Тонкостенные купола-оболочки

Однослойные пластмассовые купола изготовляют из полиметилметакрилата (органическое стекло), полиэфирного стекло­пластика (чаще всего светопрозрачного) и пенопласта (пенополистирол и др.). Трехслойные купола-оболочки общей толщиной от 15 до 50 мм имеют стеклопластиковые обшивки толщиной до 3 мм и средний слой из пенополистирола, пенополиуретана, пенополивинилхлорида, пенофенопласта, сотопласта и просто воздушной про­слойки. Двухслойные оболочки состоят из наружного стеклопластикового слоя и внутреннего пенопластового.

Диаметр и толщина однослойных куполов из полиметилметакрилата соответственно достигают 10 м и 20 мм; из стеклопластика—9 м и 6 мм; из пенопласта—24 м и 200 мм. Трехслойные купола возводят диаметром до 25 м с общей толщиной оболочки до 50 мм.

Параметры двухслойных куполов аналогичны одно­слойным стеклопластиковым, так как внутренний пено­пластовый слой в основном выполняет функцию утепли^-теля.

Интересным примером трехслойного пластмассового купола является покрытие выставочного павильона в г. Бергамо (Италия) (рис. IX.25). Диаметр купола 25 м, высота подъема 9 м, общая толщина оболочки 50 мм,

Рис. IX.25. Трехслойный пластмассовый купол покрытия выставочного павильона в г. Бергамо (Италия) обшивка из стеклопластика толщиной 3 мм, средний слой — пенопласт. Купол собран на болтах из 24 одно­типных сегментов с размером понизу около 3,3 м, имею­щих круглые проемы диаметром 1 м, заполненные акри­ловыми фонарями. Сегменты опираются на полое желе­зобетонное кольцо с размещенным на нем техническим оборудованием. С двух сторон по диаметру купола устрое­ны крупногабаритные проемы для въезда грузовых авто­мобилей. При необходимости можно стыковать несколь­ко куполов по выступам входного обрамления проемов, получив тем самым многокупольное помещение. Масса покрытия на 1 м2 перекрываемой площади 20 кг. Деревянные тонкостенные купола-оболочки проекти­руют диаметром 12—35 м; они, как правило, имеют сфе­рическое очертание. Купол состоит (рис. IX.26) из ме­ридианных ребер (арочек), верхнего и нижнего опорных колец, кольцевого и косого настилов.

Меридианные ребра воспринимают сжимающие уси­лия в оболочке по направлению меридиана и передают их на верхние и нижние опорные кольца. Ребра состоят из нескольких слоев склеенных или сбитых гвоздями до­сок, общей высотой поперечного сечения не менее 1/250 диаметра купола, которую принимают из условия его жесткости. Шаг ребер по нижнему опорному кольцу на­значают 0,8—1,5 м. Верхние концы ребер присоединяют шарнирно к верхнему сжатому кольцу. Ребра передают на кольцо продольную и поперечную силу. Соединения осуществляют металлическими накладками, присоединяемыми кровельными болтами.

+ФОТО

48. Кружально-сетчатые своды

Общие сведения. Кружально-сетчатые своды представляют собой пространственную конст­рукцию, которая состоит из. отдельных, поставленных на ребро стандартных элементов—косяков, идущих по двум пересекающимся направлениям и образующих ломаные винтовые линии.

В кружально-сетчатых конструкциях выгодно сочета­ются индустриальность изготовления элементов с преи­муществами пространственных конструкций. Прочность и надежность свода определяются средней прочность многих элементов, и влияние качества древесины отдель­ных элементов имеет меньшее значение, чем в плоскост­ных конструкциях.

Построенные в нашей стране свыше 50 лет назад де­ревянные кружально-сетчатые своды и купола продол­жают эксплуатироваться и находятся в хорошем состоя­нии. Длительная эксплуатация таких конструкций/ за рубежом также свидетельствует об их надежности и дол­говечности находит широкое применение, а их пролеты становятся все более значительными. Так, в 1964 г. в г. Спрингфилде (США) построен сетчатый свод над бас­сейном с пролетом 52 м, выполненный из клееных кося­ков.

Кружально-сетчатые своды в поперечном сечении имеют снаружи, круговое или правильное многоугольное очертание. В первом случае верхняя грань, косяков име­ет близкое к круговому эллиптическое очертание, а во втором — ломаное. Распор покрытий воспринимается ли­бо металлическими затяжками, либо непосредственно опорами.

