ЦÐÐÐСРим. Ð.Ð. ÐÑÑеÑенко - Ultralam.com
ЦÐÐÐСРим. Ð.Ð. ÐÑÑеÑенко - Ultralam.com
ЦÐÐÐСРим. Ð.Ð. ÐÑÑеÑенко - Ultralam.com
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
«Центральный научно-исследовательский институт<br />
строительных конструкций имени В.А. Кучеренко»<br />
(ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)<br />
Общество с ограниченной<br />
ответственностью<br />
«ЭЛСТ-СТРОЙ»<br />
ДЕРЕВЯННЫЕ<br />
КОНСТРУКЦИИ<br />
1<br />
Обследование и оценка технического<br />
состояния конструкций в процессе их<br />
изготовления и эксплуатации.<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Контроль качества и сертификация<br />
конструкций.<br />
Разработка нормативных документов.<br />
Техническое сопровождение производства<br />
на стадии его организации и серийного<br />
выпуска конструкций.<br />
Защита от эксплуатационных воздействий.<br />
Организация и проведение научнотехнических<br />
конференций, семинаров.<br />
тел./факс: 8 (499) 174-79-13<br />
тел: 8 (499) 174-79-23<br />
8 (495) 961-80-69<br />
e-mail: lmk3@rambler.ru<br />
www.elststroy.ru<br />
www.dkinfo.ru
Учредители:<br />
Редакция журнала,<br />
Рослеспром,<br />
НТО бумдревпрома,<br />
НПО “Промысел“<br />
Основан в апреле 1952 г.<br />
Выходит 4 раза в год<br />
Редакционная коллегия:<br />
В. Д. Соломонов<br />
(главный редактор),<br />
Л. А. Алексеев,<br />
А. А. Барташевич,<br />
В. И. Бирюков,<br />
А. М. Волобаев,<br />
А. В. Ермошина<br />
(зам. главного редактора),<br />
А. Н. Кириллов,<br />
Л. М. Ковальчук,<br />
Ф. Г. Линер,<br />
А .Г. Митюков,<br />
В. И. Онегин,<br />
Ю. П. Онищенко,<br />
С. Н. Рыкунин,<br />
Г. И. Санаев,<br />
Ю. П. Сидоров,<br />
Б. Н. Уголев<br />
©«Деревообрабатывающая<br />
промышленность», 2010<br />
Свидетельство о регистрации СМИ<br />
в Роскомпечати № 014990<br />
Формат бумаги 60х88/8<br />
Усл. печ. л. 6,0. Уч.-изд. л. 8,2<br />
Заказ№ SW3020<br />
Верстка — ООО “СТОД“<br />
Цена свободная<br />
ScanWeb (Финляндия).<br />
Адрес типографии: Karjalankatu<br />
27, P.O. Box 116, 45130 Kouvola,<br />
Finland.<br />
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ, ЭКОНОМИЧЕСКИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ<br />
LVL и его применение.......................................................................4<br />
ПРОИЗВОДСТВО<br />
Технология производства LVL (Токарева Т.В.)...................................6<br />
Контроль прочности материала <strong>Ultralam</strong><br />
при его производстве (Залюбовская Ю.В.,<br />
Токарева Т.В., Солоницын Д.С.)........................................................10<br />
НОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ<br />
Нормирование требований к многослойному клеёному<br />
из однонаправленного шпона материалу и конструкциям<br />
на его основе (Ковальчук Л.М.).......................................................14<br />
Нормирование расчётных сопротивлений многослойного<br />
клеёного из шпона материала <strong>Ultralam</strong> (Солоницын Д.С.,<br />
Пьянов А.Н.).....................................................................................20<br />
КОНСТРУКЦИИ<br />
Деревянные конструкции<br />
из бруса LVL – это выгодно! (Бардашев С.Б.)...................................23<br />
Эффект применения клеёного из однонаправленного<br />
шпона бруса для создания строительных конструкций<br />
(Животов Д.А.) ................................................................................26<br />
Зарубежный опыт применения двутавровых<br />
деревянных балок............................................................................29<br />
Брус LVL – современный строительный материал<br />
индустриальной эпохи (Понурова Е.А.)...........................................31<br />
Усиление клеёных деревянных конструкций с помощью<br />
многослойного клеёного материала из однонаправленного<br />
шпона (Варфоломеев Ю.А.).............................................................35<br />
Применение многослойного клеёного из шпона<br />
материала для усиления конструкций<br />
театрально-зрительных залов (Ковальчук Л.М.).............................38<br />
ЭКСПЛУАТАЦИЯ<br />
СОДЕРЖАНИЕ<br />
Огнезащита конструкций из материала <strong>Ultralam</strong><br />
(Ломакин А.Д.).................................................................................41
ОТ РЕДАКЦИИ<br />
LVL и его применение<br />
Достоинства древесины общеизвестны.<br />
Это, вероятно, единственный строительный<br />
материал, возобновляемый естественным<br />
путём в течение жизни одного поколения<br />
людей. В строительных конструкциях<br />
реализуются высокая удельная прочность<br />
древесины, её стойкость при эксплуатации<br />
конструкций в химически агрессивных<br />
средах, хорошая обрабатываемость. Важна<br />
также архитектурная выразительность деревянных<br />
конструкций, применяемых в<br />
общественных зданиях и сооружениях.<br />
Вместе с тем этот природный материал<br />
имеет и ряд недостатков. Наиболее существенный<br />
из них – это ярко выраженная<br />
анизотропия. Так, прочность древесины<br />
при растяжении вдоль волокон на порядок<br />
выше, чем при растяжении перпендикулярно<br />
к ним. Негативное влияние на прочность<br />
древесины оказывают также сучки, большой<br />
наклон волокон и другие пороки. Поэтому на<br />
практике реализуются технологии, уменьшающие<br />
отрицательное проявление указанных<br />
недостатков древесины при её использовании.<br />
Отметим основные из них.<br />
Одно из направлений – изготовление<br />
клеёных конструкций. После распиловки<br />
брёвен на пиломатериалы из них вырезают<br />
<br />
недопустимые пороки и дефекты, заготовки<br />
склеивают по длине (обычно на зубчатый<br />
шип), обрабатывают пласти и склеивают<br />
в многослойные элементы – прямолинейные<br />
или криволинейные. Это направление<br />
использования древесины хорошо известно.<br />
Его особенности постоянно освещаются<br />
в нашем журнале.<br />
Другое эффективное направление уменьшения<br />
влияния недостатков древесины –<br />
изготовление древесностружечных плит.<br />
Здесь реализуется так называемый «эффект<br />
дробления» пороков и дефектов натуральной<br />
древесины. К недостаткам плит можно<br />
отнести относительно малую прочность и<br />
разбухаемость при увлажнении.<br />
Третье направление – изготовление материала<br />
из лущёного шпона. Его малая<br />
толщина и рассредоточенность пороков и<br />
дефектов древесины позволяют получать –<br />
путём последующего склеивания листов<br />
шпона - относительно высокопрочный материал<br />
– фанеру. Склеиваемые по пласти<br />
слои шпона обычно имеют взаимно перпендикулярное<br />
направление волокон, что<br />
не позволяет в полной мере приблизить<br />
прочность фанеры к прочности древесины<br />
при растяжении вдоль волокон. Немаловажно,<br />
что обычно листы фанеры имеют<br />
небольшие размеры.<br />
Сейчас успешно развивается направление,<br />
основанное на изготовлении многослойного<br />
клеёного материала типа фанеры<br />
с преимущественно продольным расположением<br />
волокон древесины в слоях шпона.<br />
Это позволяет в большей степени приблизить<br />
уровень прочности конструкций<br />
из такого материала к уровню прочности<br />
древесины при растяжении вдоль волокон<br />
и обеспечить максимальное «дробление» её<br />
пороков. Это, а также достаточно большие<br />
размеры обусловливают перспективность<br />
такого материала для строительства.<br />
Имеется достаточно большой опыт использования<br />
этого материала в зарубежной<br />
практике. Изготовляется и реализуется<br />
он под общеизвестным обозначением –<br />
LVL (laminated veneer lumber). Это название<br />
используется и в отечественной практике.<br />
Запатентованы также названия материала<br />
разных производителей.<br />
Пока в нашей стране имеются два предприятия<br />
по изготовлению многослойного<br />
клеёного из однонаправленного шпона<br />
плитного материала типа LVL. Различаются<br />
они по объёму производства и особеннос-
тям технологического процесса. На заводе в<br />
г. Нягань (Ханты-Мансийский АО) процесс<br />
склеивания пакета листов однонаправленного<br />
шпона проводится в прессах периодического<br />
действия, т.е. фактически принята<br />
технология фанерного производства.<br />
Фирменное название материала – LVL –<br />
Югра. Процесс склеивания пакетов листов<br />
шпона на заводе «Талион Терра»<br />
(г. Торжок Тверской обл.) осуществляется<br />
в ленточном прессе непрерывного действия.<br />
Важно, что до прессования пакет с<br />
нанесённым на поверхность листов шпона<br />
клеем «подогревается» в электромагнитном<br />
поле сверхвысокой частоты. Это не только<br />
позволяет сократить продолжительность<br />
склеивания пакета, но и на этой стадии<br />
уменьшает вязкость клея, что способствует<br />
более полной пропитке им шпона. Поэтому<br />
изготовляемый материал по своим физикомеханическим<br />
показателям отличается от<br />
материала, склеиваемого в прессах периодического<br />
действия. Фирменное название<br />
этого материала – <strong>Ultralam</strong>.<br />
Следует подчеркнуть, что при достижении<br />
проектной мощности указанные два<br />
завода смогут ежегодно поставлять строительной<br />
промышленности около 200 тыс. м 3<br />
названного многослойного материала. Это<br />
примерно равно суммарному годовому<br />
объёму производства имеющихся в стране<br />
заводов по изготовлению клеёных конструкций<br />
из пиломатериалов. Однако сейчас<br />
строительство не готово ежегодно потреблять<br />
столь большое количество продукции<br />
типа LVL, так как этот относительно новый<br />
материал изучен крайне мало. До последнего<br />
времени не было даже нормативнотехнической<br />
литературы, описывающей<br />
как положительные, так и отрицательные<br />
стороны этого материала, специфику его<br />
применения. Сейчас ситуация кардинально<br />
меняется. Потребителю предлагается<br />
специальный выпуск журнала, в котором<br />
практически впервые обобщены сведения<br />
о физико-механических показателях материала,<br />
особенностях его изготовления и<br />
применения.<br />
По инициативе ООО «СТОД», в которое<br />
входит завод в г. Торжке, осуществляется<br />
обширная программа исследований<br />
по установлению реальных характеристик<br />
материала, обеспечению стабильности качества<br />
при его изготовлении, учёту условий<br />
эксплуатации, разработке мер по эффективной<br />
защите конструкций из этого материала<br />
при неблагоприятных условиях их<br />
эксплуатации. И, что особенно важно, определяются<br />
оптимальные конструктивные<br />
решения и реальные области их использования.<br />
Всем этим вопросам и посвящён этот<br />
специальный выпуск старейшего в отрасли<br />
научно-технического журнала «Деревообрабатывающая<br />
промышленность».<br />
Поскольку такой выпуск журнала<br />
осуществляется впервые, то редакция<br />
с благодарностью примет замечания и<br />
пожелания читателей по дальнейшему<br />
изучению и решению вопросов изготовления<br />
и применения перспективного многослойного<br />
древесного материала типа LVL<br />
(e-mail: lmk3@rambler.ru).<br />
Л. М. Ковальчук
ПРОИЗВОДСТВО<br />
Технология<br />
производства LVL<br />
Т.В. Токарева,<br />
главный технолог завода «Талион Терра»<br />
Рис.2. Участок окорки и загрузки лесоматериалов и загрузки в бассейн гидротермической обработки<br />
LVL – многослойный клеёный материал<br />
из шпона с преимущественно продольным<br />
направлением волокон древесины.<br />
При этом длина бруса может составлять<br />
20–24 м, что значительно больше длины<br />
листов шпона. Отсюда и основной подход<br />
к формированию производственной технологической<br />
цепочки. Первый этап, заключающийся<br />
в получении сухого шпона, аналогичен<br />
технологии изготовления фанеры.<br />
Поэтому нестроительный LVL можно изготовлять<br />
и на фанерном оборудовании, но<br />
при этом размеры LVL будут ограничены<br />
длиной фанерного пресса (1,5-2,5 м). Для<br />
изготовления строительного (конструкционного)<br />
LVL на втором этапе применяется<br />
специальное оборудование. Второй, основной,<br />
этап – это сборка пакетов и их горячее<br />
прессование. В этом как раз и заключается<br />
существенное отличие в технологии производства,<br />
позволяющее получить брус<br />
указанной выше длины и даже большей.<br />
Могут быть применены две принципиально<br />
разные технологии сборки пакетов и их<br />
горячего склеивания: в прессах периодического<br />
действия Raute и в прессах непрерывного<br />
действия Dieffenbacher. Обе схемы<br />
достаточно широко применяются в мировой<br />
практике. В России пока имеются два<br />
предприятия по изготовлению такого материала.<br />
В статье будет подробно рассмотрена<br />
технологическая схема производства<br />
LVL завода «Талион Терра».<br />
Поступающее на завод сырьё (сосновые<br />
и еловые лесоматериалы – рис.1) сортируется<br />
по породам, качеству и размерам на<br />
полуавтоматической линии Hekotek.<br />
Окорка, гидротермическая обработка<br />
(рис. 2) и распиловка сырья выполняются<br />
на линии от фирмы Vitech Engineering, Inc.<br />
(США). Гидротермическая обработка хвойного<br />
сырья осуществляется в бассейне проходного<br />
типа при температуре воды 50-80˚С. После<br />
термообработки кряжи поступают на загрузочный<br />
конвейер обрезных пил. Здесь происходит<br />
распиловка кряжа на чураки (рис. 3), которые<br />
затем поступают на линию лущения.<br />
Лущение чураков и рубка шпона толщиной<br />
3,2 мм осуществляются на высокопроизводительной<br />
линии от фирмы<br />
СОЭ (США). Скорость лущения достигает<br />
18 чураков/мин. При подаче чурака в станок<br />
происходит сканирование чурака при<br />
помощи лазерных лучей. Информация,<br />
полученная при сканировании, обрабатывается<br />
компьютером и передаётся на<br />
шпиндельные зажимы, которые располагают<br />
чурак в оптимальное положение, обеспечивающее<br />
наилучший выход шпона при<br />
минимальной оцилиндровке чурака. Обработка<br />
данных обмера чураков на компьютере<br />
позволяет автоматизировать процесс<br />
оцилиндровки чураков и процесс лущения.<br />
Сервогидравлическая настройка обеспечивает<br />
высокую точность задания необходимой<br />
величины заднего угла ножа для чурака<br />
того или иного диаметра. Величина заднего<br />
угла регулируется по заданной кривой с<br />
помощью гидроцилиндра. На дисплее лущильного<br />
станка отображается величина<br />
угла наклона ножа в градусах.<br />
Лента шпона от лущильного станка по<br />
ускорительному конвейеру подаётся к ножницам.<br />
Ускорительный конвейер состоит<br />
из трёх расположенных друг над другом<br />
ленточных конвейеров, которые обеспечивают<br />
работу лущильного станка и ножниц<br />
на разных скоростях независимо друг от<br />
друга. Сходящая с лущильного станка лента<br />
шпона направляется на свободный этаж<br />
конвейера, а одновременно с этим преды-
дущая лента шпона, находящаяся на другом<br />
конвейере, подаётся на ножницы. Ускорительный<br />
конвейер позволяет поддерживать<br />
максимальную степень загрузки ножниц.<br />
С помощью камеры и компьютера на ленте<br />
шпона определяются дефекты и момент<br />
начала её раскроя на форматные листы заданных<br />
размеров. Система работы сканера<br />
позволяет выявить дефекты ещё на стадии<br />
рубки шпона и обеспечить их отсутствие в<br />
листах шпона, подаваемых на сушку.<br />
Влагомер, измеряющий влажность ленты<br />
шпона, имеет несколько измерительных<br />
головок с диапазоном измеряемых величин<br />
влажности от 30 до 250%. Система управления<br />
считывает величину содержания влаги<br />
и подсчитывает среднее или максимальное<br />
значение влажности для данного листа<br />
шпона. Это же значение используется для<br />
определения среднего содержания влаги<br />
при сортировке шпона по влажности. Сортировка<br />
шпона по влажности позволяет<br />
более эффективно использовать сушильную<br />
установку и оптимизировать режимы<br />
сушки.<br />
Шпон сушится в 6-этажной сопловой роликовой<br />
сушилке с обогревом термомаслом<br />
от фирмы Grenzebach BSH (Германия). Горячий<br />
воздух через сопла коробов попадает<br />
на шпон и, забирая из него влагу, теми же<br />
вентиляторами снова нагнетается в сопловые<br />
короба. Циркуляция воздуха в сушилке<br />
продолжается до тех пор, пока не будет достигнута<br />
определённая величина его влажности.<br />
Сушилка, состоящая из 17 секций,<br />
разделена на три температурные зоны. Температурные<br />
зоны регулируются независимо<br />
друг от друга от контура регулирования величины<br />
температуры. На щите управления<br />
устанавливается заданное значение температуры<br />
для каждой зоны. Повышение температуры<br />
происходит до тех пор, пока не будет<br />
достигнуто заданное значение температуры,<br />
затем управление переходит к программе регулирования<br />
нагрева сушилки. Температура<br />
воздуха в горячих секциях достигает 192 0 С.<br />
На выходе сушилки высушенный шпон подаётся<br />
в зону охлаждения, в которой шпон<br />
охлаждается до температуры 30-40 0 С.<br />
Рис.1. Лесоматериалы для производства LVL<br />
Над зоной охлаждения установлены вентиляторы<br />
приточного и отходящего воздуха.<br />
Охлаждающий воздух втягивается вентиляторами<br />
и через сопловые коробки подаётся<br />
на шпон. После этого охлаждающий воздух<br />
удаляется вентиляторами наружу. В процессе<br />
сушки регулируется скорость перемещения<br />
листов шпона. Скорость сушки<br />
зависит прежде всего от начальной влажности<br />
шпона и породы древесины.<br />
После сушки листы шпона направляются<br />
на сортировочный конвейер. На этой<br />
стадии появляется первое отличие технологии<br />
производства LVL от технологии фанерного<br />
производства. Она состоит в том,<br />
что листы шпона сортируются не только<br />
по визуальным характеристикам, но и по<br />
показателям прочности. Тестер шпона<br />
«Metriguard» (рис. 4) определяет величину<br />
плотности сухого шпона, периодически<br />
посылая на шпон ультразвуковую волну и<br />
измеряя продолжительность прохождения<br />
ультразвука в шпоне. Чем плотнее шпон,<br />
тем быстрее звук проходит через него. По<br />
результатам измерения плотности шпон<br />
делится на четыре сорта. Высшие сорта<br />
используются для производства конструкционного<br />
LVL. Далее шпон проверяется<br />
на наличие дефектов. Выявление дефектов<br />
происходит при помощи цветного сканера.<br />
По выявленным дефектам проводится<br />
распределение листов по сортам с данными<br />
качества.<br />
На узле сортировки также определяется<br />
влажность шпона. Листы шпона, влажность<br />
которых выше заданного значения (8%),<br />
автоматически направляются в предусмотренный<br />
для этого отдельный карман, откуда<br />
затем они поступают на досушку. Распределение<br />
между позициями стопоукладки<br />
осуществляется в автоматическом режиме<br />
на основе анализа собранных сканером<br />
данных о влажности, размере и количестве<br />
дефектов, а также плотности шпона. Форматные<br />
листы шпона подаются на линию<br />
усования, неформатные и листы шпона с<br />
дефектами – на линию вырубки дефектов<br />
и ребросклеивания.<br />
На линии ребросклеивания (рис. 5) от<br />
фирмы Hashimoto Denki CO (Япония) происходит<br />
формирование полноформатных<br />
листов шпона из неформатных листов или<br />
из кускового шпона – с предварительной<br />
вырубкой дефектов. Системой определения<br />
дефектов измеряются длина и толщина<br />
листов шпона, а также размеры дефектов в<br />
середине и по краям листов. Если размер<br />
дефекта больше максимально допустимой<br />
величины, то ножницы автоматически вырубают<br />
дефект. Определение дефектов происходит<br />
при движении шпона, а на время<br />
вырубки дефектов шпон останавливается.<br />
Далее ножницы гильотинного типа обрезают<br />
все дефектные части листа и прирубленные<br />
бездефектные листы шпона подаются в<br />
секцию ребросклеивания, где они соединяются<br />
друг с другом. Клеевые нити придают<br />
шпону хорошую прочность на растяжение<br />
по ширине, а клеевые точки препятствуют<br />
их нахлёстке. Ножницы для рубки листов<br />
шпона автоматически раскраивают непрерывную<br />
ленту шпона на листы заданной<br />
ширины. Линия универсальна: при необходимости<br />
на ней можно получить ребросклеенный<br />
поперечный шпон. Для получения<br />
листов шпона с поперечным направлением<br />
волокон на станке (на разгрузочном конвейере)<br />
установлена дисковая пила. В этом<br />
случае на стопоукладчике формируются<br />
две стопы шпона. Ребросклеенные листы<br />
продольного шпона подаются на линию<br />
усования шпона и затем на участок сборки<br />
пакетов.<br />
На этом этапе получены рассортированные<br />
листы сухого шпона, и оставшаяся<br />
часть технологического процесса (усование<br />
и калибрование шпона, нанесение клея,<br />
сборка пакета, прессование и конечная
ПРОИЗВОДСТВО<br />
Рис.3. Линия раскроя кряжа на чураки<br />
Рис.5. Линия ребросклеивания шпона<br />
обработка) существенно отличается от соответствующей<br />
части процесса производства<br />
фанеры. При формировании заготовки<br />
выполняется соединение листов шпона на<br />
ус, но часть листов могут быть соединены<br />
внахлёст.<br />
Для обеспечения возможности укладки<br />
листов шпона вышеуказанным способом<br />
их необходимо подготовить на операции<br />
усования и калибрования шпона. Для этого<br />
используется линия усования и калибрования<br />
шпона от фирмы СТС (США).<br />
На линии происходит повторная проверка<br />
влажности шпона. Шпон, отбракованный<br />
по влажности, может быть использован<br />
повторно после выдержки или досушки.<br />
Также отбраковываются листы шпона с<br />
недопустимыми отклонениями размеров.<br />
Если лист шпона соответствует предъявляемым<br />
требованиям, то он подаётся на<br />
конвейер выравнивания положения листа.<br />
Выравнивающий конвейер работает непрерывно<br />
и перемещает листы шпона к узлу<br />
калибрования и усования. Калибровочные<br />
головки усовочного станка выравнивают<br />
концы листа шпона, обрезая его до требуемой<br />
длины. Затем усовочные головки<br />
скашивают оба конца листа шпона на «ус»<br />
с противоположных сторон листа. Длина<br />
скоса или угол нарезания «уса» регулируется.<br />
