструкции и сборные дома

В строительстве используют клееные конструкции двух видов: несущие и ограждающие. Несущие конструкции являются много­слойными, т. е. склеенными из слоев древесины. Иногда их усилива­ют путем вклеивания металлической или пластмассовой арматуры.

Склеивание древесины для различных конструкций произ­водится в заводских условиях и начинается с сушки пиломате­риалов. Затем из досок вырезают дефектные места и недопусти­мые пороки древесины.

Следующая операция — фрезерование шипов. Все это делается механизированным пу­тем на распиловочных, фрезер­ных, шипорезных машинах. По­сле нарезки зубчатых шипов (рис. 21.2) заготовки стыкуют на клеях для получения длинных

а) сплошное прямоугольное; б, г) Д°сок (лент). Клей на поверх-

соответственно двутавровое с клее - ность досок наносится механи-

ной фанерой и клееными деревянны - зированными клеевыми вальца­ми стенками; в) двутавровое с волни - ми ровным слоем с расходом

стой стенкой; с)) коробчатое; е) ко - 0,2—0,6 кг/м2. Толщина клеевого

робчатое с волнистыми стенками, шва колеблется от 0,1-0,8 мм.

1 — схема зубчатых шипов,, ,

Максимальная прочность обес­печивается при толщине клеевой прослойки 0,1-0,2 мм. Пакет склеен­ных досок загружается в пресс и запрессовывается. Для склеивания древесины наилучшими являются резорциновые, фенольные, карба­мидные и поливинилацетатные клеи. Полимер, образующий основу клея, может быть термореактивным или термопластичным и отвержда­
ется под влиянием нагревания, удаления растворителя или действия отвердителя.

К несущим конструкциям относят плоские конструкции - бал­ки, арки, рамы, фермы, панели и пространственные — оболочки, ку­пола и т. п.

Балки — наиболее простой тип конструкций; процесс изготов­ления их может быть максимально механизирован. Клееные балки имеют различные очертания и формы поперечного сечения (рис. 21.3). Высота сечения назначается не менее 1/15 пролета.

Арки — это один из наиболее распространенных видов клееных несущих конструкций (рис. 21.4). Широкое распространение в на­шей стране при строительстве производственных сельских зданий получили треугольные арки пролетом 12 и 18 м, состоящие из клее­ных прямолинейных верхних поясов, и металлические затяжки. Стрельчатые арки широко используют для строительства складов минеральных удобрений, расположенных в местах добычи калийных солей (пролетом 45 м) и в местах их применения (пролетом 18 и 24 м) (рис. 20.4). Арочные конструкции применяют также в зрелищных и спортивных зданиях и сооружениях.

мума в месте перехода от стойки к ригелю. Этот переход осуществ­ляется плавно или по ломаной линии. В первом случае стойку и ри­гель изготовляют совместно путем изгиба многослойного пакета в процессе запрессовки (гнутоклееные рамы); во втором — отдельно и затем соединяют при помощи зубчатых или иных соединений.

Фермы с элементами из клееной древесины нашли несколько меньшее распространение в строительстве, чем арки и рамы, что объясняется большой трудоемкостью изготовления этих конструк­ций. Наиболее распространены треугольные фермы двускатные и односкатные, а также фермы с параллельными поясами и раскосно - строечной или раскосной решетками.

Металлодеревянные треугольные фермы состоят из двух шпрен - гельных элементов, шарнирно соединенных в коньковом узле. Кон­структивное решение опорных узлов позволяет применять фермы под любые нагрузки, что значительно расширяет их область приме­нения. Трудоемкость узлов ферм снижается.

Плоские клееные деревянные конструкции способны перекры­вать значительные по размерам пролеты (рис. 21.5).

J12Q

В качестве ограждающих конструкций массового применения изготовляют панели размером 3,0x1,5 м с обшивками из фанеры. Разработаны также плоские панели стен и покрытий размером 6,Ох 1,5 м. В качестве продольных ребер в таких панелях используют

клееные многослойные элементы, в том числе с фанерной волнистой стенкой, гнутые фанерные швеллеры и др.

К клееным можно отнести трехслойные панели с обшивками из фанеры древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит и сред­ним слоем из пенопласта, вспениваемого непосредственно в полости панели. Для увеличения несущей способности панели имеют дере­вянный каркас. Обшивки соединены со средним слоем при помощи клеев. Эти панели используют в качестве перегородок и стеновых панелей многоэтажных и сборно-разборных домов. Панели указан­ного типа отличаются небольшой плотностью, малой теплопровод­ностью, достаточной долговечностью.