Характерными особенностями всех кружально-сетча­тых покрытий являются:

1) унификация формы и размеров косяков, дающая возможность заготовлять их заводским способом, что полностью отвечает современным требованиям индустри­ализации и стандартизации строительства;

транспортабельность элементов при их перевозке;

простота и быстрота сборки конструкции;

возможность и необходимость устройства кровель­ного настила непосредственно по несущей конструкции (без прогонов и вспомогательных стропильных ног).

В зависимости от способа узлового соединения кося­ков различают два конструктивных варианта кружаль­но-сетчатых сводов: 1) с узлами на шипах;

2) с металли­ческими связями в узлах. Оба варианта можно выпол­нять либо из косяков цельного сечения, которое ограни­чено размерами сортамента пиломатериалов, позволяю­щего применять своды с предельным пролетом не более 20 м, либо из клеефанерных косяков, которые дают воз­можность перекрывать значительно большие пролеты (до 100 м).

В конструкции покрытий всех систем различают три типа узлов: основные (средние); опорные, в которых косяки соединяются с настенными брусьями,

и торцовые, в которых косяки соединяются с торцовой аркой. Основные узлы сетки образуются из трех косяков, один из которых является сквозным и проходит через узел, не прерываясь, а два других набегающих косяка примыкают к сквозному косяку.

Конструкция кружально-сетчатых сводов (системы С И. Песельника) с узлами на шипах. Своды этой систе­мы изготовляют из косяков цельного сенения, имеющих на концах шипы, а посередине сквозное гнездо. В каж­дом узле сетки сопрягаются три косяка, из которых два набегающих косяка входят с обеих сторон своими шипа­ми в гнездо сквозного косяка. В кружально-сетчатом своде с узлами на шипах применяют сетку как прямо­угольную, так и косоугольную с углом φ=45°.

Верхняя кромка косяка может быть криволинейного (эллиптического или приближающего к круговому) очер­тания либо с двумя или одним переломом по очертанию описанного или вписанного в окружность правильного многоугольника. Косяк с двумя переломами имеет большую жесткость, меньшую длину пропи­ла и дает меньше отходов при изготовлении, чем косяк с одним переломом.

Оси сквозного гнезда для шипов располагаются соот­ветственно посередине длины и высоты косяка. Форма гнезда прямоугольная. Высоту гнезда, а следовательно, и шипа обычно принимают 1/4 высоты косяка (hK). Для удобства монтажа свода, который ведут от опор к шалыге, рекомендуется решать узел так, чтобы шип вышележащего набегающего косяка распола­гался в гнезде над шипом нижележащего косяка. Такое решение вызывается также необходимостью обеспечить в гнезде взаимный упор набегающих косяков для восприятия одной из действующих в узле сил, направлен­ной нормально к их оси.

Косяки в своде помимо продольной силы сжатия н изгибающего момента воспринимают поперечные силы, которые передаются таким образом, что вызывают опасность раскалывания косяков. Чем больше длина косяка, тем меньше поперечная сила, вызываю­щая эту опасность. Рекомендуется принимать lK/hK≥l3. Толщина косяка b должна быть не менее 2,5см, а hK/bK≤4,5.

Концы косяков прямоугольной сетки свода имеют бо­лее простую форму, а потому проще в изготовлении.

Рис. IX.6. Узлы безметального кружалыю-сетчаТого свода с точной формой шипов (с учетом необходимого поворота)

а — нецентрированный; б — центрированный

49. Пневматически строительные конструкции покрытий

Оболочки этих конст­рукций, изготовленные из тканых материалов, способны стабилизировать свою форму только при наличии пред­варительного напряжения.

Среди преимуществ пневматических конструкций следует отметить малый собственный вес, высокую мобиль­ность, быстроту и простоту возведения, возможность перекрытия больших пролетов, высокую степень заводской готовности и др. Пневматические строительные конструкции в зависимости от характера работы обычно разделяются на две самостоятельные группы — пневмокаркасные (надувные) и воздухоопорные. Пневмокаркасные конструкции — это надувные стержни или панели, несущая способность которых (сопротивление сжатию, изгибу, кручению) обеспечивается повышенным давлением воз­духа в замкнутом объеме элемента. Большое внутреннее давление воздуха (до 150 кПа) требует высокой степени герметичности и прочности материала. Это же условие ограничивает пролет конструкций, который с учетом эко­номической целесообразности для рядовых сооружений не превышает 15—16м. Стоимость пневмокаркасных конструкций в 3—5 раза выше, чем воздухоопорных. Эти недостатки сдерживают их применение и серийный выпуск конструкций до сих пор в мире не налажен. Основным достоинством пневмокаркасных конструк­ций является отсутствие избыточного давления воздуха в эксплуатируемом пространстве и, как следствие этого, потребности в процессе шлюзования.

