книги из ГПНТБ / Соколовский Б.С. Деревянные конструкции в строительстве

99

тельные напряжения в плоскостях склейки имеют наибольшие значения по серединам более длинных сторон плоскостей скле­ ивания. Они будут противоположны по направлению и поэтому

можно было бы получить как сумму этих составляющих (рис. 60).

По данным испытаний фермы пролетом 6 м было установ­ лено, что клеевые соединения в некоторой части узлов при раз­ рушающей нагрузке 13,32 т нарушены не были. Это находится

в соответствии с малой величиной крутящих моментов, полу­ ченной по расчету (см. эпюру на рис. 55). Сохранились клееные швы в опорных узлах № / и 7, частично в узлах № 2, 4 и 6 (см. та'бл. 26). Ниже приводятся величины касательных напряжений от крутящих моментов [2] и от продольных сил в этих узлах.

Из табл. 28 видно, что величины касательных напряжений от воздействия крутящих моментов относительно невелики. Каса­ тельные напряжения от воздействия продольных сил по своей

100

величине примерно соответствуют напряжениям в клеевых швах узлов подвергшихся разрушению. В разрушившихся узлах каса­ тельные напряжения от продольной силы нигде не достигли своей предельной величины (см. рис. 36).

101

Из изложенного можно сделать вывод о превалирующем вли­ янии крутящих моментов на прочность клеевых соединений. Ис­ следования трех авторов показывают близкие по величине ре­ зультаты. Исходя из этого, можно принять в опытном порядке величины разрушающих напряжений за предел прочности на скалывание при кручении, при кратковременном воздействии нагрузки. Величины, приведенные в графике (рис. 59) даны с некоторым округлением в табл. 29.

Полученные результаты следует рассматривать как предва­ рительные. Желательно дальнейшее продолжение исследова­ тельских работ по склейке под углом, с учетом одновременного действия крутящих моментов и продольных сил. Такие работы могут иметь важное значение также для расчета клееных рам с фанерными накладками 'в карнизных узлах, клеевые швы кото­ рых работают на кручение.

Г л а в а IV

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЛЕЕНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.Общие сведения

Вэтой главе кратко изложены общие сведения по техноло­

гии изготовления клееных конструкций на основе отечественной и зарубежной практики, а также освещаются отдельные вопро­ сы технологии по данным работ, проведенных автором в строительных организациях.

Технология изготовления клееных конструкций состоит из следующих основных операций: отбор и сортировка пиломате­ риалов, сушка, обработка поверхностей для склеивания, нане­ сение клея, запрессовка, выдерживание в прессах под давлени­ ем, обработка поверхностей готовых элементов и отправка их на склад.

Пиломатериал, предназначенный для изготовления клееных конструкций, сушится в сушильных камерах до влажности 10— 15%, сортируется по качеству, раскраивается по длине с вы­ резкой дефектных мест и подготовляется для склейки на «зуб­ чатый стык». Длина склеенной нитки досок обычно равна длине конструкции .или ее элемента. После склейки осуществляется острожка элементов на четырехстороннем строгальном станке.

Для склейки несущих конструкций в СССР обычно приме­ няется водостойкий фенолформальдегидный клей марки КБ-3. Отверждение этого клея производится при температуре 16—і18°С. В целях ускорения отверждения в ряде случаев применяется нагрев. Недостаток клея —его токсичность, проявляющаяся до полного его отверждения; поэтому в сборочных цехах необхо­ димо устройство специальной приточно-вытяжной вентиляции. Помещения для приготовления клея и мойки посуды, кистей,

102

партия клея приготовляется в количестве, которое может быть использовано в процессе сборки ,и запрессовки соответствующе­ го количества клееных элементов.

Другой недостаток этого клея, который выявляется в даль­ нейшем, в процессе эксплуатации, — повышенная хрупкость клеевых швов, что особенно заметно в конструкциях, не защи­ щенных от воздействия переменной влажности, солнечной ра­ диации и повышенных температур. При нормальных условиях эксплуатации в закрытых помещениях прочность клеевых швов сохраняется длительное время.

Более устойчивы к климатическим и температурным воздей­ ствиям резорциновые клеи, разработанные в США. В Англии широкое применение находит резорциновый клей «Каскофен» и др. В ФРГ для производства клееных конструкций применя­ ются мочевиноформальдегидные клеи различных марок. Наря­ ду с этими клеями за рубежом применяются также и поливинилацетатные клеи, отличающиеся длительной жизнеспособностью, бесцветностью клеевого шва, быстротой отверждения. Недоста­ ток их — малая водостойкость.

2. Изготовление клееных балок

Запрессовка клееных балок обычно осуществляется в специ­ альных горизонтальных и вертикальных ваймовых прессах, а также в пневматических и гидравлических прессах.

В СССР клееные балки изготовляют преимущественно в ваймовых прессах. Наряду с этим довольно широко применялась запрессовка гвоздями; этот способ трудоемок и требует пос­ тоянного технического надзора. При запрессовке пакета необ­ ходимо соблюдение двух основных требований: во-первых, доски должны быть тщательно калиброваны (недопустимы их покоробленность и различная толщина); во-вторых, намазка клеем, осуществляемая клеевыми вальцами, пистолетами-рас­ пылителями или кистями, должна быть равномерной, при строгом соблюдении установленной инструкцией [15] вязкости клея и времени сборки и запрессовки.

