otvety / Derevo

№59. Химические и конст-е сп-бы защиты ДК от загнивания и пожара.

Конструктивные способы защиты древесины от загнивания. Принципом конструктивной защиты деревянных конструкций от гниения является создание для древесины такого температурно-влажностного режима, при котором обеспечивается сохранение ее влажности ниже 20% на все время эксплуатации. Для этого необходимо проводить следующие конструктивные мероприятия.

Несущие деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми и доступными для периодического осмотра.

Необходимо обеспечить надежную гидроизоляцию деревянных конструкций и их частей, соприкасающихся с грунтом, фундаментами, бетоном, каменной кладкой и массивными металлическими частями.

Поскольку в толще ограждающих элементов, находящихся в зоне изменения температур, возможно образование конденсата, несущие деревянные конструкции следует располагать либо целиком в пределах отапливаемого помещения, либо вне его. Панели покрытия и стен беспустотной конструкции не должны иметь деревянных элементов в зоне низких температур. Пустотные ограждающие конструкции должны иметь осушающие вентиляционные продухи, обеспечивающие быстрое высыхание древесины. При этом холодный сухой воздух вводится под карниз, а сырой и теплый выпускается у конька.

Деревянные покрытия следует осуществлять с наружным отводом атмосферных вод. Деревянные стены защищаются от косого дождя и снега широким венчающим карнизом или широким свесом. Торцы брусьев или бревен защищают от проникновения влаги посредством обшивки досками.

Деревянные покрытия не рекомендуется устраивать с фонарями верхнего света.

Химические способы защиты древесины от загнивания. Конструктивных мер для защиты древесины от гниения недостаточно при эксплуатации деревянных конструкций в условиях постоянного или периодического увлажнения. Для таких деревянных конструкций антисептирование является основным мероприятием по защите от гниения, рассчитанным на весь срок службы древесины.

Антисептическая обработка элементов деревянных конструкций и изделий должна производиться в производственных условиях на специализированном оборудовании.

Перед антисептической обработкой древесину необходимо очистить от коры и луба. Вся механическая обработка лесоматериалов (распиловка, сверление отверстий и т.д.) производится до антисептирования.

Вид антисептической обработки выбирается в зависимости от условий эксплуатации деревянных конструкций.

Антисептики разделяются на три группы: маслянистые, органорастворимые и водорастворимые.

Маслянистые антисептики (каменноугольное пропиточное масло, сланцевое пропиточное масло, антраценовое масло и др.) применяются для пропитки ДК, работающих в открытых сооружениях и для элементов конструкций, соприкасающихся с грунтом. Древесина, пропитанная этими антисептиками, не снижает своей механической прочности, не корродирует металл. Однако из-за выделения летучих веществ и резкого запаха, который сохраняется на протяжении длительного времени эксплуатации, запрещается применение древесины, пропитанной маслянистыми антисептиками для конструкций, расположенных внутри здания.

Пропитку маслянистыми антисептиками можно производить в цилиндрах под давлением и в горяче-холодных ваннах.

Органорастворимые антисептики (пентахлорфенол, нафтенат меди, динитрофенол и др.) обладают практически теми же антисептическими свойствами и могут применяться для тех же конструкций, что и маслянистые антисептики.

Для растворения органорастворимых антисептиков используются различные нефтепродукты (нефть, бензин, керосин, соляровое масло и др.), легкие органические растворители (различные спирты, толуол, бензол, ацетон, четыреххлористый углерод и др.), продукты перегонки древесины (канифоль, скипидар и др.). В зависимости от применяемого растворителя изменяются пропиточные свойства и способы введения антисептика в древесину. При использовании в качестве растворителя нефтепродуктов и продуктов перегонки древесины антисептик вводится в древесину в пропиточных цилиндрах под давлением или в горяче - холодных ваннах. При использовании легких органических растворителей, которые обладают высокой проникающей способностью в древесину, применяется способ вымачивания в холодной ванне, при малых дозах введения антисептика – метод поверхностного антисептирования.

Водорастворимые антисептики могут применяться для защиты от гниения древесины, работающей в различных эксплуатационных условиях. Трудновымываемые водорастворимые антисептики (ХМ-5, пентахлорфенолят натрия, ХХЦ, МХХЦ и др.) применяются для пропитки древесины, работающей в тяжелых температурно-влажностных условиях (нижние обвязки стен и перегородок, балки и лаги подполий, элементы цокольных частей стен, наружные стены отапливаемых и неотапливаемых зданий и др.).