Воздухоопорные конструкции представляют собой оболочки, стабилизированные в проектном положении незначительной разницей давления в разделяемых обо­лочкой пространствах. Это конструкции, которые опира­ются на воздух. Для противодействия внешним нагруз­кам давление воздуха под оболочкой по сравнению с ат­мосферным повышается в пределах 10—40 кПа. Такое незначительное избыточное давление не осложняет требований к герметичности и к самочувствию находящихся под оболочкой людей.

Воздухоопорные сооружения получили в строительстве большце распространение. Покрытия этого типа отлича­ются простотой конструкции, безопасностью и надеж­ностью в эксплуатации, низкой стоимостью, способностью перекрывать большие пролеты. Около 50—70 % возве-1 денных в настоящее время воздухоопорных покрытий используются как складские помещения; 20—40% — как покрытия для спортивных сооружений.Часть конструк­ций используют как выставочные павильоны, покрытия строительно-монтажных площадок, различного рода ук­рытия.

Наибольшее распространение получили оболочки в форме цилиндрических сводов и сферических куполов. В нашей стране приняты следующие размеры воздухоопорных оболочек: сферические купола диаметром 12, 24, 36, 42, 60 м; цилиндрические оболочки пролетом 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 60 м; длина цилиндрических оболо­чек в зависимости от пролета изменяется от 24 до 90 м, высота от 6 до 20 м.

Любая классификация таких конструкций условна. Поэтому двухслойные покрытия, называемые пневмолин-зами (на круглом, овальном или многоугольном плане) и пневмоподушками (на прямоугольном плане),

Основными частями воздухоопорной пневматической "конструкции являются собственно оболочка, шлюз, кон­турные элементы с анкерными устройствами, воздуходув­ные и отопительные установки. Основу несущей конст­рукции шлюза обычно составляет жесткий каркас из металла, дерева, пластмассы, по которому закрепляют гер­метизирующую оболочку покрытия. Размеры шлюза за­висят от назначения сооружения и колеблются от 1Х2Х Х2 м для запасных входов до размеров, обеспечиваю­щих шлюзование реактивных самолетов.

Очень ответственной частью оболочки является ан­керное устройство. Из большого числа вариантов анкер­ных устройств заслуживает внимания конструкция креп­ления оболочки к фундаменту или к отдельным сваям с помощью двух труб — верхней и нижней. Нижнюю трубу крепят к фундаменту, а верхнюю — к полотнищу оболоч­ки. Затем трубы соединяются скобами. Эффективно ан­керное крепление оболочки с применением каната (рис. IX.50,а). В сельском строительстве получили распрост­ранение схемы креплений с применением вантовых ан­керов, земляных анкеров, рукавов, заполненных водой (рис.,1Х.50,б).

Первоначальная стоимость пневматических сооружений ниже стоимости сооружения из традиционных мате­риалов, однако эксплуатационные расходы на содержа­ние пневматических конструкций выше. Поэтому, оцени­вая экономическую эффективность пневматических конструкций, необходимо принимать во внимание, что со временем наступает момент, когда суммарные расходы на приобретение и эксплуатацию пневматических конст­рукций будут превышать таковые для конструкций из других материалов. По данным ЧССР воздухоопорная оболочка размером 21X57 м после 15 лет эксплуатации , по суммарным расходам уравнивается со зданием раз­мером 21X60 м из стальных рам и гофрированной стали.

50. Светопроницаемые панели покрытий, стен и перегородок

Светопроницаемые панели используют в светопрозрачных огражде­ниях для замены трудоемких и малоэкономичных оконных блоков и фонарей верхнего света. Изготавливают их в основном из свего­прозрачных стеклопластиков, реж;е — оргстекла и винипласта. Стеклопластиковые панели в зависимости от технологии производ­ства бывают клееными и цельноформованными.

