Тема 8. Металлические строительные материалы

 

Металлы, металлические материалы обладают высокой прочностью, теплопроводностью, электропроводностью. Таким материалам присущ металлический блеск.

 

Основные свойства металлических материалов

ρ_m стали = 7850 кг/м³

R_c стали = 216 МПа

Дюрааллюминий ρ_m = 2700 кг/м³ R_c стали = 80-100 МПа

Разновидности стальных строительных материалов

по свойствам:

Сталь строительная – сплав железа с углеродом (до 21%)

Чугун – сплав железа с углеродом (2,14 – 6,67%)

 

Исходя из этого, все стальные материалы более пластичны, чем чугунные и обладают повышенной прочностью при изгибе. Т.к. в чугуне процент углерода значительно меньше, то он обладает повышенной хрупкостью, но имеет большую прочность на сжатие, чем стальные изделия. Чугун применяется в опорных конструкциях, он менее подвержен коррозии. В год из-за коррозии безвозвратно теряется 10% металлов, вырабатываемых в мире. Поэтому перед применением все строительные конструкции тщательно защищают путем покрытия лакокрасочными материалами, а металлические конструкции, находящиеся в земле (близко к земной поверхности), дополнительно защищают от коррозии путем присоединения специальных приспособлений (катодная или анодная защита).

Виды стальных строительных материалов

 

Стальные профили (уголок, швеллер, двутавр и замкнутые квадратные прямоугольные профили) применяются для изготовления строительных конструкций, таких как металлические стойки и балки, большепролетные фермы.

Арматурная сталь А I, II, III, IV применяется для армирования железобетонных конструкций, таких как мощные фундаментные плиты, плиты перекрытия, железобетонные колонны, большепролетные железобетонные фермы, большепролетные мостовые строения.

d арматуры = 16-18

арм. сетка = 5-6 мм

 

Дюралюминиевые конструкции

ρ_m стали = 2700 кг/м³

R_c стали = 90 МПа

 

Дюралюминиевые профили выпускаются в виде:

уголков равнобоких и неравнобоких

швеллеров

двутавров

 

Дюралюминиевые конструкции применяются для возведения легких строительных конструкций, зданий и сооружений.

 

Тема 9. Лесные материалы

 

Общие сведения о лесных материалах и древесине

Лесные материалы получают путем распиловки ствола дерева или используют отходы древесины. 25% леса, находящиеся на территории РФ, через каждые 80-120 лет вырастает по новой.

Разрез ствола дерева

1. кора

2. камбий

3. заболонь

4. ядро

5. сердцевина

6. луб

 

 

Положительные качества древесины:

низкая плотность

высокая прочность

экологичность

 

Отрицательные качества древесины:

горючесть (быстро возгарает t = 400-500 ^о С)

имеет пороки (сучки, извилины и т.д.)

гниет и подвержена воздействию грызунов

 

Направления использования древесины

Антисептирование древесины (пропитка древесной породы специальными составами под давлением и температурой). Результат – древесина не гниет и не употребляется в пищу грызунами.

Нанесение на поверхность деревянных изделий огнезащитных составов – «антипирены»

 

Основные породы древесины и их свойства

Все породы древесины подразделяются на:

Ядровые:

- дуб

-сосна

-ясень

Заболотные:

- нет ядра

- разрез ствола имеет один цвет и влажность

- склонны к загниванию

- осина

- ольха

Спелодревесные:

- береза

-ель

 

По коэффициенту объемной усушки породы разделяются на:

Сильноусыхающие

К_У = больше 0,47

Береза = 0,54

Липа = 0,49

Лиственница = 0,52

Среднеусыхающие

К_У = 0,40-0,47

Сосна = 0,44

Ель = 0,43

Дуб = 0,43

Ольха = 0,43

Осина = 0,41

Малоусыхающие

Пихта сибирская = 0,39

 

Механические свойства различных пород древесины

R при изгибе и скалывании

Сосна обыкновенная

ρ_m = 500 кг/м³

R_f = 103,5 МПа

R_q = 7,5 МПа

Ель

ρ_m = 445 кг/м³

R_f = 79,5 МПа

R_q = 6,9 МПа

Дуб

ρ_m = 690 кг/м³

R_f = 107,5 МПа

R_q = 10,2 МПа

 

Для европейской части РФ деловая древесина – дуб, сосна, ель, а неделовая – ольха, осина, береза.

 

Виды материалов из древесины, применяемые в строительстве

 

Круглый лес

L = 6,5

12 cм

материалы, полученные распиловкой круглого леса:

 

Доски

25 мм и более

 

Брус квадратного сечения

(100х100; 150х150; 200х200;)

 

Брус прямоугольного сечения

(150х100;200х150;200х100)