Легковымываемые водорастворимые антисептики (ББК, соли фтористой и кремнефтористой кислот, хлористый цинк и др.) допускается применять в элементах конструкций, из которых антисептические соли во время эксплуатации не будут вымываться влагой.

Водорастворимые антисептики вводят в древесину путем пропитки в цилиндрах под давлением, в горяче-холодных ваннах, путем длительного вымачивания.

Методы повышения пожаростойкости ДК.

Конструктивными мерами по предотвращению возгорания и интенсивного развития пожара в деревянных зданиях предусматривается применение ДК из массивных, преимущественно строганных элементов,- брусьев, бревен, клееных массивных элементов без острых выступающих частей, щелей, трещин, так как элементы ДК, имеющие сечение более 100*100 мм, во время активного горения обугливаются со скоростью 0.75-1 мм в мин, и поэтому такие ДК сохраняют свою несущую способность в течение 30-45 мин.

Строящиеся здания должны иметь гладкие стены и потолок без выступающих внутрь помещения деревянных частей, иметь беспустотные ограждающие конструкции с применением в них несгораемых или трудносгораемых утеплителей.

Деревянные поверхности покрываются огнезащитной облицовкой и штукатуркой, деревянные части отделяются от источников нагрева специальными противопожарными преградами.

ДК должны эксплуатироваться при температуре, не превышающей 50С.

К трудносгораемым относятся деревянные элементы, пропитанные водными растворами огнезащитных солей в цилиндрах под давлением с поглощением сухой соли до 75 кг на 1 куб.м древесины. Более эффективна поверхностная защита древесины от возгорания. Технология нанесения огнезащитных покрытий , красок и обмазок аналогична нанесению антисептических паст и влагозащитных покрытий. Нанесение покрытий необходимо производить в два или более слоев с тем, чтобы обеспечить требуемый расход.

№55 Физические и механические свойства древесины.

Древесина анизотропный материал волокнистого строения. Свойства древесины определяются её строением. По собственной массе это легкий конструкционный материал. Масса зависит от относительного объёма отверстий и содержания в них влаги.

Плотность древесины определяется при относительной влажности 12%, она различна в пределах одной породы и одного ствола.

Прочность древесины определяется её трубчато-волокнистой анизотропной структурой. Колеблется в зависимости от породы, расположения в стволе и % содержания наиболее прочной поздней древесины. Большая прочность при действии усилий вдоль волокон.

Жесткость степень деформации древесины при действии нагрузок зависит от направления их по отношению к волокнам их длительности и влажности древесины. Деформации бывают упругие (от кратковременных загружений) и остаточные (от длительных). Жесткость определяется модулем упругости Е=10^6 МПа.

Твердость древесины мала. Для древесины сосны поперек годичных волокон = 1000Н. Это свойство облегчает обработку древесины.

Влажность процент содержания свободной воды в полостях и гигроскопичной воды в порах древесины.

200%-древесина в воде.

100%-свежесрудленная древесина

В процессе хранения, естественной и искусственной сушки влажность снижается до 40, 25, 20 и 10%

Для древесины характерны процессы усушки и набухания, которая тем больше, чем больше плотность древесины.

0.3%-вдоль волокон

4%-поперек волокон

10%-паралельно годичным слоям

Теплопроводность очень мала, особенно поперек волокон 0.14 Вт/(м*с)

Пороки древесины:

-косослой

-трещины

-коробление

№56Особенности пласт масс как конструкционного стр-го мат-ла (достоинства недостатки).

Достоинства:

-легкость до 1500 кг/м3

-долговечность

-технологичность(формование, получение различных хар-к по заданным направлениям).

-влагостойкость

-повторное использование

Недостатки:

-дороговизна определена высокой стоимостью вяжущего (смолы)

-горение и изменения параметров при повышении температуры.

-старение, ползучесть и релаксация.

-низкая поверхностная прочность.

-низкая жесткость.

Применяемые пластмассы изготовляются на основе вяжущих синтетических смол.

-термопластичные

-термореактивные

Термореактивные после процесса синтеза невозможно перевести в другое состояние - эпоксидная, полиэфирная, фенолформальдегидная.