Клееные ребристые панели имеют' наружную и внутреннюю об­шивки из плоских листов полиэфирного стеклопластика толщиной 1,5—2,5 мм, приклеенных к ребрам.)Последние могут выполняться из волнистых стеклопластиковых лиртов в один или два слоя, уло­женных плашмя; из плоских или волнистых листов, устанавливае­мых на ребро и образующих решетку; из деревянных брусков, про­фильного металла я др. (рис. 29).

Светопроницаемые клееные панели рекомендуется изготавли­вать с обрамлением, обеспечивающим герметичность внутренней полости, прочность и жесткость панели. Ширина его выбирается по конструктивным соображениям. Обрамлгкие выполняется из про­фильного металла, деревянных антисептированных брусков я пено­пласта с плотностью не менее 60 ф/м3 и приклеивается к обшивке швом, ширина которого не менее 20 мм. Обшивка, выпускаемая за пределы обрамления, во избежание отклеивания укрепляется профилями из металла или стеклопластика (рис. 29, а).

Стыкование обшивок по длине панели не разрешается. Стыки обшивок и среднего слоя делают на клею, при этом их смещают по отношению друг к другу не менее чем на 20 см. Стыки обшивок не должны располагаться над ребрами или гребнями волн среднего слоя.

Панелях капиллярной структуры средний слой выполняется из термопласта (полистирол, оргстекло) с капиллярными ячейками размером 0,1—0,2 мм. Средний слой оклеивается с двух сторон плоскими-светопроницаемыми листами. Панели этого

типа по сравнению с ребристыми клееными обладают высоким тер­мическим сопротивлением н меньшей трудоемкостью производ­ства.

Цельноформованные панели могут изготавливаться различными способами на поточных линиях, например по типу, показанному на рис. 28 (без утеплителя). Они обладают большей несущей способностью и меньшей трудоемкостью производства, чем ребристые клееные.

Светопроницаемые панели покрытий располагают либо на од­ном уровне с непроницаемыми, либо выше их. Крепление панелей к несущим конструкциям покрытий и стен осуществляется анало­гично креплениям светонепроницаемых панелей.

51. Трехслойные панели с обшивками из асбестоцемента, фанеры, стеклопластика и винипласта

Основным типом ограждений сельскохозяйственных и промыш­ленных зданий с деревянными несущими конструкциями являются трехслойные панели с фанерными и асбестоцементными обшивками н деревянным каркасом.

В ребристых панелях продольные ребра изготавливают из досок (сечением не менее 40 х 140 мм), клееной древесины, фанерных профилей (ГОСТ 22242—76), клееных балок с волнистой фанерной стенкой и армированной древесины (рис. 26). Продольные ребра при верхней обшивке из плоских листов фанеры или асбестоцемента располагают не реже чем через 500 мм, а при волнистых листах асбестоцемента — в зависимости от размеров профиля последних.

Панели с фанерными обшивками выполняют, как правило, клее­ными, ребристыми с деревянным каркасом и минераловатным утепли* телем на синтетическом связующей. Фанера используется повы­шенной водостойкости марки ФСФ толщина ее не менее 6 мм для нижней обшивки и не менее 8 мм — для*верхней. Соединяется фанера с каркасом водостойкими клеями, волокна рубашек ее располагаются параллельно пролету панели.

Утеплитель панелей во избежание смещения в процессе транс­портирования и монтажа удерживают решеткой из деревянных брусков сечением 25 X 25 мм, располагаемых через 250 мм. На внут­реннюю обшивку, изнутри, наносят окрасочную пароизоляцию из битумно-резиновой мастики, раствора кумароновой смолы в сольвенте или железного сурика либо укладывают слой битумо-картона или полиэтиленовой пленки.

Наружные поверхности стеновых панелей защищаются водо­стойкими составами, а на панели покрытий наклеивается трехслой­ная рубероидная кровля на мастике. Для предохранения панелей от атмосферного увлажнения при транспортировке и монтаже на верхнюю обшивку наклеивается один слой рубероида.

С целью повышения долговечности панелей элементы каркаса антисептируют, а в панелях осуществляют сквозную естественную вентиляцию наружным воздухом поперек или вдоль панели, что более целесообразно. При поперечной вентиляции (вдоль ската) продольные ребра выполняют составными с короткими проклад­ками, приклеиваемыми по верху ребер, промежутки между которыми служат отверстиями; при продольной (поперек ската) >— вентиляционные отверстия образуют за счет пониженной высоты поперечных ребер. -^

Фанерные панели рекомендуется применять для"покрытий и стен промышленных, сельскохозяйственных зданий и малоэтажных жилых домов, где это допускатся противопожарными нормами.

