Практическое занятие № 12 по теме: «достоинства и недостатки несущих конструкций из цельной и клееной древесины»

Цель: сделать сравнительный анализ клееной и цельной древесины

Оснащение: раздаточный материал « Клееная древесина»,  «Преимущества и недостатки клееной древесины»

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомьтесь с раздаточным материалом;

2. Ответьте на вопросы:

- дайте определение клееной древесины;

- как классифицируют клееную древесину?;

- назовите виды клееной древесины;

- какие виды клееной древесины применяют в строительстве?;

- коротко опишите способы производства клееной древесины;

- каковы преимущества использования клееной древесины перед цельной.

3. Перечислите достоинства и недостатки клееной древесины.

4. напишите вывод о целесообразности использования клееной древесины в строительстве

Критерии оценивания:

 Оценка «5» (отлично) ставится, если студент выполнил все поставленные задачи, аккуратно вел записи, сделал вывод.

  Оценка «4» (хорошо) ставится, если студент выполнил все поставленные задачи, не очень аккуратно вел записи, но вывод носит формальный характер.

Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если студент выполнил поставленные задачи на ¾ или допущены существенные ошибки, не аккуратно вел записи.

Оценка «2» (неудовлетворительно) ставится, если студент не выполнил поставленные задачи, допустил во всех вопросах существенные ошибки, не аккуратно вел записи, не сделал вывод.

Раздаточный материал

Клееная древесина

Древесина пользуется популярностью у застройщиков, её выбирают для возведения несущих конструкций, отделки и создания предметов интерьера. Натуральный материал, несомненно, хорош и экологичен, но у обычного бруса и доски есть существенные недостатки: склонность к изменению объёма при смене влажности, рассыхание, деформации. Эти неприятные последствия практически исключены в случае применения клееной древесины как конструкционного материала.

Определение

Клееная древесина – это материал, полученный путем склеивания пластов подготовленной древесины перпендикулярно относительно направления волокон. Для производства применяются преимущественно стволы сосны и ели. Требования к древесине, порядок производства, приемки, испытаний и хранения материалов регламентирует ГОСТ 15812-87 «Древесина клееная слоистая».

Особенность производства

В отличии от заготовки обычных пиломатериалов, производство клееных листов и брусьев – это сложный многоступенчатый процесс:

Брёвна из леса поступают на лесоперерабатывающий завод, где их укладывают на первичную сушку в естественных условиях под навесом. Процесс занимает около 3 месяцев.

Далее заготовки поступают на сушку в камеры, где поддерживается высокая температура. Здесь древесина пребывает 1-2 месяца. При этом, происходит равномерное понижение влажности пиломатериала без растрескивания и деформации. За этим тщательно следят операторы цеха.

Далее бревно поступает на распиловку.

Доски склеивают специальными клеевыми составами, отправляют под пресс и на дальнейшую сушку.

Производство клееной древесины может занимать разное время и этапы могут отличаться в виду особенностей изготавливаемых материалов и используемого сырья.

Основная классификация

Клееную древесину можно разделить на группы по разным признакам, но принципиальный – это количество слоёв в изделии:

Двухслойная и трёхслойная. Для создания используют доски разного сечения. Изделия из клееной древесины отличаются значительной прочностью, поэтому их используют для производства балок, оконных и дверных блоков, несущих конструкций для строительства.

Многослойная. Способ производства предполагает использование досок и ламелей в разных количествах, определяемых конструктивными расчетами. Из многослойной древесины делают балки несущих конструкций, стропила, опорные стойки для сооружения навесов, зимних садов и т.д.

Свойства клееной древесины

Клееные материалы уникальны по своим свойствам по сравнению с цельными пиломатериалами: прочность выше до 50…70%; неизменяемые со временем и изменением влажности размеры; отсутствие дефектов; отсутствие усадки стен увеличивает скорость строительства; точные геометрические размеры; практически идеальная ровная поверхность стен из клееного бруса; увеличенная способность к воздействиям нагрузок – модуль упругости клееной древесины из сосны составляет 100000 кг/см², из кедра – 80000 кг/см²; изделия из клееных заготовок лучше переносят негативные погодные факторы – дожди, температурные перепады, устойчивы к грызунам и насекомым благодаря пропитке.

Основные виды изделий

Все виды слоистой клееной древесины можно разделить на группы: клееный брус; мебельные щиты; фанера.

Клееный брус

Для изготовления бруса используют доски влажностью 6-7%, толщиной 25-40 мм и длиной 3-6 метров. Их заранее распиливают в разных направлениях – для сборки бруса важно соблюсти чередование направлений волокон. Это рассредоточивает внутренние напряжения в изделии и повышает его прочность.

Доски покрывают слоем клея и соединяют широкой частью. Готовую заготовку распиливают поперек, получается непрофилированный брус, который отправляют на вырезку пазов в станок.

Отличить клееный брус от обычного профилированного можно, взглянув на срез – у цельного он равномерный, у склеенного из нескольких досок - слоёный.

Клееные конструкции из древесины обладают всеми свойствами материала, перечисленными ранее. Кроме того, по сравнению с обычным профилированным брусом клееный более выгоден для строительства стен дома: усадка практически отсутствует; стены получаются идеально ровными и гладкими, не нуждаются в дополнительной отделке и декоре, если хозяева предпочтут интерьер в природном стиле; конструкция собирается просто благодаря профилю соединения.

Клееный брус применяется преимущественно для сборки несущих конструкций: стен внутренний и наружных; стропильных систем; перекрытий; строительства беседок, бань.

Мебельный, столярный щит

Столярный или мебельный щит – это тонкий клееный лист древесины, который состоит из нескольких слоёв перпендикулярно ориентированных ламелей. Материал применяется преимущественно для создания мебели: шкафы (корпус и фасады); столы; полочки и комоды; устройство финишного покрытия полов. Столярные щиты используются в вагоностроении, строительстве, в судостроении.

Применение клееной древесины обусловлено увеличенной прочностью по сравнению с обычными досками. Изделия и покрытия не меняют форму, не деформируются со временем, не растрескиваются и не ломаются под действием нагрузок при смене условий службы.

Существует 3 способа сборки панелей:

Мебельный щит – короткие доски стыкуют в шахматном по длине торцами с гладкими сторонами или на пазовый замок.

Сборка ламелей одинаковой длины боковыми сторонами.

Мебельный щит, собранный из досок, покрытый тонкими ламелями.

Фанера - самый известный клееный материал

Широко применяемый строительный материал – фанера, тоже относится в клееной древесине. Это 3 перпендикулярно ориентированных тонких ламели, склеенных между собой под прессом. Для производства применяется древесина хвойных пород, берёзы, чаще виды комбинируют внутри одного изделия. Строительная фанера может быть защищена ламинированным покрытием, пропитками и другими компонентами, наличие которых определяется сортом и назначением материала. Применение фанеры распространено широко.

Преимущества клееных древесных материалов очевидно, но это не означает, что обычные пиломатериалы уйдут в прошлое. Композитам стоит отдавать предпочтение при строительстве домов, создании конструкций, работающих в неблагоприятных условиях при повышенных нагрузках и влажности.

Клееная древесина представляет собой брус или доску, состоящую из нескольких слоёв древесины, склеенных и спрессованных между собой. При этом для облицовочной или мебельной доски на разных слоях обычно применяют разные виды древесины: снаружи идёт прочный слой с высокими декоративными свойствами, внутри ― прессовка или мягкая дешёвая древесина. Для строительной доски все слои рабочие и прочные. После сушки клееная древесина обрабатывается антисептиками, избавляется от дефектов и доводится до необходимых размеров.