Свойства древесины как конструкционного материала. Соединения деревянных элементов. Дощатые и клеефанерные настилы покрытий. Балки и прогоны цельного сечения. конструкция и расчет арок и стоек. Пластмассы, как материал для строительных конструкций.
Аннотация к работе
Тема 1. Свойства древесины как конструкционного материала. Виды и свойства строительной фанеры
Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания
Наша страна является первой в мире по количеству лесных площадей, которые по данным ООН (FAO) занимают 851,4 млн. га («Аргументы и факты», № 4, 2004 г.). Основная часть лесов России, около 3/4, расположена в районах Сибири, Дальнего Востока, в северных областях европейской части страны. Преобладающими породами являются хвойные: примерно 2/5 лесов занимает лиственница, 1/6 - сосна, 1/9 - ель, 1/12 - кедр. Лиственные породы занимают около ? площади наших лесов. Наиболее распространенной породой является береза, занимающая около 1/6 общей площади лесов.
Запасы древесины в наших лесах составляют около 80 млрд. м3. Ежегодно заготавливается около 280 млн. м3 деловой древесины, т.е. пригодной для изготовления конструкций и изделий. Однако, это количество далеко не исчерпывает естественного годового прироста древесины в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока.
Заготовленный лес в виде отрезков стволов стандартной длины доставляется автомобильным, железнодорожным и водным транспортом или путем сплава по рекам и озерам на деревообрабатывающие предприятия. Там из него изготавливают пиленые материалы, фанеру, древесные плиты, конструкции и строительные детали. При лесозаготовке и обработке древесины образуется большое количество отходов, эффективное использование которых имеет большое народно-хозяйственное значение. Изготовление из отходов древесины изоляционных древесноволокнистых и древесностружечных плит, широко применяемых в строительстве, позволяет экономить большое количество деловой древесины.
Хвойную древесину используют для изготовления основных элементов деревянных конструкций и строительных деталей. Прямые высокие стволы хвойных деревьев с небольшим количеством сучков позволяют получать прямолинейные пиломатериалы с ограниченным количеством пороков. Хвойная древесина содержит смолы, благодаря чему она лучше сопротивляется увлажнению и загниванию, чем лиственная.
Лиственная древесина большинства пород является менее прямолинейной, имеет больше сучков и более подвержена загниванию, чем хвойная. Она значительно реже применяется для изготовления основных элементов деревянных строительных конструкций.
Дубовая древесина выделяется среди лиственных пород повышенной прочностью и стойкостью к загниванию. Однако, ввиду дефицитности и высокой стоимости она используется только для небольших соединительных деталей.
К твердым лиственным породам относится также береза. Ее используют, главным образом, для изготовления строительной фанеры (нуждается в защите от загнивания).
Строение древесины
В результате растительного происхождения древесина имеет трубчатое слоисто-волокнистое строение. Основную массу древесины составляют древесные волокна, расположенные вдоль ствола. Они состоят из удлиненных пустотелых оболочек отмерших клеток (трахеид, длиной порядка 3 мм), основой которых являются органические вещества (целлюлоза и лигнин).
Древесные волокна располагаются концентрическими слоями вокруг оси ствола, которые называются годичными слоями, т.к. каждый слой нарастает в течение года. Они хорошо заметны в виде ряда колец на поперечных разрезах ствола, особенно хвойных деревьев. По их количеству можно определить возраст дерева.
Каждый годичный слой состоит из двух частей. Внутренний слой (более широкий и светлый) состоит из мягкой ранней древесины, образующейся весной, когда дерево растет быстро. Клетки ранней древесины имеют более тонкие стенки и широкие полости. Клетки поздней древесины имеют более толстые стенки и узкие полости. Прочность и плотность древесины зависит от относительного содержания в ней поздней древесины.