При гвоздевой запрессовке в местах неплотного примыкания досок, т. е. при толстом (более 0,3 мм) клеевом шве, делается дополнительный гвоздевой забой.

Способом гвоздевой запрессовки в период 1948—1954 гг. бы-, ло изготовлено большое количество клееных балок двутаврово­ го профиля и прямоугольного сечения. Эти балки уложены на десятках тысяч квадратных метров площади междуэтажных и чердачных перекрытий в Ленинграде, Североморске, Севастопо-

103

ле, Риге, Омске, Бежице и других городах. В настоящее время гвоздевая запрессовка применяется для изготовления полуарок пролетом 45 м для покрытий складов солей, калийных комбина­ тов в Солигорске, Соликамске и др. Этот, казалось бы, кустар­ ный способ запрессовки балок и арок с помощью гвоздей имеет то преимущество, что не требует быстрой сборки всего пакета, ограниченного временем жизнеспособности клеевого раствора.

Балка пакетного типа не может находиться в прессе в тече­ ние времени, необходимого для полимеризации клея, так как производительность пресса была бы при этом ничтожной. Воз­ можно осуществлять запрессовку в пресс-вагонетках, количество которых должно быть достаточным для обеспечения беспрерыв­ ности технологического процесса, учитывая необходимый срок выдержки под давлением [15]. Вместе с тем это требует допол­ нительных расходов на оборудование и соответствующей пло­ щади цеха для размещения пресс-вагонеток.

Новые возможности представляет запрессовка гвоздями при использовании специальных пневматических молотков для за­ бивки гвоздей. Трудоемкость запрессовки сокращается в не­ сколько раз и этот способ в отдельных случаях может конкури­ ровать со способом запрессовки в прессам. В США, ФРГ, Фин­ ляндии и других странах этот новый инструмент получил широ­ кое распространение. Пневматический молоток при наличии соответствующего приспособления допускает программирован­ ную забивку гвоздей.

Для приготовления клея и нанесения его на склеиваемую поверхность '.необходимы клеемешалки, клеевые вальцы или пистолеты для нанесения клея. Индустройпроектом и ЭКБ ЦНИИСК разработана клеемешалка для приготовления клея. За рубежом аналогичные клеемешалки выпускаются фирмами

Для нанесения вязких клеев (КБ-3) удобны выпускаемые нашей промышленностью пистолеты марки КВС-2 с увеличенным про­

аппарата. Значительным преимуществом этих пистолетов явля­ ется возможность нанесения клея в течение суток, независимо от срока его жизнеспособности. При массовом поточном изго­ товлении однотипных балок целесообразно применять автома­ тические линии склеивания непрерывного действия с нагревом

вполе ТВЧ или в специальных камерах.

ВСССР опытную установку для склеивания брусьев любой длины разработал ЦНИИМОД. Испытания установки дали положительные результаты.

ВФинляндии, ФРГ и США на специальных заводах имеются

104

выполненными на «ус» и «вразбежку». Стенка была выполнена из двух слоев тонких маломерных строганых досок толщиной 21 мм. Для запрессовки балок был запроектирован и выполнен специальный стенд с винтовыми зажимами (рис. 63).

Изготовление балок производилось следующим образом. Вначале были склеены отдельно нижние пояса в виде сплошной ленты из одного слоя толщиной 36 мм со стыками на «ус». Да­ лее на стенде по шаблону укладывали доски верхнего и нижне­

зажимов наклеивали второй слой поясных досок и производили вторичную запрессовку. После вторичного выдерживания в те­ чение 12 ч балку освобождали от зажимов и снимали со стенда.

При сборке двухслойной стенки балки особое внимание было уделено тщательной калибровке досок. Отклонение размеров по толщине не превышало ±0,5 мм, что в значительной степени уменьшило возможность появления непроклеек в швах при за­ прессовке.

Запрессовка поясов балки в два приема потребовала излиш­

запрессовать всю балку в такой короткий срок. -При применении пистолетов для нанесения клея марки КВС-'2, и особенно двухсопловых пистолетов с раздельной подачей компонентов клея, •срок запрессовки может быть сокращен не менее чем на 30%.

3. Изготовление клееных свай

Изготовление клееных пакетов, предназначенных для свай, производилось на деревообделочных предприятиях Министерст­ ва морского флота [18], в цехах, оборудованных для этой цели.

Запрессовка осуществлялась с помощью гвоздей и в опытном лорядке на стенде с винтовыми зажимами.

Преимуществом первого способа, несмотря на его трудоем­

чего она может быть перемещена на стенд для выдержки в те­ чение времени, необходимого для отверждения клея.

107

реносных стендов-зажимов, транспортируемых с помощью

найти применение в виде стоек и колонн, а также в виде мачт при строительстве линии электропередач (рис. 64).

Применение пневматических молотков для забивки гвоздей позволит сократить трудоемкость запрессовки. Этот способ мо­ жет стать вполне целесообразным, особенно если иметь в виду

высокочастотной установки целесообразно использовать стыко­ вание ниток досок на зубчатый шип, как более производитель­ ное. Зубчатые стыки выполняются с длиной зуба 30—'SO мм, с шагом 8—12 мм и с затуплением конца зуба 0,3 мм.

На Московском деревообрабатывающем комбинате № 3- Главмосстроя действует поточная линия для склейки заготовок столярных изделий. Продолжительность склеивания на высоко­

108