Гнутые балки из клееного бруса
Владельцев частных домов и загородных участков, не устраивает традиционный вариант формы кровли и стандартные размеры построек. Древесина предоставляет очень обширные возможности для строительства, и одна из них – постройка куполообразных сооружений при помощи гнутых конструкций, которые дают возможность создавать наиболее необычные и оригинальные очертания зданий с применением криволинейных поверхностей. Помимо этого, гнутоклееный брус имеет еще многие дополнительные преимущества.
Изготовление гнутых балок из бруса. Этапы:
| Выбор места применения и варианта конструкции. Перед какими-либо работами следует выяснить основные нюансы будущей постройки и выбрать подходящие гнутые балки. | |
| Создание гнутых балок из бруса: выбор породы дерева, выгибание материала, гидротермическая обработка или пропаривание, сушка. | |
Применение в строительстве. |
Этот материал применяют не только в жилом строительстве, но и при постройке промышленных и хозяйственных сооружений.
Гнутые балки расширяют горизонты в сфере проектирования и выполнения конструкций, позволяя решать такие задачи как:
- Дерево устойчиво к разным факторам воздействия, по этой причине конструкции из гнутоклееного материала используют для возведения складов.
- Гнутый брус дает возможность реализовать перекрытие между стенами с большим расстоянием, поскольку из него производят фермы, балки и прочие разновидности конструкций для установки кровли. Это позволяет строить здания, склады и постройки для содержания животных в больших фермерских хозяйствах и прочие сооружения, которым необходима большая площадь.
- Самый распространенный вариант применения: гнутая балка из клееного бруса – материал для постройки куполов и кровель необычной формы.
- Данный материал используют при строительстве теплиц и парников, поскольку с его помощью можно выполнять устойчивые и прочные конструкции подходящей формы и большой площади.
- Гнутый клееный брус позволяет строить и небольшие архитектурные сооружения.
Купольное строение крыши не только красиво и необычно с эстетической стороны, но и имеет ряд дополнительных преимуществ. На такой кровле не будет накапливаться снег, она слабо нагревается от солнца и не несет большой нагрузки на стены. Неудивительно именно такой тип крыши используется с древних времен.
Изготовление гнутых балок из клееного бруса
Как согнуть древесину без появления трещин, а сам материал, чтобы принял требуемую геометрическую форму? Создание гнутого бруса происходит в промышленных условиях, однако с другой стороны подобную работу можно выполнить собственноручно.
Выгибание древесины – это довольно сложный технологический процесс, требующий воздействия сразу нескольких факторов.
Данная работа нуждается в определенных навыках и строгом соблюдении технологии, а иначе изделие станет непрочным и долго не прослужит.
Обычно для изготовления гнутых конструкций применяются лиственные породы дерева, поскольку они более пластичны и легко подвергаются обработке. Наиболее популярными породами являются дуб, клен, ольха, ясень и другие.
Хвойные породы используются крайне редко. Большинство гнутых заготовок для мебели и для прочих изделий производят из березового шпона. Такие материалы составляют примерно 60% всех гнутоклееных заготовок. Инструкция по сгибанию древесины:
Основы технологии производства гнутых компонентов
Основой в сгибании клееного бруса становится гидротермическая обработка – одновременное воздействие высокой температуры и пара.
Подобная обработка увеличивает пластичность древесины, в результате чего она получает повышенную гибкость и может менять ее форму, не вызывая при этом каких-либо повреждений самой структуры материала.
Высокие пластические способности дерево получает тогда, когда его влажность доходит до 30%, а температура в сердцевине заготовки – 100о. Добиться подобных показателей в домашних условиях крайне непросто, тем более что процесс пропаривания должен быть длительным. Брус, который обладает сечением 3,5 см нужно пропаривать не менее 1,5 часов, чтобы он достиг необходимого показателя гибкости.
- Заготовка помещается на шину и тщательно крепится, после чего она пропаривается необходимое время. Их снабжают специальными прямоугольными или коническими пропилами, позволяющими древесине выгнуться.
- Подготовленный материал сгибают до требуемой кривизны при помощи пресса и шины.
- Заготовка, все еще прикрепленная к шине отправляется в сушку, где получает нужный уровень влажности, подходящий для строительных работ.
В результате, заготовка получает требуемый радиус кривизны, и ее можно применять и для изготовления, и для строительства деревянных компонентов внутреннего интерьера.