Длина «уса» составляет 20-25 мм.<br />
На линии усования также производится<br />
подготовка листов шпона для соединения<br />
внахлёст. Перед обработкой калиброванного<br />
шпона усорезные головки усовочного<br />
станка перемещаются в сторону.<br />
Собираются пакеты на автоматизированной<br />
линии СТС для бруса I и II типов по<br />
разным схемам. Толщина бруса находится<br />
в диапазоне от 19 до 106 мм. При сборке пакетов<br />
(брус I типа) все слои шпона имеют<br />
параллельное направление волокон. Пакеты<br />
собираются из усованного шпона, за<br />
исключением центрального, который набирается<br />
из ребросклеенного (калиброванного)<br />
шпона; при большой толщине плиты<br />
в пакете может находиться несколько<br />
слоёв ребросклеенного (калиброванного)<br />
шпона. При сборке пакетов (брус II типа)<br />
слои шпона с параллельным направлением<br />
волокон чередуются в заданной последовательности<br />
со слоями шпона с поперечным<br />
расположением волокон. Такая продукция<br />
больше напоминает фанерную плиту. Поперечные<br />
слои набираются из ребросклеенного<br />
поперечного шпона. Для снижения<br />
покоробленности бруса слои, симметрично<br />
расположенные относительно центральной<br />
оси пакета, должны иметь одну плотность,<br />
одно направление волокон, одинаковое<br />
расположение лицевой и оборотной сторон<br />
листов шпона. Шпон для лицевого слоя устанавливается<br />
в отдельный карман.<br />
При производстве LVL используется фенолформальдегидный<br />
клей, имеющий повышенную<br />
водостойкость и низкий класс<br />
эмиссии. Клей наносится методом налива,<br />
устройство для его нанесения представляет<br />
собой щелевую завесу, расположенную поперёк<br />
линии, в оба конца которой насосами<br />
закачивается клей. Количество наносимого<br />
клея регулируется или изменением скорости<br />
конвейера и числа оборотов на насосе,<br />
или вручную (размером щели). Покрытые<br />
клеем листы шпона передаются конвейером<br />
к узлу формирования пакетов.<br />
Линия формирования пакетов имеет два<br />
уровня. На каждом уровне есть внешние<br />
и внутренние группы вилок. Когда внутренние<br />
вилки загружают шпон, внешние<br />
укладывают лист на конвейер. После набора<br />
пакета конвейер сдвигается и направляет<br />
пакет на транспортирующую тележку<br />
(«шатл»), после чего процесс повторяется.<br />
«Шатл» перемещает пакет на конвейер подачи<br />
его в пресс. Следующий пакет шпона<br />
«шатл» укладывает на предыдущий так,<br />
чтобы скошенные передние концы поступающих<br />
листов шпона совмещались со<br />
скошенными концами предыдущих листов<br />
шпона, образуя прочное соединение.<br />
Сборка осуществляется таким образом,<br />
чтобы соединения на ус в соседних слоях<br />
не располагались друг над другом. На наружные<br />
слои шпона, подаваемые из отдельного<br />
кармана, клей наносится только на<br />
ус специальным устройством. Набираемый<br />
непрерывный пакет подаётся на участок<br />
предварительного подогрева, входящий в<br />
участок горячего прессования.<br />
Предварительный нагрев и горячее<br />
склеивание осуществляются в прессе
Рис.4. Линия сортировки сухого шпона (влагомер, сканер дефектов)<br />
Рис.6. Склад готовой продукции<br />
Dieffenbacher (Германия). Участок предварительного<br />
нагрева представляет собой<br />
микроволновую установку. Непрерывный<br />
пакет шпона транспортируется по ленточному<br />
конвейеру через металлодетектор,<br />
обеспечивающий предотвращение случайного<br />
попадания металла в микроволновую<br />
установку. Плита движется между двумя<br />
транспортировочными лентами, скорость<br />
которых синхронизирована со скоростью<br />
пресса. Во время и после предварительного<br />
нагрева пакет шпона выдерживается<br />
под небольшим давлением, чтобы избежать<br />
высыхания клея. В прессе непрерывного<br />
действия пакет шпона уплотняется с постоянной<br />
скоростью в зонах, различающихся<br />
по давлению и температуре, до момента достижения<br />
заданной толщины. Склеивание<br />
в горячем прессе проводится по диаграмме<br />
прессования.<br />
Проведение предварительного микроволнового<br />
подогрева позволяет осуществлять<br />
прессование при высокой температуре. В<br />
первой секции пресса температура может<br />
достигать 155-165 0 С – с постепенным снижением<br />
к концу процесса прессования до<br />
120-130 0 С. Начальное давление при прессовании<br />
в зависимости от толщины прессуемой<br />
заготовки находится в диапазоне от<br />
1,8 до 2,8 МПа. При выходе из пресса готовая<br />
плита проходит через детектор пузырей<br />
и датчик толщины, поступает на участок<br />
обрезки кромок, а затем распиливается<br />
диагональной пилой на отрезки заданной<br />
длины. Стопы плит размещаются на складе<br />
для выдержки как минимум в течение 24 ч.<br />
Распиловка, обработка и упаковка балок<br />
осуществляются на линии СТС. После<br />
выдержки плиты распиливаются вдоль на<br />
многопильном станке. Заготовки можно<br />
раскраивать на стандартные или специальные<br />
размеры. Ширина балки определяется<br />
размером втулки собранного постава.<br />
После распиливания оператор продольно-пильного<br />
станка визуально оценивает<br />
уровень качества бруса. Кондиционный<br />
брус направляется на участок упаковки.<br />
При движении по конвейеру на пласть<br />
бруса наносится маркировка, содержащая<br />
фирменный знак предприятия и другую<br />
специальную информацию. По желанию<br />
заказчика на брусе могут быть выполнены<br />
фаски и нанесён воск. Формирование пакета<br />
происходит автоматически – по мере<br />
поступления брусьев от линии распиловки.<br />
Пакеты бруса распиливаются по длине,<br />
торцуются, обёртываются в полимерную<br />
плетёную плёнку и обвязываются металлической<br />
лентой. Упакованный пакет направляется<br />
на склад (рис. 6).<br />
Используемая технология обеспечивает<br />
возможность производства балок LVL, основные<br />
достоинства которых заключаются<br />
в следующем: однородная структура, стабильные<br />
размеры, оптимальная прочность.<br />
Конструкция балки позволяет получить однородный<br />
по сечению материал. Присутствие<br />
сучков не влияет на прочность LVL:<br />
в отличие от пиломатериалов сучки расположены<br />
беспорядочно в толще заготовки,<br />
состоящей из большого количества слоёв.<br />
Естественные дефекты древесины: свилеватость,<br />
коробление, растрескивание –<br />
обычны для пиломатериалов, но их нет в<br />
LVL. Усушка и разбухание, связанные с изменением<br />
влажности окружающей среды,<br />
в брусе LVL сведены к минимуму. Сортировка<br />
шпона по прочности позволяет оптимально<br />
использовать древесное сырьё<br />
и получать высокопрочный конструкционный<br />
брус. Размерный ряд бруса широк.<br />
При максимальных размерах балок, выпускаемых<br />
на заводе 1,25х20,5 м, можно получить<br />
любые меньшие по размерам изделия.<br />
Заготовки можно раскраивать на стандартные<br />
или специальные размеры. Указанные<br />
преимущества позволяют брусу составить<br />
конкуренцию пиломатериалам, многослойному<br />
брусу, клеёному из пиломатериалов,<br />
и другим строительным материалам.<br />
Технология производства, используемая на<br />
заводе «Талион Терра», может обеспечить<br />
годовой объём выпуска высококачественных<br />
балок LVL до 150 тыс. м 3 . Это позволит<br />
удовлетворить значительную часть спроса<br />
и на российском рынке.
ПРОИЗВОДСТВО<br />
Контроль<br />
прочности материала<br />
<strong>Ultralam</strong><br />
при его производстве<br />
Ю.В.Залюбовская, Т.В.Токарева – завод «Талион Терра»,<br />
Д.С.Солоницын – ЦНИИСК имени В.А.Кучеренко<br />
На заводе «Талион Терра» в г. Торжке<br />
при изготовлении материала <strong>Ultralam</strong> проводится<br />
контроль качества готовой продукции,<br />
по результатам которого принимается<br />
решение о её пригодности к дальнейшему<br />
использованию. Основной показатель, характеризующий<br />
качество материала, – его<br />
предел прочности, значение которого определяют<br />
путём проведения соответствующих<br />
испытаний образцов до момента их<br />
разрушения. В ходе контроля определяются<br />
значения всех основных показателей<br />
прочности материала: пределов прочности<br />
при изгибе вдоль волокон древесины слоёв<br />
по пласти и по кромке, предела прочности<br />
при растяжении вдоль волокон, пределов<br />
прочности при сжатии вдоль волокон и поперёк<br />
волокон слоёв древесины. Определяются<br />
также значения плотности, влажности<br />
и показателя выделения формальдегида.<br />
Достаточно полная информация о качестве<br />
выпускаемой продукции может быть<br />
получена при анализе результатов проводившихся<br />
в течение длительного времени<br />
на заводе «Талион Терра» большого количества<br />
испытаний по определению величин<br />
пределов прочности при основных видах<br />
напряжённого состояния. В данной статье<br />
анализируются результаты проведения в<br />
2009 г. контрольных заводских испытаний<br />
материала <strong>Ultralam</strong> двух типов: R и X.<br />
Следует отметить: основная цель проведения<br />
как заводских контрольных испытаний,<br />
так и дополнительных исследований –<br />
выявление недостаточно качественной<br />
продукции (продукции, значения показателей<br />
прочности которой меньше норм этих<br />
показателей). При неудовлетворительных<br />
результатах испытаний незамедлительно<br />
принимались меры по исправлению положения,<br />
т.е. выявлялись и устранялись причины<br />
отмеченного, приостанавливалась<br />
отгрузка продукции. Словом, обеспечивалась<br />
«обратная» связь.<br />
Образцы для проведения физикомеханических<br />
испытаний отбираются по<br />
EN 326-1:1993. Для проведения испытаний<br />
готовой продукции из партии отбирают 1%<br />
бруса, но не менее 1 шт. суточной выработки,<br />
а также при изменении толщины плиты<br />
или величин технологических параметров<br />
режима прессования. Значения основных<br />
показателей прочности материала определяются<br />
по EN 408:2003. Испытуемые образцы<br />
представлены в статье Д.С.Солоницына<br />
и А.Н.Пьянова. Влажность образцов находилась<br />
в диапазоне 8-10%.<br />
При определении значений предела прочности<br />
образцов при изгибе вдоль волокон<br />
древесины слоёв по пласти и по кромке<br />
контрольный образец устанавливают симметрично<br />
в изгибающем устройстве на двух<br />
опорах – с пролётом, равным 18-кратной<br />
высоте (испытания по кромке) или 30-<br />
кратной толщине (испытания по пласти)<br />
образца (рис. 1). Нагрузка на образец прикладывается<br />
поступательным движением<br />
так, чтобы её максимальная величина достигалась<br />
за 300±120 с. Нагрузка увеличивается<br />
с постоянной скоростью движения<br />
нагружающего устройства, не превышающей<br />
0,003h мм/с (h – высота образца).<br />
Результаты испытаний обрабатываются в<br />
соответствии со специализированной программой.<br />
При проведении испытаний по определению<br />
значения предела прочности при<br />
растяжении вдоль волокон древесины<br />
слоёв контрольный образец устанавливают<br />
между зажимами разрывной машины, что с<br />
максимальной эффективностью обеспечивает<br />
растяжение без изгиба (рис. 2). Длина<br />
участка образца между захватами испытательной<br />
машины должна быть не менее<br />
1000 мм. Нагружение происходит равномерно<br />
до разрушения образца.<br />
Для определения значений предела прочности<br />
при сжатии вдоль и поперёк волокон<br />
древесины слоёв, а также перпендикулярно<br />
плоскости слоёв шпона к образцу<br />
прилагается осевая нагрузка – с помощью<br />
сферически зафиксированных головок,<br />
которые обеспечивают сжатие образца<br />
без изгиба. После приложения начальной<br />
нагрузки проверяют нагрузочные головки,<br />
для того чтобы предотвратить угловое<br />
смещение (рис. 3). Нагрузка прилагается с<br />
постоянной скоростью так, чтобы максимальная<br />
величина нагрузки достигалась за<br />
300±120 с.<br />
В нормативном документе – Стандарте<br />
организации (СТО), который совместно<br />
разработан ЦНИИСКом имени<br />
В.А.Кучеренко и ООО «СТОД», – установлены<br />
нормы показателей прочности, которыми<br />
надо руководствоваться при проведении<br />
контрольных заводских испытаний<br />
материала на производстве.<br />
10
Рис.1. Испытание бруса <strong>Ultralam</strong> на изгиб Рис.2. Испытание бруса <strong>Ultralam</strong> на растяжение<br />
Рис.3. Испытание бруса <strong>Ultralam</strong> на сжатие<br />
11
ПРОИЗВОДСТВО<br />
Рис. 4. Величины частоты значений предела прочности<br />
материала <strong>Ultralam</strong> при изгибе по пласти<br />
Рис. 5. Величины частоты значений предела прочности<br />
материала <strong>Ultralam</strong> при изгибе по кромке<br />
Рис. 6. Величины частоты значений предела прочности материала <strong>Ultralam</strong><br />
при растяжении вдоль волокон древесины слоёв<br />
Остановимся вначале на результатах<br />
проведения наиболее массовых испытаний<br />
– испытаний на изгиб с нагружением<br />
по пласти и кромке. Они представлены на<br />
рис. 4, 5.<br />
Анализ результатов испытаний на изгиб<br />
по пласти показал: при объёме совокупности,<br />
равном 1242 результатам, значения<br />
показателей прочности материала <strong>Ultralam</strong><br />
R преимущественно находятся в диапазоне<br />
от 48 до 80 МПа; при объёме совокупности,<br />
равном 199 результатам, значения показателей<br />
прочности материала <strong>Ultralam</strong> X<br />
преимущественно находятся в диапазоне<br />
от 38 до 66 МПа. Все указанные значения<br />
соответствуют нормативным показателям<br />
прочности.<br />
Примерно аналогичную картину показывает<br />
анализ результатов испытаний по определению<br />
значения предела прочности при<br />
изгибе по кромке: при объёме совокупности,<br />
равном 1202 результатам, значения показателей<br />
прочности материала <strong>Ultralam</strong> R<br />
находятся преимущественно в диапазоне<br />
от 48 до 60 МПа; в 198 результатах чаще всего<br />
(20%) встречается значение показателя<br />
прочности материала <strong>Ultralam</strong> X, составляющее<br />
44 МПа, а остальные значения показателя<br />
прочности находятся в диапазоне от<br />
34 до 60 МПа.<br />
Анализ результатов испытаний при растяжении<br />
вдоль волокон древесины слоёв<br />
показывает: при объёме совокупности,<br />
равном 942 результатам, больше половины<br />
общего числа результатов составляют показатели<br />
прочности материала <strong>Ultralam</strong> R,<br />
имеющие значения 38, 40, 42 и 44 МПа;<br />
при объёме совокупности, равном 198 результатам,<br />
значения показателя прочности<br />
материала <strong>Ultralam</strong> X (на 80%) находятся в<br />
диапазоне от 28 до 42 МПа (рис. 6).<br />
Анализ результатов испытаний по определению<br />
значения предела прочности при<br />
сжатии вдоль волокон древесины слоёв показывает:<br />
при объёме совокупности, равном<br />
430 результатам, значения показателя<br />
прочности материала <strong>Ultralam</strong> R находятся<br />
в диапазоне от 36 до 64 МПа, причём половина<br />
результатов имеет значения показателей<br />
прочности, равные 48, 50 и 54 МПа;<br />
при объёме совокупности, равном 81 результату,<br />
значения показателя прочности<br />
материала <strong>Ultralam</strong> X (на 75%) находятся в<br />
диапазоне от 38 до 46 МПа (рис. 7).<br />
Примерно аналогичная картина наблюдается<br />
при анализе результатов испытаний<br />
по определению значения предела прочности<br />
при сжатии перпендикулярно плоскости<br />
слоёв шпона: при объёме совокупности,<br />
равном 434 результатам, значения показателя<br />
прочности материала <strong>Ultralam</strong> R,<br />
12
равные 3,0; 3,5 и 4,0 МПа, составляют более<br />
3/4 всех результатов испытаний. Из 84 результатов<br />
контрольных испытаний материала<br />
<strong>Ultralam</strong> X 75% показателей прочности<br />
имеют значения 4,0; 4,5 и 5,0 МПа (рис. 8).<br />
Рис. 7. Величины частоты значений предела прочности материала <strong>Ultralam</strong><br />
при сжатии вдоль волокон древесины слоёв<br />
ВЫВОД<br />
Значения показателей прочности материала<br />
<strong>Ultralam</strong> R и материала <strong>Ultralam</strong> X при<br />
различных видах напряжённого состояния<br />
на протяжении длительного (1 год) периода<br />
проведения контрольных заводских<br />
испытаний не меньше норм соответствующих<br />
показателей прочности материала,<br />
установленных в нормативном документе<br />
(СТО), и даже в целом (по совокупности)<br />
значительно превышают эти нормы.<br />
Рис. 8. Величины частоты значений предела прочности материала <strong>Ultralam</strong><br />
при сжатии перпендикулярно плоскости слоёв шпона<br />
Список<br />
литературы<br />
1. EN 14374:2004.<br />
Timber structures – Structural laminated<br />
veneer lumber – Requirements. Деревянные<br />
конструкции. Строительный брус клеёный<br />
из шпона. Требования.<br />
2. EN 326-1:1994.<br />
Wood-base panels – Sampling, cutting and<br />
inspection – Part 1: Sampling and cutting<br />
of test pieces and expression of test results.<br />
Плиты древесные. Отбор образцов для<br />
испытаний, раскрой и контроль. Ч. 1.<br />
Отбор и раскрой образцов для испытаний<br />
и оценка результатов.<br />
3. EN 408:2003.<br />
Timber structures – Structural timber and<br />
glued laminated timber – Determination of<br />
some physical and mechanical properties.<br />
Конструкции деревянные. Лесоматериалы<br />
строительные и слоистые клеёные. Определение<br />
некоторых физических и механических<br />
свойств.<br />
13
НОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ<br />
Нормирование<br />
требований<br />
к многослойному клеёному<br />
из однонаправленного<br />
шпона материалу<br />
и конструкциям<br />
на его основе<br />
Л.М. Ковальчук,<br />
засл. деятель науки РФ, д-р техн. наук – ЦНИИСК имени В.А. Кучеренко<br />
До последнего времени в нашей стране отсутствовали<br />
специальные нормативные документы,<br />
в которых были бы сформулированы<br />
специфичные требования к клеёному материалу<br />
типа LVL. Поэтому обычно пользовались основными<br />
положениями зарубежных норм [1, 2].<br />
Первым документом, в котором содержались<br />
требования к качеству материала при его изготовлении,<br />
были технические условия (ТУ) [3],<br />
разработанные ЦНИИСКом совместно с заводом<br />
в г. Нягань.<br />
После начала серийного выпуска многослойного<br />
материала на заводе «Талион Терра» применительно<br />
к осуществляемой там технологии<br />
изготовления были разработаны соответствующие<br />
ТУ [4, 5].<br />
В указанных технических условиях приведены<br />
сортамент продукции, требования к материалам,<br />
физико-механические характеристики, методы<br />
испытаний, правила приёмки, хранения и транспортирования<br />
и т.п.<br />
Для определения степени соответствия<br />
уровня качества выпускаемой продукции<br />
требованиям указанных ТУ ЦНИИСК имени<br />
В.А. Кучеренко провёл сертификационные<br />
испытания на предприятиях в Нягани и<br />
Торжке.<br />
Так как LVL относится к классу древесных<br />
материалов, общие положения по его<br />
применению в строительных конструкциях<br />
частично содержатся в нормативных документах<br />
по проектированию деревянных<br />
конструкций [6]. Поскольку специальные<br />
14<br />
нормативные документы, в которых учитывалась<br />
бы специфика применения рассматриваемого<br />
материала, отсутствовали, то<br />
ЦНИИСК им. Кучеренкои ООО «СТОД»<br />
разработали новый нормативный документ –<br />
Стандарт организации (СТО).<br />
Цели и задачи разработки, а также порядок<br />
выполнения требований стандартов организаций<br />
установлены Федеральным законом от 27.<br />
12. 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»,<br />
а правила их разработки – ГОСТ Р 1.4 – 2004<br />
«Стандартизация в Российской Федерации.<br />
Стандарты организаций. Общие положения».<br />
Ниже изложены основные положения упомянутого<br />
СТО, а также соображения автора статьи<br />
о дальнейшем совершенствовании последнего.<br />
Не исключено, что некоторые изменения<br />
будут внесены даже в первый период действия<br />
этого документа.<br />
ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛА<br />
Положения стандарта распространяются на<br />
применяемый в несущих и ограждающих строительных<br />
конструкциях многослойный клеёный<br />
материал из лущёного, преимущественно однонаправленного<br />
вдоль волокон древесины, шпона<br />
хвойных пород (далее <strong>Ultralam</strong>). Стандарт<br />
является основополагающим нормативным<br />
документом, подлежащим соблюдению при<br />
проектировании, изготовлении, применении<br />
конструкций на основе <strong>Ultralam</strong>, оформлении<br />
заказов и договоров на их поставку и продажу.<br />
Решение о применении стандарта и его обязательном<br />
соблюдении принимается самостоятельно<br />
организацией путём оформления соответствующего<br />
приказа её руководства.<br />
Конструкции с использованием материала<br />
<strong>Ultralam</strong> могут применяться в жилищном, общественном,<br />
промышленном и других отраслях<br />
строительства в качестве самостоятельных<br />
несущих конструкций (балок, прогонов и т.п.),<br />
элементов более сложных конструкций (поясов<br />
и решёток ферм, каркасов панелей и т.п.) или<br />
частей ограждающих конструкций.<br />
Стандарт может быть применён для целей сертификации.<br />
Положения стандарта распространяются<br />
на использование <strong>Ultralam</strong> в Российской<br />
Федерации. Вместе с тем изложенные в стандарте<br />
требования также гармонизированы с требованиями<br />
европейского стандарта EN 14374:2004<br />
и американского стандарта ASTM 5456-06, что<br />
облегчает поставку продукции в другие страны.<br />
Однако это не исключает необходимости полного<br />
выполнения требований соответствующих<br />
зарубежных стандартов при экспорте материала.<br />
КЛАССИФИКАЦИЯ<br />
<strong>Ultralam</strong> изготовляют нескольких типов в<br />
зависимости от направления волокон и сорта<br />
слоёв шпона (табл. 1), оговорённых в соответствующих<br />
технических условиях.<br />
Наиболее перспективно применение<br />
материала <strong>Ultralam</strong> R. По физико-механическим<br />
показателям он значительно лучше<br />
цельной и клеёной древесины.