Панели с асбестоцементными обшивками изготавливают также ребристыми с деревянным каркасом. (В настоящее время панели с ребрами из асбестоцементных профилей почти не применяют). Обшивки выполняют из плоских асбестоцементных листов толщи­ной не менее 8 мм по ГОСТ 18124—75.

Для уменьшения высоты панелей покрытий можно укреплять их металлическим шпренгелем (см. табл. 33). В этом случае основ­ные элементы каркаса располагают в продольном и поперечном направлениях. Тяжи шпренгеля размещают по диагоналям панели и прикрепляют к ним с помощью металлических деталей. Стойка шпренгеля высотой 1/8—1/10 пролета панели изготавливается с на­резкой, что дает возможность натягивать тяжи. '

Утеплитель из минераловатных плит в асбестоцементных пане­лях закрепляется ■так же, как в фанерных.

Панели с обшивками из плоских листов асбестоцемента венти­лируются аналогично фанерным.

Стеновые панели с асбестоцементными обшивками защищаются силиконовыми красками, хлорированным каучуком и другими водо­непроницаемыми составами, а на панели покрытий наклеивается трехслойная рубероидная кровля.

К деревянным элементам каркаса обшивки крепят оцинкован­ными шурупами размером не менее 5 х 60 мм, которые ставят в отверстия, предварительно просверленные в обшивках. Диаметр отверстий принимается на 2 мм больше диаметра ненарезанной При крутых уклонах кровли для верхней обшивки возможно применение волнистых асбестоцементных листов по ГОСТ 8423—75 или ГОСТ 16233—77. В этом случае удобнее изготавливать нанели без верхней обшивки, которая укладывается после монтажа и за­крепления панелей. Во избежание намокания утеплителя и ребер ври монтаже или в процессе эксплуатации панель сверху Защищается полиэтиленовой пленкой. В панелях с верхней обшивкой из вол-нистых листов вентиляция осуществляется через волны листов.

Соединения обшивки из асбестоцемента в случае отсутствия цель­ных листов выполняют впритык на синтетических клеях с односто­ронними накладками (ширина полунакладки — не менее восьми толщин листа). Для герметизации стыков употребляют пороизол марки «П», гернит, мастику тиоколовую У-ЗОМ (ГОСТ 13489— 68) н др.

Асбестоцементные панели применяют в сельскохозяйственных в промышленных зданиях для покрытий и стен (пролетом 3 и 6 м), а в гражданских — для стен и подоконных вставок.

Крепление панелей с деревянным каркасом к несущим конструк­циям производится с помощью металлических деталей или гвоздей (рис 27), обеспечивающих плотное примыкание панели к конструк­циям, но допускающих возможность относительного смещения.

Панели е обшивками из древесноволокнистых^ древесностружеъ ных плит и декоративного фибролита могут использоваться в том случае, если они не подвергаются атмосферным воздействиям (пере­городки, подвесные перекрытия, внутренние обшивки стен и т. п.).

Панели с обшивками из непрозрачного стеклопластика или вини­пласта стендового производства вриду большой трудоемкости из­готовления и дороговизны применяют редко. Каркас этих панелей выполняют из стеклопластиковых Профилей или деревянных брус­ков (рис. 28). Панели же поточного Производства используют более широко — обычно й помещениях с химически агрессивной средой или требующих немагнитных свойств ограждающих конструкций а также в сельскохозяйственных зданиях. Обшивки рассматри­ваемых панелей рекомендуется изготавливать из стеклопластика толщиной 1,5—3 мм с наполнителем кз ткани или рубленого стекло­волокна на фенолоформальдегиднщ смолах со сплошным сред­ним слоем.
52. Производство клееных деревянных конструкций

Клееные деревянные конструкции выпускают двух видов — несущие и граждающие. К несущим конструк­циям массового производства относятся балки, рамы, арки и фермы, сечения которых показаны на рис. Х.27.
Ограждающие конструкции представляют собой дере­вянный каркас и приклеенные к нему обшивки из фанеры или других листовых материалов.

Для изготовления деревянных клееных конструкций ) рекомендуется в основном использовать пиломатериалы / хвойных пород (сосна, ель), по ГОСТ 24454—80 с пре­имущественной поставкой их в рассортированном виде. Толщину склеиваемых слоев в элементах, как правило, не следует принимать более 33 мм, которую получают \ при фрезеровании пиломатериалов толщиной 40 мм. Ширину пиломатериалов выбирают согласно номиналь-; J ным размерам элемента с учетом суммарных припусков ' на усушку и механическую обработку. Эти припуски для пиломатериалов шириной от 75 до 100 мм равны в сред­нем 10 мм; от 125 до 175 мм — 15 мм; от 200 до 250 мм— 20 мм.

