Строительная фанера. Пиломатериалы.

Фанера – многослойный листовой древесный материал. Изготавливается из шпона путем холодного или горячего прессования. Смежные слои в панели имеют взаимно перпендикулярное направление волокон. Фанера толщиной более 15 мм. называется фанерной плитой. Так как структура фанеры перекрестна, то она обладает меньшей анизотропностью механических свойств. Явления усушки и разбухания у фанеры незначительны и соответствуют значениям для древесины вдоль волокон.

Положительные свойства фанеры те же, что и у древесины. Для клееных строительных конструкций по СНиП рекомендуется применять 2 марки фанеры: ФСФ, ФБС.

• ФСФ на смоляном фенолформальдегидном клее, изготавливается из березы или лиственницы, может быть комбинированной, обладает повышенной водостойкостью, выпускается толщиной от 3 до 45 мм. Фанера из лиственницы дешевле фанеры из березы.

• ФБС - фанера бакелизированная. Рубашечные (наружные) слои пропитаны, а нижние намазаны спирторастворимыми смолами. Характеризуется высокой прочностью, примерно в 2 раза выше, чем у ФСФ. Используется для изготовления специальных конструкций, многооборачиваемой опалубки. Толщиной от 5 до 18 мм. ,дороже, чем ФСФ в 2 раза. Сорта фанеры определяются качеством древесины и видом обработки наружных рубашечных слоев.

Пиломатериалы

Для распиловки используют бревна (пиловочник) преимущественно хвойных пород. Максимальная длина пиловочника 6 м. (до 6,5 м.).

По ГОСТ длина пиловочника регламентируется от 2 до 6 м., с градацией 25 см.. Бревна длиной более 6 м. поставляются по спец. заказу. Диаметр бревна измеряется в тонком (вершинном) сечении (без коры). По ГОСТ диаметр от 14 и выше с градацией 2 см. Качество бревен оценивается согласно ГОСТ по трем сортам. Уменьшение диаметра по длине бревна от комля в вершине называется сбегом. Условно для расчетов сбег равен 1 см/п. м.

Продукция лесопильного производства называется пиломатериалы.

Доска имеет ширину более двойной толщины. Бруски имеют ширину и толщину более 100 мм. Большая сторона доски называется пласть, узкая - кромка, пересечение плоскостей пласти и кромки – грань.

Нормы рекомендуют для несущих конструкций применять древесину или пиломатериалы, удовлетворяющие требованиям по 1,2,3 сорту. Кроме общестандартных требований, к древесине для несущих конструкций предъявляют дополнительные требования:

1. Ширина годичных слоев должна быть не более 5 мм. ,содержание поздней древесины не менее 20%.

2. В заготовках 1 и 2 сорта для крайне растянутой зоны 0,15h клееных изгибаемых элементов и в досках 1-3 сортов, толщиной 60 мм. и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается наличие сердцевины.

Конструкционные, химические меры борьбы с гниением, горением, поражением насекомыми.

Раздел II. Расчет и проектирование элементов деревянных конструкций

ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

Согласно нормам (СНиП) все строительные конструкции и основания рассчитываются по предельным состояниям.

ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ – такое состояние, при котором конструкция перестает удовлетворять требованиям, предъявляемым к ней в процессе эксплуатации.

Рассмотрим 2 группы предельных состояний:

1. По несущей способности, т.е. по непригодности к эксплуатации, включает в себя: общую потерю устойчивости формы, потерю устойчивости положения, все виды разрушения ( вязкое, хрупкое, усталостное ).

2. По деформациям, по непригодности к нормальной эксплуатации. Состояния, вследствие которого допускается недопустимые перемещения, прогибы, осадки, углы поворота, смещения.

Необходим учет всех факторов, определяющих напряженное состояние конструкции.

К основным факторам относятся:

1. Внешние нагрузки.

2. Качество, размеры, механические свойства материала конструкции.

3. Условия работы конструкции (эксплуатации).

∑ P_i^H · γ_f · ψ · α_i ≤ R^H · ∙ F_i · m_i

P

R

− условия в общем виде для Ι группы

предельного состояния

1. Внешние нагрузки приводятся в нормах в виде нормативных значений (СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия») P^H.

На нормативные значения нагрузки производится расчёт конструкций по ΙΙ группе предельных состояний (по деформации).

Расчёт по Ι группе предельных состояний производится на расчётные значения нагрузок (Р), которые определяются путём умножения нормативных значений на коэффициент надёжности по нагрузке γ_f. Этот коэффициент учитывает возможные отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону (большую или меньшую).

Коэффициент надёжности по нагрузке учитывает изменчивость нагрузки. При одновременном действии двух и более временных нагрузок, расчёт конструкций выполняется с учётом наиболее неблагоприятного сочетания этих нагрузок. Вероятность одновременного проявления максимальных значений учитывается коэффициентом сочетаний (ψ).

α_i − коэффициент, учитывающий весомость каждой из нагрузок в результирующих усилиях (смысл коэффициента − ордината линии влияния).

2. Механические свойства конструкции.

Основной характеристикой механических свойств древесины является нормативное сопротивление R^H. Значение R^H устанавливается по результатам испытаний стандартных образцов с учётом их статистической изменчивости.

Все расчёты выполняются по расчётным сопротивлениям R.

Значения R получаются путём деления R^H на коэффициент безопасности по материалу γ_H. Он учитывает ряд факторов нестатистического характера:

1. Переход от малых стандартных образцов к размерам реальных элементов строительных конструкций;

2. Пороки древесины;

3. Продолжительность действия нагрузки.

F_i − геометрическая характеристика поперечного сечения.

3. Условия работы конструкции (влияние влажности, температуры, агрессивности среды) учитываются коэффициентом условия работы m_i, на который умножается в необходимых случаях R^H или R:

m_o − учитывает наличие концентраторов напряжения = 0,8;

m_в − учитывает повышенную влажность;

m_н − учитывает кратковременность действия нагрузки;

m_п − учитывает породы древесины;

m_гн − учитывает снижение R в крупных элементах;

m_б − учитывает геометрические размеры поперечного сечения.

Для ΙΙ группы предельных состояний:

f ≤ [f],

где f − деформация от нормативной нагрузки;

[f] − предельное значение деформации конкретного элемента (СНиП «Деревянные конструкции»).