ответы деревянные консрукции. 1. Области рационального применения Деревянные конструкции

• Название: 1. Области рационального применения Деревянные конструкции
• Анкор: ответы деревянные консрукции.docx
• Дата: 13.05.2017
• Размер: 358.92 Kb.
• Имя файла: ответы деревянные консрукции.docx
• Тип: Документы; #7513
• страница: 1 из 9

1.Области рационального применения …

Деревянные конструкции. Соответствие конструктивных форм уровню развития производительных сил закономерно для всех этапов развития деревянных конструкций. Технико-экономической предпосылкой индустриализации являются типизация и стандартизация деревянных конструкций. Вместе с тем комплексная механизация и автоматизация позволяют успешно решить народнохозяйственную задачу всемерной экономии древесины. При этом используются три пути экономии древесины:

- индустриализация производства деревянных конструкций, и прежде всего клееных, сводящая к минимуму потери древесины при ее заготовке и обработке и позволяющая в то же время наиболее полно использовать отходы для изготовления древесных плит ,и облицовочных материалов;

- индустриальное производство прогрессивных форм клееных и, в частности, клеефанерных конструкций из унифицированных элементов позволяет целесообразно отбирать, а следовательно и наиболее экономично использовать лесоматериалы различных сортов;

- индустриальное производство из высушенного лесоматериала и применение необходимых конструктивных и химических мероприятий по защите древесины от гниения и пожарной опасности создает условия для существенного повышения капитальности деревянных конструкций.

Ценные, строительные свойства древесины определяют и области ее эффективного использования. Малая плотность сухой древесины при сравнительно большой прочности и жесткости ее (вдоль волокон) делает целесообразным применение деревянных конструкций в покрытиях общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий, поскольку в них наряду с наиболее-полным использованием лучших конструкционных свойств сухой древесины легче всего осуществить конструктивные меры борьбы с гниением. В ограждающих частях отапливаемых зданий при этом хорошо используется малая теплопроводность сухой древесины поперек волокон. Химическая стойкость сухой древесины оправдывает преимущественное применение безметальных и особенно клееных деревянных конструкций для покрытия сухих химических цехов и складов. Применение деревянных конструкций целесообразно в однопролетных покрытиях одноэтажных зданий (мастерских, зрелищных зданиях на селе, выставочных павильонах, крытых спортивных стадионах и т. п.), а также в сельских производственных и складских зданиях, навесах и пр.

Разработанные советскими и зарубежными учеными новые высокоэффективные способы защиты древесины от гниения позволяют применять деревянные конструкции и в сооружениях, не защищенных от атмосферного увлажнения— в мостах и эстакадах, мачтах и башнях различного назначения.

Доступность заготовки и первичной обработки древесины местных лесов с применением подвижных средств механизации и возможность сборки и возведения деревянных конструкций в любое время года, а также эффективность повторного использования легких, транспортабельных деревянных блоков и клеефанерных щитов дли сборно-разборных деревянных конструкций определяют целесообразность их применения во временных и вспомогательных сооружениях и легких зданиях инвентарного типа, использование которых, особенно эффективно в условиях Крайнего Севера и в других необжитых районах страны.

Конструкции из различных материалов — дерева, металла, железобетона — должны не противопоставляться друг другу, а применяться в сочетаниях, обеспечивающих наиболее эффективное использование в строительстве свойств, присущих каждому из материалов.

Дальнейшее прогрессивное развитие производственной базы заводского изготовления деревянных строительных конструкций должно быть ориентировано на повышение их эксплуатационных качеств и капитальности, на ускорение- темпов строительства и повышение производительности труда не только в процесс заводского изготовления укрупненных элементов сборных сооружений, но и при их монтаже.

Конструкции с применением пластмасс. Применение пластмасс в строительных конструкциях при увеличении выпуска пластических масс и синтетических смол рационально с технической и экономической точек зрения в случаях, когда необходимо:

а) уменьшить вес конструкций;

б) сократить объем транспортных и монтажных работ (при строительстве в отдаленных и труднодоступных районах);

в) уменьшить мощность подъемно-транспортного оборудования;

г) повысить надежность зданий и сооружений;

д) применить безметальные конструкции (в условиях воздействия агрессивной среды, а также когда требуется исключить влияние магнитных свойств строительных конструкций и возможность искрообразования).

