76023
.pdf
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени С. М. Кирова»
Кафедра технологии деревообрабатывающих производств
ПРОИЗВОДСТВО СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Методические указания по дисциплине, задание на практическую (контрольную) работу
и указания по ее выполнению для подготовки бакалавров по направлению 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» (профиль – «Технология деревообработки»)
Санкт-Петербург
2016
Рассмотрены и рекомендованы к изданию Институтомландшафтнойархитектуры, строительстваиобработкидревесины
Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета 4 февраля 2016 г.
Составители:
кандидат технических наук, профессор А. Б. Чубов, кандидат технических наук, доцент Е. Г. Соколова
Отв. редактор кандидат технических наук, доцент Ф. С. Стовпюк
Рецензент
кафедра технологии деревообрабатывающих производств СПбГЛТУ
Производство строительных изделий из древесины: методиче-
ские указания по дисциплине, задание на практическую (контрольную) работу и указания по ее выполнению для подготовки бакалавров по направлению 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» (профиль – «Технология переработки») / сост.: А. Б. Чубов, Е. Г. Соколова. – СПб.: СПбГЛТУ, 2016. – 28 с.
В методических указаниях изложено содержание дисциплины, даны указания по методике ее изучения, рекомендуемая для этого литература и другие источники. Приведены задания на выполнение практической (контрольной – для студентов заочной формы обучения) работы, изложена методика ее выполнения.
Темплан 2016 г. Изд. № 102.
2
ВВЕДЕНИЕ
Древесина является одним из основных строительных материалов. Доступность сырья, его возобновляемость, малая масса, экологичность, простота обработки, многообразие материалов, изготавливаемых из древесины, являются основными факторами, определяющими широкое применение ее в строительстве, особенно в малоэтажном деревянном домостроении.
В малоэтажном строительстве предпочтение в мире отдано деревянным домам. За 10 лет объем малоэтажного деревянного домостроения возрос в Финляндии с 30 до 70 %, в США, Канаде – до 80 %. ЕС намерен довести объем строительства деревянных домов до 80 %. В России объем строительства деревянных домов составляет 39 % от общего объема малоэтажного домостроения, прогнозируемый к 2020 году объем строительства
– 30,3 млн м2.
Основными эксплуатационными и технологическими преимуществами деревянных домов, изготовленных с применением современных материалов и по современным технологиям, являются:
●более низкая (на 20–40 %) стоимость, в том числе за счет более легкого фундамента, уменьшения толщины стен до 150–280 мм, в сравнении, например, с кирпичной – 500–800 мм;
●снижение на 20 % расхода тепла на отопление за счет примерно в 6 раз большего термического сопротивления, например, стены панельной конструкции в сравнении с кирпичной;
●дома, особенно из бревен и бруса, экологически безопасны, обеспечивают содержание комфортного температурно-влажностного режима внутри помещения;
●высокая скорость строительства дома – от 48 часов панельного до 8 недель из бруса, бревен;
●при строительстве дома не требуется тяжелая грузоподъемная тех-
ника.
Приведенные преимущества свидетельствуют об актуальности развития деревянного домостроения. Дополнительным аргументом к этому яв-
ляется большая естественно возобновляющаяся и мало используемая сырьевая база России – из 550 млн м3 лесосеки используются только 24 %
ееобъема. Важным для развития отечественного деревянного домостроения является подготовка специалистов-деревообработчиков по вопросам производства строительных изделий из древесины. В связи с этим, учебным планом по направлению 35.03.02 подготовки бакалавров предусмотрено изучение дисциплины «Производство строительных изделий из дре-
3
весины». В соответствии с рабочей программой дисциплины студент должен изучить:
– основные виды изделий из древесины, применяемые в домострое-
нии;
–виды материалов, применяемые для изготовления строительных из-
делий;
–технологии различных видов строительных изделий с применением древесины.
Задачами данных методических указаний являются:
Дать общие указания по организации изучения дисциплины.