Тип<br />
материала<br />
<strong>Ultralam</strong> R s<br />
<strong>Ultralam</strong> R<br />
<strong>Ultralam</strong> X<br />
Характеристика<br />
Все слои шпона<br />
имеют параллельное<br />
направление волокон,<br />
для изготовления<br />
используется шпон<br />
высших сортов<br />
Все слои шпона<br />
имеют параллельное<br />
направление волокон<br />
Отдельные слои<br />
шпона имеют<br />
перпендикулярное<br />
направление волокон<br />
Область применения<br />
Преимущественно в<br />
наиболее ответственных<br />
несущих конструкциях<br />
Преимущественно в<br />
несущих конструкциях<br />
В несущих и<br />
ограждающих<br />
конструкциях<br />
ТАБЛИЦА 1<br />
менение аналогичных фенолоформальдегидных<br />
смол зарубежного или российского<br />
производства, обеспечивающих выделение<br />
из <strong>Ultralam</strong> вредных веществ, допускаемых<br />
для класса эмиссии Е1. Влажность <strong>Ultralam</strong><br />
находится в пределах 8-12%.<br />
Величина показателя шероховатости<br />
поверхности брусьев и плит <strong>Ultralam</strong> R<br />
по ГОСТ 7016-82 должна быть не более<br />
320 мкм или соответствовать уровню<br />
качества обработки поверхности эталонного<br />
образца.<br />
Брусья и плиты <strong>Ultralam</strong> должны быть обрезаны<br />
под прямым углом. Рез должен быть<br />
ровным и чистым. Величина косины не<br />
должна превышать 2 мм на 1 м длины (высоты)<br />
кромки. В плитах <strong>Ultralam</strong> не допускается<br />
продольная и поперечная покоробленность.<br />
Отклонение от прямолинейности кромок<br />
брусьев и плит не должно превышать 1,5 мм<br />
на 1 м длины (высоты) кромки.<br />
Физико-механические свойства материала<br />
должны соответствовать требованиям,<br />
указанным в табл. 3.<br />
ТАБЛИЦА 2<br />
Толщина,<br />
Ширина (высота), мм<br />
мм 200 225 260 300 360 450 500 600 700 800 900 1000 1200 1250<br />
27 + + + + +<br />
30 + + + + +<br />
33 + + + + + +<br />
39 + + + + + + +<br />
45 + + + + + + + +<br />
51 + + + + + + + + +<br />
63 + + + + + + + + + + +<br />
75 + + + + + + + + + + + + +<br />
100 + + + + + + + + + + + + + +<br />
Примечание. Длина серийно изготовляемых стандартных элементов – от 2500 до 20500 мм с градацией 500 мм.<br />
Допускается изготовление элементов с другой градацией по заказам потребителей.<br />
СОРТАМЕНТ<br />
<strong>Ultralam</strong> изготовляют в виде плит<br />
и брусьев длиной от 2500 до 20500 мм<br />
с градацией 500 мм, шириной от 40 до 1250 мм,<br />
высотой (толщиной) от 19 до 106 мм. Предельные<br />
отклонения по длине составляют<br />
±5 мм, по ширине ± 2 мм. Отклонения по<br />
толщине: от + (0,8+0,03δ) до – (0,4+0,03<br />
δ), где δ – толщина плиты или бруса. В<br />
пределах указанных размеров продукция<br />
отпускается по индивидуальным заказам.<br />
Сейчас наиболее часто заказывают<br />
следующие размеры (мм): толщина – 30,<br />
39, 63; ширина – 40, 60, 120, 200; длина –<br />
1100, 2020, 3000, 4100, 4200, 5100, 6000,<br />
12000.<br />
Не отрицая в принципе целесообразности<br />
производства продукции по отдельным<br />
заказам, что характерно при индивидуальном<br />
проектировании и строительстве, всё<br />
же перспективно изготовление конструкций<br />
на основе серийно изготовляемых элементов<br />
– брусьев и плит. Поэтому в проекте<br />
СТО приведён сортамент стандартных<br />
элементов из материала <strong>Ultralam</strong> (табл. 2).<br />
ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ<br />
Для изготовления шпона используют круглые<br />
лесоматериалы хвойных пород (сосны,<br />
ели, лиственницы) I - III сортов по ГОСТ<br />
9463-88. Для склеивания шпона используется<br />
жидкий фенолоформальдегидный клей<br />
Hexion PF179 или PF180. Возможно при-<br />
УЧЁТ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА ПРИ<br />
ПРОЕКТИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИЙ<br />
Как отмечалось, при проектировании<br />
и применении конструкций с использованием<br />
<strong>Ultralam</strong> следует максимально<br />
выполнять общие для деревянных<br />
конструкций требования [6]. Особенно<br />
это относится к расчёту конструкций.<br />
В рассматриваемом проекте СТО содержатся<br />
дополнительные или изменённые требования.<br />
Учитывая особенность <strong>Ultralam</strong>,<br />
в СТО приведены классы эксплуатации<br />
конструкций в зависимости от допускаемой<br />
температуры и влажности окружающего<br />
воздуха. Они определяют важный показатель<br />
– влажность материала, которая, как<br />
отмечалось, должна быть 8-12%.<br />
15
НОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ<br />
Предел прочности, МПа,<br />
не менее<br />
При сжатии вдоль волокон<br />
древесины слоёв<br />
Значение показателя для<br />
материала типа<br />
R s R X<br />
39 36 30<br />
При сжатии поперёк волокон<br />
древесины слоёв 7 5 10<br />
При сжатии перпендикулярно<br />
плоскости слоёв шпона 3 3 4<br />
При изгибе вдоль волокон<br />
древесины слоёв по кромке 41 41 30<br />
При изгибе вдоль волокон<br />
древесины слоёв по пласти 54 42 37<br />
При растяжении вдоль<br />
волокон древесины слоёв 41 34 27<br />
ТАБЛИЦА 3<br />
Примечание. Все испытания проводятся по методике EN 14374:2004.<br />
Класс эксплуатации 1 характеризуется тем,<br />
что средняя влажность материала при температуре<br />
окружающего воздуха 20°С и относительной<br />
влажности последнего, превышающей<br />
65% в течение только нескольких недель<br />
в году, должна быть в пределах 8–12%.<br />
Класс эксплуатации 2 характеризуется<br />
тем, что средняя влажность материала при<br />
температуре окружающего воздуха 20°С<br />
и относительной влажности последнего,<br />
превышающей 85% в течение только нескольких<br />
недель в году, не должна превышать<br />
20%.<br />
Класс эксплуатации 3 характеризуется<br />
климатическими условиями, в которых<br />
влажность материала выше влажности во<br />
2-м классе эксплуатации.<br />
Указываются возможность применения<br />
конструкций без каких-либо защитных мер<br />
при 1-м классе эксплуатации и необходимость<br />
защиты при 2-м и 3-м классах.<br />
В проекте СТО приведены рекомендуемые<br />
расчётные характеристики материала<br />
<strong>Ultralam</strong>, что особенно важно при проектировании<br />
конструкций. Из табл. 4 видно,<br />
что этот материал обладает более высокой<br />
прочностью, чем древесина.<br />
Вполне понятно, что указанные в документе<br />
величины показателей в дальнейшем будут<br />
уточняться по мере совершенствования<br />
процесса изготовления и методики форми-<br />
Вид напряжённого<br />
состояния<br />
Изгиб вдоль волокон:<br />
при нагружении кромки<br />
при нагружении пласти<br />
Древесина (цельная,<br />
клеёная)<br />
1-й<br />
сорт<br />
2-й<br />
сорт<br />
3-й<br />
сорт<br />
ФСФ из<br />
березы<br />
толщиной<br />
8 мм и<br />
более<br />
Фанера<br />
ФСФ из<br />
лиственницы<br />
толщиной<br />
8 мм и более<br />
ФСБ<br />
толщиной<br />
7 мм и<br />
более<br />
15 14 10 16 18 33<br />
<strong>Ultralam</strong> R<br />
R s R Х I<br />
Изгиб поперёк волокон - - - 6,5 11 25 - - - -<br />
Сжатие вдоль волокон 15 14 10 12 17 28 25,5 23,5 19,5 22<br />
Сжатие поперёк волокон 1,8 1,8 1,8 8,5 13 23 4,3 3,5 6,8 3,8<br />
Сжатие перпендикулярно<br />
плоскости слоёв<br />
Растяжение вдоль<br />
волокон<br />
Растяжение поперёк<br />
волокон<br />
27<br />
35,5<br />
26,5<br />
27,5<br />
- - - 4 - 8 1,9 1,7 1,9 1,7<br />
12 9 - 14 9 32 26,5 22,5 17,5 16,5<br />
0,35 0,3 0,25 9 7,5 24 - 0,7 - -<br />
Скалывание вдоль<br />
волокон по клеевому шву 2,1 2,1 2,1 0,8 0,6 1,8 - 2,6 2,6 -<br />
19,5<br />
24<br />
ТАБЛИЦА 4<br />
23,5<br />
22,5<br />
Скалывание поперёк<br />
волокон по клеевому шву<br />
Модуль упругости вдоль<br />
волокон<br />
1 0,7 0,6 0,8 0,5 1,8 - 1,1 1,1 -<br />
10 000 9 000 7 000 12 000 ~15 600 ~14 000 ~10 800 ~12 700<br />
Примечания: 1. Все значения показателей древесины и фанеры взяты из СТО 36554501-002-2006.<br />
2. Значения расчётных сопротивлений и модулей упругости даны в МПа.<br />
16
рования самих характеристик. В равной степени<br />
это относится и к указанным в проекте<br />
величинам модуля упругости, которые находятся<br />
в диапазоне 10800 МПа (для <strong>Ultralam</strong><br />
типа Х) до 15600 (для <strong>Ultralam</strong> типа R S ),<br />
расчётные характеристики приведены в<br />
статье Солоницына Д.С., Пьянова А.Н.<br />
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ<br />
ULTRALAM И КОНСТРУКЦИЙ С ЕГО<br />
ПРИМЕНЕНИЕМ ПРИ ХРАНЕНИИ И<br />
МОНТАЖЕ<br />
При изготовлении уровень качества материала<br />
обеспечивается и контролируется<br />
на предприятии-изготовителе согласно требованиям<br />
Технологического регламента и<br />
Технических условий. Поэтому важно обеспечить<br />
его сохранность на последующих стадиях<br />
применения. Эти сведения содержатся<br />
в соответствующих разделах СТО.<br />
Поставляемые предприятием брусья или<br />
плиты <strong>Ultralam</strong> должны иметь чёткую маркировку,<br />
содержащую:<br />
- наименование страны и предприятияизготовителя;<br />
- условное обозначение продукции;<br />
- количество брусьев / плит в пакете;<br />
- размеры брусьев / плит;<br />
- обозначение национального знака<br />
соответствия для сертифицированной<br />
продукции по ГОСТ Р 50460-92;<br />
- знак СЭ маркировки для продукции,<br />
сертифицированной по европейскому<br />
стандарту.<br />
Примечание. По согласованию с потребителем<br />
допускается:<br />
- наносить маркировку через брус / плиту;<br />
- ставить штамп на любой стороне бруса /<br />
плиты.<br />
Пакет брусьев / плит упаковывают пятислойной<br />
полиэтиленовой плёнкой со слоем<br />
крафт-бумаги. По согласованию с потребителем<br />
брусья / плиты могут быть упакованы<br />
другими упаковочными материалами,<br />
обеспечивающими их защиту от попадания<br />
влаги. При герметичной упаковке нижняя<br />
поверхность защитного покрытия должна<br />
иметь перфорацию для отвода конденсата<br />
и попавшей воды при нарушении целости<br />
покрытия.<br />
Во время хранения и монтажа конструкций<br />
должна быть исключена возможность<br />
действия на них атмосферных осадков и<br />
прямого воздействия на них солнечных<br />
лучей. Складирование и хранение конструкций<br />
и их элементов на строительной<br />
площадке должно осуществляться на специально<br />
отведённом участке с обеспечением<br />
отвода грунтовых, талых и ливневых вод.<br />
При складировании на строительной<br />
площадке конструкции должны быть освобождены<br />
снизу от упаковочной плёнки для<br />
обеспечения их проветривания.<br />
Монтаж конструкций необходимо осуществлять<br />
только при наличии проекта производства<br />
работ и выполнении его требований,<br />
в том числе:<br />
- продолжительность монтажа, в течение<br />
которого конструкции могут подвергаться<br />
увлажнению, не должна превышать 3-5<br />
дней;<br />
- при наличии защитного плёночного покрытия<br />
продолжительность монтажа может<br />
быть увеличена до 15-20 дней.<br />
Продолжительность между установкой<br />
конструкций в проектное положение и устройством<br />
кровли должна быть минимальной.<br />
На заводе-изготовителе на видимой поверхности<br />
каждого элемента или упаковки<br />
должно быть прикреплено предупреждение:<br />
«Предохранять от атмосферных осадков,<br />
солнечных лучей, механических повреждений<br />
и загрязнения».<br />
ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ<br />
ULTRALAM ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ<br />
КОНСТРУКЦИЙ НА ЕГО ОСНОВЕ<br />
ЦНИИСК и «Элст-Строй» совместно с<br />
производителями материала проводят обширные<br />
исследования по изучению поведения<br />
материала при различных эксплуатационных<br />
воздействиях.<br />
Как и все материалы на основе древесины,<br />
<strong>Ultralam</strong> восприимчив к увлажнению.<br />
Поэтому рассматривались различные виды<br />
воздействия влаги на материал. При равномерном<br />
по сечению увлажнении конструкций<br />
из <strong>Ultralam</strong> наблюдается значительное<br />
уменьшение прочности, но при последующем<br />
высушивании до исходного состояния<br />
она практически восстанавливается. Более<br />
опасно неравномерное увлажнение, которое<br />
чаще всего происходит со стороны торцов<br />
элементов конструкции. При цикличном<br />
действии увлажнение-высушивание<br />
наблюдается расслоение материала.<br />
Исследования, подробные результаты<br />
которых будут в дальнейшем опубликованы,<br />
позволили уже сейчас сделать выводы,<br />
нашедшие отражение в СТО:<br />
- конструкции из <strong>Ultralam</strong> в нормальных<br />
температурно-влажностных условиях,<br />
характерных для первого класса эксплуатации,<br />
могут применяться без каких-либо<br />
ограничений;<br />
- в условиях эксплуатации, характерных для<br />
второго и третьего классов, необходимо<br />
защищать материал от увлажнения. Способы<br />
защиты указываются в СТО.<br />
В СТО рассматриваются как конструкционные,<br />
так и химические меры защиты.<br />
Отмечается, что конструкционные меры,<br />
обеспечивающие просыхание элементов из<br />
<strong>Ultralam</strong> и их защиту от увлажнения, обязательны<br />
– независимо от срока службы здания<br />
или сооружения, а также от того, проводится<br />
химическая защита древесины или<br />
нет. В тех случаях, когда <strong>Ultralam</strong> имеет повышенную<br />
начальную влажность и быстрое<br />
просыхание элементов из него затруднено,<br />
а также в случаях, когда конструкционными<br />
мерами нельзя устранить постоянное<br />
или периодическое увлажнение, в СТО<br />
рекомендуются соответствующие химические<br />
меры защиты.<br />
Конструкции, эксплуатируемые на открытом<br />
воздухе, должны иметь сплошное<br />
массивное сечение. Их следует проектировать<br />
с зазорами между элементами вне зон<br />
соединений, которые способствуют более<br />
быстрому просыханию конструкций в процессе<br />
их эксплуатации.<br />
В СТО указано, что в открытых сооружениях<br />
необходимо использовать средства,<br />
17
НОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ<br />
предохраняющие элементы конструкций<br />
из <strong>Ultralam</strong> от прямого попадания на них<br />
атмосферной влаги. Последние должны<br />
быть открытыми, хорошо проветриваемыми,<br />
по возможности доступными во всех<br />
частях для осмотра, а также для проведения<br />
профилактического ремонта, включающего<br />
работы по химической защите элементов<br />
конструкций и её возобновляемости.<br />
В ограждающих конструкциях отапливаемых<br />
зданий и сооружений должна быть<br />
исключена возможность накопления влаги<br />
в процессе их эксплуатации. В панелях стен<br />
и плитах покрытий следует предусматривать<br />
вентиляционные продухи, сообщающиеся<br />
с наружным воздухом, а в случаях, предусмотренных<br />
теплотехническим расчётом,<br />
использовать пароизоляционный слой.<br />
В СТО указано, что выбор химических<br />
средств и методов защиты конструкций<br />
из <strong>Ultralam</strong> в первую очередь зависит от<br />
предполагаемых условий эксплуатации,<br />
назначения и степени ответственности.<br />
В документе в качестве справочных сведений<br />
приведены схемы защитной обработки<br />
конструкций из <strong>Ultralam</strong> в зависимости от<br />
их назначения.<br />
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ<br />
БЕЗОПАСНОСТИ<br />
Область применения строительных конструкций,<br />
а следовательно, объём применения<br />
в значительной степени определяются их пожарно-техническими<br />
свойствами. Чем более<br />
пожароопасны материал или конструкция,<br />
тем уже область их применения.<br />
Это ограничение вытекает из противопожарных<br />
требований Технического регламента<br />
о требованиях пожарной безопасности<br />
(Федеральный закон от 22 июля 2008 г.<br />
N 123-ФЗ) (далее по тексту – ТР), действующих<br />
противопожарных норм строительного<br />
проектирования.<br />
Анализ результатов соответствующих<br />
испытаний показал: <strong>Ultralam</strong> относится<br />
к горючим, умеренно воспламеняемым<br />
материалам. Поэтому согласно СНиП<br />
21-01-97* конструкции из <strong>Ultralam</strong> могут<br />
применяться без каких-либо ограничений<br />
только в зданиях V степени огнестойкости<br />
и класса пожарной опасности С3, т.е.<br />
в одно- и двухэтажных зданиях с площадью<br />
этажа не более 1200 м 2 .<br />
Следует подчеркнуть, что вышеуказанное<br />
относится к подавляющей части конструкций<br />
деревянного малоэтажного домостроения.<br />
Пределы огнестойкости и классы пожарной<br />
опасности строительных конструкций<br />
на основе <strong>Ultralam</strong> устанавливаются по результатам<br />
стандартных огневых испытаний.<br />
Без их проведения может быть проведена<br />
18<br />
оценка пределов огнестойкости конструкций<br />
расчётно-аналитическим методом –<br />
по итогам анализа результатов испытаний<br />
конструкций, подобных той, предел огнестойкости<br />
которой требуется установить.<br />
Указанное выше относится к случаям применения<br />
конструкций на основе <strong>Ultralam</strong><br />
в зданиях и сооружениях спортивнозрелищного<br />
и т.п. назначения с пребыванием<br />
в них большого количества людей.<br />
В таких случаях требуется осуществлять не<br />
только конструкционные меры огнезащиты,<br />
но и нанесение на поверхность конструкций<br />
огнезащитных покрытий (соответствующие<br />
рекомендации содержатся в<br />
стандарте).<br />
В заключение следует ещё раз подчеркнуть,<br />
что изложенные выше положения<br />
относятся к создаваемому впервые в нашей<br />
стране нормативному документу на многослойный<br />
древесный материал <strong>Ultralam</strong>.<br />
Поэтому по мере реализации его положений<br />
не исключена возможность внесения<br />
в текст при переиздании документа необходимых<br />
уточнений и дополнений. Авторы<br />
документа будут благодарны за замечания и<br />
предложения по совершенствованию упомянутого<br />
СТО, которые просьба направлять<br />
по адресу: lmk3@rambler.ru.<br />
Список<br />
литературы<br />
1. BS EN 14374:2004.<br />
Timber structures. Structural laminated<br />
veneer lumber. Requirements. Деревянные<br />
конструкции. Строительный брус<br />
клеёный из шпона. Требования.<br />
2. ASTM D 5456-06.<br />
Стандартная спецификация для оценки<br />
композиционного материала<br />
конструкционного назначения.<br />
3. ТУ 5366-022-55437273-2003.<br />
Брус клеёный из шпона.<br />
4. ТУ 5366-052-691009120-2008.<br />
Брус клеёный из шпона производства<br />
ООО «МЛТ».<br />
5. ТУ 5512-053-691009120-2008.<br />
Плита клеёная из шпона производства<br />
ООО «МЛТ».<br />
6. СТО 36554501-002-2006.<br />
Деревянные клеёные и цельнодеревянные<br />
конструкции. Методы проектирования<br />
и расчёта.<br />
7. Ковальчук Л.М.<br />
Строительные деревянные конструкции<br />
на основе серийно изготовляемых стандартных<br />
элементов // Деревообрабатывающая<br />
пром-сть. – 2009. – № 4.
НОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ<br />
Нормирование<br />
расчётных сопротивлений<br />
многослойного клеёного<br />
из шпона материала<br />
<strong>Ultralam</strong><br />
Д.С. Солоницын, А.Н. Пьянов –<br />
ЦНИИСК имени В.А. Кучеренко<br />
20<br />
Пути дальнейшего совершенствования<br />
деревянных конструкций прямо связаны<br />
с разработкой и внедрением новых технологий<br />
производства изделий на основе<br />
древесины, а также с рациональным использованием<br />
современных материалов в<br />
строительстве. Многослойный клеёный из<br />
шпона материал торговой марки <strong>Ultralam</strong> –<br />
один из таких материалов. С каждым годом<br />
потребление такого материала по всему<br />
миру растёт не только в области строительства,<br />
но и в производстве мебели, лестниц,<br />
оконных и дверных блоков, сборных панелей<br />
для каркасных домов и др.<br />
В России его применение ограничивается<br />
наиболее простыми конструкциями, причём<br />
часто проектирование ведётся с 4-кратным<br />
запасом, что увеличивает стоимость<br />
строительства. Широкий ряд достоинств<br />
позволяет говорить о применении такого<br />
материала в более важных, ответственных<br />
конструкциях (рамах, балках, фермах) с использованием<br />
унифицированных элементов.<br />
Одна из существенных причин малого<br />
использования многослойного клеёного<br />
из шпона материала в несущих конструкциях<br />
зданий и сооружений – недостаточная<br />
изученность его физико-механических<br />
свойств. Данная работа выполнялась<br />
с целью введения основных прочностных<br />
характеристик материала <strong>Ultralam</strong> в нормативные<br />
документы.<br />
Основные нормируемые показатели прочности<br />
конструкционных строительных материалов<br />
на основе древесины – нормативное<br />
и расчётное сопротивления (R н ; R) [2],<br />
которые определяются по результатам проведения<br />
стандартных испытаний при основных<br />
видах напряжённого состояния с учётом<br />
статистической изменчивости показателей<br />
прочности и разной степени обеспеченности<br />
(доверительной вероятности).<br />
Для определения расчётных показателей<br />
прочности древесных материалов [1]<br />
известны два подхода. Первый был впервые<br />
изложен в 1955 г. в нормах расчёта деревянных<br />
конструкций и основан на использовании<br />
в качестве исходных характеристик<br />
прочности показателей временного сопротивления<br />
Rвр малых чистых образцов. Второй<br />
способ определения был использован<br />
при подготовке главы СНиП II-25-80 [2].<br />
Он состоит в том, что за исходные характеристики<br />
прочности принимаются показатели<br />
временного сопротивления Rвр,<br />
полученные по результатам проведения испытаний<br />
образцов, вырезанных из заготовок<br />
с натуральными размерами сечения и с<br />
присущими данному материалу пороками,<br />
оказывающими влияние на механические<br />
показатели конструкционной древесины.<br />
При нормировании расчётных показателей<br />
многослойного материала <strong>Ultralam</strong><br />
с учётом особенностей, присущих этому<br />
специфичному материалу (в частности,<br />
особенностей, исключающих понятие «чистого»<br />
материала), наиболее приемлемым<br />
считается второй подход. В качестве исходных<br />
данных для формирования показателей<br />
прочности материала использовали результаты<br />
проведённых испытаний образцов<br />
из <strong>Ultralam</strong> различных типов (R S , R, X, I)<br />
на заводе «Талион Терра» (г. Торжок) (табл. 1).<br />
Временные сопротивления образцов определяли<br />
для основных видов напряжённого<br />
состояния: растяжения, сжатия, изгиба, скалывания.<br />
Размеры образцов для соответствующих<br />
испытаний показаны на рисунке.<br />
Испытания проводили на машинах системы<br />
«Zwick Roell» со скоростью нагружения<br />
0,6±0,3 мм/мин. Центрирование<br />
образцов при действии растягивающей<br />
нагрузки обеспечивалось конструкцией захватов<br />
разрывной машины, при действии<br />
сжимающей нагрузки – приспособлением<br />
с опорой. Испытания на изгиб при определении<br />
предела прочности проводили с приложением<br />
нагрузки в третях пролёта.<br />
Результаты кратковременных испытаний<br />
обрабатывали методом математической<br />
статистики [3], включающим получение<br />
основных статистических показателей:<br />
среднего арифметического M, квадратичного<br />
отклонения σ, вариационного<br />
коэффициента V, средней ошибки m, показателя<br />
точности P. За кратковременные<br />
пределы прочности для каждой группы образцов<br />
принимали среднее арифметическое<br />
результатов испытаний. Поскольку испытания<br />
проводили на образцах различной<br />
влажности (5-10%), то полученные результаты<br />
согласно требованиям [2, 4, 5, 6] были<br />
приведены к влажности 12%. Величину<br />
предела прочности вычисляли по формуле<br />
где s w<br />
– предел прочности при влажности W,<br />
МПа; a – коэффициент, равный: 0,04 – при сжатии<br />
и изгибе; 0,01 – при растяжении;<br />
0,03 – при срезе и скалывании;<br />
W – влажность образца, %.
Огнезащитные составы<br />
Феникс ДП<br />
Биозащитные и защитнодекоративные<br />
составы<br />
Адгезия, МПа<br />
— 1,1<br />
Сколтекс-ПР 1,4<br />
Belinka toplasur 1,1<br />
Belinka exteriеr 1,9<br />
Pinotex Doors & Windows 1,3<br />
ТАБЛИЦА 1<br />
Экспериментально определённые величины<br />
временного сопротивления, нормативного<br />
сопротивления и коэффициента<br />
изменчивости приведены в табл. 2.<br />
Отправной показатель прочности<br />
конструкционных материалов, регламентирующий<br />
контролируемые уровни<br />
минимального временного сопротивления, –<br />
нормативное сопротивление R н .<br />
Величины нормативного сопротивления<br />
исследуемого материала определяли по величинам<br />
временного сопротивления R<br />
вр<br />
по<br />
формуле<br />
— 1,1<br />
Феникс ДБ<br />
Латик<br />
Сколтекс-ПР 1,4<br />
Belinka toplasur 0,9<br />
Belinka exteriеr 0,8<br />
Pinotex Doors & Windows 0,9<br />
— 1,2<br />
Belinka toplasur 0,8<br />
Belinka exteriеr 1,5<br />
где R<br />
вр<br />
– временное сопротивление при<br />
влажности 12%; h– множитель, зависящий от<br />
принятого уровня обеспеченности (доверительной<br />
вероятности) – для нормального распределения<br />
и обеспеченности по минимуму Р =<br />
0,95 h= 1,65; C V<br />
– коэффициент изменчивости,<br />
принятый по результатам испытаний.<br />
С учётом полученных результатов (табл. 2)<br />
и введением коэффициента K, учитывающего<br />
изменение прочности древесного материала<br />
при переходе от кратковременных<br />
стандартных испытаний к режиму нагружения<br />
в условиях эксплуатации, расчётное<br />
сопротивление R определяли по формуле<br />
ТАБЛИЦА 2<br />
Временные и нормативные<br />
сопротивления, МПа,<br />
коэффициенты<br />
изменчивости<br />
Сжатие<br />
Растяжение<br />
вдоль волокон<br />
древесины слоёв<br />
поперек волокон<br />
древесины слоёв<br />
перпендикулярно<br />
плоскости слоёв<br />
шпона<br />
вдоль волокон<br />
древесины слоёв<br />
поперек волокон<br />
древесины слоёв<br />
Величина показателя материала Ultrаlam типа<br />
R s R X I<br />
R вр<br />
R н С v<br />
R вр<br />
R H С v<br />
R вр<br />
R H С v<br />
R вр<br />
R H С v<br />
56,6 38,9 0,09 50,5 35,8 0,12 41,5 30,1 0,09 48,4 33,4 0,12<br />
9,2 6,5 0,08 9,0 5,3 0,2 18,5 10,3 0,21 8,8 5,8 0,14<br />
4,1 2,8 0,08 4,0 2,6 0,15 4,3 2,9 0,13 4,2 2,6 0,17<br />
49,3 40,8 0,08 44,4 34,1 0,13 39,9 26,5 0,19 40,4 25,5 0,21<br />
— — — 1,38 1,0 0,14 — — — — — —<br />
Изгиб<br />
Скалывание<br />
вдоль волокон<br />
древесины слоёв по<br />
кромке<br />
вдоль волокон<br />
древесины слоёв по<br />
пласти<br />
вдоль волокон слоёв<br />
шпона<br />
поперек волокон слоёв<br />
шпона<br />
64,3 41,4 0,11 54,4 40,7 0,09 45,7 29,6 0,15 49,8 36,0 0,09<br />
81,2 53,9 0,10 65,7 42,1 0,16 55,0 36,5 0,14 59,4 34,7 0,19<br />
— — — 6,2 3,9 0,22 6,2 3,9 0,22 — — —<br />
— — — 2,5 1,7 0,19 2,5 1,7 0,19 — — —<br />
21
КОНСТРУКЦИИ<br />
Расчётное сопротивление, МПа<br />
Сжатие<br />
Растяжение<br />
Изгиб<br />
Скалывание<br />
вдоль волокон древесины<br />
слоёв<br />
поперёк волокон<br />
древесины слоёв<br />
перпендикулярно<br />
плоскости слоёв шпона<br />
вдоль волокон древесины<br />
слоёв<br />
поперёк волокон<br />
древесины слоёв<br />
вдоль волокон древесины<br />
слоёв по кромке<br />
вдоль волокон древесины<br />
слоёв по пласти<br />
вдоль волокон слоёв<br />
шпона<br />
поперёк волокон слоёв<br />
шпона<br />
ТАБЛИЦА 3<br />
Величина показателя материала <strong>Ultralam</strong> типа<br />
R s R X I<br />
25,5 23,5 19,5 22,0<br />
4,3 3,5 6,8 3,8<br />
1,9 1,7 1,9 1,7<br />
26,5 22,5 17,5 16,5<br />
- 0,7 - -<br />
27,0 26,5 19,5 23,5<br />
35,5 27,5 24,0 22,5<br />
- 2,6 2,6 -<br />
- 1,1 1,1 -<br />
где R н – нормативное сопротивление при<br />
влажности 12% (табл. 2); К – коэффициент<br />
длительной прочности.<br />
Известные трудности при назначении<br />
расчётного сопротивления исследуемого<br />
материала связаны с определением величины<br />
коэффициента длительной прочности<br />
K. Следует учесть, что полученные расчётные<br />
сопротивления многослойного материала<br />
<strong>Ultralam</strong> соответствуют нормальному<br />
режиму эксплуатации. Принимается, что<br />
в этом случае величина коэффициента К<br />
равна 0,66; для других режимов эксплуатации<br />
вводятся переходные коэффициенты<br />
условий работы [5]. Полученные результаты<br />
свидетельствуют о том, что многослойный<br />
материал <strong>Ultralam</strong> прочнее сортовой<br />
древесины и берёзовой фанеры. Это обеспечивает<br />
возможность применения данного<br />
материала в строительных конструкциях<br />
с учётом его повышенной прочности.<br />
Результаты проведённой работы представлены<br />
в табл. 3.<br />
Размеры образцов, принятые при проведении испытаний материала <strong>Ultralam</strong> на:<br />
а – растяжение; б, в – сжатие; г – скалывание; д, е – изгиб;<br />
d – толщина плит, используемых для изготовления образцов<br />
Список<br />
литературы<br />
1. Знаменский Е.М.<br />
К нормированию расчётных сопротивлений<br />
конструкционной древесины: Сб.<br />
науч. трудов «Исследование зависимости<br />
прочности деревянных конструкций от<br />
технологии изготовления». – М., 1982.<br />
2. СНиП II-25-80<br />
Деревянные конструкции.<br />
3. Леонтьев Н.Л.<br />
Техника статистических вычислений. –<br />
М., 1966.<br />
4. Пособие по проектированию деревянных<br />
конструкций к СНиП II-25-80. –<br />
М., 1986.<br />
5. СТО 36554501-002-2006.<br />
Деревянные клеёные и цельнодеревянные<br />
конструкции. Методы проектирования<br />
и расчёта. – М., 2006.<br />
6. Рекомендации по расчётным характеристикам<br />
древесных плит. – М.: ЦНИИСК<br />
им. В.А. Кучеренко, 1982.<br />
22
Деревянные<br />
конструкции<br />
из бруса LVL -<br />
это выгодно!<br />
С.Б.Бардашев,<br />
генеральный директор ПКФ «Деревянные конструкции»<br />
Рис. 1. Использование LVL в стропильных системах<br />
Рис. 2. Реконструкция кровли сгоревшего корпуса Военно-медицинской академии<br />
Деревянные конструкции из бруса LVL<br />
(laminated veneer lumber) выгодно отличаются<br />
от других строительных материалов:<br />
они более экологичны, долговечны, имеют<br />
малую массу, быстромонтируемы, при<br />
сборке используется меньше подъёмной<br />
техники и не требуются сварочные работы<br />
(рис. 1). LVL экономичен во всех отношениях.<br />
Кроме того, деревянные конструкции<br />
эстетичны и хорошо сочетаются с<br />
большими витринами, окнами, витражами.<br />
LVL отлично сохраняет форму, не деформируется<br />
от сырости, устойчив к агрессивным<br />
средам, обладает большим запасом<br />
прочности и высокой несущей способностью<br />
при меньших размерах сечения. Имеющиеся<br />
технологии позволяют создавать<br />
безопорные деревянные конструкции с<br />
длиной пролёта до 120 м. Такие конструкции<br />
с успехом используются при строи-<br />
тельстве зимних садов, бассейнов, арочных<br />
конструкций, логистических центров, сельскохозяйственных<br />
комплексов, складов,<br />
при возведении купольных сооружений.<br />
LVL также широко применяется в каркасном<br />
домостроении, он практически незаменим<br />
при реконструкции старых зданий<br />
в условиях плотной застройки городского<br />
центра, когда затруднено использование<br />
тяжёлой строительной техники.<br />
РЕКОНСТРУКЦИЯ СТАРЫХ ЗДАНИЙ<br />
Использование LVL при реконструкции<br />
старых зданий позволяет сохранять истинный<br />
облик и традиции строительства предыдущих<br />
столетий.<br />
Покажем целесообразность использования<br />
LVL на двух примерах реконструкции<br />
строительных объектов в Санкт-Петербурге<br />
(рис. 2, 3).<br />
Реконструкция кровли сгоревшего<br />
корпуса Военно-медицинской академии<br />
(ул. Лебедева, 4).<br />
Почему использование LVL позволило<br />
провести реконструкцию объекта без нарушения<br />
его архитектуры?<br />
Конструкции из LVL при достаточном<br />
запасе прочности не требуют усиленного<br />
устройства фундамента и несущих конструкций,<br />
т. е. старый фундамент и несущие<br />
стены здания полностью сохраняются.<br />
Простота и малая масса конструкций из<br />
LVL позволяют провести монтаж без применения<br />
тяжёлых машин и механизмов.<br />
Материал великолепно поддаётся обработке<br />
любыми режущими инструментами.<br />
В конструкциях из LVL отсутствуют «мостики<br />
холода» по пустотам и крепёжным элементам,<br />
а также исключены явления, связанные<br />
с появлением конденсата и гниением.<br />
23
КОНСТРУКЦИИ<br />
Рис. 3. Реконструкция мансарды жилого дома (ул. Социалистическая, 14)<br />
Рис. 4. Проект учебно-спортивного комплекса (г. Томск)<br />
Эксплуатационные затраты при использовании<br />
LVL отсутствуют (при использовании<br />
же металла необходимо раз в 3-4 года<br />
обновлять покраску конструкций для предотвращения<br />
коррозии, что не всегда возможно<br />
из-за конструкции кровли).<br />
Реконструкция мансарды жилого дома<br />
(ул. Социалистическая, 14).<br />
Основная сложность задачи реконструкции<br />
данного объекта заключалась в том, что<br />
необходимо было устанавливать конструкции<br />
на 7-м этаже в центре города в условиях<br />
плотной застройки, которые не позволяют<br />
использовать тяжёлую строительную<br />
технику (краны). Провести реконструкцию<br />
мансарды в короткие сроки стало возможным<br />
только благодаря преимуществам LVL<br />
бруса.<br />
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ<br />
КОНСТРУКЦИИ<br />
Наряду с получившими широкое распространение<br />
плоскостными несущими<br />
конструкциями, например: стропильными<br />
фермами, рамными и арочными несущими<br />
конструкциями - интерес представляют<br />
и объёмные пространственные системы:<br />
сетчатые своды, купола, тонкостенные и<br />
ребристые своды-оболочки и др. Важными<br />
достоинствами этих конструкций являются<br />
стандартность и транспортабельность их<br />
элементов, а также возможность их предварительного<br />
изготовления на заводах.<br />
Пространственные конструкции (ПрК)<br />
в отличие от плоскостных (арок) способны<br />
воспринимать нагрузки, действующие<br />
в разных направлениях. Они не требуют<br />
раскрепления специальными связями<br />
жёсткости и в покрытиях одновременно<br />
выполняют функции несущих и ограждающих<br />
конструкций. Элементы ПрК могут<br />
работать в двух или трёх плоскостях, т.е.<br />
находиться в плоском или объёмном напряжённом<br />
состоянии. Вследствие этого<br />
в пространственных конструкциях усилия<br />
перераспределяются между смежными элементами,<br />
что приводит к снижению максимальной<br />
величины расчётных усилий в них.<br />
Это позволяет существенно снизить материалоёмкость<br />
ПрК и повысить надёжность<br />
всей конструкции в целом. Применение<br />
ПрК позволяет либо значительно разгрузить<br />
фундаменты здания путём равномерного<br />
распределения нагрузки от покрытия<br />
по контуру здания, либо, сосредоточив<br />
нагрузку на отдельные стойки, разгрузить<br />
фундаменты под другими частями здания.<br />
Характерный пример ПрК - проект крытого<br />
манежа с искусственным футбольным<br />
полем, выполненный для г. Томска (рис. 4).<br />
Данный строительный объект, предназначенный<br />
для размещения в нём учебноспортивного<br />
комплекса многоцелевого назначения,<br />
состоит из двух функционально<br />
самостоятельных, но конструктивно связанных<br />
между собой объёмов, подчинённых<br />
единому архитектурному замыслу.<br />
Представляет интерес конструктивное решение<br />
крытого тренировочного манежа,<br />
прямоугольного в плане, с искусственным<br />
футбольным полем размерами 55х90 м<br />
(рис. 5).<br />
Архитектурную форму свода определяет<br />
направляющая кривая, в данном случае<br />
свод - круговой (циркульный) с расчётным<br />
пролётом 66 м и высотой подъёма 22<br />
м. Выбор кругового профиля свода (такой<br />
профиль характеризуется постоянной кривизной)<br />
был обусловлен необходимостью<br />
обеспечить однотипность элементов и<br />
единообразие узлов. Сетчатый свод сформирован<br />
в виде ромбической решётки.<br />
Будучи геометрически изменяемой, она<br />
нуждается в дополнительных связях, роль<br />
которых выполняет наружная оболочка из<br />
двух слоёв шпунтованных тонких досок -<br />
основание для ограждающей конструкции<br />
кровли крытого футбольного манежа.<br />
В данной конструкции применён двойной<br />
кружально-сетчатый свод, в котором<br />
оба свода связаны между собой. Так как<br />
связи имеют регулярный (как у структурных<br />
покрытий) характер, то такая конструкция<br />
может относиться к «структурным» покрытиям<br />
цилиндрической формы.<br />
24
Рис. 5. Конструктивное решение крытого тренировочного манежа (г. Томск)<br />
Рис. 6. Конструктивные решения промышленных полов (предварительно<br />
напряжённая железобетонная плита, армированная канатной арматурой<br />
без сцепления арматуры с бетоном)<br />
«Структурным» свод назван по аналогии<br />
со структурными плитами, но он отличается<br />
тем, что стержни кольцевого направления<br />
в нижней сетке короче, чем в верхней.<br />
Тем самым плоской структурной системе<br />
придаётся цилиндрическая форма.<br />
Достоинства структурных покрытий таковы:<br />
- пространственная работа при многократной<br />
статической неопределимости (многосвязности<br />
системы), обеспечивающая<br />
перераспределение усилий в стержнях при<br />
внезапном разрушении некоторых из них;<br />
- однотипность узлов и элементов;<br />
- облегчение конструкций кровельного<br />
покрытия и подвесных потолков благодаря<br />
частому расположению необходимых<br />
опорных точек.<br />
Таким образом, двойной кружально-сетчатый<br />
свод представляет собой пространственную<br />
структурную систему, состоящую<br />
из двух концентрически расположенных<br />
кружально-сетчатых сводов, соединённых<br />
между собой при помощи раскосной<br />
решётки, - своды собираются из отдельных<br />
однотипных элементов (выполненных из<br />
LVL), так называемых косяков, поставленных<br />
на ребро и расположенных по двум<br />
взаимно пересекающимся направлениям,<br />
причём сетка каждого свода косоугольная<br />
(ромбическая).<br />
Небольшие размеры ячеек сетки наружного<br />
свода позволяют укладывать наружную<br />
деревянную оболочку непосредственно<br />
на несущие конструкции свода, обходясь<br />
без прогонов. Данная пространственная<br />
структурная система является распорной<br />
конструкцией. Распор воспринимается<br />
непосредственно плитным фундаментом,<br />
представляющим собой предварительно<br />
напряжённую плиту, армированную канатной<br />
арматурой без сцепления арматуры с<br />
бетоном (рис. 6).<br />
Данный проект осуществляет ООО «ПКФ<br />
«Деревянные конструкции». По проекту на<br />
создание конструкции манежа предполагается<br />
израсходовать 800 м 3 LVL и 380 м 3<br />
пилёной древесины. Для обеспечения требований,<br />
предъявляемых противопожарными<br />