Целесообразными с технической и экономической точек зрения конструктивными формами и применение пластмасс в ближайшие годы будут панели стен и малопролетных покрытий, пространственные конструкции из сборных элементов в том числе в светопрозрочных решениях. Не редко бывает оправдано комплексное решение трехслойных панелей и плит из пластмасс в сочетании с другими материалами (для обшивок) – фанерой, асбестоцементом и т.п. широкое применение найдут пневматические конструкции позволяющие перекрывать пролеты более 100м при малом расходе синтетических материалов.

Необходимо продолжать экспериментальное проектирование и строительство объектов с применением конструкций перечисленных видов, налаживать и развивать заводское производство конструкций с использованием пластмасс, работать над их типизацией и стандартизацией.

2.Влага в древесине …

Древесина – гигроскопичный материал, она принимает равновесную влажность в зависимости от относительной влажности воздуха. При влажности воздуха 60-75% влажность древесины составляет от 11 до 13%. Влажность древесины определяется по формуле:. Для свежесрубленной древесины 80-100%, для сплавной древесины до 200%.

Влага в древесине подразделяется на связанную и свободную. Связанная подразделяется на физическую и химически связанную. Физически связанная влага пропитывает стенки клеток древесины, а свободная влага заполняет межклеточные пустоты и внутриклеточное пространство. Предельное значение физически связанно влажности составляет 30%. Такую влажность называют приделом гигроскопической влажности или точкой насыщения волокон. При изменении влажности от 0 до 30% происходит увеличении размеров образцов (набухание) и снижение прочности, модуля упругости. При дальнейшем повышении влажности (более 30%) ни прочность ни размеры не изменяются.

При уменьшении влажности срубленной и сплавной древесины происходит коробление пиломатериалов и их растрескивание в следствии не одинаковых предельных деформаций по разным направлениям (рисунок).

Для сосны:∆lmax≈0,1%, :∆rmax=8%, :∆tmax=14%. У более плотных пород усушка еще больше.

Прочность древесины сильно зависит от ее влажности в пределах изменения влажности от 0 до 30%. При большей влажности прочность древесины остается постоянной.

Стандартная влажность W=12%. Пересчет прочности образца любой влажности к стандартной производится по формулам:-для влажности от 0 до 30%. α зависит от вида напряженного состояния и влажности, а также от породы древесины. Для влажности больше 30% справедлива формула: . R₃₀ – прочность древесины при избыточной влажности, а К₁₂³⁰-коэфф. Пересчета, зависящий от породы древесины и вида напряженного состояния. Прочность древесины также зависит от температуры при любой ее влажности. При отрицательных температурах и статическом приложении нагрузки прочность древесины повышается, в особенности при ее высокой влажности (замороженная древесина). При динамическом воздействии замороженная древесина становиться хрупкой, снижается ее прочность на раскалывание. В области положительных температур прочность древесины снижается с ростом температуры. Стандартной считается температура +20⁰С. Деревянные конструкции применяются при температурах: из цельной древесины до +50, из клееной до +35.

Пересчет прочности к стандартной температуре производится по формуле: . -прочность при любой температуре от 0 до 50⁰С, β – поправочный коэф (МПа/⁰С). В нормах учет отклонений влажности и температуры от стандартных условий производится умножением расчетных сопротивлений на коэф условия работы: m_в и m_т.

3.Конструкционные мероприятия по защите деревянных конструкций от гниения

Суть конструкционных мероприятий по борьбе с гниением сводится к тому, чтобы обеспечить воздушно-сухое состояние деревянных элементов здания, что достигается устройством гидро-, пароизоляционных слоев, препятствующих увлажнению древесины грунтовой, атмосферной или конденсационной влагой, или обеспечением надлежащего режима для удаления из древесины влаги.

Недопустимая влажность древесины может возникнуть в результате атмосферных осадков, капиллярной влаги, поступающей из частей зданий, соприкасающихся с древесиной, а также в результате увлажнения конденсатом.