2.Определить конкретный круг вопросов, последовательность и методику изучения по каждой теме дисциплины.
3.Помочь студенту в подборе литературы, других источников информации, необходимых для изучения дисциплины.
4.Конкретизировать методику и требования при выполнении практической (контрольной) работы.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Приступая к изучению дисциплины, студент должен руководствоваться требованиями, которые изложены во введении настоящих указаний.
Этапами самостоятельной работы являются: изучение теоретических вопросов дисциплины, выполнение практической (контрольной) работы.
Теоретический раздел дисциплины изучается на основе методических указаний по отдельным его темам (разд. 3) с использованием литературы, источников, список которых приведен в разд. 2. Содержание большинства этих источников (ГОСТ, технических условий) можно найти в Интернете. Здесь же можно найти сведения о характеристиках строительных изделий, не подпадающих под требования ГОСТа, а также описания технологий, особенно специфичных, оборудования для изготовления строительных изделий. Полезно также ознакомление с периодической литературой, посещение предприятий.
Учебным планом по дисциплине предусмотрено выполнение практической (контрольной) работы, задания на которую приведены в разд. 5. Практическая (контрольная) работа выполняется с привлечением литературы, приведенной в разд. 2 в соответствии c конкретной темой работы.
В период сессии студенты заочной формы обучения слушают лекции по основным вопросам дисциплины, выполняют лабораторные работы, получают консультации по вопросам, связанным с выполнением контрольной работы.
4
По данной дисциплине предусмотрен зачет с оценкой. Качество усвоения содержания дисциплины оценивается по результатам выполнения контрольной работы, ответам на контрольные вопросы (разд. 4).
2.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.ТУ 526210-003-0144784998–2007 Оцилиндрованное бревно для домостроения.
2.ГОСТ 9463–88 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия.
3.ГОСТ 11047–90 Детали и изделия деревянные для малоэтажных и общественных зданий. Технические условия.
4.ГОСТ 9462–88 Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия.
5.ГОСТ 8486–86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.
6.ГОСТ 2695–83 Пиломатериалы лиственных пород. Технические ус-
ловия.
7.ГОСТ 24454–80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.
8.ГОСТ 3972–2002 Заготовки и детали деревянные клееные для оконных и дверных блоков. Технические условия.
9.ГОСТ 862.4–87 Щиты паркетные. Технические условия.
10.ГОСТ 862.3–86 Доски паркетные. Технические условия.
11.ГОСТ 862.1–85 Паркет штучный. Технические условия.
12.ГОСТ 3916.1–96 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия.
13.ГОСТ 3916.2–96 Фанера общего назначения с наружными слоями из хвойного шпона. Технические условия.
14.Левинский, Ю. Б. Деревянное домостроение: учеб. пособие/ Ю. Б. Левинский [и др.]. – СПб.: Изд-во НП «Ассоциация деревянного до-
мостроения», 2008. – 383 с.
15.ГОСТ 32399–2013 Плиты древесно-стружечные влагостойкие. Технические условия.
16.ГОСТ 32328–2013. Плиты древесно-стружечные огнестойкие. Технические условия.
17.ГОСТ 32567–2013 Плиты древесные с ориентированной стружкой. Технические условия.
18.ГОСТ 4598–86 Плиты древесноволокнистые. Технические условия.
19.ГОСТ 32274–2013 Плиты древесные моноструктурные. Технические условия.
20.ГОСТ Р 55927–2013 Плиты древесноволокнистые сухого способа производства, облицованные плёнками на основе термореактивных полимеров. Технические условия.
5
21.ГОСТ 32304–2013 Ламинированные напольные покрытия на основе древесноволокнистых плит сухого способа производства. Технические условия.
22.ГОСТ 32297–2013 Панели декоративные для стен на основе древесноволокнистых плит сухого способа производства. Технические условия.
23.ГОСТ Р 51829–2001 Листы гипсовокнистые. Технические условия.
