Брус клееный профилированный отзывы: Клееный брус: за и против

Дом из профилированного бруса – отзывы владельцев, живущих в таких домах

Прежде чем стать владельцем деревянного дома из профилированного бруса разумно ознакомиться с отзывами людей, живущих в таких домах. Естественно, безоговорочно полагаться на чужое мнение нельзя, но узнать определенные факты, особенности и проблемы, с которыми столкнулись жильцы можно и это правильно.

Мы собрали отзывы владельцев домов из профилированного бруса, которыми делятся люди на профильных форумах. Подход объективный, т.е. имеются как положительные, так и отрицательные отзывы. При этом следует понимать, что многое зависит от качества пиломатериала и технологии строительства. Большинство недостатков как раз связаны с неправильным строительством или использованием плохо обработанной древесины.

Дом из профилированного бруса – отзывы реальных владельцев

В подборке представлены информативные отзывы владельцев уже живущих в домах из бруса и тех, кто только строится. Разноплановые мнения помогут составить объективную картину.

Николай (Ярославль)

У меня дом из профилированного бруса 200х200 дал существенную усадку. Дому четыре года. В первый год мы ничего не делали из отделочных работ, даже коробки не ставили. Потом занялись отделкой. На форумах почитал, что дальше усадка тоже будет, но не существенная.

За три года, что мы живем в доме, усадка составила больше пяти сантиметров. Хорошо, что мастера ставили какие-то компенсаторы на оконные и дверные коробки или что-то вроде того. Но, как по мне, так дом еще продолжает садиться.

Кроме того, появляются щели. Пока небольшие, но если так и дальше дело пойдет, то придется забивать их чем-то, делать наружную отделку. В итоге получается, что стремились к красивому деревянному дому, а получили деревянные стены в пластике или вагонке.

Дмитрий (Нижний Новгород)

Проживаем на даче из профилированного бруса камерной сушки уже третий год. Правда, только в теплое время года. Пока нареканий нет. Соседи говорят, что проблемы начнутся позже. Но, по крайней мере, усадки существенной не наблюдается. Стены внутри и снаружи без отделки. В доме до сих пор присутствует тонкий аромат дерева. Всегда сухо, красиво, уютно. Рекомендую!

Владимир (Уфа)

Занимаюсь постройкой дома из профилированного бруса самостоятельно. Купил финский профиль. От гребенки отговорили. Аргументом стало «работу делаете сами, без опыта, а значит медленно. Условия для хранения есть? Нет. Значит, пеняйте на себя, если гребенку от влаги поведет. Возьмите финский профиль и утеплитесь заодно».

В качестве утеплителя использую «евролен». Он сделан из льняных волокон, а значит, натуральность дома не страдает. Собирается брус легко. Думаю, конопатить не придется, т.е. внешний вид дома не пострадает. Внутри собираюсь делать отделку. Но это в следующем году. Еще подумаю какую. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Михаил Степанович (Екатеринбург)

Наблюдал за строительством дома из профилированного бруса у друга, с которым живем по соседству. Заказ был на «дом под ключ». Уложились в срок, убрали участок, сдали остатки бруса (брал с запасом, теперь на баню пойдут). Работу принял и остался доволен. Через 2,5 года начались проблемы. Причем не с усадкой, здесь мастера предусмотрели и установили правильные деревянные коробки, а самими стенами.

Появились трещины просто огромные. Внешний вид дом уже непрезентабельный. Пока забили паклей. Смотреть противно. Друг собирается делать наружную отделку виниловым сайдингом под дерево. Представитель продавца бруса утверждает, что это нарушение технологии монтажа. Представитель строительной компании, да и друг тоже видит, что к монтажу претензий никаких, трещит древесина. Денег сейчас уходит немеряно.

Для себя сделал вывод – никакого бруса. Да и никакого дерева вообще, только камень.

Дмитрий (Омск)

Расскажу о своем опыте строительства. Дом из профилированного бруса, построен 6 лет назад. Поскольку работу делали своими руками, перестраховывались по полной. Брус долго выбирали, объездили несколько компаний, фотографировали, замеряли влажность, размеры, на кусках изучали, как стыкуется брус с различным типом профиля. В итоге выбрали сухой профилированный брус с профилем «финский». Гребенку брать побоялись. На куске стыкуется отлично, без зазоров, а как на стене будет? Учитывая, что нас двое, а вес бруса и габариты немалые. Купили утеплитель – льняную паклю. Привезли материал, уложили под навесом в штабеля и приступили к работе.

Везде написано, что работу можно сделать за месяц – полтора. Но то ж опытным специалистам. Забегая наперед, скажу, что мы уложились за лето. Очень боялся, что дерево поведет, использовал металлические шпильки для крепления бруса. Сразу же покрыл стены пропиткой Антекс Титан (против огня, плесени и прочей живности). Дорого, но лучше сразу использовать хороший материал. Кстати, цвет бруса не изменился.

Выждал почти год, приступил к установке дверей и окон. Боялся, что при обещанной усадке в 5% в первый год, мой дом, с высотой стен в 3,5 метра, усядется на 15–18 см. Это очень много. По факту просел сантиметров на 10. Поставил коробки, между брусом и коробкой уложил пенопласт плотностью в 15%, идея в том, что если усадка будет продолжаться, пенопласт сожмется и двери-окна будут открываться нормально. Сработало.

Живу в доме круглогодично, нареканий нет. Да, на лицевой стороне появляются трещинки, но их немного и никакого вреда эстетике они не приносят. Дерево чуть потемнело, но равномерно. В этом году еще раз нанесу на стены грунтовку. Думаю, дальше еще будет темнеть, может, нанесу морилку. Уверен, дом прослужит еще не один десяток лет.

Сергей (Казань)

У соседей строится дом из профилированного бруса. Смотрю, любуюсь, красиво получается. Для загородного дома самое оно. Аж зависть, легкая, берет, уже вижу такой на своем участке. А потом начали делать крышу. Я, конечно, ничего в строительстве не понимаю, но неужели нет других вариантов для деревянного дома, чем металлическая крыша ярко-синего цвета? А как внутреннюю отделку делать? В общем, если уж строить из дерева, то нужно как-то гармонично чтобы все было.

Миша (Санкт-Петербург)

Год назад зажала денег на клееный брус, построили из профилированного, работа «под ключ». За это время потратила дополнительно денег на:

— пропитку;

— обработку;

— покупку утеплителя. Буду утеплять дом изнутри. Теряется полезная площадь, но хоть снаружи будет деревянным;

— на замену дверей. Дом просел, пришлось двустворчатые входные двери выбивать весной. Хорошо, что внутренние двери сразу не ставила. Окна пока в порядке. Ставила металлопластиковые с ламинацией под дерево;

Сделала вывод, или нужно было не жаться и купить нормальный клееный брус (не думаю, что мой профилированный с пропитками и утеплителем более экологичным получился) или делать работу поэтапно. Есть, наверное, компании, которые делают «под ключ», но по порядку с перерывами на усадку.

Кирилл (Москва)

Я владелец дома из профилированного бруса. Построился 4 года назад в Подмосковье. Цельный брус – отличный выбор для загородного дома! Не гниет, не теряет цвет, нет больших трещин, нет сквозняков (у нас неутепленный коридор и веранда). Швы заделаны паклей, внутри базальтовая вата и стены из гипсокартона. Отопление – газовый котел. В доме тепло, уютно, сухо. Переплаты за отопление никакой, сравниваю с соседями, у которых кирпичные дома.

Иванович (Новосибирск)

Началось мое знакомство с брусом лет десять назад. Всегда хотел иметь настоящий деревянный дом, тем более был незастроенный участок. Бревно отбросил, потому что на избушку похоже, да и строительство сруба дело долгоиграющее. Остановился на брусе. Собирал информацию, копил денег.

В это время в поселке строился дом моей мечты из профилированного бруса. Я ходил, смотрел, что да как. Построили быстро, отходов мало, по деньгам приемлемо. В общем, остатки сомнений развеялись. Но… После того, как проведешь в доме некоторое время появляется ощущение, что сидишь в коробке для овощей. Одно дело, провести пару часов в деревянном интерьере, а другое находится в нем круглосуточно. Я понял, что это не для меня. А тратиться на брус, чтобы потом обшивать гипсокартоном, это нерентабельно, как минимум. Буду строить из пенобетона с обшивкой.

А деревянный домик у меня таки появился – это баня с огромным деревянным предбанником, веничками на стенах, простой деревянной мебелью. Вот где древесина уместна. Для строительства использовал сухой профилированный брус 100х100. Для бани с утеплением более чем достаточно. Для предбанника тоже – от парной тепло. Даже зимой комфортная температура. Рекомендую!

Степан (Кемерово)

Дом из бруса профилированного потемнел местами на второй год после постройки. Притом, что был обработан антисептиком. Выяснил, что синева – это грибковое заражение, т.е. просто ошкуриванием места поражение не обойтись. Можно было бы морилкой на тон темнее вскрыть, но боюсь, что синева будет проступать и дальше. Принялся изучать способы борьбы с ним, отмечу, что такая проблема не только у меня проявилась, многие жалуются. Сейчас покрыл места поражения белизной. Вроде стало светлее, но переход всё равно заметен. Что касается трещин или других дефектов – пока ничего не видно.

Брус профилированный клееный — Приозерский Лесокомбинат

Применение профилированного клееного бруса

Брус профилированный – недорогой и экологически чистый материал. Это отличное решение для загородного дома.

Брус профилированный изготавливается из цельного массива дерева, никакие химические вещества и клей не используются. Древесина создает в доме особую атмосферу уюта и источает легкий аромат хвои.

Особенность такого бруса в том, что он имеет четкий профиль, что значительно облегчает монтаж. Благодаря профилю брусья легко заходят один в другой и плотно примыкают друг к дружке. Такая стена будет гораздо герметичней, чем при возведении конструкций из обычных брусьев. Стены из простого бруса приходится конопатить, так как после усадки образуются щели. Профилированный брус может иметь различное сечение. Самые распространенные размеры: 85, 110, 160, 185.

С четырех сторон брус обрабатывается на станке, поэтому как внутренние, так и внешние стены дома имеют опрятный внешний облик. Это позволяет избежать расходов на дополнительную облицовку стен.

Профилированный брус обеспечивает гораздо более высокую теплопроводность, чем обычное оцилиндрованное бревно. Влажность в деревянном доме из профилированного бруса поддерживается на оптимальном уровне, причем для этого не нужна специальная система кондиционирования. Дерево обеспечивает оптимальный воздухообмен.

Постройки из профилированного бруса

Профилированный клееный брус может использоваться для различных строительных целей, но чаще всего его применяют при возведении загородных домов. Возводить дом из бруса можно как по типовому проекту, так и по индивидуальному. С типовыми проектами дело всегда обстоит гораздо проще. Технология «шип-паз» обеспечивает очень быструю сборку дома.