Термопластичные – поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен которые при определенной температуре меняют физические характеристики и свойства и могут быть повторно изменены по форме или конфигурации.

57Расчёт деревянныхстоек цельного сечения на внецентренное сжаотие.

Цельнодеревянные стойки представляют собой деревянные элементы-брусья ,толстые доски или брёвна круглого или окантованного сечения.Размеры цельно деревянных стоек и их несущая способность ограничены сортаментом лесоматериалов длина их не должна превышать 6,4м,а размеры сечений не

превышают 20см.Нормальные напряжения вычисляются по формуле:σ=N/Fнт +M/ξWрacч,где ξ-коэф-т учитывающий дополнительный изгибающий момент отпродольной силы N при деформации элемента и принемаемый в пределах от 1до 0,ξ=1+λ²*N/3000*Fбр*Rc,λ=гибкость элемента в плоскости изгиба,λ=Lo/r,r-радиус инерции,r=0,28h—для прямоугольного сечения,Lo-расчётная длина,Lo=μ*L.Проверка прочности при сжатии и устойчивостииз плоскости действия изгиба σc=N/φFрасч<Rc,где-φ наименьший коэф-т продольного изгиба,λ<70 φ=1-0.8*(λ/100)²,λ>70 φ=3000/λ²

58 оснновные типы составных стоек .

Состоят из цельных брусьев или из толстых досок ,соединённых болтами или гвоздями .Стержни составных стоек соединяются вплотную или с зазором .Длины стоек не превышают 6,4м.Составные стойки применяются когда несущая способность цельнодеревянных стоек недостаточна для восприятия действующих нагрузок обычно эти стойки шарнирно-закреплены и работают только на продольные сжимающие силы от вертикальных нагрузок .В направлении относительно материальной оси составные стойки могут работать также на сжатие с изгибом и воспринемать дополнительные горизонтальные сжимающие нагрузки.Примеры:пакеты стержней , стержни с короткими площадками,со сплошными прокладками.Стержни с короткими прокладками –Ветви такого стержня раздвинуты и соединены между собой короткими прокладками.Все ветви испытывают сжимающие усилия и опираются по концам. Расстояние между связями превышают семикратную толщину ветви

Расчёт составных стоек на центральное и внецентренное сжатие.

Расчёт составных стоек производится сжатие и устойчивость в двух плоскостях по формуле δ=N/φΑ≤Rc. Расчёт относительно центральной оси , которая проходит через центры сечения обоих элементов стойки стойки ,производится как стойки цельного сечения шириной ,равной ширине сечения обоих брусьев.Податливость соединений при этом на несущую способность стойки не влияетюРасчёт стойки относительно свободной оси,проходящей вне сечений брусьев ,производится с уучётомтого что её гибкостьсущественно выше ,а несущая ниже ,чем стойки цельного сечения двойной высоты..Это объясняется тем что ,гибкость увеличивается в результате податливости соединений и гибкости отдельных брусьев между соединениями.Повышенная гибкостьстойки относительно свободной оси называется приведённой гибкостью λпр и определяется по формуле λпр=√(Мy*λy²+λ²) (1) ,где Мy=√(1+Kc*b*h*nш/l²nc)-коэф-т приведения гибкости,Кс-коэф-т податливости соединений,зависит от отношения диаметра болта d к толщине бруса h1.При отношении d/h1<1.17 Kc=0.2/d², d/h1>1.17 Kc=1.5/(h1*d),при гвоздевых соединениях Кс=0.1d².nш-число швов плоскостей сдвига,l-длина стойки,nc-число связей-болтов или гвоздей на длине 1м,λпр=l/i,i=√(Y/A)-гибкость стойки без учёта податливости соединений.λ1-гибкость одного бруса ,как шарнирно шарнирно закреплённого болтовыми соединениями по длине ,равной шагу L1 болтов.Коэф-т устойчивости φy определяется в зависимости от гибкости λпр по формуле:φy=3000/λ² или φy=l-0,2/(λ/100)².ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СЖАТИЕ.При расчёте в плоскости изгиба составной элемент испытывает сожное сопротивление и податливость связей учитывают дважды :σc=N/Fнт+Mσ/Wнт≤Rc ,Mσ=M/ξ,ξ=1-λпр²*N/3000*Fбр*Rc,где λпр по формуле(1),