Для комбинированных конструкций следует приме­нять березовую водостойкую фанеру толщиной не ме­нее 8 мм по ГОСТ 3916—69 марки ФСФ, а также фане­ру бакелизированную марки ФБС по ГОСТ 11539—73 с йзм. Синтетические клеи для соединения древесины и древесины с фанерой следует назначать в зависимости от условий эксплуатации, согласно требованиям СНиП 1Ь25-8О «Деревянные конструкции».

Подготовка древесины, сушка, сортировка

Древесина, предназначенная для несущих клееных конструкций, эксплуатируемых при влажности до 75 %, должна быть высушена до влажности 9—12 %. Для по­лучения пиломатериалов заданной влажности с мини­мальными внутренними напряжениями и минимальным перепадом влажности по толщине отдельных досок ре­комендуется проводить сушку в три этапа — атмосфер­ную, камерную и кондиционирование пиломатериалов б" условиях цеха.

: Атмосферную сушку в штабелях часто совмещают со складированием пиломатериалов, так как для беспере­бойной работы предприятий по выпуску клееных конст­рукций необходимо создать запас древесины в объеме не менее шестимесячной потребности. Начальная —: ат­мосферная сушка позволяет выравнять влажность дре­весины до 25—30 %, что сокращает сроки камерной, суш­ки", дает возможность отрегулировать сушку на автома­тический режим и применять высокопроизводительные сушильные камеры.

Сушильное отделение состоит из нескольких,,камер, количество которых определяется производительностью цеха; В среднем годовая производительность предп^ш-^ тий колеблется 1500—2500 м3 клееной древесин^;' вместимость камеры составляет 30 м3 пиломатериаЛЙвг Качество сушки зависит от правильной укладки пйлШ' материалов в сушильные штабели. Чтобы уменьшить поперечное коробление пиломатериалов при их сушке, штабель формируется из досок одной толщины на прокладках, количество и; размеры которых следует выбй-ра%*>согласно табл. Х.2. Недопустима недогрузка шта-белй-йр высоте камеры, так как нарушается циркуляция сушильного агента, что приводит к неравномерному просыханию материала и увеличению сроков сушки. ;!

Штабели укладывают на подъемно-гидравлических столах или вертикальных подъемниках, откуда пилома­териалы подают в сушильную камеру с помощью спе­циальной платформы, состоящей из двух треков, один из которых перемещается по рельсам, уложенным вдоль сушильного отделения, а второй — по рельсам, уложен­ным в поперечном направлении.

Во избежание появления в материале внутренних напряжений сушку проводят, выбирая мягкие или нор­мальные режимы (§ 2.6), контролируя по силовым об­
разцам характер внутренних напряжений, текущую влажность и постепенно переходя с одной операций; сушки на другую: прогрев, собственно сушку, тепловла-\|
гообработку, охлаждение. !

Пиломатериалы кондиционируют после их выгрузки из камеры в условиях цеха при температуре 18—20 °С и влажности воздуха 50—70 % не менее трех суток. Для кондиционирования в цехе предусматривается специаль-* ная площадка. Эта операция необходима для выравни­вания влажности древесины как по объему штабеля, так и по сечению пиломатериалов, так как указанные темцературно-влажностные условия в цехе соответству­ют равновесной влажности в древесине 8^-12 %. После кондиционирования пиломатериалы автоматически сор­тируют по влажности.

Пиломатериалы, поступающие в' сушильное отделение цосле лесопильных рам, имеют грубо обработанную поверхность (V дЗ), большие отклонения от номиналъ-
ных размеров (например по толщине ±2 мм) и, кроме того, после сушки могут возникнуть дефекты в виде по­ перечного коробления или других недопустимых по-
вреждений. Поэтому они проходят обязательное фрезерование по пласти на рейсмусовых или четырехсторон­них строгальных станках с делью их калибровки по
толщине, получения базовых поверхностей для дальнейшей обработки и лучшего выявления недопустимыхприродных пороков и дефектов обработки