Из профилированного бруса могут возводиться не только дома, но также и бани. Этот материал способен выдерживать перепады температур и повышенную влажность, иименно он создает в бане особую неповторимую атмосферу. Поверхность панелей тщательно отшлифована, что является еще одним важным преимуществом этого материала.

Стоимость профилированного бруса

Стоимость профилированного бруса различается в зависимости от размеров, а также сорта древесины. Если сравнивать его с другими подобными материалами, то он стоит несколько дороже простого оцилиндрованного бревна, но значительно дешевле клееного бруса, в то время как эксплуатационные характеристики его достаточно высоки.

Цена может также зависеть от фирмы-производителя, некоторые предприятия устанавливают значительную наценку на свою продукцию. Тем не менее, профилированный брус в любом случае будет стоить намного дешевле многих других строительных материалов!

Клееный профилированный брус в Краснодаре

Для производства данного типа материалов используются просушенные и пропитанные антисептиком хвойные доски — чаще всего сосна, также встречаются пихта, кедр, ель. По мере сортировки досок выбранные ламели сращиваются перпендикулярно друг другу с помощью специального клея и под высоким давлением. После профилируется на боковых гранях, где нарезаются гребни и пазы для надежного соединения при возведении домов.

Завод пиломатериалов «ЛесПрофиль производит клееный профилированный брус из древесины, выращенной в Краснодаре, а также Финляндии. Именно такое дерево отличается максимально высоким качеством.

Как мы производим брус

Производство клееного бруса основано на пакетной структуре, где ламели сращиваются под разными углами. Это обеспечивает более высокую прочность, чем у профилированного бруса и сохраняет идеальную геометрию дома более 50 лет. Более того, такая прогрессивная технология позволяет производить точные расчеты, за счет чего гарантировать высокое качество.

Вся продукция, выпускаемая на заводе, соответствует государственным и международным стандартам. Если вы планируете купить клееный брус, цена которого зависит от размера, обратите внимание на требования ГОСТ.

Отличительные характеристики материала

По аналогии с любыми другими видами строительных материалов, российский и финский клееный брус характеризуется определенными преимуществами и недостатками.

В числе преимуществ:

• 
  разнообразие размеров, вплоть до 80-84 метров, и форм изготовления – прямолинейные, арочные, изогнутые и т.д.;
• 
  сохранение геометрии на протяжении всего периода эксплуатации и минимальная усадка готового строения – до 2% в течение первых нескольких дней.
• 
  небольшой вес всей конструкции;
• 
  прочность и устойчивость к механическим повреждениям и климатическим осадкам;
• 
  огнестойкость – выдерживает до 4 часов прямого огневого воздействия;
• 
  низкий коэффициент теплопередачи – так, например, если для строительства дома купить клееный брус 200х200 (цена в Краснодаре указана в прайсе), то он будет соответствовать 70-сантиметровой кирпичной кладке;
• 
  воздухопроницаемость, что обеспечивает естественную вентиляцию помещения – в течение суток в дом поступает 10000 куб.м. свежего воздуха;
• 
  европейские технологии производства, в соответствии с которыми клееный брус (цена за м3 указана в прайс-листе) можно использовать при строительстве детских и оздоровительных учреждений. Это абсолютно гипоаллергенный на 99% натуральный материал. Содержание клея не превышает 1% от общей поверхности;
• 
  способность сохранять все характеристики в течение 75 и более лет даже при условии эксплуатации в экстремальных условиях.

Недостатки

• 
  сравнительно высокая стоимость – так, например, цена клееного бруса 200х200 за куб выше на 30%, чем на оцилиндрованный и на 15% выше профилированного;
• 
  обязательное соблюдение технологии при производстве во избежание возможного расслоения или частичной деформации;
• 
  регулярная обработка и пропитка от паразитов и гниения.

Применение клееного бруса

В целом, пиломатериалы применяются при возведении любых деревянных строений:

• 
  стоечно-балочная конструкция;
• 
  дом из сруба;
• 
  все виды кровли, в том числе сложные и многоуровневые;
• 
  купола;
• 
  хозяйственные постройки, беседки, спецовки и т.д.;
• 
  отдельные элементы строений – для окон и дверей, в частности, брус оконный клееный;
• 
  в качестве отделочного материала для внутренней и внешней облицовки;
• 
  при создании «пассивных» домов, где не используется отопление.

В зависимости от того, где будет использоваться, подбирается определенная толщина материала. Так, например, клееный брус 50х50 в Краснодаре используется для декоративной отделки внутренних помещений.

Для строительства временных конструкций, павильонов, беседок и небольших объектов допустимо применять брус клееный 80х80, цена которого будет зависеть от длины доски и объема. Также стоит обратить внимание на клееный брус 100х100.

При возведении крупных жилых объектов, в том числе одно- и двухэтажных используется сечение 190, 200, 220, 240 мм.

Всю информацию о том, где, как и какой использовать пиломатериал вы можете уточнить у менеджеров «ЛесПрофиль» по телефону 8 (963)550-66-62.

Размеры и цены на клееный брус в Краснодаре

Конструкционный (силовой) – используется при возведении стропильных систем. Обратите внимание, что стоимость клееного бруса 200х200х6000 и других типоразмеров зависит от количества (куб.м.)

Конструкционный (силовой) увеличенный – используется при возведении межэтажных перекрытий. В просторных помещениях может быть дополнительно усилен арматурным каркасом.

Профилированный погонаж – используется для внутренней и внешней отделки помещений. Это самая декоративная продукция – блокхаус, вагонка, евровагонка, имитация бруса, доска пола и т.д.

Профилированный салонный погонаж – стеновой комплект с сделанными по проекту запилами и чашами. Наряду со стандартными преимуществами стенового комплекта обеспечивает меньшее количество стыков и, соответственно, меньший расход материала.

У нас вы можете приобрести весь ассортимент пиломатериала, указанного на сайте, в том числе купить клееный брус 150х150 — цена от производителя на всю продукцию минимальная. Товар можно приобрести оптом и в розницу без ограничения по стоимости или кубатуре. Доставка в Краснодаре в сжатые сроки. Заказ формируется по телефону 8 (963)550-66-62 или путем отправления заявку на электронный адрес [email protected].

Клееный профилированный брус для строительства домов

Клееный брус — это 100% натуральный и экологически чистый материал для строительства домов, коттеджей, бань и других деревянных построек.

Чем клееный профилированный брус отличается от бруса из массива

Среди тех, кто существованию в загазованном мегаполисе предпочитает сегодня жизнь на лоне природы, все больше приверженцев деревянного домостроения. Дерево – уникальный – «живой» – натуральный материал. Деревянный дом согреет в морозы и дарует прохладу в жаркий летний день; если на улице сыро – что в нашем климате не редкость – дерево поглотит излишнюю влажность в доме, а при чрезмерной сухости отдаст влагу в помещение. Даже болеют жители деревянных домов реже своих городских собратьев – ведь хвойные масла, содержащиеся в дереве, это природные антисептики.

За века и тысячелетия своего существования человечество овладело множеством технологий строительства с использованием древесины, начиная от бревенчатой русской классики и западноевропейского фахверка и заканчивая современными каркасными панелями и массивными клееными плитами CLT, пригодными для возведения многоэтажных многоквартирных жилых домов.

Полезная информация

Какая технология подходит для домов круглогодичного проживания?

Для домов круглогодичного проживания региона Санкт-Петербурга и Москвы необходимое термическое сопротивление составляет R= 3,1 м2·°C/Вт. Исходя из этого, дом для круглогодичного проживания может быть: каркасно-панельный, построенный из CLT плит (Х-lam), фахверковый, дом из зимнего клееного бруса/бревна (композитный клееный брус с пробковым агломератом). Традиционный клееный брус, клееное бревно, ручная рубка и оцилиндровка относятся к дачным домам для сезонного проживания. Например, клееный брус 200 мм имеет R =1,7 м2·°C/Вт, (вместо 3,1 м2·°C/Вт).

В настоящее время одним из самых востребованных деревянных материалов является клееный брус. Экологически чистый и долговечный – он за счет специальной технологии производства обладает повышенной прочностью и стойкостью к перепадам влажности, не трескается, практически не меняет размеров. Поэтому выстроенный из него дом фактически не дает усадки, а значит, в нем можно сразу же монтировать инженерные системы, вставлять двери и окна, и начинать отделку, в отличие от деревянных домов, построенных по традиционным технологиям.

Собственное производство современных древесных материалов

Проектирование и строительство деревянных домов из бруса и клееного бревна является одним из основных направлений деятельности компании «Промстройлес». Мы производим клееные стройматериалы на самых современных зарубежных технологических линиях. Так для производства клееного бруса свежеспиленные бревна распускают на доски (ламели), которые сушат, проверяют на наличие дефектов, остругивают.

Ламели склеиваются в специальных прессах с использованием клеевого состава на натуральной основе. За счет удаления дефектных участков и ориентации досок с разным направлением годовых колец при склеивании, конечный продукт получается намного прочнее традиционного бруса из массива. Клееный таким образом брус фрезеруется до готового профиля, в нем выполняются отверстия для стяжек, узлы углового соединения. При строительстве дома все детали надежно соединяются и образуют единую целостную и прочную комбинацию. На сегодняшний день здания, построенные из данного строительного материала, считаются одними из самых надежных сооружений.

Типовые проекты домов, возводимых как из традиционного или безусадочного клееного бруса, так и с применением других технологий, представлены в нашем каталоге. Наличие собственного производства позволяет нам гарантировать клиентам стабильное качество при относительно невысоких ценах.

Дома из профилированного клееного бруса

Полезная информация

Цена на клееный профилированный брус от производителя за куб

Клееный конструкционный брус цена за куб

Клеёный конструкционный брус, балка увеличенного сечения

Клеёный профилированный брус погонаж

Клеёный профилированный брус салонный погонаж

Купить профилированный брус 200х200 по низким ценам

Как мы работаем!

Купить клееный профилированный брус от производителя

Если вы желаете приобрести высококачественный строительный материал, предназначенный для осуществления строительства теплых и уютных жилых домов Тогда покупка клееного профилированного бруса от производителя – именно то, что вам нужно!

Данный вид материала завоевал большую популярность как среди профессионалов, так и у простых людей, строящих себе загородные дома. Его качество ничем не уступает обычному брусу. Некоторые характеристики этого стройматериала заслуживают особого внимания, поскольку гарантируют ему долговечность, надежность и повышенную устойчивость к природным вредителям. Также стоит обратить внимание на такие его достоинства, как:

• Повышенная стойкость к деформационным процессам. С годами, при постоянной эксплуатации, он не теряет своей первоначальной формы.
• Отсутствие усадки и возможность немедленного осуществления внешних и внутренних отделочных работ.
• Повышенная прочность и износоустойчивость пиломатериала. Такой эффект был достигнут благодаря противоположному направлению древесных волокон в листах.

