11 Мар 14 Деревянные клееные конструкции

В строительстве используют клееные конструкци двух видов - несущие и ограждающие. Несущие кон­струкции являются многоелойньґми, склеенными из нескольких слоев древесины. Нередко 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. Следующим этапом является фрезерование шипов. Все операции делаются механизированным путем на распиловочных, фрезерных, шипорезных машинах. После нарезки зубчатых шипов заготовки стыкуют на клеях для получения длинных досок, предегавляю -

щих своей конструкцией ленты. Механизированными клеевыми вальцами ровным слоем на поверхность досок наносится клей с расходом 0,2-0,6 кг/м2. Толщина клеевого шва колеблется от 0,1 до 0,8 мм. При толщине клеевой прослойки от 0,1 до 0,2 мм обе­спечивается максимальная прочность. Пакет склеен­ных досок загружается в пресс и запрессовывается. Для склеивания древесины лучшими являются поли - винилацетатные, карбамидные, резорциновые и фенольные клеи. Полимер, образующий основу клея, может быть термопластичным или термоактив­ным и укрепляется под влиянием нагревания, удале­ния растворителя или действия отвердителя.

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

Балки - наиболее простой тип конструкций. Клееные балки имеют различные формы и очертания поперечного сечения. На рис. 10 изображено сечение клееных деревянных балок. Высота сечения назнача­ется не менее І/is пролета.

Рамные конструкции могут иметь различные очертания. Их используют, как правило, в однопро­летных зданиях. Рамы состоят из стойки и ригеля, чаще сплошного прямоугольного, реже двутаврово­го или коробчатого сечения. Высоту сечения изме­ряют в соответствии с эпюрой изображающих момен­тов, они достигают максимального значения 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, получаются гнуто-клееные рамы, во втором отдельно и, затем соединяют при помощи зубчатых или иных соединений.

7 Рис. 10. Сечение клееных деревянных балок: 1 — сплошное прямоугольное; 2 — коробчатое; 3,4 — двутавровое с клееной фанерой и клееными деревянными стенками; 5 — коробчатое с двумя стенками; 6 — двутавровое с волнистой стенкой; 7 — схема зубчатых шипов

Рис. 11. Несущие плоские конструкции: а — стрельчатые (L=30—80м, f= I/2— 1/3L); б — кругового сечения (L=12—30м, f=l/6L); в - металлодеревянная треугольная двух­шарнирная: I, II — узлы: 1 — зубчатый шип

Арки изготавливают нескольких видов. Треугольные арки состоят из прямолинейных клее­ных верхних поясов и металлических затяжек, выпу­скают пролетом 12 и 18 м. Стрельчатые арки выпу­скают пролетом 18, 24 и 45 м (рис. 11).

Фермы требуют для изготовления большой трудо­емкости. Наиболее распространены треугольные односкатные и двускатные фермы, а так же фермы с параллельными поясами и раскосно-реечной или рас­косной решетками.

Металлодеревянные треугольные фермы состоят из двух элементов, шарнирно соединенных в коньковом узле. Конструктивное решение опорных узлов позво­ляет принимать фермы под любые нагрузки, что зна­чительно расширяет область применения, причем зна­чительно снижается трудоемкость сборки узлов ферм.

Плоские клееные деревянные конструкции способ­ны перекрывать пролеты, значительные по своим размерам.

В качестве ограждающих конструкций изготавли­вают панели размером 3,0x1,5 м с обшивкой из фане­ры. Разработаны плоские панели стен и покрытий размером 6,0x1,5 м. В качестве продольных ребер в таких панелях используют клееные многослойные элементы, в том числе, с фанерной волнистой стенкой и гнутые фанерные швеллеры (рис. 12).

К клееным относят трехслойные панели с обшивка­ми из фанеры ДВП и ДСП и средним слоем из пено­пласта, вспениваемого непосредственно в полости панели. Для увеличения несущей способности пане­ли имеют деревянный каркас. Обшивки соединены со средним слоем клеем. Эти панели используют в каче­стве перегородок и стеновых панелей. Панели отли­чаются малой плотностью, теплопроводностью, достаточной долговечностью.

Панели размером 3,0x1,5 м и 6,0x1,5 м, состоящие из деревянного каркаса, к которому шурупами при­крепляют обшивки, с одной стороны у плит покры­тий, с двух сторон у стеновых панелей из плоских асбестоцементных листов, получили наибольшее рас­пространение.

Элементы каркаса панелей выполняются клеены­ми, используется склеивание по длине на зубчатом соединении, реже склеивание по ширине.

Своды и купола представляют собой отдельную группу пространственных конструкций. Геомет­рическая форма большинства этих конструкций обра­зована поверхностью вращения вокруг горизонталь­ной оси (цилиндрические своды) и вертикальной оси (сферические купола).

SHAPE * MERGEFORMAT

до 36 м

до 36 м

41----------------

т

до 36 м

до 100 м

Рис. 12. Схемы клееных деревянных конструкций: а — балка прямолинейная постоянного сечения; б — балка двускатная; в — балка шпренгельная; г — рама трехшарнирная; д — металлодеревянная треугольная ферма; е — металлодеревянная ферма с нижним поясом ломаного очертания

Своды цилиндрической формы бывают распорные, опирающиеся на продольные стены или по контору, и безраспорные, опирающиеся на торцевые стены, диа­фрагмы и столбы.

Крестовые своды образуются пересечением цилинд­рических сводов, и представляют безраспорные кон­струкции, опирающиеся преимущественно на колон­ны. Сомкнутые своды, образованные пересечением цилиндрических сводов, в плане они квадратные или шестиугольные, опирающиеся преимущественно по периметру.

Своды и купола по конструктивному исполнению подразделяются на сплошные тонкостенные, образо­ванные слоями досок или фанеры, ребристые, опира­ются на арки, и кружально-сетчатые, собираемые из стандартных косяков (рис. 13).

Купола, образуемые опиранием в замке трех шар­нирных арок и рам, опирающихся непосредственно на фундаменты и стены, выделяются в особую груп­пу. Пространственные по форме конструкции рас­считываются как плоские. В последнее время используют конструкции пространственных покры­тий двоякой кривизны с поверхностью гиперболои­да, параболоида, гиперболического параболоида, эллипсенда. Создание этих конструкций стало воз­можным благодаря усовершенствованным способам склеивания древесины.

Деревянные конструкции хорошо противостоят агрессивным воздействиям, под действием которых другие материалы интенсивно разрушаются. Их при­менение обеспечивает экономию стали и бетона, так как исключается необходимость в частых ремонтах для борьбы с последствиями коррозии. Применение клееных деревянных конструкций в таких случаях особенно эффективно. В определенных условиях кле-

Рис. 13. Конструкции пространственных деревянных сводов и куполов в покрытиях: 1 — сомкнутый свод-оболочка (квадратный в плане); 2 — сфери­ческий купол-оболочка; 3 — кружалыю-сетчатый сомкнутый свод (многоугольный в плане); 4 — кружально-сетчатый сфериче­ский купол; 5 — кружально-сетчатый цилиндрический купол; 6 — кружалыю-сетчатый свод

еные деревянные конструкции экономичнее железо­бетонных по стоимости на 19-34%.