нормами, и сохранения естественной<br />
текстуры древесины проектом предусмотрено<br />
подвергнуть все конструкции из LVL<br />
поверхностной обработке огнезащитными<br />
и биостойкими составами, разработанными<br />
лабораторией долговечности деревянных<br />
конструкций ЦНИИСКа имени<br />
В.А.Кучеренко и Центром сертификации<br />
и испытаний «Огнестойкость - ЦНИИСК».<br />
Препараты совместимы с резорциновыми<br />
и фенольно-резорциновыми клеями. Все<br />
остальные пиломатериалы предусмотрено<br />
подвергнуть пропитке раствором фенолоспирта<br />
в соответствии с технологией, предложенной<br />
Белорусским технологическим<br />
институтом имени С.М.Кирова.<br />
Всё вышесказанное даёт основание утверждать,<br />
что конструирование несущих<br />
большепролётных пространственных систем,<br />
аналогичных двойному кружальносетчатому<br />
своду, представляет интерес для<br />
субъектов проведения соответствующих<br />
исследований и проектирования, а также<br />
в архитектурно-эстетическом и в экономическом<br />
отношении. Объекты, выполненные<br />
из клеёной древесины, отличаются повышенной<br />
эстетичностью своего внешнего<br />
вида, гармоничностью форм и теплом интерьера.<br />
Отметим также устойчивость LVL к агрессивным<br />
средам, что особенно важно<br />
при строительстве бассейнов, складов для<br />
хранения минеральных удобрений, сельскохозяйственных<br />
объектов.<br />
Функциональные возможности конструкций<br />
из LVL, используемых в архитектуре, настолько<br />
велики, что его можно считать материалом,<br />
который имеет большое будущее.<br />
25
КОНСТРУКЦИИ<br />
Эффект применения<br />
клеёного<br />
из однонаправленного<br />
шпона бруса для создания<br />
строительных конструкций<br />
Д.А.Животов –<br />
Санкт-Петербургский государственный<br />
архитектурно-строительный университет<br />
Инновационные технологии в области<br />
деревообрабатывающей промышленности<br />
позволяют получать конструкционные<br />
композиционные материалы на основе<br />
древесины, превосходящие цельную древесину<br />
по физико-механическим показателям.<br />
В современной практике широкое распространение<br />
получила клеёная древесина,<br />
не ограниченная по размерам поперечного<br />
сечения и длине. Новый конструкционный<br />
материал LVL – это одна из разновидностей<br />
клеёной древесины, получаемая путём<br />
склеивания листов однонаправленного лущёного<br />
шпона хвойных пород. Технология<br />
производства LVL позволяет снизить отрицательное<br />
влияние естественных пороков<br />
древесины, что существенно повышает<br />
уровни его показателей прочности.<br />
Недостаточная информация в научной<br />
и технической литературе, малая изученность<br />
материала LVL не позволяют на се-<br />
годняшний день говорить о его широком<br />
применении в строительной отрасли. Основные<br />
направления использования LVL –<br />
в каркасном малоэтажном домостроении<br />
(балки перекрытий, стропила, ригели, несущие<br />
стойки), монолитном строительстве<br />
(элементы бетонной опалубки).<br />
Весомый вклад в изучение LVL и соединений<br />
из него внесли учёные ЦНИИСКа<br />
имени В.А.Кучеренко. По результатам проведённых<br />
ими исследований в механической<br />
лаборатории СПбГАСУ собраны и испытаны<br />
конструкции малого (4,6 м) пролёта<br />
плоских балочных ферм из LVL (рис. 1).<br />
Сборка конструкции проводилась по<br />
месту. После установки заготовленных элементов<br />
поясов к ним с помощью клея прикреплялись<br />
фасонки. Для удобства монтажа<br />
и обеспечения нужной величины давления<br />
применялись ручные тиски и струбцины.<br />
Устройство решётки велось последовательно:<br />
сначала монтировался растянутый<br />
стержень (вниз сходящий раскос), затем<br />
- сжатый средний раскос и сжатая стойка.<br />
Конструкция фермы состояла из двух частей<br />
со стыковкой в середине пролёта. От идеи<br />
использования в качестве накладок ДСП-В<br />
было решено отказаться ввиду большей стоимости<br />
этого варианта, а также по причине<br />
гармоничного сочетания накладок с двух<br />
сторон из LVL той же ширины, что и нижний<br />
пояс. Стык верхнего пояса выполнен<br />
лобовым упором. Отверстия просверливали<br />
по шаблону, что позволило ускорить и упростить<br />
процесс сборки. В качестве связей<br />
применялись металлические болты d.6 мм<br />
класса 8.8 с шайбами и гайками. Расстояние<br />
между осями цилиндрических нагелей<br />
вдоль волокон древесины S 1<br />
= 5d, поперёк<br />
волокон - S 2<br />
= 3,5d и от кромки элемента<br />
- S 3<br />
= 3d. Величина строительного подъёма<br />
составила 1/200 пролёта фермы (рис. 2).<br />
Рис. 1. Схема конструкции малого пролёта (L=4,6 м):<br />
1 – LVL 30х100 (ОАО “ЛВЛ-Югра”); 2 – две доски 25х100; 3 – фасонки из ДСП-В (t = 7 мм);<br />
4 – накладки из LVL; 5 – прокладки из древесины<br />
26
Испытание фермы (рис. 3) при кратковременном<br />
приложении нагрузки в узлах<br />
осуществлялось на 7-штемпельной гидравлической<br />
машине фирмы «Amsler». Узловые<br />
шарниры центрировались с помощью<br />
металлических шариков и пластин. Нагрузка<br />
прикладывалась в узлах, её величина<br />
составляла 0,1 расчётной величины нагрузки.<br />
На каждой ступени ферма выдерживалась<br />
под нагрузкой в течение 15 мин. Для<br />
получения достоверных результатов эксперимента<br />
по деформированию стержней<br />
использовались тензодатчики, в узлах и на<br />
опорах устанавливались прогибомеры. При<br />
каждом шаге увеличения нагрузки проводилось<br />
регистрирование результатов с<br />
последующей математико-статистической<br />
обработкой. Все полученные данные заносились<br />
в протокол проведения испытаний.<br />
Рис. 2. Готовая конструкция в сборе<br />
Рис. 4. Фотофиксация разрушения опорного подкоса<br />
Рис. 3. Натурная конструкция фермы малого пролета<br />
Эксперимент состоял из двух разделов:<br />
1. Изучение влияния потери устойчивости<br />
основных элементов из плоскости на<br />
работу всей конструкции фермы (без раскрепления<br />
верхнего пояса).<br />
2. Определение несущей способности<br />
узлов и элементов фермы с исследованием<br />
характера работы конструкции.<br />
1. Нагружение конструкции без раскрепления<br />
верхнего сжатого пояса фермы. Результаты<br />
выполненных расчётов показали, что потеря<br />
устойчивости произойдёт при расчётной<br />
нагрузке Р расч<br />
=1820 Н/м 2 (рис. 4, 5).<br />
Эксперимент показал значительное влияние<br />
раскрепления ответственных сжатых<br />
элементов из плоскости на работу всей<br />
конструкции. Фактическая разрушающая<br />
Рис. 5. Фотофиксация разрушения верхнего пояса<br />
нагрузка, приложенная в узлах, составила<br />
6,9-8,3 кН - без учёта коэффициента длительности<br />
К зап<br />
=2,059-2,5.<br />
2. Приложение нагрузки до появления<br />
необратимых деформаций. Статический<br />
расчёт проводился на действие расчётной<br />
нагрузки, равной 3630 Н/м 2 (рис. 6, 7).<br />
Несущая способность элементов не была<br />
исчерпана полностью из-за разрушения<br />
нагельного соединения нижнего пояса,<br />
где расстояние между связями составляло<br />
S 1<br />
=5d. Разрушающая нагрузка, приложенная<br />
в узлах, составила 13,7-15,7 кН<br />
- без учёта коэффициента длительности<br />
К зап<br />
=1,65-1,88. Изучение характера разрушения<br />
(скалывание) позволило предположить,<br />
что для увеличения несущей способности<br />
стыка из LVL необходимо принимать<br />
27
КОНСТРУКЦИИ<br />
Рекомендации по<br />
проектированию<br />
1. При больших пролётах целесообразны<br />
многоветвевые (2-, 3-, 4-ветвевые) стержни<br />
с короткими прокладками из древесины.<br />
2. Малонапряжённые элементы решётки<br />
надо выполнять из пиломатериалов.<br />
3. Расстояние между осями цилиндрических<br />
нагелей d.6 и 8 мм вдоль волокон LVL<br />
принимать S 1<br />
=6,5d; для d > 8 мм поперёк<br />
волокон S 2<br />
и от кромки элемента S3 - как<br />
для древесины (п. 5.18 СНиП II-25-80).<br />
4. Применять следующие типы связей: нагели,<br />
дюбеля, винты, глухари, гладкие, с<br />
резьбой, различными шляпками, головками<br />
диаметром 6-20 мм. В конструкциях,<br />
эксплуатируемых в агрессивных к металлу<br />
средах, допускается применять нагели или<br />
болты из нержавеющей стали или стеклопластиковые<br />
стержни.<br />
5. Для удобства монтажа и увеличения<br />
надёжности дополнительно применять<br />
клеевые составы, рекомендуемые для древесины<br />
и фанеры (например, РФ-12).<br />
6. Применение принципа дробности (т.е. осуществление<br />
расстановки большего количества<br />
связей меньшей несущей способности)<br />
позволит избежать (значительно уменьшить)<br />
скалывания и раскалывания древесины.<br />
7. В плоских балочных фермах из LVL,как<br />
показал эксперимент, следует предусматривать<br />
строительный подъём fстр не менее<br />
8. Величина H/L для ферм из LVL может<br />
находиться в диапазоне<br />
,что<br />
связано в первую очередь с эксплуатационными<br />
затратами.<br />
9. Для облегчения работы по транспортировке<br />
предварительно заготовленных элементов<br />
LVL, увеличения скорости сборки ферм из них<br />
на строительной плошадке и уменьшения трудоёмкости<br />
сооружений предлагается стыковать<br />
названные элементы в середине нижнего пояса.<br />
При проектировании несущих конструкций<br />
необходимо ориентироваться на их полную<br />
заводскую готовность, учитывать условия их<br />
транспортировки, транспортные габариты.<br />
расстояние между нагелями d.6 и 8 мм вдоль<br />
волокон не менее S 1<br />
=6,5d. Кроме того, при<br />
осмотре соединения выявлены неточности<br />
в процессе сборки (угол наклона отверстий<br />
изменялся по толщине пакета, что объясняется<br />
ручным сверлением, и это приводило<br />
в ряде случаев к расстоянию S 1<br />
=4d).<br />
Испытания указанной фермы показали её<br />
достаточную жёсткость. В частности, при<br />
расчётной нагрузке величины относительных<br />
прогибов для узлов нижнего пояса равнялись<br />
1/250 пролёта фермы. Улучшенные<br />
данные позволили построить графики зависимости<br />
деформаций от нагрузки и графики<br />
зависимости напряжений от нагрузки<br />
(рис. 8).<br />
Анализ результатов проведения представленных<br />
испытаний показывает, что<br />
при достаточном раскреплении из плоскости<br />
верхнего сжатого пояса несущая способность<br />
ферм определяется несущей способностью<br />
узлов. Полученные результаты<br />
подтверждают обоснованность применения<br />
LVL как конструкционного материала<br />
в конструкциях.<br />
Проведён сравнительный анализ стоимости<br />
стропильной фермы как готового<br />
продукта с учётом стоимости материала, заготовки<br />
элементов, сборки и обработки поверхности<br />
с нанесением противопожарных<br />
составов. Исследования были направлены<br />
на определение экономического эффекта<br />
применения клеёного бруса из шпона в<br />
конструкциях плоских балочных ферм, для<br />
чего был проведён сравнительный анализ<br />
затрат на производство ферм пролётом 18 м<br />
(для отдельно стоящего здания в Санкт-Петербурге),<br />
выполненных в металле (трубы<br />
квадратного сечения), брусе и LVL. Себестоимость<br />
ферм из перечисленных материалов<br />
примерно одинакова, зато ферма из<br />
LVL значительно легче двух других.<br />
Анализ результатов проведённого исследования<br />
подтверждает целесообразность<br />
применения LVL в конструкциях плоских<br />
балочных ферм.<br />
По результатам проведённых исследований<br />
предложена конструкция плоской<br />
балочной фермы пролётом 18 м из LVL и<br />
древесины для отдельно стоящего здания в<br />
Санкт-Петербурге.<br />
28<br />
Прогибы, мм<br />
Рис. 6. Разрушение конструкции в накладках нижнего<br />
пояса от скалывания<br />
Рис. 7. Разрушение узла нижнего пояса от скалывания<br />
Рис. 8. Графики прогибов (а) и напряжений в стержнях (б) испытуемой фермы
Зарубежный<br />
опыт применения<br />
двутавровых<br />
деревянных балок<br />
В настоящее время строительные зарубежные<br />
компании для сооружения перекрытий,<br />
в стропильных системах, в вертикальных<br />
несущих конструкциях широко используют<br />
двутавровые балки вместо балок из цельной<br />
древесины. Широкие и длинные пиломатериалы<br />
дороги и дефицитны. Поэтому они<br />
заменяются недорогими конструкциями, в<br />
которых LVL или пиломатериалы используются<br />
в качестве поясов, а OSB (древесностружечные<br />
плиты с ориентированной<br />
стружкой) или фанера – в качестве стенок. В<br />
результате получается продукт с более высокими<br />
показателями качества, чем из мерных<br />
пиломатериалов. Более того, при окончательной<br />
установке на место цена двутавровых<br />
деревянных балок соизмерима с ценой<br />
пиломатериалов: двутавровых деревянных<br />
балок требуется меньше, чем мерных пиломатериалов,<br />
из-за их большей перекрывающей<br />
способности. С помощью двутавровых<br />
балок также решаются такие проблемы, как<br />
скрипящие полы или отошедшие гвозди в<br />
перекрытиях.<br />
Концепция двутавровой деревянной балки<br />
была разработана в начале 1960-х годов независимыми<br />
предпринимателями в Северной<br />
Америке. Однако их коммерческое применение<br />
не развивалось по ряду причин. Стенки<br />
первых балок были выполнены из хвойной<br />
фанеры, поэтому их применение было ограничено<br />
тем, что максимально возможная<br />
длина фанеры составляла преимущественно<br />
2,5 м. Данная проблема была разрешена<br />
практически полным принятием OSB для<br />
использования в качестве стенок балок.<br />
Первоначально пояса балок выполнялись<br />
из обработанных пиломатериалов.<br />
Но пиломатериалы с величинами длины,<br />
необходимыми для изготовления соответствующей<br />
экономичной двутавровой балки<br />
(пригодной к использованию в жилищном<br />
строительстве), было довольно трудно приобрести.<br />
Даже пиломатериалы с клеевым<br />
шиповым соединением (не очень распространённым<br />
на момент начала использования<br />
двутавровых балок) имели такие<br />
дефекты, как деформации, продольное и<br />
поперечное коробление, обзол и иные дефекты,<br />
часто встречающиеся в пиломатериалах<br />
большой длины. Более того, оказалась<br />
трудноразрешимой проблема создания шипового<br />
соединения (в месте вставки стенки<br />
в пояс). Мелкие кустарные производители<br />
не обладали ни финансовыми возможностями,<br />
ни техническими ресурсами для<br />
разрешения данных проблем, а также для<br />
измерения величин показателей прочности<br />
и несущей способности, необходимых для<br />
подтверждения соответствия нормативным<br />
требованиям. Проблема была решена при<br />
переходе на использование LVL в качестве<br />
поясов в двутавровых деревянных балках.<br />
Первая коммерчески успешная двутавровая<br />
деревянная балка была анонсирована<br />
компанией TrusJoist Industries. Компания<br />
TJ широко разрекламировала использование<br />
двутавровых деревянных балок потребителем<br />
для сооружения “беззвучных<br />
полов”, обещая исключение возможности<br />
возникновения скрипа и прогибания полов,<br />
характерных при использовании балок<br />
из пиломатериалов. Данная концепция<br />
оказалась очень привлекательной для потребителей<br />
и поэтому быстро стала популярной.<br />
Экономия расходов при использовании<br />
двутавровых деревянных балок с полками<br />
из LVL вместо полок из пиломатериалов<br />
была проиллюстрирована в специальном<br />
техническом отчёте. В то время как пиломатериалы<br />
с размерами 5х25 см обычно<br />
располагаются с шагом 40 см, двутавровые<br />
деревянные балки с поясами из LVL разме-<br />
Рис. 1. Использование двутавровых<br />
деревянных балок в конструкции кровли<br />
Рис. 2. Использование двутавровых<br />
деревянных балок в качестве стоек<br />
Рис. 3. Установка поддерживающего блока<br />
29
КОНСТРУКЦИИ<br />
рами 4х4 см, стенками из OSB толщиной<br />
1 см и высотой 24 см в конструкциях ряда<br />
экспериментальных домов располагались с<br />
шагом 50 см. При большей толщине чёрного<br />
пола или покрытия элементы конструкции<br />
можно располагать ещё дальше друг от<br />
друга. В данном примере для сооружения<br />
обычного и сопоставимого с другими перекрытия<br />
размерами 10x15 м потребовалось<br />
бы 98 деревянных балок длиной 5 м и 200<br />
соединительных элементов. Конструкцию<br />
такого же перекрытия можно было бы выполнить<br />
из 32 двутавровых деревянных<br />
балок без соединительных элементов, что<br />
в данном случае сэкономило бы 200-300<br />
долл. США на монтажных работах. Таким<br />
образом, использование двутавровых деревянных<br />
балок экономит средства потребителей<br />
и улучшает конструкцию дома.<br />
Двутавровые деревянные балки – вторая<br />
по величине область применения LVL.<br />
По расчётам аналитиков, в Северной Америке<br />
в 2006 г. 11 млн. м 3 LVL (около 40%<br />
общего годового объёма производства данного<br />
материала) было использовано для<br />
изготовления 400 млн. м двутавровых деревянных<br />
балок. Двутавровые балки применяются<br />
для конструкций перекрытий,<br />
стропильных балок (рис. 1), в качестве вертикальных<br />
несущих элементов (рис. 2).<br />
Двутавровые деревянные балки будут<br />
наиболее широко использоваться в строительстве<br />
жилых домов, в том числе многосемейных<br />
домов, а также зданий нежилого<br />
и коммерческого назначения.<br />
В отдельных случаях строители на объекте<br />
крепят к стенкам двутавровых балок<br />
рёбра жёсткости - деревянные элементы<br />
(стандартный пиломатериал или планки),<br />
вставляемые вертикально между полками с<br />
шагом в несколько футов. Рёбра жёсткости<br />
используются для предотвращения изгиба<br />
тонкой стенки балки из OSB и повреждения<br />
самой балки.<br />
Двутавровые балки применяются также<br />
в качестве поддерживающих блоков, устанавливаемых<br />
рядом с такой балкой для<br />
снятия части оказываемой на неё нагрузки,<br />
а также для предотвращения изгиба стенки<br />
и повреждения балки (рис. 3).<br />
В двутавровых балках необходимо прорезать<br />
отверстия (рис. 4) для прокладки электрических<br />
и инженерных сетей. В качестве<br />
альтернативного варианта электропроводку<br />
и трубопроводы можно прокладывать<br />
Рис. 4. Выбивные отверстия представляют собой предварительно насеченные отверстия,<br />
выполненные производителем двутавровой балки для облегчения работы строителей при<br />
монтаже линий электрики и трубопроводов. Отверстия обычно имеют диаметр 1 - 3/8 - 1<br />
3/4 дюйма, и расположены с шагом 12 – 24 дюйма по всей длине двутавровой балки. По<br />
возможности, предпочтительнее использовать выбивные отверстия, а не пропиливать их на<br />
строительном объекте.<br />
под двутавровыми балками, что приведёт<br />
к увеличению размеров опорных балок.<br />
В двутавровых деревянные балках часто<br />
выполнены отверстия. Неправильно расположенные<br />
отверстия могут ослабить балку.<br />
То же самое может произойти в случае,<br />
если отверстия будут слишком большого<br />
размера или будут расположены слишком<br />
близко друг к другу. На рис. 4 показан детализированный<br />
чертёж допустимых отверстий<br />
в двутавровых балках.<br />
В случае особо тяжёлой нагрузки в определённом<br />
месте конструкции двутавровые<br />
балки или пиломатериалы сдваиваются.<br />
В случае угрозы деформации при сдвиге<br />
Рис. 5. Спаренные двутавровые<br />
деревянные балки<br />
Рис. 6. Производство и применение<br />
двутавровых деревянных балок<br />
сдвоенные балки соединяются (рис. 5). При<br />
необходимости сдваивания для заполнения<br />
зазоров между полотнами двутавровых балок<br />
используются заполнители из пиломатериалов<br />
или OSB.<br />
Накопленный опыт применения двутавровых<br />
деревянных балок за рубежом позволяет<br />
с уверенностью утверждать, что такие<br />
балки будут пользоваться большим спросом<br />
и на российском рынке строительных<br />
конструкционных элементов. Уже в настоящее<br />
время ряд отечественных строительных<br />
компаний с успехом применяют этот<br />