Для того чтобы вы купили клееный профилированный брус высокого качества мы начинаем процесс его изготовления с понижения влажности расходных материалов (древесины) до положенных по ГОСТам 10-12%. Данное действие осуществляется под полным контролем компьютерных установок.

Для заказа и покупки данного материала достаточно связаться по контактным номерам телефонов, представленным на сайте.

Выезд специалиста бесплатно

Расчёт сметы за 1 день

Гарантия
3 года

Гарантируем сроки. При их несоблюдении 15% скидка!

Работаем официально по договору

У Вас остались вопросы Мы с радостью на них ответим!

Звоните +7 (495) 411-30-08

Пишите [email protected]

Москва Рублёвское шоссе 151 к.3 с.20

Или оставьте заявку, и нам менеджер перезвонит Вам и ответит на все вопросы!

Цены на стеновой комплект из Профилированного клеёного Бруса

Компания Koivisto предлагает клееный брус в Москве с собственного завода, что позволяет устанавливать на него справедливые цены без посреднических наценок. Клееный брус очень прочен, экологичен и прост в обслуживании. Мы производим его по двум технологиям: российский стандарт с толщиной ламелей 40 мм и финский — с толщиной 63-75 мм. Мы также предлагаем купить клееный брус в Москве по вашим размерам.

От чего зависит стоимость клееного бруса?

Порода древесины

Клееный профилированный брус производят из разных пород дерева. Классика — это использование сосны или ели. Кедр и лиственница применяются реже, а брус из них стоит дороже.

Толщина ламелей

На цену влияет толщина досок под ламели. Российская технология подразумевает использование ламелей с толщиной 40 мм. Финский стандарт стоит дороже, ширина досок при его использовании равна 63 — 75 мм.

Качество материала

Материалы, не подходящие для производства, отбраковываются еще на этапе выбора сырья. Конечный строительный материал стоит тем дороже, чем более гладкая и ровная у него поверхность. У хорошего клееного бруса не должно быть сколов и трещин, и мы производим такой клееный брус.

Почему выгодно покупать брус у нас?

Собственный завод

Компания Koivisto с 2003 года владеет собственным заводом, выпускающим клееный брус отличного качества. Наличие производства позволяет не только контролировать весь процесс от выбора сырья до непосредственно выпуска готовой продукции, но и удерживать приемлемые цены на строительные материалы. Продажа клееного бруса осуществляется из первых рук, минуя многочисленных посредников, которые делают немалую накрутку.

Модернизированное производство

Завод по производству бруса был полностью модернизирован в 2010 году: была запущена новая технологическая линия, дающая возможность полностью автоматизировать процесс. Это полностью исключает возможность ошибок и позволяет получить продукцию идеального качества. Выпускаемые изделия обладают всеми необходимыми техническими и физическими параметрами: точными размерами, красивой гладкой поверхностью, низкой теплопроводностью, водостойкостью, устойчивостью к возгоранию, стойкостью к гниению, долговечностью, экологичностью. Купив клееный брус от производителя, вы получите продукцию высочайшего качества.

Точное соблюдение размеров

Четко налаженное, полностью автоматизированное производство обеспечивает максимально верное соблюдение размеров выпускаемого клееного бруса. Такая точность положительно сказывается на результатах строительства – все детали домокомплекта идеально стыкуются без дополнительной подгонки, что значительно упрощает и ускоряет процесс, позволяя получить строения идеальной геометрической формы. Домам из нашего клееного профилированного бруса свойственны высокий уровень теплоизоляции, устойчивость к перепадам температур, прочность, надежность, долговечность, эстетическая привлекательность.

Производство бруса в фотографиях

Узнать, сколько стоит клееный брус, выпускаемый компанией Koivisto, получить более подробную информацию о производстве изделий, купить продукцию или задать другие интересующие вас вопросы можно по телефону в Москве +7 (495) 649-8-654.

Плюсы и минусы клееного и профилированного бруса

Плюсы и минусы профилированного бруса.

Предложений строительства дома из профилированного бруса и клееного бруса встречается достаточно много. Но, живя в стране отличающейся наличием большого количества лесов, странным было бы использовать клееный брус для строительства дома, как в стране отягощенной отсутствием такого ресурса.

Всем кто собирается строить дом из клеёного бруса рекомендуем посмотреть недостатки и минусы клееного бруса!

Клееный брус имеет ряд преимуществ — плюсов, о которых говорят все производители клееного бруса.

Но он также имеет и ряд недостатков — минусов, о которых производители клееного бруса умалчивают.

Основной минус клееного бруса это КЛЕЙ, который является синтетическим материалом и не обладает свойством пропускания воздуха и со временем разлагается.

Также минусы клееного бруса это появление трещин и наличие усадки, о которых производители тоже умалчивают.

Отлаженные западные технологи, позволяющие производить клееный брус чуть ли не из опилок и горбыля, заманивают именно «западностью». По привычке считать всё западное более качественным теперь ошибочно и неразумно, совковые времена канули влету, а нам всё по старинке продолжают навязывать менее качественный товар, чем используют сами эти буржуи.

Понятное дело, бизнес не может существовать без прибыли. А такой обширный российский рынок можно наводнить некачественным клееным брусом и «неслабо наварить» на этом. Тем более что отходов от высококачественного сырья, покупаемого западом, вполне достаточно. Вместо утилизации отходов, их можно пустить в дело и использовать по типу секонд-хенда.

Кто знает, что находится в тех пакетах клееных блоков, содержащих клееный брус, вообще!? В строительных блоках могут содержаться любые отходы производств. Это запросто организовать на совместном производстве при участии отечественных бизнесменов, которым и море-то по колено, а всё остальное — немного выше.

Быстрое возведение домов из профилированного бруса, что из клееного, подкупает своей возможной реализации любого проекта. Монтаж готовых блоков сопоставим со сложностью сборки панельной мебели. Берутся строить дома из профилированного бруса все кому не лень. Поэтому и западных контор со своими предложениями достаточно много.

На самом западе народ уже накушался панельного строительства, это не в Америке, где строят жильё, из чего попало, для низших рас и иммигрантов. Европа живёт побогаче и панельные дома, разве что для вторичного загородного жилья годятся.

У нас и второе, и третье жильё строят чаще из кирпича. А у тех, кто средств не имеет в достаточном количестве для возведения бревенчатого дома и готов самостоятельно освоить строительные работы, цельный профилированный строганный брус как нельзя лучше и подходит. Причём брус цельный, а не клееный, подходит больше для самостоятельного строительства.

Клееный брус всё-таки непременно содержит клеящие субстанции, и они будут постепенно выветриваться, отравляя построенное жильё. Это подобно строительству загородного дома из железнодорожных шпал. Практично с точки зрения сохранности и срока службы материала, но отстойное с точки зрения потребительских качеств такого жилья.

С точки зрения доступности и простоты технологий, клееный брус можно делать из обрезной доски или даже из горбыля. Последующая обработка скрывает все дефекты материала, что означает и возможность использования исходного материала менее качественного. Пропитка обеспечит приостановку даже гниения, это перспективно для производителя и получения им прибыли. Кто же будет использовать такой материал? Тот, кто не знает, из чего всё это делается или не желает, и знать о тонкостях, но вряд ли ему можно позавидовать.

Вкладывая достаточно ощутимые средства строить дом из хлама, да в такой стране, где леса просто в избытке, просто расточительство и неописуемая глупость. Ничего кроме бизнеса и получения прибыли не руководствует производителем. Правда, не все жулики и если поискать, то можно найти отечественные фирмы, которые над своим народом не глумятся и делают качественный товар.

Плюсы и минусы профилированного бруса

Для производства цельного профилированного бруса подойдет не любой исходный материал. Благо, что в России есть в достаточном количестве исходного сырья, чтобы делать брус из качественного дерева.

Профилированный брус естественной влажностипрактичнее бревна, потому что его не «ведёт» в строении, т.е. что уложишь, то и будет стоять. Дом, построенный из профилированного бруса не обязательно отделывать и шпаклевать. Можно просто покрасить и это строение будет выглядеть прилично и привлекательно.

Обязательная просушка и пропитка бруса антисептическими и огнеупорными растворами, обеспечивает продолжительное время сроков службы строения, возведённого из такого материала. Стойкость профилированного бруса к атмосферным воздействиям и противопожарная безопасность этого материала снискала небеспричинный спрос на такой строительный материал.

Цельное и тесаное бревно не может конкурировать с профилированным брусом, т.к. просушить бревно и пропитать проблематично, даже в промышленных условиях. Брёвна, в отличие от бруса, требуют обязательной подгонки по месту и имеют меньшую защищённость от вредителей из-за отсутствия пропитки. Брус, с другой стороны, лишается внешних слоёв древесины, из-за того, что полезной частью для использования остаётся внутренняя часть. Известно, что сердцевинная часть у древесины всегда более рыхлая, чем наружные слои, по определению.

Цельный профилированный брус, в отличие от клееного сохраняет большинство из потребительских свойств и всё же ближе к естественному сырью. Большое количество клеящих веществ, которые обеспечивают связку отдельных слоёв клееного бруса и напрочь превращают в материал, практически мало отличающийся от синтетики или пластмассы.

Цельный профилированный брус

Это современный материал, произведенный из отборных сортов древесины для строительства деревянного дома. Изготовление профилированного бруса производится путем « роспуска » круглого леса на брус (заготовку). В производстве профилированного бруса используется экологически чистый лес. Из заготовок на современном оборудовании брус профилируют и получают детали стенового профилированного бруса.

Брус при помощи паза и гребня плотно фиксируется и не требуется уплотнитель. Стена из профилированного бруса не требует дополнительной отделки. Профилированный брус менее подвержен деформации при эксплуатации дома. У профилированного бруса небольшая усадка и в отличие от рубленого бревна, он менее подвержен растрескиванию. Длина профилированного бруса может быть 12 метров. Благодаря этому мы имеем неограниченные возможности при проектировании и строительстве.

Деревянное домостроение с использованием профилированного бруса вышла на новый современный уровень качества и избавилась от тех недостатков, которые мешали деревянному домостроению. Современные технологии в производстве профилированного бруса впитали в себя все лучшее, высокая надёжность, пожаробезопасность, высокая степень в сохранении тепла, Цельный брус — это проверенный годами строительный материал. Он экологичен, обладает низкой теплопроводностью, паропроницаем и очень лёгок.