Широкое распространение нашли панели размером 3x1,5 и 6x1,5 м, состоящие из деревянного каркаса, к которому шурупами крепят обшивки (у стеновых панелей с двух сторон, у плит покрытий с одной) из плоских асбестоцементных листов. Хотя эти конструк­ции нельзя отнести к клееным, часто их изготовление осуществляют на предприятиях клееных деревянных конструкций (КДК). Это объ­ясняется тем, что элементы каркаса панелей выполняют клееными,

используя склеивание по длине на зубчатом соединении, реже — склеивание по ширине.

Обширную группу пространственных конструкций составляют своды и купола. Геометрическая форма большинства этих конструк­ций образована поверхностью вращения вокруг горизонтальной оси (цилиндрические своды и оболочки) и вокруг горизонтальной и вер­тикальной осей (сферические купола) (рис. 21.6),

Цилиндрические своды могут быть распорными, опирающимися на продольные стены или по контуру, и безраспорными, опирающи­мися на торцевые стены, столбы и диафрагмы. Пересечением цилин­дрических сводов образуются крестовые своды — безраспорные конструкции, опирающиеся преимущественно на колонны, и сомк­нутые своды — квадратные или шестиугольные в плане, опираю­щиеся преимущественно по периметру.

По конструктивному исполнению своды и купола подразделя­ются на сплошные тонкостенные, образуемые слоями досок или фа­неры, ребристые, опирающиеся на арки, и кружально-сетчатые, со­бираемые из стандартных косяков. Применение косяков и других сборных элементов позволяет в большей степени индустриализовать изготовление пространственных конструкций.

Особую группу составляют купола, образуемые опиранием в замке трехшарнирных арок и рам, опирающихся непосредственно на фундаменты или стены. Такие конструкции, пространственные по форме, рассчитывают как плоские. В последнее время предложены конструкции пространственных покрытий двоякой кривизны с по­верхностью параболоида, эллипсоида, гиперболоида, гиперболиче­ского параболоида. Создание таких конструкций стало возможным благодаря усовершенствованным способам склеивания древесины.

Деревянные конструкции хорошо противостоят целому ряду аг­рессивных воздействий, под действием которых другие материалы разрушаются весьма интенсивно. Их применение обеспечивает эко­номию стали и бетона, так как отпадает необходимость в частых ре­монтах для борьбы с последствиями коррозии. Особенно эффектив­но применение в таких случаях клееных деревянных конструкций. В отечественной промышленности строительных материалов разрабо­таны технологические линии по производству различных конструк­ций из клееной древесины. В определенных условиях они экономич­нее железобетонных конструкций. Деревянные конструкции могут быть использованы при строительстве предприятий по производству серной кислоты, в цехах, связанных с производством свинца, меди, цинка, а также складов минеральных удобрений и др. С использова­нием древесины целесообразно строить и целый ряд инженерных СО-

481

16 Строительные материалы оружений (транспортные галереи, градирни, вентиляционные башни), где другие материалы в результате агрессивного воздействия произ­водственной среды быстро корродируют и выходят из строя.

Сборные дома заводского изготовления выпускают брусковые, каркасно-щитовые и каркасно-обшивные. Для каркасно-щитового дома каркас заполняют из фибролита или древесно-волокнистых плит. Наружные стены могут быть облицованы, например, асбоце­ментными цветными плитами. В каркасно-обшивном доме каркас собирают из брусьев (вертикальных стоек, нижней и верхней обвяз­ки). Каркас обшивают снаружи и внутри обрезными досками, про­странство между которыми заполняют теплоизоляционными мате­риалами. Балки пола и стропила, выполняемые из досок толщиной 50 мм, дополнительно укрепляют каркас. Дома заводского изготов­ления выпускают одно - и двухэтажными; их собирают на строитель­ной площадке из готовых элементов.

В настоящее время объем строительства деревянных домов со­ставляет примерно 15% (в США — 75%), учитывая наши природные богатства древесины — это очень мало. Намечается увеличить исполь­зование легких каркасных конструкций в 3-4 раза. Строить такие дома можно с эффективным утеплителем из легких деревянных панелей с облицовкой, имитирующей кирпич, мрамор и др. По сравнению с руб­леными, деревянные каркасные дома требуют меньшего расхода дре­весины, проще в строительстве и энергоэкономичнее в эксплуатации.

Строительство из бруса не всегда целесообразно, так как брус лишен твердой оболочки и имеет только мягкую сердцевину, поэтому его «ведет», что не происходит с бревном. Стены из оцилиндрованных бревен, имеющие гладкую поверхность, сохраняют все качества есте­ственной древесины: бревна обрабатываются системой фрез.

Для летнего (сезонного) проживания деревянные дома значи­тельно комфортнее по сравнению с кирпичными. Последние в зим­нее время из-за большой теплопроводности сильно охлаждаются и при периодических наездах трудно протапливаются.