Конструкционные мероприятия по борьбе с недопустимым увлажнением древесины при эксплуатации следующие:

- предотвращение увлажнения атмосферными осадками увеличением свесов крыши, надлежащим отводом воды с крыш, устройством достаточно большого (не менее 30 см) разрыва между поверхностью грунта и нижней отметкой расположения деревянных элементов здания для предотвращения увлажнения брызгами падающей сверху воды и др. Деревянная наружная обшивка должна быть по возможности водонепроницаемой, причем при выпадении осадков вода не должна попадать в обшивку и скапливаться там;

- удаление влаги из сырых помещений (что в первую очередь касается подполий). Сюда входит обеспечение достаточно хорошей вентиляции с тем, чтобы средняя относительная влажность воздуха в них была по возможности ниже. Для этой цели необходимо иметь определенное число приточных и вытяжных вентиляционных отверстий (продухов). По поверхности грунта рекомендуется устраивать гидроизоляцию. При прямом воздействии влаги на деревянные элементы в сырых помещениях, например в душевых, поверхность этих элементов должна быть защищена гидроизоляционным покрытием;

- защита древесины от увлажнения капиллярной влагой, поступающей из соприкасающихся с ней частей здания, устройством гидроизоляции. Гидроизоляционные прокладки рекомендуется делать под опорными частями деревянных балок, нижней обвязкой стен, опорными плоскостями стоек при опирании их на бутовую кладку или бетон и т. д.;

- борьба с образованием конденсата состоит в следующем. Многослойные ограждающие строительные конструкции и их элементы должны иметь такой порядок расположения слоев и их толщину, чтобы устранить возможность скопления конденсата. При проектировании необходимо осуществлять поверочный теплотехнический расчет ограждающих конструкций;

- предотвращение увлажнения древесины бытовой влагой, сводящееся к содержанию в надлежащем состоянии систем водоснабжения и канализации (отсутствие протечек) , просушке помещений после мытья полов.

4. Энтомологическими разрушителями деревянных конструкций являются насекомые: жесткокрылые — жуки; перепончатокрылые — рогохвосты; чешуйчатокрылые — бабочки и ложносетчатокрылые —термиты. В отличие от грибов насекомые способны разрушать как сырую, так и сухую древесину. Повреждения древесины, именуемые червоточиной, представляют собой совокупность ходов и отверстий, проделанных самими насекомыми или их личинками. В основном древесину повреждают не сами насекомые, а их личинки, для которых древесина является источником питания.

Среди насекомых — вредителей древесины наиболее распространены жуки. Развитие всех жуков проходит в четыре стадии: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое. Самки откладывают яйца в мелкие трещины, в старые летные отверстия, а в редких случаях — и на поверхность древесины.

Личинки появляются через 1-2 недели и, обладая твердыми челюстями, вбуравливаются в древесину, прогрызая ее. Часть непереваренной древесины выбрасывается личинкой в виде буровой муки, которая забивает проделанный ход. Развитие личинок внутри деревянных конструкций продолжается от одного года до нескольких лет, после чего происходит окукливание. Развитие куколки продолжается относительно недолго (две-три недели) и завершается появлением молодого жука. Молодой жук прогрызает летное отверстие в тонкой перегородке, отделяющей проделанный личинкой ход от наружного воздуха, и вылетает через него. Жуки появляются в начале лета и живут до конца августа — начала сентября.

Химическая защита деревянных конструкций и элементов от биологических вредителей

Химические средства для защиты древесины от биовредителей называются антисептиками, причем химические средства, предназначенные для защиты древесины от поражения грибами, называются фунгицидами, а от поражения насекомых— инсектицидами. Защитные средства изготовляются на основе неорганических ^соли) и органических соединений. Водорастворимые средства для защиты древесины поставляются в виде солей, сухих смесей солен или паст. Как правило для химической защиты древесины используют водные растворы солей. Органические вещества применяют в сочетании с органическими разбавителями или растворителями, а также с соответствующими добавками, например пигмента, стабилизатора, эмульгатора и т. д.

Маслянистые защитные средства ^каменноугольное масло, антраценовое и т. д.) помимо масел содержат растворитель и другие добавки. Как правило маслянистые средства из-за их специфического запаха используют для защиты деревянных конструкций и деталей, эксплуатирующихся на открытом воздухе или в воде. Например, для защиты древесины от морских древоточцев применяют пропитку креозотовым маслом.

Согласно СНиП Ш-19-75, химические средства, применяемые для защиты деревянных конструкций от биовредителей, разделяются на: а) влагозащитные лаки и эмали; б) антисептические водные и малянистые пропиточные составы и пасты. Основные химические составы, применяемые для защиты деревянных конструкций от биовредителей, приведены в табл. II.3.