Брус обрезной – это строительный пиломатериал. Он представляет собой брус определенной величины и длины, который обрезан с нескольких сторон. Из бруса обрезного впоследствии производятся такие пиломатериалы, как профилированный брус и клееный брус.

Еще не так давно в строительстве домов и многих других сооружений применялись цельные бревна. Но, у этого строительного материала есть свои недостатки, например, неровность поверхности. В результате чего это приводит к внутренней неровности помещения. Выходом из такой ситуации стало появление профилированного бруса. Из такого бруса любой дом будет ровным, стены цельного характера, пригодные для последующей отделки любыми материалами.

Профилированный брус используется при строительстве домов, бань, саун, беседок и прочих построек. Толщина бруса колеблется в среднем от 100 до 250 миллиметров, а ширина в пределах от 100 до 300 миллиметров. Профилированный брус – это долговечный экологически чистый материал. Любой дом, построенный из него словно «дышит», к тому же этот материал пожароустойчив, имеет повышенные теплоизоляционные качества, а также устойчив к усадке и появлению трещин защищённость от гниения и насекомых.

Производится профилированный брус обычно из древесины хвойных пород, таких как: пихта, лиственница, сосна, ель. Хвойная древесина от природы пропитана смолами, что обеспечивает будущему брусу защиту от древесных насекомых. Самым распространенным и востребованным считается профилированный брус, изготовленный из сосны, так как сосна не имеет на своей поверхности сучков и неровностей. Для отделок внутренних помещений чаще всего применяется брус, сделанный из древесины ели. Он влагоустойчив и не подвергается загниванию. А благодаря рыхлому строению еловой древесины, брус надолго сохраняет тепло. Брус, производимый из лиственницы, имеет высокую влагостойкость и не подвергается загниванию, а, напротив, при повышении уровня влаги, лиственничный брус становится лишь прочнее.

Какие существуют плюсы в строительстве дома из цельного профилированного бруса

1. Дерево — экологически благоприятный для проживания человека материал (присутствуют естественные ощущения того, что в дереве жить приятно).
2. Стройка идет быстро (четыре человека могут поставить коробку небольшого дома за четыре дня). Благодаря тому, что строительные элементы практически полностью готовы к сборке, монтаж происходит за довольно короткий промежуток времени. Экономия денег связана с тем, что для строительства дома, изготовленного из профилированного бруса, достаточно всего лишь небольшой бригады специалистов, не требуется крупной специальной строительной техники.
3. Собранный из профилированного бруса жилой дом не требует дополнительной внутренней отделки, потому что хорошо смотрится и без нее. В этот дом можно сразу переехать.
4. Строительство дома из профилированного бруса- это процесс технический. Не нужно быть мастером, главное, чтобы руки росли оттуда, откуда надо. Требуется аккуратность. Необходимо все точно отмерить рулеткой, точно разметить углы и шипы-пазы, точно отпилить. Чем точнее вы будете отмерять, тем качественнее получится у вас работа.
5. Экологичность и удобство смолы, которую выделяет древесина хвойных пород деревьев, создает весьма благоприятный микроклимат, хорошо влияющий на организмы хозяев дома.
6. Брус устойчив к возгоранию, а современные специальные средства (антипирены и антисептики) обеспечивают достаточно хорошую противопожарную защиту и антибактериальную защиту. Вплоть до того, что по утверждению специалистов в доме из бруса можно устанавливать любой существующий тип отопления.
7. Дом из профилированного брусане обязательно обшивать, потому что поверхность бруса гладкая и имеет опрятный вид. И по горизонтальным швам не будет проходить вода, даже если боковой ветер задувает стену, так как профилированный брус имеет специальный профиль предотвращающий затекание воды.

Минусы

1. В этом строительстве используется дерево в больших количествах. Если раньше наши предки ходили по лесу и делали выборочную рубку, отмечали деревья, которые готовы к строительству дома и которые будут стоять столетьями. То сейчас ведется варварское использование древесины, то есть ведется сплошная рубка, и мы этим пользуемся.
2. С точки зрения тепла, 15 сантиметров дерева — недостаточно. По ощущениям такой дом холодноватый. Для постоянного проживания требуется более толстая стена, что ведет к увеличению объема профилированного бруса.
3.   Усадка дома, то есть в процессе строительства дома надо учитывать, что дом усядет примерно на 5%, то есть, грубо говоря, на высоту одного бруса, примерно на 15 сантиметров.

Какую бы конструкцию вы не выбрали, необходимо вникать во все тонкости возведения и участвовать в строительстве дома от начала и до конца.

Только в этом случае вы получите гарантию того, что ваш дом будет теплым, уютным и, по желанию, совсем недорогим.

Деревянный дом, бревенчатый дом, проектирование, строительство

Архитектурно-строительная компания «ArchiLine Wooden Houses — Houses for Health» специализируется на проектировании, производстве и строительстве деревянных домов, гостиниц, ресторанов и саун из оцилиндрованного бревна, бруса и клееного бруса.
ООО «АрчиЛайн» успешно работает на рынке деревянного строительства с 2004 года. Специалисты компании произвели и построили сотни деревянных домов в разных странах — Австралии, Беларуси, Германии, Грузии, Испании, Казахстане, Кыргызстане, Ливане, Нидерландах, ОАЭ, Польша, Россия, Франция.более

В деревянном доме из клееного бруса «Белый дом» 5 спален, кухня-гостиная 58 м2 и 2 санузла. Этот дом подходит для большой семьи для круглогодичного проживания. …

Деревянный дом из клееного бруса «Мираж» — компактный дом с 2 спальнями, гостиной и отдельной кухней и выходом на террасу. Это отличное решение для тех, кто ищет небольшой дом для круглогодичного проживания. …

Скандинавский деревянный дом из клееного бруса «Dina’s Morning» — большой дом с просторной гостиной, отдельной кухней, двумя спальнями и совмещенной ванной / душем.. Это отличное решение для тех, кто не любит небольшие замкнутые пространства. …

Деревянный дом из клееного бруса и терраса «Евродом» — домик для круглогодичного проживания для небольшой семьи. Есть все самое главное: 2 спальни, санузел и просторная кухня-гостиная. …

Дом с террасой «IT House» состоит из: 3 спален с отдельными санузлами, просторной солнечной террасы и кухни-гостиной. Такой дом подойдет тем, кто любит принимать гостей и проводить деловые встречи дома….

Деревянный дом из клееного бруса с топкой и террасой «Маяк» имеет: 2 спальни по 17 м2 каждая, кухня-гостиная 50 м2 и 2 санузла 4,8 м2. . Это идеальное решение для тех, кто хочет жить круглый год семьей из …

человек.

Сауна из клееного бруса с бассейном и террасой «Посейдон» включает в себя: парилку 5 м2 со всеми важными помещениями и комнату отдыха, где будет комфортно большая, веселая тусовка….

«Шварцвальд» — стоимость системы отопления «тепловой насос» ниже стоимости прокладки газа на большие расстояния. Монтаж уникальной системы отопления для деревянного дома «Шварцвальд» может осуществляться параллельно с производством и …

Обзор современного состояния элементов из клееной древесины с дюбелями и уплотненных древесных материалов в качестве экологически чистых изделий из древесины для строительства и строительства

Основные моменты

•

Устранение выбросов ЛОС от клеевых деревянных изделий.

•

Бесклееный брус без клея на дюбели в качестве альтернативы клееному брусу.

•

Обсуждаются различные типы элементов из клееной древесины с дюбелями и их свойства.

•

Механические свойства уплотненных пород древесины и поведение при набухании в зависимости от влажности.

•

Различные элементы из клееной древесины с дюбелями и уплотненные древесные материалы.

Реферат

Инженерные деревянные изделия (EWP) все чаще используются в качестве строительных и строительных материалов. Однако преобладающее использование клеев на нефтяной основе в EWP способствует выделению токсичных газов (например, летучих органических соединений (ЛОС) и формальдегида), которые вредны для окружающей среды. Кроме того, использование клеев в EWP влияет на их утилизацию по окончании срока службы, возможность повторного использования и переработки. В этой статье основное внимание уделяется элементам из клееной древесины с дюбелями и уплотненным деревянным материалам, которые не содержат клея и являются устойчивыми альтернативами широко используемым EWP (например.г. клееный брус и CLT). Улучшенные механические свойства и плотное прилегание за счет упругого возврата уплотненной древесины поддерживают их использование в качестве устойчивой альтернативы крепежным изделиям из твердой древесины для преодоления их недостатков, таких как потеря жесткости с течением времени и нестабильность размеров. Этот подход также будет способствовать внедрению элементов из клееной древесины с дюбелями и уплотненных древесных материалов для более разнообразных и передовых структурных применений и, следовательно, принесет как экологические, так и экономические выгоды.

Ключевые слова

Конструкционные изделия из дерева

Клееный брус

Плотный лес

Экологичность

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2019 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Последние исследования и разработки в области конструкционного клееного бруса суги (японский кедр) | Journal of Wood Science

Одним из недостатков суги как сырья для клееного бруса является его более низкие прочностные характеристики, чем у других импортных пород, таких как пихта Дугласа из Северной Америки и красная сосна из европейских стран.

В Таблице 1 показана взаимосвязь между видами и типичными классами прочности клееного бруса, обычно используемого для колонн или балок, где E — средняя MOE продукта, а F — расчетная прочность на изгиб. Как видно из этой таблицы, прочностные характеристики клееного бруса суги ниже, чем у других.

Таблица 1 Соотношение между видами и типичными классами прочности клееного бруса

Для улучшения низких прочностных свойств клееного бруса суги была введена концепция «композитного клееного бруса», в котором другие виды пластин с высокой МОЭ будут использоваться для внешних слоев (рис.2). Как широко известно, даже при обработке обычного клееного бруса пластинки с высокой молекулярной массой используются для внешних слоев, особенно в зоне растяжения. Это связано с тем, что при приложении изгибающей нагрузки к клееному брусу более высокие напряжения возникают на внешних слоях. Этот простой принцип был применен к способу обработки композитного клееного бруса суги; другие виды пластинок с более высокими прочностными характеристиками были исследованы для нанесения на внешние слои, в то время как пластинки суги использовались для внутренних слоев.

Рис.2

Клееный брус Суги с использованием карамацу, хиноки и пихты Дугласа (от слева до справа )

Идея относительно композитного клееного бруса, т. Е. Смешивания двух разных видов пластинок в одном клееном брусе, не нова. В США почти полвека назад о теоретических преимуществах композитной клееной древесины сообщил Biblis [8], а затем Moody [9]. Кроме того, Браун [10] продемонстрировал, что расчетная прочность небольших клееных балок с натяжными пластинами из клееного бруса (LVL) была на 10–20% выше, чем у клееных брусов с обычными натяжными пластинами типа пиломатериалов.