24.ГОСТ 26816–86 Плиты цементно-стружечные. Технические усло-
вия.
25.ГОСТ 16381–77 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования.
26.ГОСТ 30244–94 Материалы строительные. Методы испытания на горючесть.
27.ГОСТ 31309–2005 Материалы строительные теплоизоляционные на основе минеральных волокон. Общие технические условия.
28.ГОСТ 15588–86 Плиты пенополистироловые. Технические усло-
вия.
29.ГОСТ 10354–82 Плёнка полиэтиленовая. Технические условия.
30.ГОСТ 17005–82 Конструкции клееные деревянные. Метод определения водостойкости клеевых соединений.
31.ГОСТ 14231–88 Смолы карбамидоформальдегидные. Технические условия.
32.Кондратьев, В. П. Синтетические клеи в деревообработке/ В. П. Кондратьев, В. И. Кондращенко, В. Е. Шредер. – СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2013. – 411 с.
33.ГОСТ 33121–2014 Конструкции деревянные клееные. Метод определения стойкости клеевых соединений к температурно-влажностным воздействиям.
34.Ковальчук, Л. М. Производство деревянных клееных конструкций/ Л. М. Ковальчук. – М.: РИФ «Стройматериалы», 2005. – 334 с.
35.ГОСТ 19414–90 Древесина клееная массивная. Общие требования
кзубчатым клеевым соединениям.
36.ГОСТ 9330–76 Основные соединения деталей из древесины и древесных материалов. Типы и размеры.
37.ГОСТ 7016–2013 Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности.
38.ГОСТ 15613.1–84 Древесина клееная массивная. Методы определения предела прочности клеевого соединения при скалывании вдоль волокон.
39.ГОСТ 15613.4–78 Древесина клееная массивная. Метод определения предела прочности зубчатого клеевого соединения при изгибе.
40.ГОСТ 20850–2014 Конструкции деревянные клееные несущие. Общие технические условия.
6
41.ГОСТ 25884–83 Конструкции деревянные клееные. Метод определения прочности клеевого соединения при послойном скалывании.
42.ГОСТ 200220–93 Защита древесины. Параметры защищённости.
43.ГОСТ 8242–88 Детали профильные из древесины и древесных материалов для строительства. Технические условия.
44.ГОСТ 25885–83 Конструкции деревянные клееные. Метод определения прочности клеевых соединений древесноплитных материалов с древесиной.
45.ГОСТ 15867–79 Детали и изделия из древесины и древесных материалов. Метод определения прочности клеевого соединения на неравномерный отрыв облицовочных материалов.
46.ГОСТ 30947–2002 Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных домов. Классификация, конструкции, размеры.
47.ГОСТ 27812–88 Древесина клееная массивная. Метод испытания клеевых соединений на расслаивание.
48.ГОСТ 55658–2013 Панели стеновые с деревянным каркасом. Технические условия.
49.ГОСТ 20022.2–80 Защита древесины. Классификация.
50.ГОСТ 10587–84 Смолы эпоксидно-диановые. Технические условия.
51.ГОСТ 862.2–85 Паркет мозаичный. Технические условия.
52.ГОСТ 28015–89 Щиты покрытия пола деревянные однослойные.
53.ГОСТ 23166–99 Блоки оконные. Общие технические условия.
54.ГОСТ 24700–99 Блоки оконные со стеклопакетами. Технические
условия.
55.ГОСТ 24866–99 Стеклопакеты клееные строительные. Технические условия.
56.ГОСТ 111–2001 Стекло листовое. Технические условия.
57.ГОСТ 538–2001 Изделия замочные и скобяные. Общие технические условия.
58.ГОСТ 5088–2005 Петли для оконных и дверных блоков. Технические условия.
59.ГОСТ 24699–2002 Блоки оконные деревянные со стеклами и стеклопакетами. Технические условия.
60.ГОСТ 11214–2003 Блоки оконные деревянные с листовым остеклением. Технические условия.