Подготовка поверхности под склеивание. Приготовление и нанесение клея

Качество склеивания в большей степени зависит от чистоты подготовленной поверхности. В производстве несущих конструкций поверхности под склейку следует. обрабатывать по 7-му классу шероховатости, что достигается фрезерованием со снятием провесов, образовав­шихся в соединениях на зубчатый шип. Склеиваемые поверхности должны быть свежеотфрезерованными (вре­мя с момента фрезерования до нанесения клея не дол­жно превышать 8 ч), очищенными от пыли и плотно прилегать одна к другой. Фрезерование и нанесение клея осуществляют на полуавтоматических линиях. С од^ емника плети по транспортеру подают на двустороннци реАемусовый станок и посре фрезерования пластей они проходят под клЬенанорящим устройствам. В крнце транспортера и параллельно ему установден приемник-накопитель, который представляет собойподъемный стол, автоматически опускаемый на трлщину плети всякий раз как на него поступает плеть с нанесенным на нее клеем. Накопитель пакета работает автоматичес­ки до полного «абора вертикального йакета в «оотвбтету вии с высотой сечения изготовляемой; конструкции. ' Клеенаносящие устройства могут быть двух видов: дву6тор»онние —для нанесения клея одновременнб на обе йласти пиломатериалов и односторонние — струйные или наливные. Для двустороннего нанесения клея на по» вёрхности пластей обычно применяют клеенамазывающие станки с двумя, вальцами — обрезиненными клееианося-Щййи и стальными дозирующими (рис. Х.29). Подачу клея регулируют поджатием дозирующих валиков к клев' наносящим вальцам, что позволяет накладывать клей равномерным слоем заданной толщины. Рабочая длина вальцов 900 мм, скорость подачи 0,25 и 0,5 м/с, мощность электродвигателя 2,1 кВт.

Перспективным является нанесение клея непрерыв­ными струями, вытекающими из отверстий трубы, распо­ложенной над движущейся плетью. Смолы и отвердитель под определенным давлением подают отдельно и смеши­вают лишь в трубе, что увеличивает жизнеспособность клея и позволяет направлять компоненты клея из цент­рального пункта по двум самостоятельным трубопрово­дам без опасения частичного или сплошного перекрытия труб загустевшим клеем. При таком способе клей нано­сят только на одну поверхность струями, имеющими овальное поперечное сечение с расстоянием между ними

10 ММ: , ,

Клей следует наносить тонким слоем толщиной 0,1— 0,3 мм — чем тоньше клеевой шов, тем прочнее соедине­ние, расход клея 350—500 г/м2.

Клеи для изготовления строительных деревянных конструкций должны быть прочными, водостойкими, дол­говечными, технологичными и выбираются в зависямое-ти от условий эксплуатации в соответствии, со СНиП 11-25-80.

Прочность клеевых соединений на скалывание вдоль волокон определяют на образцах, показанных на рис. А.ЗО, и должна быть выше прочности образцрв из цель­ной древесины (4 МПа). Такие же образцы используют для определения водостойкости клеевых соединений Во­достойкость клеев определяют по остаточной прочности образцов на скалывание вдоль волокон после серии ис­пытании. Часть образцов вымачивают в воде при 20 °С в течение 48 ч, другую часть образцов выдерживают в кипящей воде в течение 3 ч. После выдержки образцы извлекают из сосуда, вытирают фильтровальной бума­гой, одну половину испытывают в мокром виде другую .высушивают до начальной влажности и затем испытыва­ет. По, остаточной прочности образцов различают ма-^ую, среднюю и повышенную водостойкость клеев (табл.

53. Способы защитной обработки деревянных конструкций

Способы защиты древесины химическими средствами {см. разд. II, § 3.3) выбирают в зависимости от условий эксплуатации конструкций, вида химических средств защиты и требуемой глубины проникновения химиче­ских веществ, что определяется сроком службы кон­струкций.

При выборе способа защиты большое значение име­ет плотность древесины и ее влажность. Большинство способов предполагает, что влажность древесины долж­на быть не более 12—15%. Влажную древесину (50— 70%) следует пропитывать легкорастворимыми и лег-кодиффундирующими составами, такими, например, как ББ-32илиКФА.