конструкционный элемент. Так, на рис. 6<br />
показан фрагмент двутавровой деревянной<br />
балки производства «РНР Домостроение».<br />
30
Брус LVL -<br />
современный строительный<br />
материал индустриальной<br />
эпохи<br />
Е.А.Понурова –<br />
Югорский государственный университет<br />
В наше время не все согласны с тем, что<br />
дерево может быть строительным материалом<br />
индустриальной эпохи наряду с такими<br />
традиционными строительными материалами,<br />
как кирпич, железобетон и металл.<br />
Тем не менее деревянные дома строят не<br />
только из-за их эстетической привлекательности<br />
или из соображений экологии,<br />
но ещё и потому, что дерево - очень технологичный<br />
материал. Строить из него легко,<br />
и возведение дома не занимает много времени.<br />
Главные же недостатки древесины:<br />
подверженность гниению, горючесть - эффективно<br />
преодолеваются современными<br />
технологиями.<br />
Деревянные конструкции надёжнее традиционных<br />
металлических и железобетонных<br />
конструкций. Это объясняется особенностями<br />
физико-механических свойств<br />
древесины, её демпфирующими, упругими<br />
и другими характеристиками. Нормативное<br />
значение сопротивления древесины более<br />
чем в 1,5 раза выше расчётного, что повышает<br />
надёжность конструкций. Отметим<br />
также в этой связи высокую (в сравнении<br />
с металлическими или железобетонными<br />
конструкциями) огнестойкость деревянных<br />
конструкций, которая обусловлена сравнительно<br />
низкой теплопроводностью древесины<br />
(λ 0<br />
= 0,09 Вт/м·К против 0,482 для металла),<br />
постоянную скорость обугливания<br />
(около 0,6 мм/мин) и двукратное возрастание<br />
расчётного сопротивления деревянных<br />
конструкций при расчётах на огнестойкость.<br />
Защита деревянных конструкций<br />
от распространения огня, т.е. осуществление<br />
мер по его значительному замедлению<br />
обеспечивает необходимые надёжность и<br />
эффективность, да и стоимость такой огнезащиты<br />
существенно ниже стоимости<br />
огнезащиты металлоконструкций.<br />
Путём проведения обработки древесины<br />
прогрессивными методами можно создавать<br />
на её основе перспективные материалы<br />
с новыми монтажными и эксплуатационными<br />
характеристиками. Именно к<br />
таким высокотехнологичным разработкам<br />
относится многослойный клеёный из шпона<br />
брус LVL. Этот продукт деревообрабатывающей<br />
промышленности представляет собой<br />
древесный композиционный материал<br />
(композит), изготовленный путём склеивания<br />
слоёв шпона с однонаправленным расположением<br />
волокон. Основным сырьём<br />
для производства шпонового бруса являются<br />
сосновые пиловочные брёвна и клей.<br />
Принятие в 2002 г. Правительством Ханты-Мансийского<br />
автономного округа программы<br />
по развитию и реструктуризации<br />
его лесопромышленного комплекса (ЛПК)<br />
определило развитие ЛПК округа как приоритетное<br />
направление развития его экономики.<br />
Активная инвестиционная политика<br />
Правительства округа позволила создать<br />
базовые производства отрасли, одним из<br />
которых является первый в России комбинат<br />
по производству шпонового бруса LVL,<br />
введённый в действие в сентябре 2003 г. в<br />
г. Нягани. Развитие комбината обеспечит<br />
возможность расширения производства деревянных<br />
домов заводского изготовления<br />
по каркасно-панельной технологии.<br />
Успех в применении бруса LVL в строительстве<br />
обусловлен его свойствами. Этот<br />
конструкционный композит может быть<br />
изготовлен с различными заранее заданными<br />
физико-механическими характеристиками,<br />
что достигается путём комбинирования<br />
направлений волокон в слоях<br />
конечного продукта. При параллельном<br />
расположении волокон полученный брус<br />
обладает большей гибкостью, а добавление<br />
слоёв, расположенных перпендикулярно<br />
или под углом к направлению волокон,<br />
увеличивает жёсткость материала. Малая<br />
зависимость от периодических колебаний<br />
влажности и температуры, минимальные<br />
величины показателей естественной усушки<br />
обеспечивают высокий уровень стабильности<br />
линейных размеров конструкций в<br />
течение всего периода их эксплуатации.<br />
Этот композит является полностью однородным<br />
материалом с неизменными величинами<br />
показателей качества и постоянными<br />
физико-механическими свойствами по<br />
всей длине.<br />
По сравнению с такими традиционными<br />
строительными материалами, как металл и<br />
железобетон, брус LVL обладает оптимальным<br />
соотношением прочностных и весовых<br />
показателей. Этот фактор особенно важен<br />
для малоэтажного строительства: конструкции<br />
из LVL позволяют обойтись без устройства<br />
усиленного фундамента и удобны<br />
при монтаже (их можно перемещать по земле<br />
и поднимать на верхние этажи без применения<br />
тяжёлой грузоподъёмной техники).<br />
Поэтому возведение зданий с использованием<br />
шпонового бруса требует значительно<br />
меньших затрат энергии, финансов и времени,<br />
чем строительство таких же зданий из<br />
металла, кирпича и железобетона.<br />
В настоящее время в Ханты-Мансийском<br />
автономном округе-Югре брус LVL<br />
31
КОНСТРУКЦИИ<br />
используется в качестве конструкционного<br />
материала для несущих элементов каркасов<br />
малоэтажных жилых домов - такие<br />
дома построены и продолжают строиться<br />
в г. Ханты-Мансийске. В соответствии с<br />
разработанной технологией на основе бруса<br />
LVL возводится каркас здания, который<br />
в дальнейшем обшивается деревянными<br />
панелями с использованием современных<br />
шумо- и теплоизоляционных материалов.<br />
При возведении подобных зданий требуется<br />
значительно меньше затрат и времени,<br />
что особенно важно при сооружении объектов<br />
в суровых климатических условиях,<br />
когда необходимо завершить строительство<br />
за короткий сезон.<br />
В г. Ханты-Мансийске построен конноспортивный<br />
комплекс, в котором несущие<br />
каркасы зданий крытого манежа и конюшен<br />
(рамы, обшивки ограждающих конструкций,<br />
элементы кровли, прогоны, распорки,<br />
стойки фахверка) собраны из бруса LVL.<br />
Здание конюшни - одноэтажное с размерами<br />
в плане 12,0х78,0 м. Конструкция<br />
каркаса - рамно-связевая. В каркасе использованы<br />
рамы пролётом 12 м высотой<br />
5,05 и 6,55 м, установленные с шагом 3,6 м<br />
(рис.1). Стойки рам составного сквозного<br />
сечения выполнены из трёх элементов LVL<br />
толщиной 75 мм, соединённых между собой<br />
вкладышами из LVL толщиной 75 мм.<br />
Ригели – составного сплошного сечения из<br />
трёх элементов LVL толщиной 75 мм. При<br />
сборке рамы ригель входит в пазы между<br />
элементами стойки и образует карнизный<br />
узел. Соединение ригеля со стойкой выполнено<br />
на болтах, расположенных радиально<br />
вокруг центра карнизного узла (рис. 2).<br />
Здание крытого манежа - одноэтажное с<br />
размерами в плане 26,0х64,8 м, конструкция<br />
каркаса – рамно-связевая. Пространственная<br />
неизменяемость каркаса обеспечивается<br />
сопряжением стоек, ригелей, постановкой<br />
вертикальных и горизонтальных связей,<br />
распорок, прогонов покрытия. Каркас выполнен<br />
из бруса LVL. Рамы - пролётом 26 м с<br />
затяжкой, высотой в коньке – 9,6 м (рис. 3).<br />
Шаг рам – 3,6 м. Выполнение сечений ригелей<br />
и стоек рам аналогично выполнению<br />
сечений рам конюшни.<br />
Рис. 1. Схемы рам конюшни<br />
32
Рис. 2. Схема карнизного узла рам конюшни<br />
33
КОНСТРУКЦИИ<br />
Затяжка из бруса LVL сечением 75х400 мм<br />
соединяется с ригелем через пазы между его<br />
элементами. Карнизный узел выполнен на<br />
радиально расположенных болтах (рис. 4).<br />
Шпоновый брус LVL – новый для<br />
стройиндустрии России конструкционный<br />
композит - ещё не используется в полном<br />
объёме обеспечиваемых его свойствами<br />
возможностей. Прочностные и деформационные<br />
характеристики этого материала<br />
ещё недостаточно исследованы.<br />
В Югорском государственном университете<br />
(г. Ханты-Мансийск) проводятся исследования<br />
нового древесного композита –<br />
многослойного клеёного бруса из шпона<br />
с однонаправленным расположением волокон.<br />
Определяются основные механические<br />
и физические характеристики при<br />
различных температурно-влажностных<br />
воздействиях, а также выполняются теоретические<br />
расчёты и экспериментальные<br />
исследования узловых соединений конс-<br />
Рис. 3. Схема рамы манежа<br />
трукций из бруса LVL на нагелях.<br />
Анализ предварительных результатов<br />
теоретических расчётов и экспериментальных<br />
исследований показывает: конструкции<br />
из этого многослойного клеёного<br />
композита из шпона могут быть хорошим<br />
дополнением к клеёным конструкциям из<br />
пиломатериалов, т.е. могут наравне с ними<br />
использоваться для возведения большепролётных<br />
зданий и сооружений.<br />
Рис. 4. Схема карнизного узла рам манежа<br />
Литература<br />
Назаров Ю.П., Турковский С.Б., Погорельцев<br />
А.А. Эффективность несущих клеёных<br />
деревянных конструкций в сейсмических<br />
районах строительства // Промышленное<br />
и гражданское строительство. - 2009. -<br />
№ 10. - С. 10-13.<br />
34
Усиление клеёных<br />
деревянных конструкций<br />
с помощью многослойного<br />
клеёного материала<br />
из однонаправленного<br />
шпона<br />
Ю.А.Варфоломеев, засл. деятель науки РФ,<br />
д-р техн. наук - Научно-исследовательская лаборатория<br />
строительной экспертизы Баренц-региона<br />
Прочность изгибаемых клеёных элементов<br />
[1] в значительной степени зависит от<br />
качества материала в растянутой зоне конструкций.<br />
Один из путей уменьшения ослабляющего<br />
влияния пороков древесины и<br />
зубчатых соединений состоит в использовании<br />
стальной либо стеклопластиковой арматуры,<br />
позволяющей усилить растянутую<br />
зону конструкций. Однако при реализации<br />
этого технического приёма приходится<br />
решать проблемы обеспечения надёжной<br />
анкеровки арматуры на торцевых участках<br />
изгибаемых элементов, склеивания указанных<br />
разнородных материалов с получением<br />
соединений, стойких к переменным температурно-влажностным<br />
условиям эксплуатации,<br />
и т.п.<br />
Для усиления наиболее напряжённых зон<br />
изгибаемых клеёных деревянных элементов<br />
более рационально использовать LVL. При<br />
этом перекрываются участки концентрации<br />
напряжений в крайнем слое, состоящем из<br />
пиломатериалов с естественными пороками<br />
древесины и зубчатыми соединениями,<br />
в результате чего несущая способность ответственных<br />
конструкций повышается. По<br />
своей природе LVL является древесным материалом,<br />
поэтому здесь отсутствуют трудности,<br />
присущие склеиванию разнородных<br />
материалов, например склеиванию древесины<br />
со стальной либо стеклопластиковой<br />
арматурой. Стойкость клеевых соединений<br />
древесины при переменных температурно-влажностных<br />
условиях эксплуатации<br />
значительно выше стойкости разнородных<br />
соединений «древесина–металл», «древесина-стеклопластик»<br />
[2].<br />
В настоящей работе описаны результаты<br />
выполнения в ЦНИИСКе имени В.А. Кучеренко<br />
экспериментальных исследований<br />
деревянных балок композитного сечения.<br />
В период проведения этих исследований в<br />
нашей стране отсутствовало промышленное<br />
производство LVL. Поэтому опытные<br />
балки композитного сечения, склеенные из<br />
древесины сосны и даурской лиственницы,<br />
были усилены в наиболее напряжённых<br />
зонах многослойным клеёным материалом<br />
из однонаправленного шпона [3], экспериментальная<br />
партия которого была изготовлена<br />
по специально разработанной технологии.<br />
Конструкция созданной клеёной<br />
балки композитного сечения с усилением<br />
наиболее напряжённых зон многослойным<br />
материалом (являющимся прототипом<br />
LVL) была защищена авторским свидетельством<br />
на изобретение [4].<br />
Для усиления балок использовали слои,<br />
изготовленные из тонкого шпона толщиной<br />
7, 12 и 15 мм. Величины их показателей<br />
прочности и упругости определяли<br />
при растяжении вдоль волокон. Расчётные<br />
средние значения (определённые экспериментально)<br />
предела прочности σ р<br />
многослойного<br />
материала разной толщины, модуля<br />
упругости Ер, а также коэффициента<br />
вариации V и показателя точности р приведены<br />
в таблице.<br />
Толщина,<br />
мм<br />
σ р<br />
, МПа V, % р, %<br />
Е р<br />
,<br />
МПа<br />
7 154,0 11,2 2,5 17148<br />
12 127,4 7,36 2,0 16653<br />
15 125,2 9,0 2,0 14928<br />
По результатам проведённых испытаний<br />
видно (см. таблицу), что многослойный<br />
клеёный материал из однонаправленного<br />
шпона значительно более упруг, чем пиломатериалы<br />
без видимых пороков. Учитывая<br />
большую прочность такого материала, его<br />
подклеивали к наружным, наиболее напряжённым<br />
зонам клеёных балок, изготовленных<br />
из низкосортной древесины, для<br />
усиления этих балок.<br />
Эффект упрочнения, достигаемый при<br />
подклеивании многослойного материала,<br />
определяли при испытаниях двух серий<br />
модельных клеёных балок сечением<br />
b x h = 134 х 192 мм. Для их изготовления<br />
использовали слои древесины сосны тол-<br />
35
КОНСТРУКЦИИ<br />
щиной 32 мм. Величина влажности древесины<br />
составляла 8-10%, а упомянутого<br />
материала – 9%. В первую серию входили<br />
три пары балок: пробные (усиленные)<br />
балки и контрольные (без усиления).<br />
Усиление выполняли с двух сторон (в<br />
растянутой и сжатой зонах) многослойным<br />
материалом толщиной 7, 12 и 15 мм.<br />
Для этой серии проводили тщательный отбор<br />
слоёв древесины сорта не ниже второго<br />
и размещение отобранных слоёв по всему<br />
сечению.<br />
Все парные модельные балки клеили в<br />
вертикальном прессе в течение 16 ч при<br />
величине давления запрессовки 0,5 МПа.<br />
Для склеивания использовали резорциновый<br />
клей ФР-12. Испытания образцов балок<br />
на изгиб выполняли через 2 мес. после<br />
их изготовления. Длина модельных балок<br />
составляла 2300 мм, пролёт - 2000 мм.<br />
Нагрузку прикладывали ступенчато в<br />
двух точках – на расстоянии 750 мм от осей<br />
опор. После приложения очередной ступени<br />
нагрузки проводили выдержку в течение<br />
3 мин для снятия отсчётов по приборам и<br />
визуального обнаружения возможных повреждений.<br />
Величина ступени нагружения<br />
составляла около 10% ожидаемой величины<br />
разрушающей нагрузки.<br />
Анализ результатов испытаний показал:<br />
величина несущей способности балок первой<br />
серии, усиленных с двух сторон многослойным<br />
материалом толщиной 7, 12 и 15 мм,<br />
больше величины того же показателя неусиленных<br />
аналогов соответственно на 16,33<br />
и 41 %. Среднее значение разрушающей<br />
нагрузки контрольных балок – аналогов<br />
без усиления составило 88,6 кН, а краевых<br />
напряжений – 64,4 МПа. Поскольку<br />
наиболее эффективным оказался многослойный<br />
материал толщиной 15 мм, то его<br />
применяли для усиления растянутой зоны<br />
балок второй серии.<br />
Вторая серия состояла из восьми пар<br />
модельных балок с сечением аналогичных<br />
размеров. Восемь балок были усилены в<br />
растянутой зоне многослойным материалом<br />
толщиной 15 мм, а восемь контрольных<br />
аналогов не имели усиления. Указанные<br />
модельные балки изготовляли из<br />
древесины третьего сорта с одинаковым<br />
для отдельных пар балок расположением<br />
слоёв. Для сохранения одинаковой высоты<br />
в усиленных балках толщина среднего слоя<br />
древесины уменьшалась на толщину слоя<br />
упомянутого материала.<br />
Увеличение несущей способности отдельных<br />
образцов балок второй серии по сравнению<br />
с аналогичными балками без многослойного<br />
материала составило до 75% при<br />
средней величине показателя 35,4%. При<br />
величине статистической вероятности 95%<br />
средняя величина временного сопротивления<br />
древесины при разрушении усиленных<br />
балок второй серии составила 56,2 МПа<br />
при V = 5%, а при разрушении аналогичных<br />
балок без усиления – 37,7 МПа при<br />
V = 10%. Вероятно-минимальная величина<br />
временного сопротивления древесины<br />
в первом случае составила 52,5 МПа, а во<br />
втором – 31,7 МПа – при коэффициенте<br />
надёжности суждения 0,75.<br />
Следует отметить специфичный характер<br />
разрушения усиленных модельных балок: в<br />
большинстве случаев разрыв происходил по<br />
сучкам крайнего растянутого слоя древесины,<br />
а затем разрушение распространялось<br />
на прилегающий к нему слой усиливающего<br />
материала. Все контрольные балки –<br />
аналоги без усиления разрушились от разрыва<br />
нижних слоёв древесины, который<br />
происходил главным образом по естественным<br />
порокам.<br />
Анализ результатов проведённых испытаний<br />
показал: в усиленных со стороны<br />
растянутой зоны клеёных балках второй<br />
серии лучше использовался прочностной<br />
потенциал древесины, расположенной в<br />
сжатой зоне. По данным тензометрических<br />
измерений величина напряжений сжатия<br />
при разрушении таких балок составляла<br />
до 57,4 МПа, что на 51% больше величины<br />
того же показателя обычных балок. Это<br />
подтвердило предположение о том, что<br />
усиление многослойным материалом сжатой<br />
зоны балок нерационально.<br />
Анализ изменения прогибов всех модельных<br />
балок показал, что до момента разрушения<br />
они работали без появления пластических<br />
деформаций. На всех ступенях<br />
нагружения жёсткость балок, усиленных<br />
упомянутым материалом, была в среднем<br />
на 10% выше, чем контрольных балок без<br />
усиления.<br />
Испытывали на изгиб также две серии<br />
балок композитного сечения натурных размеров<br />
из сосны и даурской лиственницы.<br />
Ширина поперечного сечения балок составляла<br />
140, высота – 480 мм, длина - 6,<br />
пролёт - 5,75 м. Сжатая зона балок первой<br />
серии (около 15% высоты сечения) состояла<br />
из слоёв даурской лиственницы третьего<br />
сорта толщиной 18 мм, средняя зона (50%<br />
высоты) – из слоёв сосны толщиной 24 мм,<br />
а растянутая зона (35% высоты) - из слоёв<br />
лиственницы толщиной 18 мм первого и<br />
второго сорта. Балки второй серии имели<br />
аналогичные габариты, но их растянутая<br />
зона была склеена из слоёв древесины лиственницы<br />
третьего сорта и усилена слоем<br />
многослойного материала толщиной 15 мм<br />
(крайний слой).<br />
Анализ результатов проведённых испытаний<br />
использовавшихся слоёв древесины<br />
на поперечный изгиб показал: средняя величина<br />
модуля упругости древесины сосны<br />
составила 11100 МПа, а лиственницы<br />
- 13600 МПа. Склеивание балок проводили<br />
в производственных условиях на клеях<br />
ФРФ-50 и КБ-3 без нагрева. Температура<br />
воздуха в помещении цеха составляла 18-<br />
20 о С, относительная влажность воздуха –<br />
70-75%, давление запрессовки – 0,5 МПа,<br />
продолжительность выдержки под давлением<br />
– 16 ч.<br />
Нагрузку прикладывали симметрично в<br />
четырёх точках, расположенных друг от друга<br />
на расстоянии 1440 мм; при этом расстояния<br />
от крайних точек приложения нагрузки до<br />
осей опор составляли по 715 мм. Нагружение<br />
проводили ступенями по 20% расчётной<br />
величины нагрузки. Продолжительность нагружения<br />
(она зависит от технических возможностей<br />
испытательной машины) составляла<br />
1-2 мин. Продолжительность выдержки<br />
балок под нагрузкой на каждой ступени составляла<br />
7-10 мин. На каждом этапе фиксировали<br />
величину прогиба балок. Величину<br />
деформации древесины под нагрузкой регистрировали<br />
с помощью тензорезисторов сопротивления<br />
с базой 20 мм, установленных по<br />
высоте сечения балок в середине пролёта, где<br />
величина изгибающего момента максимальна,<br />
а поперечной силы равна нулю, и в сечении,<br />
расположенном на расстоянии 1435 мм<br />