Брус гнутоклееный изготавливают, совмещая одновременно два процесса: ламели изгибаются и сразу же склеиваются в один блок.
В результате, материал сохраняет все положительные качества и характеристики клееного бруса, приобретая особую форму. Технология дает возможность создавать самые разнообразные конструкции и формы с разным радиусом изгиба.
Клееный конструкционный брус, балки, столбы, стропила от Первой Загородной Компании
ИЗГОТОВИМ Конструкции из гнутого клееного бруса на заказ
Заполните форму и получите ПРАЙС-ЛИСТ для заказа гнутых клееных балок
Получить прайс-лист
Торцуем
в
размер
Приобретайте только полезный объем без обрезков
Стандартные и не стандартные сечения
Сечения до 300×2000 мм по Вашей спецификации
Любые
объемы
Для строительных объектов любого масштаба
Любая длина
бруса
От 300 мм до 30 метров
Гарантия
на всю
продукцию
Даем гарантию на весь реализуемый нами товар
Гарантия
сроков
поставки
Привезем заказ вовремя
Преимущества клееного конструкционного бруса
Использование Клееных балок
Клееные балки (клееный конструкционный брус) представляют собой современный технологичный строительный материал, который создан с применением передовых технологий.
Клееная балка получила самое широкое распространение в Европе, США, Японии и всём мире за счет своих высоких эксплуатационных характеристик. Например, в США около половины межэтажных перекрытий смонтировано с использованием клееной конструкционной балки. В странах ЕС этот показатель составляет примерно треть. Так же клееная конструкционная балка применяется в несущих конструкциях.
Клееный конструкционный брус способен выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки за счет своей прочности. Именно прочность позволяет применять данный материал в строительных конструкциях сооружений и зданий самого различного назначения.
Клееные балки используются для возведения несущих конструкций балконов, полов, межэтажных перекрытий, поясов ферм, стропильных систем, мауэрлата, прогонов, стоек, столбов, деталей фахверка, силового каркаса здания и прочих силовых конструкций.
Для склейки продукции применяется сертифицированный конструкционный клей, соответствующий требованиям ГОСТ 20850-2014 для применения в клееных деревянных конструкциях.
Клеевая система является экологичной и удовлетворяет самым жестким европейским нормам безопасности.
Структура конструкционного бруса имеет высокую прочность и способна выдерживать значительные весовые нагрузки.
Клееные балки интерьерного качества можно использовать не только как несущую конструкцию, но и как важный элемент интерьера.
Структура древесины обладает низкой теплопроводностью, за счет чего клееный конструкционный брус может являться самостоятельной ограждающей конструкцией стен и кровли, не являясь “мостиком холода”.
Имея высокие прочностные характеристики этот материал легче, чем металлические и железобетонные конструкции, а процесс его монтажа максимально прост.
Длина готового изделия может достигать 30 метров.
Сборные конструкции из клееных балок позволяют перекрывать ещё большие пролеты.
Высокая огнестойкость, отсутствие текучести и сохранение структурной прочности при нагревании клееных деревянных балок больше, чем у металла и железобетонных конструкций.
Клееная балка не подвержена коррозии. Имеет более длительный срок службы, чем металл или ЖБИ в химически агрессивных средах.
Этапы производства клееного бруса
1. Прием и сортировка древесины
Этот этап включает визуальный и инструментальный осмотр сырья и сортировку. Отсортированная древесина укладывается в сушильные пакеты, некондиция не участвует в производственном процессе.
2. Сушка пиломатериалов
Древесина направляется в сушильные камеры, которые работают по конвективному принципу. Полный цикл сушки длится 7 – 8 дней.
3. Предварительная строжка и калибровка
Этот процесс предназначен для выявления и устранения дефектов древесины. Осуществляется с помощью четырехстороннего станка.
4. Торцовка
Чтобы на выходе получились качественные ламели, из древесины вырезаются дефектные участки.
5. СРАЩИВАНИЕ ЛАМЕЛЕЙ
Торцованные ламели сращиваются на “мини-шип” методом прессования с использованием клея класса водостойкости D4 по ГОСТ-19414
После прессования ламели отправляются в специальный накопитель, где отстаиваются до отвердевания клеевого состава.
6. ЧИСТОВАЯ СТРОЖКА ЛАМЕЛЕЙ
Срощенные ламели строгаются на 4х стороннем станке. Качество строжки имеет ключевое значение для прочности клеевого шва.