Выбор средств для биологической защиты древесины осуществляется с учетом условий эксплуатации деревянных конструкций или элементов (на открытом воздухе, в закрытых помещениях и т. д.), назначения защитного средства, а также способа защитной обработки древесины (нанесение кистью, роликом или напылением, окунание, пропитка под давлением, и т. д.), химической совместимости защитных средств с другими материалами. При повторной защитной обработке деревянных конструкций выбфр защитного средства зависит также от химической совместимости вновь используемого защитного средства с примененным ранее. Если для защитной обработки применялись водорастворимые составы (соли), то для повторной обработки пригодны органические средства. Однако если при предшествующей обработке древесины использовались маслянистые составы, то последующая обработка древесины водными растворами солей невозможна из-за гидрофобных свойств масла.

5. Защита деревянных конструкций от огня

Горение представляет собой реакцию соединения горючих компонентов древесины с кислородом воздуха, сопровождающуюся выделением тепла или дыма, появлением пламени и тления. Возгорание древесины может возникнуть в результате кратковременного нагрева ее до температуры 250 °С или длительного воздействия более низких температур. При горении происходит химическая деструкция (пиролиз) древесины. Вначале в результате повышения температуры из древесины испаряется влага и пока влага не испарится, температура древесины остается 100 °С. С повышением температуры до 150—210 °С древесина высыхает, изменяет цвет (желтеет), появляются первые признаки химической деструкции — обугливание ее. Термическое разложение отдельных компонентов древесины происходит при различной температуре: гемицеллюлозы 160—170, целлюлозы 280— 380, лигнина 200—500 °С. Пиролиз древесины сопровождается выделением летучих веществ, содержащих углерод: СО₂, СО, С₂Н₄, С₃Н₈ СН₄ и др.

Таким образом, при нагревании древесины до температуры пожаров (800—900 °С) происходит ее термическое разложение с образованием смеси газообразных продуктов и твердого остатка в виде угля.

Конструкционные и химические меры защиты деревянных конструкций от пожарной опасности

При использовании деревянных конструкций следует соблюдать мероприятия по их защите от возгорания. С этой целью не рекомендуется применять конструкции из неклееной древесины в условиях длительного нагрева, если температура окружающего воздуха превышает 50 °С и для конструкций из клееной древесины 35 °С.

Деревянные конструкции должны быть разделены на части противопожарными преградами из несгораемых материалов. В поперечном направлении здания противопожарные диафрагмы устанавливают вдоль несущих конструкций с шагом не более 6 м. Вентилируемые ограждающие конструкции покрытий также должны расчленяться диафрагмами из несгораемых материалов на отсеки. Деревянные конструкции не должны иметь сообщающихся полостей с тягой воздуха, по которым может распространяться пламя, недоступное для тушения.

В противопожарном отношении предпочтительнее деревянные конструкции массивного прямоугольного сечения с закруглениями, имеющие большие пределы огнестойкости, чем дощатые или клеефанерные.

Опасны в пожарном отношении металлические накладки, болты и другие детали соединительных и опорных узлов деревянных элементов, так как они, являясь проводниками тепла, снижают предел огнестойкости деревянных конструкций, поэтому металлические узлы и соединения необходимо тщательно защищать огнезащитными покрытиями.

К химическим мерам защиты деревянных конструкций от возгорания относится применение пропитки огнезащитными составами или нанесение огнезащитных красок. Защитные средства, предохраняющие древесину от возгорания, называются антипиренами. Огнезащитные средства представляют собой вещества, способные при нагревании разлагаться с выделением большого количества негорючих газов, либо увеличиваясь в объеме, создавать защитный слой, препятствующий возгоранию древесины и распространению по ней огня. Как правило, огнезащитные составы включают в себя смесь нескольких веществ и наносятся в виде водных растворов.

К противопожарной защите древесины химическими средствами следует относиться дифференцированно, все зависит от условий эксплуатации конструкции, огнестойкости зданий и сооружений, размеров деревянных элементов и степени защищенности (глубины пропитки). Для клееных конструкций рекомендуется применять вспучивающиеся составы и антипирены, наносимые на поверхность конструкций, для конструкций , из цельной древесины можно использовать пропиточные составы, а для защиты деревянных элементов каркаса ограждающих конструкций требуется глубокая пропитка антипиренами под давлением.

Антипирены повышают придел огнестойкости конструкции сечением менее 120х120мм на 5мин и уменьшают пределы распространения огня по деревянным конструкциям по вертикали менее 40см по горизонтали менее 25см и переводят древесину в группу трудносгораемых материалов.