В зависимости от породы и анатомического строения древесина обладает различной способностью впитывать защитные средства. Так, например, заболонь сосны и березы относится к легкопропитываемым материалам, а ель, лиственница, ядро березы — к труднопропитывае-. мым материалам. Иногда для улучшения пропитки при­меняют специальную подготовку поверхности древесины накалыванием. Глубина накалывания должна соответ­ствовать глубине пропитки, но не превышать для круп­ных лесоматериалов 20 мм, для пиломатериалов толщи­ной более 50 мм — 15 мм и для пиломатериалов толщи­ной от 25 до 50 мм '/4 их толщины. Накалывание производят по всей поверхности лесоматериалов и изделий; за исключением торцов. Размер накола в направлении вдоль волокон древесины 10—20 мм, поперек — 2—3 мм.

Наиболее простым способом защиты древесины яв­ляется поверхностная обработка химическими состава­ми кистью или краскораспылителем в один или три слоя с интервалами после каждого слоя для лучшего впиты­вания раствора. Такой способ используют для защиты готовых, например клееных, конструкций. Толщина за­щитного слоя 0,3—1 мм.

К поверхностной обработке древесины относится также панельный способ, разработанный Сенежской ла­бораторией консервирования древесины специально для защиты деревянных памятников архитектуры. Пропитку проводят непрерывным пропусканием пропиточного рас­твора по поверхности объекта защиты, плотно покрыто­го пропиточной панелью, состоящей из двух слоев: на­ружного из полиэтиленовой пленки или целлофана и внутреннего из фильтровальной бумаги, беленой целлю­лозы или хлопчатобумажной ткани типа бязи. Продол­жительностью пропитки и концентрацией раствора определяют глубину защитного слоя, которая колеблет­ся от 3 до 5 мм.

Использование для защиты древесины такого не­сложного способа пропитки, как вымачивание материа­ла в ваннах с защитным средством, позволяет механизи­ровать защиту применением конвейеров (с принудитель­ным погружением пиломатериалов) или автопогрузчиков (при пакетном способе пропитки). Ванны снабжают противовсплывным устройством, уровень раствора дол­жен быть выше уровня материала на 100 мм, пиломате-г риалы и заготовки укладывают на прокладки. Глубина пропитки зависит от температуры, концентрации раство­ра и времени выдержки и должна быть не менее 3 мм.

Для увеличения глубины пропитки применяют пред*, варительный прогрев материала и затем осуществляют выдержку его в ванне с раствором антисептика при нор­мальной температуре (способ горяче-холодных ванн). Сущность этого способа состоит в том, что при нагреве в древесине возникает избыточное давление, в резуль­тате чего паровоздушная смесь вытесняется из поверх­ностных слоев материала. При охлаждении в древесине (из-за конденсации пара) возникает разрежение, и рас­твор в результате разности давлений всасывается в материал. Материал часто прогревают в ваннах водо­растворимыми антисептиками при температуре 90—95 °С в течение от 30 мин до 10 ч, затем древесину помещают в ванну с раствором при температуре 20 °С. Максималь­ная глубина пропитки при этом может достигать 10 мм. Для сокращения сроков пропитки применяют способ [(вакуум — атмосферное давление — вакуум). Этот спо­соб требует специальных пропиточных емкостей в виде цилиндров или герметичных ванн. После загрузки ма­териала в ванны создается вакуум 0,075—0,09 МПа в течение 10—15 мин, затем в емкость, не прерывая ва-куумирования, подают пропиточную жидкость, после чего снимают вакуум и древесину выдерживают в рас­творе 5—30 мин. В результате перепада давлений жид­кость проникает в древесину. После пропитки в емкости создают осушающий вакуум в течение 10—15 мин. Глу­бина пропитки такая же, как по способу горяче-холод-ных ванн (до 10 мм), время пропитки сокращается до 1 ч.

Глубокую пропитку можно получить при использо­вании автоклавного способа под давлением выше атмо­сферного (вакуум — давление — вакуум). Этот способ пропитки позволяет ввести в древесину максимальное количество пропиточного состава на наибольшую глуби­ну и часто применяют для глубокой пропитки древесины антипиренами (см. табл. II.2). Древесину помещают в автоклав, где создается вакуум 0,07—0,085 МПа на 15—60 мин. Затем вводят пропиточный состав и созда­ют давление 0,8—1,4 МПа либо до полной пропитки ма­териала либо до заданной глубины пропитки, что опре­деляется взятием проб. После пропитки создают вакуум 0,07—0,085 МПа в течение 40 мин для подсушивания материала.

Качество пропитки определяют взятием проб и вы­числением величины поглощения защитного вещества и Глубины пропитки по окрашиванию древесины самим веществом или индикатором на него.