Строительные конструкции

Раздел: Строительство

Общие сведения. Наиболее рационально деревянные конструкции (по прочности, форме и индустриальное изготовления) выполнять из клееной древесины. При склеивании древесины достигается большая ее однородность и прочность благодаря ослаблению влияния пороков и подбору для наружных слоев сечений досок повышенного качества.

Элемент из нескольких слоев древесины благодаря жесткости клеевого шва замоноличивается, и при расчете на сжатие, скалывание, растяжение и изгиб его рассматривают как равнопрочный с цельной древесиной без учета податливости клеевых швов. Только при расчете на скалывание по клеевым швам при изгибе учитывается возможность частичной непроклейки швов снижением расчетного сопротивления скалыванию на 0,6.

Прочность клеевого шва зависит от его толщины: чем шов тоньше, тем выше его прочность. Предел прочности швов на фенолоформальдегидном клее снижается с 580 Н/см2 при 6Ш=0,2 мм до 380 Н/см2 при бщ^!^ мм. Общие сведения о синтетических клеях, применяемых для склеивания древесины, приведены в § 2 гл. 20.

Подбор и обработка пиломатериала. На толщину шва влияют характер опрессовки и особенно дефекты склеиваемой древесины: коробление, шероховатость, наличие задиров, неровности и неточности размеров и форм сечения. Поэтому поверхность склеиваемых элементов необходимо тщательно строгать и притом незадолго до склейки во избежание коробления в процессе дальнейшего усыхания древесины.

Согласное или чередующееся расположение годичных слоев древесины отдельных досок в склеиваемом пакете существенного влияния на прочность клееного элемента не оказывает.

Влажность древесины для изготовления клеевых конструкций должна быть не более 15%. Наибольшей прочностью обладают клеевые швы при влажности древесины 8—12%.

При применении толстых элементов возникают затруднения при сушке (возможность растрескивания древесины) и запрессовке. Нормами поэтому не рекомендуется принимать толщину склеиваемых досок и брусков более 4 см в прямолинейных элементах. В незащищенных от систематического увлажнения конструкциях, а также для гнутых элементов толщину досок и брусков рекомендуется принимать не более 3,5 см. Применять тонкие доски в конструкциях (если это не вызывается необходимостью) невыгодно, так как при этом увеличивается трудоемкость изделий, а также расход древесины и клея.

Как правило, при склейке пакетов применяют доски толщиной (после строжки) 2,7 и 3,5 см и шириной 12, i 4, 17 и 19 см.

В фанерных клееных элементах, оклеиваемых под углом 90°, вследствие неравномерной усушечной деформации досок вдоль волокон и фанеры поперек волокон по плоскости проклейки возникает особая опасность расслаивания соединений, поэтому ширина досок, приклеиваемых к фанере, не должна превышать 10 см.

В примыканиях элементов в узлах при углах 30—45° между волокнами допускается применять клеевые соединения с шириной склеиваемых досок не более 15 см и при условии восприятия отрывных усилий болтами.

Для гнутых элементов конструкций расчетные сопротивления сжатию, изгибу и растяжению снижаются для учета начальных напряжений от гнутья на коэффициент /Пгн, определяемый по  12 Норм [1], в зависимости от отношения радиуса кривизны гнутого элемента к толщине одной изгибаемой доски или бруса. Для элементов, работающих на сжатие и изгиб, этот коэффициент принимают равным единице при отношении радиуса кривизны к толщине элемента, рапном 2S0 и более.

Некоторые сведения о технологии склейки. Вместо ранее примет шпегося усового соединения досок ( 22.15,а) для растянутых элементов и впритык для сжатых в настоящее время в клееных конструкциях рекомендуется применить зубчатое клеевое соединение ( 22.15). Усовое соединение допускается только в отдельных случаях при условии, чтобы длина соединения не была меньше 10 толщин доски и фанеры.

Наклон боковых граней шиной в зубчатом клеевом соединении для обеспечения достаточной прочности элементов несущих конструкций [13] принимается не больше 1:10,5—1:11. В этом случае отношение длй- ны шипа I к его шагу t равно 4. При шаге 8 мм длина шипа равна 32 мм, а при шаге 12 мм—50 мм. Затупление шипа Ь должно быть от 1,5 до 1 мм.

Шипы делают специальной фрезой, преимущественно горизонтально, по кромке (шипами, выходящими на кромку,  22.15,в). Допускается фрезеровать шипы и вертикально по пласти ( 22.15,г). Однако следует учитывать, что прочность соединения с шипами по пласти ниже прочности соединения с шипами по кромке. •

Клеевые блоки склеивают из сращиваемых на зубчатый шип досок длиной, равной длине блока. Это дает возможность улучшить структурную однородность многослойной клееной древесины, повысить темпы поточно^ го производства и целесообразнее разместить по сечению доски I—III категорий. Зубчатые клеевые соединения: применяют не только в стыках досок, но также и для сопряжений изгибаемых элементов под углом до 35°, например в угловых стыках, клееных блоках рамных конструкций (карнизные узлы), а также брусков при нарезке зубьев в двух перпендикулярных плоскостях.

Для плотного соприкосновения поверхностей склеиваемых элементов применяется запрессовка под давлением 0,3—0,5 МПа для хвойных пород, а для твердых1 лиственных — 0,5—1 МПа в течение времени, необходи-' мого для затвердения клея.