от оси опоры, где действуют как изгибающий<br />
момент, так и поперечная сила.<br />
Величина разрушающей нагрузки балок<br />
первой серии варьировала, или изменялась<br />
в пределах 2,26-2,49 расчётной нагрузки (Р р<br />
)<br />
и составила в среднем 2,26 Р р<br />
при V = 8%.<br />
Таким образом, все балки с высококачественной<br />
древесиной в растянутой зоне выдержали<br />
контрольную нагрузку, равную двум<br />
расчётным. При величине статистической<br />
вероятности 95% средняя величина нормальных<br />
напряжений при разрушении составила<br />
31 МПа при V = 12%. Вероятно-минимальная<br />
величина разрушающих напряжений<br />
составила 24,3 МПа – при коэффициенте<br />
надёжности суждения 0,75.<br />
Величина разрушающей нагрузки балок<br />
второй серии, склеенных в растянутой зоне<br />
из низкосортной древесины с усилением<br />
слоем многослойного материала, составила<br />
в среднем 347,64 кН при V = 15,8%, что на<br />
14,2% больше величины того же показателя<br />
балок первой серии.<br />
Величина отношения прогиба балок<br />
первой серии при нормативной нагрузке к<br />
36
расчётному пролёту изменялась в пределах<br />
от 1/460 L до 1/319 L и в среднем составила<br />
1/365 L при V = 14,8%, а величина того же<br />
показателя балок второй серии – в пределах<br />
от 1/500 L до 1/388 L и в среднем составила<br />
1/422 L при V = 18,3%. Результаты проведённых<br />
экспериментальных исследований<br />
свидетельствуют о высокой эффективности<br />
предлагаемого метода [4] усиления изгибаемых<br />
клеёных деревянных элементов.<br />
ВЫВОДЫ<br />
1. Усиление с помощью LVL наиболее напряжённых<br />
зон несущих клеёных деревянных<br />
конструкций повышает их прочность<br />
и потому позволяет снизить их материалоёмкость.<br />
Предлагаемый метод усиления<br />
[4] наиболее перспективен при склеивании<br />
низкосортной древесины.<br />
2. При нагрузке, направленной перпендикулярно<br />
плоскости склеенных слоёв шпона<br />
(например, так направлено давление в<br />
прессе при склеивании листов шпона), LVL<br />
обладает достаточно высокой эластичностью.<br />
Поэтому предлагаемый способ усиления<br />
с помощью LVL можно использовать<br />
в действующем технологическом потоке –<br />
без введения дополнительных операций –<br />
при изготовлении несущих клеёных деревянных<br />
конструкций любой формы и размеров.<br />
Список<br />
литературы<br />
1. Прочность деревянных клеёных<br />
конструкций серийного изготовления /<br />
Л.М. Ковальчук, Ю.Ю. Славик,<br />
Е.М. Знаменский и др. // Изв. вузов.<br />
Строительство и архитектура. - 1978. -<br />
№ 12. - С. 16-21.<br />
2. Ковальчук Л.М. Склеивание древесных<br />
материалов с пластмассами и металлами.<br />
– М.: Лесная пром-сть, 1968.<br />
3. Усиление деревянных клеёных балок<br />
однонаправленной фанерой /<br />
Л.М. Ковальчук, А.С. Жукова,<br />
Е.М. Знаменский и др. // Изв. вузов.<br />
Строительство и архитектура. - 1978. -<br />
№ 12. - С. 22-26.<br />
4. А.с. 897996 (СССР). Деревянная балка/<br />
Ковальчук Л.М., Варфоломеев Ю.А.,<br />
Жукова А.С., Верещагина Р.Н. – Опубл.<br />
1982, Бюл. № 2.<br />
37
КОНСТРУКЦИИ<br />
Применение<br />
многослойного клеёного<br />
из шпона материала<br />
для усиления конструкций<br />
театрально-зрительных<br />
залов<br />
Л.М.Ковальчук, засл. деятель науки РФ,<br />
д-р техн. наук – ЦНИИСК имени В.А. Кучеренко<br />
Автор статьи твёрдо придерживается<br />
мнения, что наиболее перспективное направление<br />
применения многослойного<br />
клеёного из однонаправленного шпона<br />
материала – это создание конструкций<br />
различных размеров и форм из серийно<br />
изготовляемых на специализированных<br />
предприятиях элементов стандартного<br />
сортамента [1]. Вместе с тем отмеченное<br />
не исключает применения этого материала<br />
в индивидуальных проектах, в том числе<br />
при усилении деревянных конструкций.<br />
Так, многослойный клеёный материал был<br />
применён для усиления деревянных конструкций<br />
зрительного зала Большого театра<br />
в Москве [2]. Необходимость усиления возникла<br />
при обследовании конструкций здания<br />
в период реконструкции театра.<br />
Работа состояла из двух частей: вначале<br />
были обследованы несущие конструкции<br />
ярусов зрительного зала, затем – перекрытия<br />
над залом с подвесным акустическим<br />
потолком (декой).<br />
Несущий каркас ярусов зрительного<br />
зала представляет собой шестиэтажную<br />
конструктивную систему. В поперечном<br />
направлении конструкция представлена<br />
шестиэтажной рамой из стоек и опирающихся<br />
на них однопролётных балок с<br />
консолями (рис. 1). Стойки опираются<br />
на нижние продольные прогоны ригелей,<br />
расположенных параллельно кирпичным<br />
стенам зрительного зала. Продольный прогон<br />
уложен поверх двухпролётных балок,<br />
крайними опорами которых являются две<br />
стены: с одной стороны – кирпичная стена<br />
зрительного зала, с другой – стена, идущая<br />
по линии борта лож бенуара. На продольные<br />
ригели опираются поперечные однопролётные<br />
консольные балки. Второй опорой<br />
поперечных балок является заделка в<br />
кирпичную стену зрительного зала. Балки<br />
имеют консоли вылетом 1,80-2,15 м. Концы<br />
консольных балок связаны с бортовым<br />
обвязочным брусом.<br />
При проведении испытаний образцов<br />
древесины, отобранных из эксплуатировавшихся<br />
конструкций, и анализе результатов<br />
этих испытаний было установлено:<br />
при длительной эксплуатации величины<br />
пределов прочности древесины при сжатии<br />
и изгибе изменялись незначительно, а величина<br />
предела прочности при скалывании<br />
снизилась на 30%. Модуль упругости древесины<br />
при изгибе снизился на 4-24%.<br />
Уровень несущей способности реальных<br />
конструкций определяли с учётом имеющихся<br />
в них дефектов и нарушений первоначальной<br />
рабочей схемы, выявленных<br />
при обследовании этих конструкций. Выполненный<br />
в ходе работы расчёт послужил<br />
основанием для усиления конструкций, в<br />
том числе стоек в нижних ярусах балочностоечной<br />
системы.<br />
Каждую конструкцию обследовали визуально<br />
и инструментально, особенно тщательно<br />
изучая дефекты в потенциально<br />
опасных местах, характеризующихся большей<br />
вероятностью развития повреждений.<br />
Наиболее значительные повреждения<br />
выявлены в консольных балках ярусов,<br />
которые испытывают большие нагрузки<br />
при заполнении зала зрителями: почти в<br />
каждой пятой балке имелись горизонтальные<br />
трещины, в том числе в зонах больших<br />
касательных напряжений. Плохим было<br />
состояние опорных узлов соединений балок<br />
со стенами. В период длительной эксплуатации<br />
балок у некоторых из них были<br />
сделаны новые опорные узлы, уровень состояния<br />
которых был крайне неудовлетворителен.<br />
У части балок, заделанных в стены,<br />
имелись значительные биопоражения.<br />
Анализ потенциальной опасности выявленных<br />
дефектов древесины: биопоражений<br />
в местах контакта древесины с металлом,<br />
недостаточно качественно выполненных<br />
протезов и др. – показал, что необходимо<br />
разработать эффективный способ усиления<br />
балок (и балок с протезами, и балок с заделкой<br />
в кирпичные стены). В связи с этим<br />
был предложен универсальный метод усиления<br />
балок, в которых были дефекты (горизонтальные<br />
трещины, подрезки в местах<br />
протезов и др.) и недостаточно надёжные<br />
протезы, а также крепления элементов балочно-стоечной<br />
системы к стенам. Суть<br />
метода состоит в прикреплении накладок<br />
к боковым поверхностям балок и их соединении<br />
с кирпичными стенами. В качестве<br />
накладок использовали многослойный<br />
клеёный материал со слоями из лущёного<br />
38
однонаправленного шпона, аналогичный<br />
материалу <strong>Ultralam</strong> (рис. 2). Таким образом<br />
были усилены все стойки, имевшие трещины<br />
и другие дефекты. Накладки крепили к<br />
балкам и стойкам шурупами и болтами. Характерный<br />
узел усиления дефектных конструкций<br />
показан на рис. 3.<br />
По завершении работ были даны рекомендации<br />
по замене и усилению несущих<br />
конструкций, а также по защитной обработке<br />
древесины конструкций.<br />
По результатам исследований, проведённых<br />
ЦНИИСКом имени В.А. Кучеренко,<br />
проектной организацией «Реставратор-М»<br />
был разработан проект ремонтно-реставрационных<br />
работ по восстановлению деревянных<br />
конструкций зрительного зала<br />
Большого театра, который уже осуществлён.<br />
Известно, что из материала типа <strong>Ultralam</strong><br />
создают как самостоятельные несущие<br />
конструкции, так и части сложных конструктивных<br />
схем. Реже этот материал применяют<br />
в качестве обшивок панелей или<br />
других частей зданий и сооружений. Поэтому<br />
представляют интерес результаты<br />
выполненных в Санкт-Петербургской государственной<br />
лесотехнической академии<br />
соответствующих исследований упомянутого<br />
материала [3]. Они состоят в следующем:<br />
этот материал обладает не только<br />
большей прочностью, но и достаточно хорошими<br />
акустическими свойствами, что<br />
делает его перспективным для производства<br />
музыкальных инструментов, а также<br />
для сферы строительства и реконструкции<br />
концертных залов, театров и т.п. сооружений.<br />
Сейчас это особенно актуально в<br />
связи с дефицитом и большой стоимостью<br />
резонансной ели.<br />
Исследования величин акустических<br />
показателей такого древесного композита<br />
показали, что порода древесины, тип клея<br />
и его количество, число и толщина слоёв<br />
шпона, из которых изготовлен композит,<br />
тесно связаны между собой. Наиболее<br />
важный результат этих исследований таков:<br />
композит, изготовленный из слоёв<br />
древесины сравнительно небольшой плотности<br />
(например, ели или сосны), имеет<br />
лучшие уровни акустических показателей<br />
при меньшем влиянии других показателей.<br />
Усреднённые величины акустических показателей<br />
клеёной слоистой древесины и<br />
образцов еловой древесины составили соответственно:<br />
плотности – 470 и 420 кг/м 3 ,<br />
Ка – 10,70 и 12,00 м 4 /кг·с. На разработанный<br />
слоистый композит для дек музыкальных<br />
инструментов получен патент РФ [4].<br />
По акустическим показателям клеёный<br />
слоистый материал не уступает натуральной<br />
резонансной древесине. При этом разброс<br />
величин показателей клеёного материала<br />
существенно меньше.<br />
Многослойный клеёный материал из однонаправленного<br />
шпона уже используют<br />
при строительстве концертных залов. Так,<br />
в 2000 г. В Финляндии в г. Лахти был построен<br />
концертный зал Сибелиуса, акустические<br />
элементы стен которого выполнены<br />
из клеёного многослойного материала из<br />
однонаправленного шпона. Несущие конструкции<br />
зала представляют собой клеёные<br />
деревянные конструкции. Общий объём<br />
помещения – 90 000 м 3 . На рис. 4 показан<br />
общий вид зала.<br />
Рис. 2. Усиление консольных балок<br />
Рис. 1. Схема деревянных<br />
конструкций зрительного зала<br />
39
ЭКСПЛУАТАЦИЯ<br />
Рис. 4. Общий вид концертного зала (г. Лахти)<br />
Рис. 3. Узел усиления дефектных конструкций<br />
Список<br />
литературы<br />
1. Ковальчук Л.М., Пьянов А.Н. Клеёные<br />
деревянные конструкции из унифицированных<br />
элементов // Деревообрабатывающая<br />
пром-сть. – 2008.– № 6.<br />
2. Ковальчук Л.М., Успенская Н.А., Пьянов<br />
А.Н. Восстановление деревянных конструкций<br />
зрительного зала Большого театра<br />
России // Деревообрабатывающая промсть.<br />
– 2007. – № 3.<br />
3. Лукин В.Г. Исследование возможности<br />
использования древесного слоистого<br />
материала для производства музыкальных<br />
инструментов // Деревообрабатывающая<br />
пром-сть. – 2009. – № 6.<br />
4. Пат. РФ №2357300. Акустический материал<br />
для резонансных дек музыкальных<br />
инструментов / В.Г. Лукин, В.И. Онегин,<br />
Е.Г. Кузнецова. –2009.<br />
40
Огнезащита<br />
конструкций<br />
из материала<br />
<strong>Ultralam</strong><br />
Ломакин А.Д.,<br />
к.т.н., ЦНИИСК имени В.А.Кучеренко<br />
Испытаниями, проведёнными ИЦ «Огнестойкость»<br />
ЗАО «ЦСИ «Огнестойкость-<br />
ЦНИИСК», установлено: <strong>Ultralam</strong> (многослойный<br />
клеёный материал из лущёного<br />
шпона хвойных пород) в соответствии с<br />
пожарно-технической классификацией,<br />
приведённой в СНиП 21-01-97* [1], относится<br />
к сильногорючим, умеренновоспламеняемым<br />
и умереннораспространяющим<br />
пламя материалам (соответственно группы<br />
Г4, В2 и РП3).<br />
Возгораемость древесных материалов<br />
зависит во многом от размеров их поверхности:<br />
чем больше удельная поверхность<br />
материала, тем выше скорость горения.<br />
Для изготовления конструкций можно использовать<br />
плиты <strong>Ultralam</strong> различной толщины<br />
- в зависимости от типа конструкций<br />
(несущие, ограждающие). Так, если для<br />
ненесущих стеновых панелей толщина рёбер<br />
каркаса выбирается часто конструктивно,<br />
то для несущих конструкций каркаса<br />
здания (колонн, ферм, арок, рам, балок и<br />
др.) толщина элементов имеет решающее<br />
значение как с точки зрения несущей способности<br />
и деформативности, так и с точки<br />
зрения пожарной безопасности. В первом<br />
случае рёбра каркаса панелей находятся в<br />
слое несгораемого утеплителя и защищены<br />
им от огневого воздействия при пожаре. Во<br />
втором случае конструкции полностью открыты<br />
и при возникновении пожара ничем<br />
не защищены от огня, поэтому чем больше<br />
сечение элементов конструкций, тем они<br />
более огнестойки.<br />
Поскольку плиты <strong>Ultralam</strong> имеют максимальную<br />
толщину 106 мм, в ответственных<br />
зданиях, где к несущим конструкциям<br />
предъявляются повышенные требования<br />
по пожарной безопасности, такой толщины<br />
названных плит может оказаться недостаточно.<br />
Поэтому элементы конструкций<br />
должны иметь составное по толщине сечение.<br />
В случаях, предусмотренных действующими<br />
требованиями в отношении пожарной<br />
безопасности [2], деревянные<br />
конструкции, к которым можно отнести<br />
и конструкции из <strong>Ultralam</strong>, должны быть<br />
спроектированы с обеспечением величин<br />
предела огнестойкости и показателей пожарной<br />
опасности, установленных в [2].<br />
Огнестойкость – это способность элементов<br />
конструкций сохранять в условиях<br />
пожара, т.е. при температуре 700-1000˚С,<br />
свои главнейшие свойства: нести расчётную<br />
нагрузку и ограждать помещения. Показателем<br />
огнестойкости является предел<br />
огнестойкости, определяемый как продолжительность<br />
промежутка времени от<br />
начала огневого испытания при стандартном<br />
температурном режиме до момента<br />
наступления одного из нормируемых для<br />
данной конструкции предельных состояний<br />
по огнестойкости. Допускается устанавливать<br />
величину предела огнестойкости<br />
конструкций из <strong>Ultralam</strong> расчётным путём<br />
- на основе закономерностей обугливания<br />
и прогрева их сечений в условиях стандартного<br />
теплового воздействия [3] и с учётом<br />
стандартных предельных состояний по огнестойкости<br />
[4].<br />
На скорость обугливания древесины,<br />
которая находится в пределах от 0,6 до 1,0<br />
мм/мин, влияют следующие основные<br />
факторы: изменение и продолжительность<br />
температурного режима пожара; плотность<br />
и влажность древесины; количество сторон<br />
обогрева конструктивного элемента, а также<br />
размеры его сечения и шероховатость<br />
поверхности. Скорость обугливания древесины<br />
сохраняется примерно постоянной в<br />
течение всего периода теплового воздействия.<br />
Зависимость глубины обугливания от<br />
продолжительности теплового воздействия<br />
практически линейна. Это обстоятельство<br />
служит основой для прогнозирования огнестойкости<br />
конструкций из древесины и<br />
древесных материалов. Поскольку на данный<br />
момент отечественные данные о скорости<br />
обугливания <strong>Ultralam</strong> отсутствуют, в<br />
расчётах скорость обугливания можно принимать,<br />
равной 0,7 мм/мин.<br />
Анализ характера пожаров зданий и сооружений,<br />
в которых в качестве несущих<br />
конструкций были использованы клеёные<br />
41
ЭКСПЛУАТАЦИЯ<br />
деревянные, показывает, что эти конструкции<br />
сохраняют свою несущую способность<br />
в условиях теплового воздействия длительное<br />
время. При одинаковых условиях пожара<br />
и уровне нагруженности деревянные<br />
конструкции массивного сечения имеют<br />
предел огнестойкости выше, чем металлические<br />
конструкции, а в некоторых случаях<br />
и железобетонные. Повышенная огнестойкость<br />
деревянных сооружений обусловлена<br />
также пониженным коэффициентом теплового<br />
расширения древесины.<br />
Принимая во внимание, что элементы<br />
конструкций из <strong>Ultralam</strong> имеют сплошное<br />
сечение, размеры которого не ограничены<br />
толщиной самой плиты, а могут быть такими<br />
же, как и сечения элементов из клеёной<br />
древесины, за счёт сплачивания, то можно<br />
предположить, что их огнестойкость будет<br />
не ниже, чем деревянных элементов массивного<br />
сечения, склеенных из досок.<br />
При этом необходимо иметь в виду: наличие<br />
параллельно расположенных на<br />
близком расстоянии элементов, вызывающих<br />
взаимный разогрев при горении, а также<br />
усиленную тягу воздуха вдоль горящих<br />
элементов, способствует развитию пожара.<br />
В конструкциях составного сечения открытые<br />
зазоры между цельными элементами<br />
сечения не должны превышать 7 мм, а зазоры<br />
более 7 мм должны быть замкнуты<br />
диафрагмами толщиной, обеспечивающей<br />
требуемый уровень предела огнестойкости:<br />
температура древесины в зазоре к моменту<br />
времени, соответствующему требуемому<br />
уровню предела огнестойкости, должна<br />
быть не более 270˚С. Идеальным можно<br />
считать вариант, когда зазоры между сплачиваемыми<br />
элементами отсутствуют.<br />
Для обеспечения пожарной безопасности<br />
различных объектов, где применяются<br />
конструкции из <strong>Ultralam</strong>, важна огнезащита<br />
последних. Она предназначена для<br />
снижения пожарной опасности объектов<br />
и обеспечения требуемого уровня их огнестойкости.<br />
Проблема выбора оптимальной<br />
огнезащиты имеет особенно большое значение<br />
для конструкций с нормируемыми<br />
значениями предела огнестойкости. Это<br />
прежде всего несущие конструкции, которые<br />
в условиях пожара подвергаются совместному<br />
действию силовых нагрузок и<br />
высокотемпературного нагрева.<br />
Для снижения пожарной опасности необходимо<br />
в первую очередь принимать<br />
конструктивные меры, а в тех случаях, когда<br />
этого недостаточно, использовать химические<br />
средства.<br />
При использовании конструкций из<br />
<strong>Ultralam</strong> в большинстве случаев должны приниматься<br />
меры по снижению горючести и<br />
42<br />
пределов распространения огня. Это достигается<br />
применением огнезащитных пропиток<br />
или нанесением специальных покрытий.<br />
Огнезащитные составы (ОС) должны<br />
обладать высокой степенью огнезащитной<br />
эффективности и обеспечивать высокий<br />
уровень огнезащиты по показателям<br />
пожарной опасности древесины. Выбор<br />
химических средств защиты конструкций<br />
зависит от предполагаемых условий их эксплуатации,<br />
а также от назначения и степени<br />
ответственности конструкций. Химические<br />
средства, предотвращающие возгорание<br />
и распространение пламени, выбираются<br />
в соответствии с требованиями пожарной<br />
безопасности и с учётом их эффективности<br />
и совместимости с защитными средствами,<br />
которыми конструкции были обработаны<br />
на заводе-изготовителе.<br />
В отличие от конструктивной огнезащиты,<br />
долговечность которой сопоставима с<br />