В Японии Хаяси и Миятаке провели серию исследований прочностных свойств композитного клееного бруса суги с листами LVL пихты Дугласа, которые обладают высокопрочными свойствами, и сообщили, что их прочность на изгиб и растяжение была значительно выше, чем у обычных суги. клееный брус [11, 12].

Первой деревянной конструкцией с использованием композитного клееного бруса в Японии была библиотека Института технологии древесины префектурного университета Акита, построенная в 1994 году. В этом здании для восходящих балок использовался композитный клееный брус суги с пластинами из пихты Дугласа в качестве внешнего слоя. [13].Тем не менее, эти клееные балки суги были просто изделиями из отдельных изделий, а не массово производимыми клееными балками в соответствии с JAS для GLT.

В 1996 году JAS для GLT разрешил производство композитного клееного бруса, поскольку применялся специальный метод контроля качества с использованием вероятностной модели, но прошло несколько лет, прежде чем компания начала производить композитный клееный брус суги. Затем, в 2002 году, две отдельные компании получили сертификат JAS на композитный клееный брус суги, смешанный с пихтой Дугласа.

Таким образом, промышленное производство композитного клееного бруса суги продолжалось, но объем производства был незначительным из-за сложности управления производством и нехватки данных о прочности пластин, которые были необходимы для контроля качества. Более того, комбинации других видов, кроме суги и пихты Дугласа, рассматривались редко; экспериментальных данных по другим композитным клееным материалам было немного.

Таким образом, в FFPRI был проведен комплексный исследовательский проект по изучению прочностных свойств различных композитных клееных балок [7].В этом исследовательском проекте приняли участие девять префектурных научно-исследовательских институтов. Для подготовки базы данных прочности пластин было накоплено много данных о прочности пластин с пальцевыми суставами и без них. К видам, подготовленным для производства клееного бруса, относились домашние тодомацу ( Abies sachalinensis ), эзомацу ( Picea jezoensis ), карамацу ( Larix kaempferi ), хиноки ( Chamaecyparis obtusa ), сибирская фирма Douglas. лиственница ( Larix gmelinii ).

В связи с организацией базы данных ламината, многие испытания прочности композитного и специального клееного бруса с использованием нестандартных пластин, которые в то время не регулировались JAS для GLT, были проведены в десяти исследовательских институтах Японии.

Комбинации типов испытанного клееного бруса и научно-исследовательского института были следующими: клееный брус суги с использованием нестандартных пластин с низкой MOE, был протестирован в Исследовательском центре использования древесины префектуры Миядзаки, акамацу ( Pinus densiflora ) клееного бруса с использованием нестандартного узловатые пластинки на опытной станции леса префектуры Иватэ, клееный брус карамацу, состоящий из реберно-сочлененных пластин на FFPRI, клееный брус хиноки, состоящий из реберно-сочлененных пластин с трапециевидным поперечным сечением, в Технологическом центре сельского, лесного и рыбного хозяйства префектуры Окаяма, композитный клееный брус суги с использованием структурных LVL суги в Институте технологии лесного хозяйства префектуры Мияги и композитной клееной древесины суги с использованием латов конара ( Quercus serrata ) LVL в Центре сельскохозяйственных технологий, лесоводства и рыболовства префектуры Киото.

Кроме того, аналогичные испытания на прочность проводились и для клееного бруса с нестандартной конфигурацией поперечного сечения. Эти исследования проводились следующим образом: суги, пихта Дугласа и их композитный клееный брус в FFPRI; тодомацу, эзомацу, карамацу, пихта Дугласа и их многослойная клееная древесина в Научно-исследовательском институте лесных товаров, Исследовательская организация Хоккайдо; суги, лиственница сибирская и их композитный клееный брус в Научно-исследовательском центре сельского, лесного и рыбного хозяйства префектуры Тояма и Научно-исследовательском институте лесных товаров; композитный клееный брус суги с использованием пластин карамацу в Лесном исследовательском центре префектуры Нагано; композитный клееный брус суги с использованием пластин хиноки в Лесном исследовательском центре префектуры Эхимэ; композитный клееный брус sugi с использованием пластин пихты Дугласа в Научно-исследовательском институте технологий префектуры Хиросима и Исследовательском центре лесов.

Результаты и выводы, полученные в результате этих исследований, можно резюмировать следующим образом [3]:

1. 1.

   Протестированный клееный брус, состоящий из нестандартных пластин, имел достаточные прочностные характеристики, эквивалентные стандартному клееному брусу. Эти пластинки могут использоваться при условии особого контроля качества.

2. 2.

   Клееный брус, состоящий из ламелей, соединенных краями, имеет такие же прочностные характеристики, как и клееный брус того же сорта со стандартными пластинами [14].

3. 3.

   Прочность на изгиб композитного клееного бруса суги, тодомацу и эзомацу повышается за счет использования других видов пластин, имеющих высокую MOE для внешних слоев.

4. 4.

   С другой стороны, прочность клееного бруса на растяжение и сжатие улучшается не столько, сколько прочность на изгиб.

5. 5.

   Прочность на сдвиг и частичное сжатие можно предсказать по прочностным характеристикам внутренних пластин.

6. 6.

   Прочность сцепления и сопротивление расслоению между двумя пластинами разных видов удовлетворяют требованиям JAS для GLT.

7. 7.

   Составной клееный брус Суги с использованием структурного LVL Суги в качестве внешнего слоя удовлетворяет требованиям, предъявляемым к обычному клееному слою Суги эквивалентного сорта [15, 16].

8. 8.

   Прочность на изгиб клееного бруса суги может быть значительно увеличена за счет использования конара LVL [17].

В ответ на эти результаты в руководящих принципах JAS для GLT был установлен новый класс прочности, названный «смешанный специфический симметричный класс (класс ME)», и обработка композитного клееного бруса стала проще, чем раньше. Однако, поскольку влияние высокопрочных пластин ограничивается прочностью на изгиб, применение клееного бруса марки ME ограничивалось изгибающимися элементами, такими как балки и фермы.

К сожалению, руководство для композитного клееного бруса с использованием пластин LVL до сих пор не было установлено в JAS для GLT, потому что данные испытаний были недостаточными.Необходимо подготовить больше данных испытаний относительно комбинации видов пластинок и LVL.

Оценка целостности клееных деревянных элементов

Древесина играла важную роль на протяжении всей истории человечества. Сильные и универсальные, первые люди использовали древесину для строительства убежищ, приготовления пищи, изготовления инструментов, постройки лодок и изготовления оружия. Недавно ученые, политики и экономисты возобновили интерес к древесине из-за ее уникальных свойств, эстетики, доступности, изобилия и, возможно, самое главное, ее возобновляемости.Тем не менее, древесина не достигнет своего наивысшего потенциала использования, пока мы полностью не опишем ее, не поймем механизмы, которые контролируют ее эксплуатационные свойства, и, наконец, не сможем управлять этими свойствами, чтобы получить желаемые характеристики, которые мы ищем.

Справочник по химии древесины и древесным композитам анализирует химический состав и физические свойства древесной целлюлозы и ее реакцию на естественные процессы разложения. В нем описаны безопасные и эффективные химические модификации для защиты древесины от биологического, химического и механического разложения без использования токсичных, выщелачиваемых или коррозионных химикатов.Эксперты-исследователи проводят глубокий анализ типов химических модификаций, применяемых к полимерным стенкам ячеек древесины. Они подчеркивают задействованные механизмы реакции и результирующие изменения эксплуатационных свойств, включая модификации, которые повышают водоотталкивающие свойства, огнестойкость и устойчивость к ультрафиолетовому свету, теплу, влаге, плесени и другим биологическим организмам. В тексте также рассматриваются модификации, которые увеличивают механическую прочность, такие как заполнение просвета, проникновение мономерного полимера и пластификация.Справочник по древесной химии и древесным композитам завершается описанием последних применений, таких как клеи, геотекстиль и сорбенты, а также будущих тенденций в использовании древесных композитов с точки зрения устойчивого сельского хозяйства, биоразлагаемости и вторичной переработки, а также экономики. Обладая многолетним опытом преподавания, редактор этого справочника хорошо приспособлен к образовательным требованиям, а также к отраслевым стандартам и тенденциям исследований.

Базальтовое армирование гнутых гетерогенных клееных балок

Аннотация

Целью данной статьи является демонстрация свойств клееных балок, изготовленных в различных конфигурациях классов качества древесины, армированных с использованием новой технологии, более дешевой и простой в использовании. применять.Целью экспериментальных исследований было повышение эффективности армирования и жесткости клееного бруса. Испытания заключались в четырехточечном изгибе крупномасштабных образцов, армированных базальтовыми волокнами (BFRP). Испытания были предназначены для получения изображений разрушения, зависимости нагрузки от смещения и несущей способности базальтовых волокон в зависимости от степени армирования. Испытания деревянных балок низкого и среднего качества проводились в несколько этапов. Целью исследования было популяризация и расширение использования низкокачественной древесины, заготовленной на участках с лесонасаждениями, для строительных работ.В ходе исследования теоретический и численный анализ проводился для армированных и неармированных элементов в различных конфигурациях классов качества древесины. Цель заключалась в том, чтобы сравнить результаты с результатами экспериментальных испытаний. На основании испытаний было установлено, что несущая способность балок, армированных базальтовым волокном, была выше, соответственно, на 13% и 20%, чем у эталонных балок, а их жесткость улучшилась, соответственно, на 9,99% и 17,13%. Экспериментальные испытания подтвердили, что базальтовые волокна являются эффективным структурным армированием конструкционной древесины с пониженными механическими свойствами.

Ключевые слова: клееный брус, классы качества древесины, армирование базальтовым волокном, прочность на изгиб, теоретический анализ, численный анализ

1. Введение

Применение древесины в строительной отрасли ограничено из-за естественных дефектов материала и необходимость получения промышленно применимых элементов соответствующих размеров [1,2]. Испытания были проведены для получения древесины с улучшенными структурными свойствами. В ходе испытаний древесину комбинируют с другими материалами, создавая композиты с улучшенными механическими свойствами [1].

Балка клееная. Применяется при возведении длиннопролетных легких конструкций. Слои конструкционных пиломатериалов соединяются клеями, в результате чего повышается прочность и жесткость [1]. Этот метод позволяет изготавливать деревянные элементы, в которых дефекты рассредоточены, а конечные изделия имеют более однородные свойства. Клееный брус позволяет изготавливать более длинные элементы, которые несут более высокие нагрузки; Следовательно, это эффективный и перспективный конструкционный материал.