7. КЛЕЕНАНЕСЕНИЕ И ПРЕССОВАНИЕ
Не позднее, чем через 2 часа после чистовой строжки на ламели наносится клей и производится укладка заготовки в пресс для склейки бруса, где под давлением выдерживаются определённое время зависящее от температуры и влажности материала. На выходе из пресса мы получаем клееную заготовку, готовую для дальнейшей переработки в различные изделия.
8. ПРОФИЛИРОВАНИЕ ИЛИ СТРОЖКА КЛЕЕНОГО БРУСА
Строжка и профилирование клееного бруса производится на специальном 4-х стороннем станке высокой мощности.
В зависимости от назначения будущего изделия, клееная заготовка подвергается гладкой строжке или профилированию.
9. ТОРЦОВКА БРУСА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПО ПРОЕКТУ
Готовые детали из клееного бруса поступают на участок проверки «Отделом технического контроля», где происходит визуальный осмотр и проверка деталей перед упаковкой.
10. ПРОВЕРКА ОТК
Готовые детали из клееного бруса поступают на участок проверки «Отделом технического контроля», где происходит визуальный осмотр и проверка деталей перед упаковкой.
11. УПАКОВКА
Проверенные детали из клееного бруса собираются в пачки и упаковываются в полиэтиленовую пленку, стянутые полипропиленовой лентой.
Сборщик наносит на каждую пачку упаковочный лист, в котором перечислены детали, находящиеся в каждой конкретной пачке.
12. ОТГРУЗКА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ ПОКУПАТЕЛЮ
Уровень качества познается в мелочах
Именно поэтому все клееные конструкции проходят строгий контроль качества готового изделия вплоть до упаковки и транспортировки клееного бруса с производства. Наш главный приоритет – качественная продукция и первоклассный строительный сервис.
Design Properties — APA — The Engineered Wood Association
Изгибаемые элементы из клееного бруса обычно определяются на основе максимально допустимого напряжения изгиба элемента.
Например, обозначение 24F указывает на элемент с допустимым напряжением изгиба 2400 фунтов на квадратный дюйм. Точно так же обозначение 26F относится к элементу с допустимым напряжением изгиба 2600 фунтов на квадратный дюйм. Эти различные уровни напряжения достигаются за счет изменения процентного содержания и сорта пиломатериалов более высокого качества в укладке балки. Использование разных видов также может привести к разным обозначениям напряжения.
Визуальная или механическая сортировка
Чтобы определить, сортируются ли пиломатериалы, используемые в балке, визуально или механически, комбинация напряжений также включает второй набор обозначений. Например, для несбалансированной укладки 24F с использованием пиломатериалов из пихты Дугласа с визуальной сортировкой обозначение укладки определяется как 24F-V4. «V» указывает на то, что в укладке используются пиломатериалы с визуальной сортировкой. Балка 24F-E4 указывает на механический сорт пиломатериала. Число «4» дополнительно определяет конкретную комбинацию используемых пиломатериалов, которой назначен полный набор расчетных напряжений, таких как горизонтальный сдвиг, MOE и т.
Д.
Ориентация оси
Клееные балки обычно устанавливаются широкой стороной пластин перпендикулярно приложенной нагрузке. Их обычно называют горизонтально ламинированными элементами. Если этот же элемент повернуть на 90 градусов так, что нагрузка будет приложена параллельно широкой поверхности пластин, он считается вертикально слоистым элементом. Элементы из клееного бруса имеют различные приведенные в таблице свойства напряжения в зависимости от того, используется ли элемент в горизонтальной или вертикальной ориентации.
Сбалансированные клееные балки
Эти элементы симметричны по качеству пиломатериала примерно посередине высоты. Уравновешенные балки используются в таких приложениях, как консоли или непрерывные пролеты, где верхняя или нижняя часть элемента может подвергаться растяжению из-за эксплуатационных нагрузок. Их также можно использовать в однопролетных приложениях, хотя несбалансированная балка более эффективна для этого использования.
Несбалансированные клееные балки
Наиболее критической зоной клееного бруса с точки зрения контроля прочности является самая внешняя зона растяжения. В несбалансированных балках качество пиломатериалов, используемых на растянутой стороне балки, выше, чем у пиломатериалов, используемых на соответствующей стороне сжатия, что позволяет более эффективно использовать лесной ресурс. Чтобы обеспечить правильную установку несбалансированных балок, на верхней части балки четко проштамповано слово «ВЕРХ». Неуравновешенные балки в первую очередь предназначены для простых пролетов.