61.ГОСТ 475–78 Двери деревянные. Общие технические условия.
62.ГОСТ 8904–81 Плиты древесноволокнистые твердые с лакокрасочным покрытием. Технические условия.
63.ГОСТ 2977–82 Шпон строганый. Технические условия.
64.ГОСТ 9590–76 Пластик бумажнослоистый декоративный. Технические условия.
65.ГОСТ 24944–81 Пленка поливинилхлоридная декоративная отделочная. Технические условия.
7
66.ГОСТ 6629–88 Двери деревянные внутренние для жилых и общественных зданий. Типы и конструкции.
67.ГОСТ 10174 Прокладки уплотняющие пенополиуретановые для окон и дверей. Технические условия.
68.ГОСТ 2469.8–81 Двери деревянные наружные для жилых и общественных зданий. Типы, конструкции и размеры.
69.Зингер, Б. И. Лестницы вашего дома / Б. И. Зингер. – М.: Стройиз-
дат, 2003. – 50 с.
70.Косо, И. Лестницы. Дизайн и технология / И. Косо. – М.: Контэнт, 2005. – 183 с.
71.ГОСТ 33122–2014 Клеи для несущих деревянных конструкций. Общие технические условия.
72.ГОСТ 27751–88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения.
73.ГОСТ 33080–2014 Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения.
74.ГОСТ 33120–2014 Конструкции деревянные клееные. Методы определения прочности клеевых соединений.
75.ГОСТ 33081–2014 Конструкции деревянные клееные. Классы прочности элементов конструкций и методы их определения.
76.Волынский, В. Н. Первичная обработка пиломатериалов на лесопильных предприятиях / В. Н. Волынский, С. Н. Пластинин. – М.: ООО
«Риэл-пресс», 2005. – 256 с.
77.Гончаров, Н. А. Технология изделий из древесины: учебник для вузов / Н. А. Гончаров [и др.]. – М.: Лесн. пром-сть, 1990. – 528 с.
78.Кондакова, Е. Н. Производство клееных древесных материалов и изделий: учеб. пособие/ Е. Н. Кондакова, Л. М. Сосна, А. Б. Чубов. – СПб.:
СПбГЛТА, 2010. – 75 с.
79.Волынский, В. Н. Технология клееных материалов: учебносправочное пособие / В. Н. Волынский. – СПб.: «Профи», 2009. – 280 с.
80.Базанов, Л. Ф. Технология производства паркета: учеб. пособие с приложением / Л. Ф. Базанов. – М.: МГУЛ, 2003. – 60 с. Приложение 47 с.
3.УКАЗАНИЯ ПО ТЕМАМ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Введение
Изучение дисциплины следует начать с установления значимости применения древесины в строительстве с учетом ее положительных эксплуатационных и технологических качеств. Далее следует ознакомиться с тенденциями развития деревянного домостроения – объемами строительств, преимущественно производимыми типами деревянных домов.
8
При всем многообразии архитектурных решений конструкций деревянных домов, они имеют еще одно существенное различие – вид строительных элементов, из которых собираются стены дома. По этому признаку различают деревянные дома следующих типов: каркасные, каркаснопанельные, панельные, из профилированных (оцилиндрованных) бревен, из клееных брусьев. Студент должен иметь представление о конструкциях таких домов, сравнительных их эксплуатационных качествах, достоинствах и недостатках технологий производства деталей и изделий для домов, их строительства. Экспертами, например, установлено, что эффективность вышеприведенных типов домов, оцененная по 25 показателям, отражающим их эксплуатационные качества и затраты на производство и строительство ( в пределах 1–5 балов), равна (по мере ее уменьшения) для домов: панельных – 98, из клееного бруса – 97, каркасных – 94, из профилированных бревен – 87 балов.
Литература [ 1 4 ] .