Армирование материалами FRP (армированные волокном полимеры) эффективно улучшает структурные свойства существующих деревянных элементов конструкции. Это включает в себя вставку стержней или листов в древесину с использованием эпоксидного клея или смол [3]. Многие испытания продемонстрировали структурную эффективность усиления клееных деревянных балок с помощью материалов FRP и эпоксидных клеев, используемых в качестве связующего. Метод позволяет получить значительную прочность на изгиб. Однако вырезанные канавки в длиннопролетных элементах должны быть минимальной ширины, что позволяет добиться идеального визуального эффекта.Важным применением метода является армирование некачественной сосновой древесины, как описано в Raftery и Rodd [4]. В Gilfillan et al. [5] армирование применялось для повышения прочности и жесткости конструкционных пиломатериалов низкого качества, а также использовалось при реставрации существующих мостов из клееного бруса или массивной древесины [6]. Кроме того, во многих исследованиях сообщалось об усилении деревянных балок с помощью различных типов арматуры из стеклопластика (стержни, ремни, струны, доски), размещенных в разных местах (например, арматура, прикрепленная снаружи к поверхности) [7].Самый частый вид армирования — это прямая установка прутков с добавлением эпоксидного клея. Для армирования стержней необходимо вырезать одну или несколько канавок по всей длине балки. Прутки следует вставить в вырезанные канавки и закрепить смолой (например, эпоксидной смолой). Многие исследователи [5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24] провели испытания и теоретический анализ твердых тел. и клееный брус. Рафтери и Келли [25], например, армировали некачественный клееный брус путем установки базальтовых стержней из стеклопластика.Результаты показали, что средняя жесткость увеличилась на прибл. 10% для усиления 1,4% под балкой перекрытия.

Важным аспектом настоящего исследования является использование армирования натуральных волокон (например, базальта, льна, бамбука, конопли и т. Д.) Для уменьшения воздействия метода на окружающую среду. Исследования, представленные в этом исследовании, направлены на восстановление первоначальной несущей способности существующих конструкций и внесение вклада в проектирование новых [26]. Кроме того, балки, армированные композитами из натуральных волокон, демонстрируют улучшенные механические свойства, включая прочность на разрыв и легкость [27,28].Другие преимущества включают более низкие затраты, выбросы загрязняющих веществ и потребление энергии при производстве и после использования [29,30,31]. Также важно, что по сравнению с синтетическими волокнами затраты на производство натуральных волокон и утилизацию отходов намного меньше.

В исследовании [32] приведены результаты испытаний на изгиб сосновых балок, армированных базальтовыми и углеродными волокнами. Испытания показали хорошие механические свойства образцов, на которые были нанесены волокна BFRP и двунаправленные углеродные ткани.Также были проведены исследования по применению базальтовой арматуры из стеклопластика (NSM) в массивных деревянных балках [33]. На основании исследований было обнаружено, что среднее увеличение несущей способности для армированных балок NSM FRP составило 16% по сравнению с неармированными балками. В работе [34] был проанализирован эффект усиления деревянных балок с трещинами (96 × 96 мм ² квадрат и 2000 мм длиной) углеродными и базальтовыми стержнями (BFRP). Усиление деревянных балок вставками из углепластика (углеродного волокна, армированного полимерами) позволило увеличить прочность на изгиб в 29 раз.4%. Кроме того, диагональное расположение стержней из BFRP в деревянных балках привело к увеличению прочности на изгиб на 18,8% по сравнению с неармированными балками. Результаты сопоставимы с результатами Yeboah et al. [35], которые получили повышенную несущую способность за счет применения клееных деревянных брусков из BFRP, и обсудили другие преимущества использования арматуры из BFRP в деревянных конструкциях. Кроме того, McConnell et al. [36] в своих исследованиях по армированию деревянных балок базальтовыми волокнами BFRP отметили повышенную несущую способность и жесткость на 28% и 8%.7% соответственно. Кроме того, в [37] низкокачественный клееный брус армировался стержнями из базальтового волокна, при этом были проведены предварительные испытания укрепления древесины предварительно напряженной базальтовой тканью [38]. Сделан вывод о необходимости проведения дальнейших экспериментов по возможности использования предварительно напряженной базальтовой ткани в балках из клееного бруса.

В [39] исследователи исследовали прочность и механические свойства изгиба базальтовой фибры, используемой в бетоне. На основании испытаний на ускоренное старение было обнаружено, что базальтовое волокно имеет лучшую стойкость, чем стекловолокно.Кроме того, армирование базальтовыми волокнами считалось хорошим вариантом обеспечения высокой огнестойкости. В [40] проведены испытания коррозионной стойкости базальтовых и стеклянных волокон в морской воде. Предел прочности на растяжение и изгиб образцов снижался со временем под воздействием морской воды, но антикоррозионные свойства базальтовых волокон были аналогичны свойствам стекловолокна. В [41] исследователи исследовали влияние повышенной температуры на армированные волокном балки (FRP) с помощью электрической печи.Было обнаружено, что балки из базальта из стеклопластика показали лучшие механические свойства, чем балки из стеклопластика. В [42] экспериментальные и численные исследования касались влияния армирования тканью из BFRP на прочность на сдвиг железобетонных балок. Было обнаружено, что ткань BFRP обеспечивает значительное увеличение прочности на сдвиг. Эффект усиливался по мере увеличения количества слоев. Что касается конструкционной древесины, было проведено несколько экспериментальных испытаний по использованию армирования базальтовыми волокнами. Однако в [35] исследователи определили прочность на отрыв базальтовых брусков.На основании исследования было обнаружено, что отслаивающая нагрузка увеличивается с увеличением длины склеивания.

Кроме того, важной проблемой является влияние изменений влажности в стыках между клееным стеклопластиком и деревом [43]. Следует помнить, что древесина — гигроскопичный материал; поэтому он претерпевает изменения в объеме при различных условиях относительной влажности. Однако влагопоглощение материалов из стеклопластика намного ниже по сравнению с деревом. Таким образом, гигротермические напряжения возникают на границе стыка FRP и дерева, расположенного на участке, подверженном изменению условий окружающей среды.Следовательно, тщательный выбор клея и надлежащая подготовка склеиваемых поверхностей являются важными требованиями для поддержания адгезии FRP к дереву [44]. Raftery et al. [44] представляет экспериментальные исследования по определению адгезии и влияния влажности в пяти клеях, доступных на рынке, при сочетании материалов FRP с древесиной. В качестве клея были выбраны два фенол-резорцинолформальдегида (PRF), меламино-мочевиноформальдегид (MUF), полиуретан (PU) и эмульсионный полимерный изоцианат (EPI) [44].На основании исследований было обнаружено, что адгезия соединения зависит не только от типа клея, но и от типа армирования FRP. Исследования комбинаций деревянных и клееных стержней начались с отдельных стержней, подвергнутых осевому растяжению [35,45,46]. Предварительные испытания предоставили описание нескольких различных видов разрушения: разрушение стержня при растяжении в зависимости от материала стержня, нарушение адгезии клея, связанное с его прочностью, и локальное разрушение древесины вокруг склеивания при сдвиге.При исследовании учитывались геометрические параметры и прочность древесины, а также разрушение деревянного элемента в зависимости от породы дерева и расстояния от края. В дополнение к проблемам, упомянутым выше, Харви и Анселл [47] исследовали влияние подготовки поверхности стержня, толщины клеевого слоя, длины крепления стержня из стеклопластика, типа клея, типа древесины и влажности древесины на несущую способность деревянных соединений. Их результаты показали, что клей в стыках должен иметь толщину не менее 2 мм, но дальнейшее увеличение толщины не приводит к увеличению прочности.В исследовании [48] описаны испытания образцов, изготовленных из брусков BFRP диаметром 12 мм и толщиной 2 мм, склеенных эпоксидным клеем на длине от 80 мм до 280 мм, в сочетании с древесиной низкого качества. На основании испытаний было обнаружено значительное увеличение прочности на разрыв с увеличением длины склейки.

В этом документе пропагандируется использование некачественной древесины, собранной на засаженных лесом территориях, для строительных работ. Это также показывает возможность использования BFRP для увеличения несущей способности.В документе также сообщается об испытаниях новых клееных балок, армированных композитными материалами из базальтового волокна. Описанный ниже анализ основан на серии испытаний, проведенных на балках, армированных базальтом, окончательные размеры которых составили 82 × 162 × 3650 мм ³ . Базальтовые волокна использовались из-за низкой цены, что способствовало бы более широкому использованию в строительстве. Целью работы был анализ статической работы гнутоклееного бруса из некачественного строительного бруса на полученный результат армирования.В исследовании учитывалось влияние систем и степеней армирования на несущую способность элементов конструкции, а также определялся характер армирования в месте дефектов древесины. Важным преимуществом было определение влияния неоднородности конструкции на влияние их армирования в балочных элементах, а также изучение возможности использования пиломатериалов более низкого класса качества для балок, армированных волокнами BFRP. Кроме того, статья содержит теоретические и численные модели, позволяющие анализировать несущую способность и напряжение балок, армированных волокнами BFRP.Что ж, существует растущая нехватка высококачественного ассортимента и необходимость в необходимом экономном использовании дефицитного сырья. Поэтому после проведенных анализов, в связи с благоприятными свойствами волокон BFRP и их влиянием на увеличение несущей способности, было обнаружено, что необходимо провести дальнейшие исследования по усилению деревянных балок с использованием сортиментов низших классов. До сих пор в литературе не было описано ни одной такой попытки исследования. Эта программа требует анализа структурных и геометрических особенностей используемых строительных пиломатериалов, разделенных на классы качества древесины.В литературе количество испытаний, проведенных на базальтовой арматуре BFRP в деревообрабатывающей промышленности, по-прежнему невелико. Прутки из базальтового волокна BFRP использовались в качестве внутреннего армирования для упрочнения низкокачественного клееного бруса [37]. Также были проведены предварительные исследования для оценки эффективности укрепления древесины предварительно напряженной базальтовой тканью [38]. Было обнаружено, что в этой области необходимы дополнительные исследования. В исследовании [25] описывается использование армированных базальтовым волокном стержней из BFRP для усиления и ремонта некачественного клееного бруса.Было показано, что при использовании низкого коэффициента армирования, а именно 1,4%, базальтовые стержни из BFRP могут показать увеличение жесткости более чем на 10%, а максимального изгибающего момента — более чем на 23%. Размеры клееного бруса при испытании составили 96 × 190 мм ² , а расстояние между опорами 3420 мм.