Классификация внешнего вида
Клееный брус доступен в различных вариантах внешнего вида, все они выглядят по-разному, но имеют одинаковые структурные характеристики для данного класса прочности.
- Внешний вид обрамления предназначен только для скрытого использования.
- Промышленный внешний вид используется там, где внешний вид не имеет первостепенного значения.
- Архитектурный вид Балки имеют гладкую привлекательную отделку, предназначенную для того, чтобы их можно было увидеть в готовой конструкции.
- Первоклассный внешний вид балки доступны по индивидуальному заказу, когда внешний вид имеет первостепенное значение.
Выпуклость
В то время как любой элемент изгиба древесины может быть сконструирован так, чтобы свести к минимуму прогиб, клееный брус является единственным изделием из инженерной древесины, которое можно легко выгибать, чтобы уменьшить эстетический эффект прогибов в процессе эксплуатации. Производители клееного бруса рекомендуют изгиб балок крыши в 1-1/2 раза больше расчетного прогиба статической нагрузки. Как правило, этого достаточно, чтобы гарантировать, что балка не будет провисать в течение многих лет нагрузки, как это может произойти с деревянными изделиями без выпуклости. Для достижения ровного профиля рекомендуется, чтобы балки перекрытий изгибались только в 1,0 раза больше расчетного прогиба статической нагрузки.
Для большинства жилых помещений требуется очень небольшой изгиб или его отсутствие, что, в свою очередь, делает клееный брус идеальным выбором. Дополнительную информацию см. в Техническом примечании APA : Прогиб клееной балки , форма S550. Однако, если требуется больший изгиб, например, для балки крыши с большим пролетом, у производителей доступны нестандартные балки, отвечающие самым строгим требованиям. Уточняйте наличие и дополнительную стоимость прогиба, если таковая имеется, у поставщика.
“Сцепление и прочность на статический изгиб клееных балок, армированных FRP, с использованием …” Джон П. Пулин
- < Предыдущий
- Далее >
Дата награды
5-2001
Уровень доступа, назначенный автором
ТЕПЕР ДЛЯ КАМБУС
Название
Master of Science (MS)
Департамент
Гражданская техника
Advisor
Хабиб Дж.
Дагер
Член Второго комитета
Stephen M. Shaler
Член Третьего комитета
Beckry Abdel-Magid
Abstract
Клееный брус (клееный брус) представляет собой изделие из древесины, образованное путем поверхностного склеивания слоев пиломатериалов в заранее установленном порядке для создания более крупных структурных элементов. Клееный брус, способный охватывать большую длину и выдерживать большие нагрузки, сделал древесину усовершенствованным строительным материалом. Хотя древесина из клееного бруса значительно превосходит пиломатериалы, ее предельная прочность на изгиб часто остается ограниченной из-за дефектов, уменьшающих прочность, таких как сучки и шиповые соединения в зоне растяжения.
Усиление клееного бруса на растяжение было исследовано в прошлом, чаще всего с использованием металлического армирования, но без коммерческого успеха. Недавние достижения в области высокопрочных композитов, таких как пултрузионные полимеры, армированные стекловолокном (FRP), открывают новые возможности для дальнейшей разработки клееного бруса.
В рамках этого проекта был разработан пултрузионный фенольный FRP из E-стекла, совместимый с двумя наиболее широко используемыми видами клееного бруса, пихтой Дугласа (DF) и западным болиголовом (WH), с использованием традиционных методов и материалов для ламинирования древесины. Поскольку клееный брус определяется путем склеивания ламинатов вместе для формирования более крупного конструктивного элемента, одной из целей было разработать набор параметров ламинирования между FRP и деревянными ламинатами, которые обеспечивают требуемую прочность сцепления и долговечность, необходимые для использования в качестве конструктивного элемента. Древесина подвергается влаготермическим нагрузкам; это создавало проблемы при ламинировании более стабильного по размерам FRP.
Связь между стеклопластиком и деревом должна была превышать минимальные требования прочности и долговечности, установленные Американским институтом деревянных конструкций (AITC 200-92). Большая матрица независимых переменных оценивалась в 1533 испытаниях на прочность сцепления (ASTM D905) и 218 испытаниях на долговечность сцепления (AITC T110).