3.2. Основные материалы, применяемые для изготовления строительных деталей и изделий
Многообразие строительных деталей и изделий, применяемых в деревянном домостроении, определяет необходимость использования для их изготовления различных видов древесных и ряда других материалов. В зависимости от их вида, назначения, условий эксплуатации в конструкции дома, материалы должны отвечать ряду требований: размерные и качественные характеристики, физико-механические, тепло-, звукоизоляционные свойства, уровень огне-, биостойкости, экологичность.
Эти основные требования обеспечиваются либо свойствами самих материалов, либо придаются деталям и изделиям в процессе их изготовления. Студент должен изучить характеристики материалов, сопоставляя их с требованиями, предъявляемыми к изготавливаемым из них деталям и изделиям.
Лесоматериалы круглые хвойных и лиственных пород применяются для изготовления профилированных (оцилиндрованных) бревен для стен, балок пола, перекрытия, колонн. Анализ характеристик лесоматериалов по породному составу, качеству, диаметрам должен быть проведен с учетом направлений их применения. Например, диаметр бревен для стен принимается с учетом профиля бревен и из условия обеспечения требуемой тепло-, звукоизоляции, а лесоматериалы лиственных пород нельзя использовать для изготовления бревен, применяемых в зонах стены с повышенной влажностью.
Пиломатериалы. Многие детали и изделия для домостроения, например, лаги, балки перекрытия, стропила, клееный брус, паркетные изделия, оконные и дверные блоки изготавливаются из пиломатериалов или с
9
их применением. Используют пиломатериалы следующих видов: доска, брусок, брус. Студент должен изучить требования к пиломатериалам – размерный, породный, качественный состав, требования по допустимой влажности, специальные требования. Эти требования следует соотнести с требованиями к изготавливаемым из пиломатериалов изделиям, условиями их изготовления и эксплуатации. Например, влажность пиломатериалов, для изготовления деталей, изготавливаемых с применением склеивания, не должна превышать (12+3) %; изделия, эксплуатируемые внутри помещений, в условиях ограниченных атмосферных воздействий допустимо изготавливать из пиломатериалов ряда лиственных пород; бруски оконных блоков рекомендуется изготавливать из пиломатериалов радиального или полурадиального распила. Студент должен понимать причины таких ограничительных требований.
Фанера. Фанеру в основном марок ФСФ и ФК, применяют в качестве обшивок конструкций дома, настилов полов, ряда других, например, стенок комбинированных балок, упрочняющих деталей. Изучая характеристики этого материала, студент должен обратить внимание на предпочтительность применения по рассматриваемому направлению фанеры из хвойного шпона, большеформатной, повышенной водостойкости, в наибольшей степени отвечающей условиям применения в конструкциях, эксплуатации. Следует также познакомиться с особенностями фанеры специальных видов: огне- и биостойкой, облицованной декоративно-защитными пленками, направлениями ее применения.
Плиты и брус клееный из шпона (LVL). Этот материал, изготавли-
ваемый из хвойного шпона, нередко применяется по тем же направлениям, что и фанера. Наиболее эффективное направление применения LVL – изготовление из него несущих конструкций, например, балок, деталей панелей. Изучая характеристики этого материала, студент должен обратить внимание на особенности его структуры, в зависимости от типов, значительные размеры, повышенные механические показатели, которые и определяют направленность использования LVL.
Плиты древесно-стружечные (ДСтП). В домостроении применяют-
ся специальные ДСтП, в наибольшей степени отвечающие требованиям к изделиям в конструкции дома, – влагостойкие, огнестойкие, с ориенти-
рованной стружкой. Плиты применяют по тем же направлениям, что и фанеру. Студент должен ознакомиться с характеристиками плит, особенно специальными, определенными наименованием вида плиты и обеспечивающими наиболее эффективные направления их использования. Например, огнестойкие ДСтП рационально применять для внутренних обшивок в конструкции дома, водостойкие – для наружных, плиты с удлиненной стружкой – в качестве обшивок несущих панелей, стенок комбинированных балок.
10