2. Материалы и методы

2.1. Характеристики материалов, используемых в клееной балке

Конструкционные пиломатериалы были изготовлены из древесных пород Pinus sylvestris L.Древесина была заготовлена ​​в Лесном регионе Малой Польши в начале и в конце вегетационного периода. Затем пиломатериалы сортировались по размеру и происхождению, а влажность измерялась гигрометром. Затем элементы были промаркированы, уложены друг на друга, упакованы и транспортированы в сушильную печь для получения среднего содержания влаги 12% [14]. Затем содержание влаги было измерено еще раз для каждого куска пиломатериалов в соответствии со стандартами PN-EN 13183-2: 2004 [49] и PN-EN 13183-3: 2007 [50].В соответствии с PN-D-94021: 2013-10 [51] исследуемый материал проверяли визуально. Обращалось внимание на: сучки, скрученные волокна, трещины, галлы смолы, коры, галлы, некроз, синеву, гниение древесины, норы от насекомых, реактивная древесина, средняя ширина годичных колец, плотность, осадки, продольные изгибы сторон, продольные изгибы. плоскостей, поперечных изгибов по ширине или деформации по ширине. Строительные пиломатериалы из хвойных пород, предназначенные для изготовления балок, подразделяются на следующие польские сорта качества: KS (среднее качество) и KG (низкое качество).Балки, разделенные на две группы, происходили из двух разных партий плохого и хорошего качества, плотность древесины составляла 420,09 кг / м ³ .

Для изготовления балок приняты спецификации клееного бруса класса GL20c. Все характерные механические свойства, указанные в, соответствуют PN-EN 14080: 2013-07 [52]. Средний модуль упругости вдоль волокон и прочность на изгиб, определенные на основании лабораторных испытаний в соответствии с PN-EN 408 + A1: 2012 [53], также приведены в.

Таблица 1

Механические свойства клееного бруса GL20c.

Для целей испытаний клееные балки, изготовленные из компонентов разной конфигурации класса качества древесины (KS и KG), были армированы базальтовыми волокнами (BFRP). Каждая клееная балка состояла из четырех ламелей, толщиной ок. Толщиной 40 мм каждая, с общей конечной высотой прибл. 162 мм. Каждая ламель была вырезана из пиломатериалов длиной 4000 мм. Пластинки скрепляли с использованием поливинилацетатного клея D4 (плотность 1,10 г / см ³ , вязкость 13000 мПа × с). Характеристики материалов приведены в.

Таблица 2

Характеристики типов балок средних и некачественных марок, армированных БФР.

из клееного бруса среднего (КС) и некачественного (КГ), армированного BFRP, степень армирования: 1,18%

В ходе испытаний армирование FRP применялось с использованием эпоксидного клея и базальтовых волокон BFRP диаметром 10 мм. Клеевой слой на основе эпоксидной смолы получен в результате смешивания эпоксидной смолы LG 815 (плотность 1,13 ÷ 1,17 г / см ³ , вязкость 1100 ÷ 1300 мПа · с) с отвердителем HG 353 (плотность 0,98 г / см). см ³ , вязкость 100 ÷ 150 мПа × с). После смешивания смолы с отвердителем эпоксидный клей имел прочность на изгиб 0,11 ÷ 0.12 ГПа и модуль упругости 2,7 ÷ 3,3 ГПа. Значения модулей упругости и конечной деформации базальтовых волокон BFRP составили E = 78 ГПа и Ɛu = 39% соответственно. Механические свойства базальтовых волокон и эпоксидного клея суммированы в.

Таблица 3

Механические свойства базальтовых волокон и эпоксидного клея (данные производителя).

Влияние влаги на адгезию волокон BFRP к клееному брусу определялось на основе влажность армированного клееного бруса сроком на 2 месяца.На основании этих испытаний было замечено, что волокна BFRP не отслаивались от клея, и клей не терял адгезии к древесине.

2.2. Подготовка арматуры из BFRP

Для армирования из BFRP в области растяжения каждого образца были вырезаны две или три квадратных 14 × 14 мм ² канавок (см.). Усиление во всех канавках имело ок. 2 мм крышка и была установлена ​​с помощью эпоксидного клея, описанного выше. Перед нанесением клея материалы BFRP были очищены растворителем «Ацетон».Затем базальтовые волокна BFRP были закреплены и предварительно напряжены (лист 5 мм, гайки) и нанесен эпоксидный клей (LG 815 + HG 353), заполнив квадратные канавки по всей длине балки.

Поперечные сечения испытываемых балок WR [размеры в мм, КС — средний сорт качества, КГ — сорт низкого качества].

2.3. Испытания

Испытания проводились на кафедре сопротивления материалов и анализа строительных конструкций Технологического университета Кельце. Тестовая рабочая станция показана в формате.Для испытаний использовались два привода VEB Werkstoffprufmaschinen Leipzig с площадью поршня 50 см ² и максимальным приложенным давлением 10 МПа. Были изготовлены три типа балок (NWR, WR-A, WR-B), которые различались степенью армирования. Были проанализированы три балки каждого типа. Балки были испытаны при четырехточечной монотонной нагрузке до разрушения. Все балки имели световые пролеты 3000 мм (см.).

Рабочая станция для тестирования пучка WR-A3 (фото: Wdowiak-Postulak).

Схема испытательной рабочей станции (размеры в мм).

Испытания проводились в соответствии с PN-EN 408 + A1: 2012 [53], и были зарегистрированы следующие значения: сила нагрузки, смещение балки в середине пролета и вдоль 5 ч (h — высота сечения балки), деформация в древесине. , деформация в волокнистых композиционных материалах и разрушающая нагрузка. Также был указан режим разрушения в испытанных балках. Механические датчики () использовались для измерения максимального абсолютного прогиба, в то время как механический экстензометр типа «Демек» с фиксированной измерительной базой () использовался для деформаций в древесных и базальтовых волокнах.показано расположение трех механических датчиков на длине 5 ч, где h — высота сечения балки.

Расположение измерительных баз на передней и задней поверхности армированных балок WR-A (размеры в мм).

Испытание балки включало четырехточечный изгиб, двухточечную нагрузку F / 2, приложенную на расстоянии 1 м, и две опоры. Для каждой конфигурации (типы лучей: NWR, WR-A, WR-B) были проведены испытания до отказа. Испытания состояли из трех серий. Схема рабочей станции представлена ​​на рис.

Дополнительно основания для измерения деформаций располагались на расстоянии 203,2 мм друг от друга по всей длине балки, в центре ламелей, в зоне растяжения (ламеля I и ламель II) и зоны сжатия (ламели III и ламели IV), сбоку. поверхность. На каждой ламели (ламели I, II, III и IV) было найдено всего 13 измерительных баз, что дало в общей сложности 52 измерительных базы на одной стороне балки. В, можно увидеть детали расположения систем измерительной базы.показана передняя часть балки длиной 3650 мм, на которой установлено 13 измерительных баз (13 × 203,2 мм) по длине ламелей I, II, III и IV (высота одной ламели составляет 40,5 мм), а также 13 измерительных баз. основы на базальтовом волокне BFRP. Кроме того, показана задняя часть балки длиной 3650 мм, на которой были отмечены измерительные базы в середине пролета ламелей I, II, III и IV, а также измерительные базы на участках базальтовых волокон BFRP.

2.4. Аналитическая процедура

Американские стандарты: стандарт США ICBO / Единый строительный кодекс 5100 [54] и стандарт США ICBO / Единый строительный кодекс 6046 [55] использовались для определения несущей способности и жесткости образца клееного бруса, армированного волокнами FRP. область волокон в напряжении.

При определении положения оси инерции сечения при изгибе учитывались следующие допущения:

• выделены модули упругости древесины вдоль волокон при сжатии и при растяжении,

• модуль упругости древесины при растяжении приведен к модулю упругости древесины, сжатой вдоль волокон с коэффициентом:

• модуль упругости волокон BFRP при растяжении был уменьшен до модуля упругости древесины, сжатой вдоль волокон, с использованием коэффициента:

  где:

  • EBFRP — модуль упругости волокон BFRP при растяжении,

  • Et, 0, среднее — средний модуль упругости древесины при растяжении вдоль волокон,

  • Ec, 0, среднее — средний модуль упругости древесины при сжатии по волокнам.

Высота зоны сжатия y с единственной арматурой растянутой зоны (, и) составляет:

где:

где:

• Mt — значение регулировки арматуры в зоне растяжения,

• Nt — значение регулировки слоя амортизатора в зоне растяжения,

• d — высота клееной балки,

• d1— расстояние от нейтральной оси до вершины балки до поправки на армирование,

• aBFRP — диаметр волокна BFRP,

• tBFRP — толщина «оболочки» волокна BFRP,

• dc — расстояние между армированием BFRP до нижнего края балки,

• y — расстояние от нейтральной оси после армирования до верхнего края балки,

• yc — расстояние от нейтральной оси до нижнего края балки.

Геометрия поперечного сечения балки, армированной BFRP, соответствует стандарту США ICBO / Uniform Building Code 5100 [54] и стандарту США ICBO / Uniform Building Code 6046 [55], (b — ширина сечения, dc — расстояние между арматурой BFRP до нижний край балки, d1 — расстояние от нейтральной оси до вершины балки до поправки на армирование, aBFRP — диаметр волокна из BFRP, y — расстояние от нейтральной оси после армирования до верхнего края балки, yc — расстояние нейтральная ось к нижнему краю балки, tBFRP — толщина «оболочки» волокна BFRP, d — высота склеенной балки).

Расчетная схема балки, армированной волокнами BFRP (согласно теореме Штейнера, фигура разделена на более мелкие секции, как показано на чертеже, включая a — высоту первой секции, b — ширину первой секции, a1 — высота второй секции, b1 — ширина второй секции, a2 — высота третьей секции, b1 — ширина третьей секции, aBFRP — диаметр волокна BFRP, bBFRP — ширина волокна BFRP, y — расстояние от нейтральной оси после армирования до верхнего края балки, yc — расстояние от нейтральной оси до нижнего края балки, dc — расстояние арматуры BFRP до нижнего края балки).

Расчет согласно стандарту США ICBO / Uniform Building Code 5100 [54] и стандарту США ICBO / Uniform Building Code 6046 [55], (где g — расстояние центра тяжести натяжной арматуры от нейтральной оси, z ′ — плечо внутренних сил, Fc — сила сжатия, Ff — сила, передаваемая BFRP, σc — напряжение сжатия, d — высота склеенной балки, y — расстояние от нейтральной оси после армирования до верхнего края балки, yc — расстояние от нейтральной оси до нижней кромки балки, dc — расстояние арматуры BFRP до нижней кромки балки, b — ширина первой секции).