долговечностью конструкций, ОС обычно<br />
сохраняют свои свойства в течение не более<br />
15-30 лет. Поэтому при их выборе следует<br />
учитывать данные об их долговечности и<br />
необходимости периодической замены или<br />
восстановления этих ОС, а также данные о<br />
недопустимости их применения в местах,<br />
где исключена возможность выполнения<br />
этих операций. При выборе ОС необходимо<br />
также учитывать требования п.7.12 главы<br />
СНиП 21-01-91* о соответствии огнезащитных<br />
покрытий нормам применения<br />
отделочных материалов.<br />
Согласно действующему стандарту [5]<br />
по огнезащитной эффективности ОС для<br />
древесины делятся на I и II группы. Группу<br />
устанавливают по результатам огневых испытаний<br />
стандартных образцов в установке<br />
«керамическая труба». При потере массы<br />
образцов не более 9% для ОС устанавливают<br />
I группу огнезащитной эффективности.<br />
При потере массы более 9%, но не более<br />
25% - II группу. При потере массы более<br />
25% считают, что опробованный состав не<br />
является огнезащитным.<br />
Для того чтобы правильно выбрать те или<br />
иные меры огнезащиты конструкций из<br />
<strong>Ultralam</strong>, необходимо иметь чёткое представление<br />
об условиях, в которых они будут<br />
эксплуатироваться, а также об их влажностном<br />
состоянии в условиях службы, так как<br />
именно влажность и её изменение наиболее<br />
сильно влияют на сохранность конструкций.<br />
При выборе ОС для конструкции надо<br />
учитывать область её применения. Несущие<br />
конструкции, используемые в настоящее<br />
время в зданиях и сооружениях, можно<br />
условно разделить на две группы.<br />
К первой группе относятся конструкции, к<br />
которым предъявляются повышенные требования<br />
по пожарной безопасности. Основная<br />
область их применения – большепролётные<br />
здания и сооружения: стадионы, спортивные<br />
залы, бассейны, легкоатлетические и конноспортивные<br />
манежи, крытые конькобежные<br />
центры, теннисные корты, выставочные<br />
залы, крытые рынки и др.<br />
Ко второй группе относятся конструкции,<br />
к которым требования по огнезащитной<br />
обработке не предъявляются: конструкции,<br />
находящиеся вне помещений, под навесом;<br />
открытые сооружения; перголы; пешеходные<br />
мостики и др.<br />
Если для конструкций второй группы<br />
выбор средств защиты от увлажнения и<br />
биоразрушения затруднений не вызывает,<br />
поскольку номенклатура таких средств достаточно<br />
обширна, то с выбором средств за-
щиты конструкций первой группы вопрос<br />
несколько сложнее. Это связано с обязательным<br />
требованием исключить возможность<br />
отрицательного влияния биозащитных<br />
и защитно-декоративных составов,<br />
нанесённых в заводских условиях, на прочность<br />
адгезии огнезащитного покрытия<br />
(Пк), наносимого на объекте, а также на<br />
огнезащитную эффективность этого Пк.<br />
Наиболее перспективный и эффективный<br />
метод огнезащиты деревянных<br />
конструкций состоит в нанесении огнезащитных<br />
Пк. Передача теплоты через Пк<br />
к защищаемой конструкции происходит<br />
благодаря теплопроводности самого Пк и<br />
его твёрдых продуктов разложения. Поэтому<br />
эффективность огнезащитного Пк в<br />
условиях пожара зависит прежде всего от<br />
теплоизолирующей способности, т.е. от<br />
толщины Пк.<br />
Конструкции из <strong>Ultralam</strong> для общественных<br />
зданий, спортивных сооружений,<br />
бассейнов, аквапарков, развлекательных<br />
и торговых центров и др. должны удовлетворять<br />
повышенным требованиям к их внешнему<br />
виду. Поэтому должна быть исключена<br />
возможность отрицательного влияния<br />
ОС на текстуру древесины. Для этих целей<br />
наиболее пригодны высокоэффективные и<br />
долговечные вспучивающиеся ОС, которые<br />
образуют прозрачные Пк.<br />
Высокая огнезащитная эффективность<br />
вспучивающихся Пк в сочетании с широкими<br />
возможностями использования механизированных<br />
методов нанесения составов<br />
на поверхность конструкций обусловливают<br />
в последнее время повышенный интерес<br />
к ним. Такие Пк были использованы для<br />
огнезащиты несущих клеёных деревянных<br />
конструкций в здании Манежа, крытого<br />
конькобежного центра в Крылатском, спортивного<br />
комплекса «Строгино», в бассейнах<br />
и аквапарках Москвы и С.-Петербурга, в<br />
целом ряде других зданий и сооружений.<br />
Для огнезащитной обработки конструкций,<br />
к внешнему виду которых повышенных<br />
требований не предъявляется, могут<br />
быть применены и непрозрачные (укрывистые)<br />
ОС, в том числе вспучивающиеся,<br />
а также различные огне- и огнебиозащитные<br />
пропиточные составы.<br />
В ЦНИИСКе имени В.А.Кучеренко была<br />
проведена работа по оценке эффективности<br />
некоторых ОС, наносимых на <strong>Ultralam</strong>.<br />
43
ЭКСПЛУАТАЦИЯ<br />
Огнезащитные составы<br />
Феникс ДП<br />
Феникс ДБ<br />
Латик<br />
Биозащитные и защитнодекоративные<br />
составы<br />
Адгезия, МПа<br />
— 1,1<br />
Сколтекс-ПР 1,4<br />
Belinka toplasur 1,1<br />
Belinka exteriеr 1,9<br />
Pinotex Doors & Windows 1,3<br />
— 1,1<br />
Сколтекс-ПР 1,4<br />
Belinka toplasur 0,9<br />
Belinka exteriеr 0,8<br />
Pinotex Doors & Windows 0,9<br />
— 1,2<br />
Belinka toplasur 0,8<br />
Belinka exteriеr 1,5<br />
ТАБЛИЦА 1<br />
ными и защитно-декоративными составами<br />
на прочность адгезии огнезащитных Пк<br />
к материалу и их эффективность.<br />
Для огнезащиты использовали три вспучивающихся<br />
ОС на водной основе: лак Феникс<br />
ДП, краску Феникс ДБ (ООО «А+В»)<br />
и лак Латик (НПО ООО «Ассоциация КрилаК»);<br />
водно-дисперсионный лак НЛО-007<br />
и органорастворимый лак Нортекс-Лак-Огнезащита<br />
(НПО «Норт»); пропиточные ОС:<br />
биоогнезащитные препараты (биопирены)<br />
Пирилакс-Люкс и ОЗОН-007 (НПО «Норт»).<br />
Перед нанесением ОС <strong>Ultralam</strong> обрабатывали<br />
пропиточным антисептирующим<br />
составом на акриловой основе Сколтекс-<br />
ПР (ООО «Сколт»), лазурью на алкидной<br />
основе Belinka toplasur и лазурью на акриловой<br />
основе Belinka exterier (фирма Belinka<br />
Belles), а также защитно-декоративным составом<br />
на основе алкида и акрилата Pinotex<br />
Doors & Windows (фирма Sadolin).<br />
Величины показателя прочности адгезии<br />
огнезащитных покрытий Феникс ДП, Феникс<br />
ДБ и Латик к <strong>Ultralam</strong> определяли по<br />
соответствующему стандарту [6]. Сущность<br />
метода заключается в осуществлении отрыва<br />
участка Пк от подложки в перпендикулярном<br />
к ней направлении и определении<br />
необходимого усилия отрыва. Результаты<br />
испытаний приведены в табл. 1.<br />
Величину показателя огнезащитной эффективности<br />
ОС определяли по соответствующему<br />
стандарту [5]. Для изготовления<br />
стандартных образцов сечением 30х60х150<br />
(l) мм использовали заготовки в виде реек<br />
из <strong>Ultralam</strong> того же сечения.<br />
№ варианта<br />
защиты<br />
Составы для биозащитной и защитно-декоративной<br />
обработки<br />
состав<br />
слои / расход, г/м²<br />
1 — —<br />
Огнезащитные составы<br />
состав слои /<br />
расход, г/м²<br />
Потеря<br />
массы.%<br />
2/370 3,3/3.1-3.7**<br />
2 Belinka exterier 2/140 3/378 2,8/2.5-3.0<br />
3 Belinka toplasur 2/107 Феникс ДП<br />
2/365 3,6/3.0-4.6<br />
(320)*<br />
4 Pinotex Doors & Windows 2/163 3/359 3,2/3.0-3.3<br />
5 Сколтекс-ПР 1/120 2/394 3,2/2.7-4.0<br />
6 - - Феникс ДБ<br />
1/283 3,7/3.4-4.1<br />
7 Сколтекс-ПР 1/120 (250)<br />
1/295 3,6/3.4-3.9<br />
8 - -<br />
2/370 3,3/3.0-3.4<br />
9 Belinka exterier 2/125<br />
Латик<br />
(400)<br />
2/370 3,5/3.2-4.3<br />
10 Belinka toplasur 2/132 2/365 3,0/2.8-3.3<br />
11 — —<br />
Проводя отбор ОС для исследований, основывались<br />
в первую очередь на имеющемся<br />
положительном опыте использования их<br />
для защиты несущих клеёных деревянных<br />
конструкций в зданиях и сооружениях различного<br />
назначения.<br />
В задачи проведения испытаний входила<br />
также оценка влияния предварительной<br />
обработки материала <strong>Ultralam</strong> биозащит-<br />
Нортекс-Лак-<br />
Огнезащита<br />
(292)<br />
2/285 8,2/7.6-8.7<br />
12 — —<br />
2/255 10,2/8.8-11.6<br />
13 — —<br />
НЛО 007<br />
(350)<br />
3/374 8,7/8.3-9.1<br />
14 — — 3/433 8,0/7.8-8.1<br />
15 Пирилакс-Люкс<br />
3/270 11,9/10.7-12.8<br />
16 (280)<br />
5/325 7,5/7.0-8.2<br />
17 030H-007<br />
2/240 14,1/12.9-15.2<br />
18 (300)<br />
3/356 10,3/9.6-10.7<br />
19 Контрольные (без обработки) 86/83-89<br />
ТАБЛИЦА 2<br />
* В скобках приведена норма расхода для обеспечения I группы огнезащитной эффективности, не менее, г/м²<br />
** В числителе приведены средние значения показателя, в знаменателе - наименьшие и наибольшие значения.<br />
44
Рис. 1. Общий вид установки «керамическая труба» для оценки<br />
эффективности огнезащитных составов<br />
Биозащитные и защитно-декоративные<br />
составы наносили на заготовки кистью в<br />
несколько слоёв. После их высыхания заготовки<br />
разделывали на образцы, торцы которых<br />
дополнительно обрабатывали теми<br />
же составами по той же технологии, что и<br />
боковые поверхности.<br />
Через 10 сут. на все поверхности образцов,<br />
включая торцевые, наносили Феникс<br />
ДП, Феникс ДБ и Латик. Часть испытуемых<br />
образцов имели только огнезащитные<br />
Пк, а в качестве контрольных использовали<br />
незащищённые образцы. Величины расхода<br />
защитных материалов на стандартные<br />
образцы приведены в табл. 2.<br />
Образцы испытывали по ГОСТ Р 532192-<br />
2009 на установке «керамическая труба» (рис.<br />
1). На образец, предварительно взвешенный<br />
с точностью до 0,01 г, воздействовали пламенем<br />
газовой горелки в течение 2 мин. После<br />
остывания его извлекали из керамического<br />
короба, взвешивали и определяли потерю<br />
массы в процентах. При испытаниях фиксировали<br />
величину температуры отходящих газов<br />
в процессе огневого воздействия и после<br />
Рис. 2. Образцы <strong>Ultralam</strong> после испытаний в «керамической трубе» (справа – вид образцов сбоку):<br />
А – Феникс ДП; Б – Феникс ДБ; В – Латик; 1 – образцы с вспученным слоем; 2 – образцы, очищенные от<br />
вспученного слоя и зольных остатков; 3 – вид образцов до испытаний<br />
45
ЭКСПЛУАТАЦИЯ<br />
А) Б)<br />
B) Г)<br />
А) Б)<br />
Рис. 3. Графики изменения температуры отходящих<br />
газов в верхнем патрубке зонта при испытании<br />
образцов <strong>Ultralam</strong> с вспучивающимися Пк:<br />
а) 1 - Феникс ДП (370 г/м 2 ); 2 – Сколтекс-ПР +<br />
Феникс ДП (394 г/м 2 ); 3 - Belinka exteriеr + Феникс<br />
ДП (378 г/м 2 );<br />
б) 1 - Pinotex Doors & Windows + Феникс ДП<br />
(359 г/м 2 ); 2 - Belinka toplasur + Феникс ДП<br />
(365 г/м 2 );<br />
в) 1 – Феникс ДБ (283 г/м 2 ); 2 - Сколтекс-ПР +<br />
Феникс ДБ (295 г/м 2 );<br />
г) 1 - Belinka toplasur + Латик (365 г/м 2 ); 2 – Латик<br />
(370 г/м 2 ); 3 - Belinka exteriеr + Латик (370 г/м 2 )<br />
В) Г)<br />
Рис. 4. Графики изменения температуры<br />
отходящих газов в верхнем патрубке<br />
зонта при испытании образцов <strong>Ultralam</strong>,<br />
защищённых следующими составами:<br />
а) НЛО-007 с расходом (г/м 2 ): 1 – 433;<br />
2 – 374; 3 – 255;<br />
б) ОЗОН-007 с расходом (г/м 2 ): 1 – 356;<br />
2 – 240;<br />
в) Нортекс-Лак-Огнезащита (285 г/м 2 );<br />
г) Пирилакс-Люкс с расходом (г/м 2 ):<br />
1 – 270; 2 – 325<br />
46
прекращения подачи газа, а также величину<br />
вспученного слоя. Результаты испытаний<br />
приведены в табл. 2.<br />
Все испытанные ОС (за исключением<br />
ОЗОН-007) при величинах удельного расхода,<br />
указанных в табл. 2, обеспечивают<br />
возможность отнесения <strong>Ultralam</strong> к I группе<br />
огнезащитной эффективности. Наиболее<br />
эффективны вспучивающиеся Пк, у которых<br />
потеря массы не превышает 3,7% (при<br />
максимально допустимой для I группы<br />
9%), что полностью соответствует нормам,<br />
содержащимся в технической документации<br />
на эти составы. При этом, как видно из<br />
табл. 2, предварительная обработка образцов<br />
биозащитными и защитно-декоративными<br />
составами не снижает уровня огнезащитной<br />
эффективности вспучивающихся<br />
Пк. Внешний вид некоторых образцов после<br />
испытаний показан на рис. 2.<br />
Лаки Нортекс-Лак-Огнезащита и НЛО-<br />
007 также обеспечивают I группу, но при<br />
нормативном расходе лака потеря массы<br />
у образцов значительно больше: соответственно<br />
8,2 и 8,7%.<br />
Анализ результатов испытаний показал,<br />
что биопирен Пирилакс-Люкс при нанесении<br />
на <strong>Ultralam</strong> обеспечивает получение<br />
Рис. 5. Графики изменения температуры отходящих газов в верхнем патрубке зонта<br />
при испытании контрольных образцов <strong>Ultralam</strong> (1, 2 – номера образцов)<br />
47
ЭКСПЛУАТАЦИЯ<br />
I группы при расходе биопирена 325 г/мІ.<br />
Оказалось, что по огнезащитной эффективности<br />
биопирен ОЗОН-007 хуже, чем<br />
Пирилакс-Люкс – при примерно одинаковых<br />
величинах удельного расхода.<br />
На рис. 3 и 4 показаны графики изменения<br />
температуры отходящих газов в верхнем патрубке<br />
зонта при сжигании образцов <strong>Ultralam</strong><br />
с различной защитной обработкой.<br />
У образцов со вспучивающимися Пк характер<br />
кривых изменения температуры в<br />
ходе испытаний одинаков как у образцов,<br />
на которые были нанесены только огнезащитные<br />
Пк, так и у образцов с комплексной<br />
обработкой (рис. 3). После помещения<br />
образца в короб в течение первых 15 с наблюдается<br />
резкое падение температуры и<br />
до конца испытаний температура держится<br />
примерно на одном уровне – 145-155˚С,<br />
при этом пламенное горение отсутствует.<br />
После выключения газовой горелки температура<br />
быстро падает.<br />
Иной характер кривых изменения температуры<br />
отмечен у образцов, защищённых<br />
лаками НЛО-007 и Нортекс-Лак-Огнезащита,<br />
а также пропиточными составами Пирилакс-Люкс<br />
и ОЗОН-007. Через 10-15 с после<br />
начала испытаний температура поднимается,<br />
к концу испытаний достигает максимума,<br />
а после выключения горелки начинается её<br />
снижение (рис. 4). У одних образцов пламенное<br />
горение прекращалось сразу, а другие<br />
продолжали гореть ещё некоторое время.<br />
Отмеченное различие в характере кривых<br />
изменения температуры в процессе испытаний<br />
объясняется следующим. При испытании<br />
образцов с Феникс ДП, Феникс ДБ и<br />
Латик с самого начала огневого воздействия<br />
в нижней части образцов начинается образование<br />
вспученного пенистого слоя (толщина<br />
его колебалась от 8 до 20 мм), который<br />
препятствует распространению пламени по<br />
поверхности, из-за чего температура до конца<br />
испытаний держится постоянной.<br />
Совершенно иной характер изменения<br />
температуры в ходе испытаний отмечен у<br />
контрольных образцов <strong>Ultralam</strong> без огнезащиты<br />
(рис. 5). Резкий рост температуры<br />
начинается сразу после начала огневого<br />
воздействия, и максимум температуры отмечен<br />
через 90 с. Затем после выключения<br />
горелки температура падает, пламенное<br />
горение постепенно прекращается, и образцы<br />
начинают тлеть. Температура некоторых<br />
образцов какое-то время держится<br />
на уровне 100-200˚С, а затем (через 9-12<br />
мин) она резко возрастает, и снова возникает<br />
пламенное горение, которое длится до<br />
практически полного сгорания образца.<br />
48<br />
ВЫВОДЫ<br />
1. Анализ результатов проведённых испытаний<br />
показал: наибольшим огнезащитным<br />
эффектом обладают вспучивающиеся<br />
покрытия, причём Феникс ДП имеет хорошую<br />
адгезию ко всем био- , влагозащитным<br />
составам, использованным в эксперименте.<br />
Феникс ДБ также можно использовать<br />
для защиты конструкций из <strong>Ultralam</strong>, предварительно<br />
обработанных испытанными<br />
био- , влагозащитными составами. Огнезащитный<br />
лак Латик обладает хорошей<br />
адгезией к незащищённому <strong>Ultralam</strong>, но он<br />
плохо смачивает материал, обработанный<br />
Сколтекс-ПР и защитно-декоративным<br />
составом Pinotex Doors & Windows.<br />
2. Для конструкций, которые в процессе<br />
строительства предположительно будут находиться<br />
незащищёнными от атмосферных<br />
воздействий не более 3 мес., рекомендуется<br />
использовать защитную антисептическую<br />
пропитку Сколтекс-ПР. При длительных<br />
сроках строительства, когда конструкции<br />
придётся держать открытыми более 3 мес.,<br />
можно использовать атмосферостойкие<br />
составы, которые обеспечивают сохранность<br />
конструкций в течение достаточно<br />
длительного срока: Belinka toplasur, Belinka<br />
exterier и Pinotex Doors & Windows.<br />
Вспучивающиеся ОС рекомендуются для<br />
защиты несущих конструкций из <strong>Ultralam</strong><br />
в зданиях с повышенными требованиями<br />
пожарной безопасности.<br />
3. Лаки НЛО-007 и Нортекс-Лак-Огнезащита,<br />
биопирен Пирилакс-Люкс также обладают<br />
хорошими огнезащитными свойствами<br />
и могут с успехом использоваться<br />
для защиты таких конструкций, текстуру<br />
древесины которых необходимо сохранить<br />
видимой. Биопирен ОЗОН-007, обеспечивающий<br />
II группу огнезащитной эффективности,<br />
рекомендуется использовать для<br />
защиты элементов ограждающих конструкций,<br />
стропильных систем и других конструкций,<br />
к которым высокие требования<br />
по пожарной безопасности и эстетичности<br />
внешнего вида не предъявляются.<br />
В настоящее время проводятся испытания<br />
по определению пожарно-технических<br />
характеристик материала <strong>Ultralam</strong> с комплексной<br />
обработкой, которая включает<br />
поверхностную пропитку составом Сколтекс-ПР<br />
и последующее нанесение лака<br />
Феникс-ДП. При этом не исключается необходимость<br />
проведения стандартных огневых<br />
испытаний конструкций из <strong>Ultralam</strong>,<br />
по результатам которого в дальнейшем<br />
можно будет определять величины предела<br />
огнестойкости конструкций расчётным<br />
путём.<br />
Список<br />
литературы<br />
1. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность<br />
зданий и сооружений.<br />
2. Технического регламента о требованиях<br />
пожарной безопасности (Федеральный<br />
закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ)<br />
3. ГОСТ 30247.0-94. Конструкции строительные.<br />
Методы испытаний на огнестойкость.<br />
Общие требования.<br />
4. ГОСТ 30247.1-94. Конструкции<br />
строительные. Методы испытаний на<br />
огнестойкость. Несущие и ограждающие<br />
конструкции.<br />
5. ГОСТ 53292-2009. Огнезащитные<br />
составы и вещества для древесины и материалов<br />
на её основе. Общие требования.<br />
Методы испытаний.<br />
6. ГОСТ 27325-87. Детали и изделия из<br />
древесины и древесных материалов. Метод<br />
определения адгезии лакокрасочных<br />
покрытий.
<strong>Ultralam</strong> — высокопрочный многослойный брус,<br />
клееный из шпона. Laminated veneer lumber (LVL)<br />
ПРЕИМУЩЕСТВА <strong>Ultralam</strong><br />
Высокая прочность<br />
Стабильность геометрических размеров<br />
Гарантированные технические<br />
характеристики<br />
Малый вес, облегченный монтаж<br />
Устойчивость в агрессивных средах<br />
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ <strong>Ultralam</strong><br />
Материал применяется для изготовления:<br />
кровли, перекрытий, стеновых каркасов<br />
и каркасов полов, перемычек окон, дверей,<br />
в качестве поясов в двутавровых балках,<br />
в качестве опалубки, в строительных лесах.<br />
Сельскохозяйственные объекты<br />
(конюшни, зернохранилища и т.д.)<br />
Домостроение (системы<br />
каркасно-панельного строения домов)<br />
Спортивные объекты, объекты<br />
культурного назначения<br />
Реконструкция старого фонда,<br />
сооружение мансард
Полная информация для<br />
проектирования и применения<br />
конструкций с ЛВЛ <strong>Ultralam</strong>.<br />
Разработан и утвержден<br />
СТО 36554501-021-2010.