Средняя часть стволов древесины большинства хвойных пород (сосны, лиственницы и кедра) имеет более темный цвет, содержит больше смолы и называется ядром. Затем идет более светлая древесина, называемая заболонью и, затем, кора. С возрастом размеры ядра увеличиваются за счет перехода части заболонной древесины в ядровую, а ширина заболони постепенно уменьшается. В то же время процент площади поперечного сечения ствола, приходящийся на заболонь увеличивается вверх по стволу.
Кроме трахеид в древесине имеются горизонтальные сердцевинные лучи. В растущем дереве по ним происходит движение питательных веществ и воды в горизонтальном направлении в период вегетации, а в период покоя в них хранятся запасы питательных веществ.
Сортамент, пороки и качество древесины
Лесоматериалы, предназначенные для строительства, делят на круглые и пиленые.
Рисунок 1.
План
Содержание
Тема 1. Свойства древесины как конструкционного материала. Виды и свойства строительной фанеры. Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания
Тема 2. Основы расчета по предельным состояниям. Расчет элементов конструкций цельного сечения
Тема 3. Соединения деревянных элементов
Тема 4. Дощатые и клеефанерные настилы покрытий
Тема 5. Балки и прогоны цельного сечения. Составные балки на податливых связях
Тема 6. Клееные балки
Тема 7. Рамные конструкции
Тема 8. Арки. Общая характеристика. Схемы арок, конструкция и расчет
Тема 9. Деревянные стойки
Тема 10. Плоские сквозные конструкции. Фермы - основные виды и расчет 1
Тема 11. Связи
Тема 12. Пространственные деревянные конструкции - основные формы, области применения и основные расчеты
Тема 13. Пластмассы, как материал для строительных конструкций. Основные виды конструкционных пластмасс и области их применения
Тема 14. Несущие конструкции из пластмасс. Пневматические конструкции
Литература
Список литературы
1. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. для вузов / Ю. В. Слицкоухов, В. Д. Буданов, М. М. Гаппоев и др.; Под ред. Ю. В. Слицкоухова. - М. : Стройиздат, 1986. - 543 c.
2. Зубарев, Г. Н. Конструкции из дерева и пластмасс / Г. Н. Зубарев. - М. : Высшая школа, 1990. - 310 c.
3. СНИП П-25-80. Деревянные конструкции/ Госстрой СССР. - М. : Стройиздат, 1982. - 66 c.
4. СНИП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/ Минстрой России. - М. : ГП ЦПП, 1996. - 44 с.
5. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНИП II-25-80)/ ЦНИИСК им. Кучеренко. - М. : Стройиздат, 1986. - 216 с.
6. Шмидт, А. Б. Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры / А. Б. Шмидт, П. А. Дмитриев. - М. : Изд. АСВ, 2002. - 262 с.
7. Гринь, И. М. Проектирование и расчет деревянных конструкций. Справочник / И. М. Гринь. - Киев, 1988. - 248 c.
8. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования. Под ред. В. А. Иванова. - Киев, 1980. - 234 c.
9. Шмидт, А. Б. 15 примеров расчета деревянных конструкций для курсовых и дипломных проектов: учебное пособие / А. Б. Шмидт, Ю. В. Халтурин, Л. Н. Пантюшина; АЛТГТУ им. И. И. Ползунова. - Барнаул : Изд-во АЛТГТУ, 1999. - 86 с.
10. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. пособие для студ. вузов / Г. Н. Зубарев, Ф. А. Бойтемиров, В. М. Головина и др.; под ред. Ю. Н. Хромца. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 304 с.
Юрий Васильевич Халтурин, Лариса Николаевна Пантюшина, Елена Васильевна Пантюшина
Конструкции из дерева и пластмасс
Монография
Издано в авторской редакции
Подписано в печать 27.12.2010. Формат 60?84 1/8.
Печать - цифровая. Усл.п.л. 19,06.
Тираж 100 экз. Заказ 2010 -
Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 http://izdat.secna.ru
Лицензия на издательскую деятельность
ЛР № 020822 от 21.09.98 г.
Отпечатано в типографии АЛТГТУ, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 тел.: (8-3852) 36-84-61