Положение нейтральной оси относительно нижнего края клееного бруса можно определить по формуле:

yc = aba2 + a1 + a2 + a1b1a12 + a2 + a2ba22 + 2aBFRPbBFRPdcab + a1b1 + a2b + 2aBFRPb6 (7)

Момент инерции IZ вставленного участка можно задать с помощью теоремы Штейнера:

Iz = ba312 + aba2 + a1 + a2 − yc2 + b1a1312 + a1b1yc − a12 + a22 + ba2312 + a2byc − a222 + 2bBFRPaBFRP312 + bBFRPaBFRPyc − dc2

(8)

где:

ht = d − y − tBFRP − aBFRP

(9)

В американских стандартах несущая способность усиленного поперечного сечения определяется в предположении полной пластификации сжатой зоны древесины.Кроме того, несущая способность определяется использованием прочности зоны сжатия. При определении грузоподъемности не учитывается доля древесины в области растянутых волокон. Предполагается, что растягивающие напряжения передаются волокнами из BFRP.

С учетом сделанных предположений допустимое моментное сопротивление поперечного сечения равно (см.):

где:

z ′ = y2 + g = y2 + yc − dc = d − y2 − dc

(13)

Растягивающие напряжения в волокнах BFRP определялись по формуле:

σBFRP = Mrg + aBFRP2n′Iz

(14)

2.5. Численная процедура

Древесина является как анизотропным материалом (свойства зависят от направления, в одном направлении оно имеет другие свойства, чем в другом), так и неоднородным материалом.

Численный анализ балок из клееной древесины, состоящих из древесины различных классов качества, был проведен в среде ANSYS 16.0 с использованием модуля Static Structural. Неармированные и усиленные балки были смоделированы для численного анализа. Геометрия и системы нагружения модели были приняты в соответствии с результатами, полученными для экспериментально испытанных балок.Размеры балок составляли 82 × 162 × 3650 мм ³ , каждая балка состояла из четырех ламелей толщиной 40,5 мм. Испытанные клееные балки были изготовлены из древесных пород под названием Pinus sylvestris L. Для усиления балок использовались базальтовые волокна BFRP и эпоксидный клей (LG 815 + HG 353).

Геометрические модели балок были выполнены в CATIA V5 как комбинация, состоящая из следующих элементов: блоков, составляющих опоры и точки приложения сил нагрузки, ламелей, волокон BFRP и клея, заполняющего пространство между ламелями и волокнами BFRP. .

Древесина, BFRP и эпоксидная смола были смоделированы как конечные элементы. Размеры элементов были приняты на основе теста на дискретизацию сетки. Сетка конечных элементов, используемая для анализа, показана на. Сетка конечных элементов состояла из шестиугольных и четырехугольных элементов. Ламели и опоры были смоделированы в виде шестиугольных элементов размером 10 мм. Из-за небольших размеров волокон BFRP и слоя эпоксидного клея по отношению к остальной геометрии они были определены как четырехугольные элементы размером 5 мм.При анализе клеевое соединение между последовательными ламелями считалось клеевым соединением (см.).

Конечно-элементная сетка балки WR-A.

Ламели клееной балки были смоделированы как отдельные части, чтобы можно было учесть каждое из свойств материала. Таким образом, было смоделировано 4 ламели разного класса качества (см.), Ламели I и IV как класс качества древесины KS, ламели II и III как класс качества древесины KG. Предполагалось, что между ламелями имеется достаточное сцепление, а клеевой слой не моделировался из-за его очень малой толщины.В ламелях I квадратные отверстия были смоделированы и заполнены волокнами BFRP и эпоксидным клеем (см.). Считалось, что межфазные области между деревом и эпоксидной смолой , а также эпоксидным клеем и BFRP имеют достаточное сцепление, поскольку экспериментальные исследования подтвердили удовлетворительное качество соединений.

В ходе исследований была определена трехмерная КЭ модель. Он был использован для определения поведения неармированных и армированных балок, выполненных в различных конфигурациях классов качества древесины.В качестве армирования использовались базальтовые волокна BFRP. Размеры элементов, а также диаграммы нагружения были аналогичны найденным при лабораторных испытаниях. Численные испытания включали в себя проверку и сравнение нормальных напряжений, прогибов неармированных и армированных элементов балки в лабораторных условиях и численный анализ.

Чтобы получить точные результаты численного анализа, все задействованные материалы должны быть правильно смоделированы. Поскольку древесина анизотропна, параметры материала следует определять для разных направлений в материале.Девять независимых констант (три модуля упругости, три модуля сдвига и три коэффициента Пуассона) использовались для описания механических свойств ламелей ().

Таблица 4

Данные по древесине и материалам FRP.

Параметры материала древесных и базальтовых волокон BFRP в численных испытаниях были приняты на основе авторских исследований и литературных данных (а), [52,56,57]. В ходе экспериментальных испытаний был определен модуль упругости по длине волокон. Коэффициенты Пуассона для древесины были приняты в соответствии с [56], а другие значения были определены на основе PN-EN 14080: 2013-07 [52], PN-EN 338: 2016-06 [57]. Технические характеристики базальтовых волокон BFRP и эпоксидного клея были определены на основании данных производителя.Численный анализ предполагает, что свойства материала не зависят от факторов нагрузки. В результате в этой численной модели не учитывались относительная влажность, температура и другие факторы окружающей среды.

Таблица 5

Характеристики эпоксидного клея.

9332 арматурные материалы, в то время как армирующие материалы для дерева были определены как ортопедические материалы 90 считался изотропным материалом.

Для анализа были приняты следующие параметры:

• класс качества древесины KS: T13 (C22),

• KG класс качества древесины: T8 (C14).

3. Результаты

Ниже приводится анализ результатов, полученных при испытаниях клееной балки. Балки были изготовлены из сосны Pinus sylvestris L., собранной в Лесном регионе Малой Польши, и армированы базальтовым волокном BFRP. В подразделах рассматриваются следующие вопросы: соотношение силы и изгиба, анализ деформации и анализ нормального напряжения, изображения отказов и сравнение теоретического и численного анализа с лабораторными результатами.

3.1. Соотношение силового изгиба

Как описано выше, балка NWR была эталоном для усиленных балок типов WR-A и WR-B. показаны кривые прогиба и нагрузки для рассматриваемых балок, полученные от датчика 2.

Диаграмма зависимости F / 2 — u в тестируемых балках WR, считываемая с датчика 2 (середина пролета балки). Обратите внимание, что измерения прекращаются, когда датчики были сняты до отказа луча.

Видно, что предварительно напряженное базальтовое волокно BFRP эффективно снижает увеличение значений прогиба в середине пролета.Для всех клееных элементов в армированных и неармированных балках среднее значение прогиба при нагрузке 10 кН составляло прибл. 12,43 мм. показывает эффективность армирования базальтовыми волокнами во всех испытанных клееных балках при различных приложенных нагрузках. Жесткость балок WR-B (коэффициент усиления 1,76%) была заметно больше, чем у балок WR-A (коэффициент усиления 1,18%). При 1,76% армировании BFRP в многослойных балках увеличение шины составило около 17,13%, в то время как при армировании BFRP 1,18% это увеличение составило около 9.99%. Следует отметить, что перед выходом из строя луча механические датчики были сняты, чтобы защитить их от повреждений.

3.2. Анализ нормальных напряжений

Значения деформации регистрировались датчиками, расположенными в измерительных базах на боковых поверхностях сечений в балках, расположенных на расстоянии 203,2 мм друг от друга (см.). Затем были проанализированы нормальные напряжения. Для определения нормальных напряжений в древесине использовался модуль упругости 10,3 ГПа, рассчитанный при экспериментальных испытаниях.Диаграммы распределения нормальных напряжений вместе с дефектами древесины показаны в и. На рисунках можно увидеть две типичные модели распределения нормальных напряжений в балках WR-A3. показано распределение нормальных напряжений σ [МПа] в древесине по всей длине армированной балки WR-A3 для различных нагрузок F / 2 [кН]. Распределение нормальных напряжений в четырех ламелях клееной балки показано в зависимости от расстояния между измерительными базами (). В, ламели I и II испытывают растягивающие напряжения, в то время как ламели III и IV испытывают сжимающие напряжения по всей длине клееной балки.Графики распределения напряжений позволили показать опускание нейтральной оси балки после армирования WR-A3. приведены значения нормальных напряжений по всей длине базальтовых волокон (13 измерительных баз) в зоне растяжения. Для определения нормальных напряжений в волокнах BFRP был использован модуль упругости BFRP. Значение модуля 56,3 ГПа было рассчитано в ходе экспериментальных испытаний.

Распределение нормальных напряжений в древесине σ [МПа] по всей длине балки.

Распределение нормальных напряжений в базальтовых волокнах BFRP Ϭ [МПа] по всей длине армированной балки WR-A3.

Диаграммы нормальных напряжений охватывают различные фазы нагружения от упругой фазы до момента разрушения балки. Из диаграмм распределения нормальных напряжений видно, что балочная арматура из BFRP выгодна для понижения нейтральной оси. Это приводит к увеличению напряжения в зоне сжатия, что может привести к пластификации балки.В ходе испытаний было обнаружено, что значения напряжений в деревянном сечении были меньше для балок, армированных базальтовыми волокнами, по сравнению с неармированными балками.

Следует отметить, что асимметричные распределения нормальных напряжений, показанные на и, в основном были вызваны дефектами древесины, обычно трещинами в сучках, древесных волокнах и т. Д. Это было особенно заметно в материалах среднего и плохого качества. Напротив, базальтовые волокна взяли на себя растягивающие усилия; следовательно, существующий стресс увеличился.Наблюдаемые эффекты увеличения нормальных напряжений в древесине и базальтовых волокнах в отдельных измерительных базах показаны на и.

Результаты экспериментальных испытаний приведены в. Наблюдаемые значения вариации, даже если количество образцов ограничено, четко указывают на неопределенность измеренных данных.

Таблица 6

Результаты экспериментальных исследований, пластины I и IV, основание 7.

2

3,3. Виды отказов

Изображения отказа были разными для отдельных балок. Разрушение балок происходит в основном из-за неоднородной структуры древесины, такой как дефекты волокон (сучки) или дефекты.На рисунке видно повреждение луча WR-A3. Разрушение в зоне сжатия (основание 4, раздавливание, скрытый узел) и зоне растяжения (основания 4–9, треснувшие волокна древесины) произошло при нагрузке 34 кН. Расположение отдельных измерительных баз показано на. Разрушение клееной балки началось с дробления древесины в зоне сжатия, что привело к опусканию нейтральной оси с последующей пластификацией. Это обеспечивало дополнительный запас прочности при отказе.

Разрушение зоны растяжения и сжатия клееной балки, армированной базальтовыми волокнами — балки WR-A3 (3, 4, 5, 6 — измерительные базы, фото: Wdowiak-Postulak).

3.4. Сравнение теоретического и численного анализа с лабораторными испытаниями

Численные и теоретические испытания включали проверки и сравнение изгибных и нормальных напряжений в древесине и волокнах из BFRP в балочных элементах с результатами лабораторных исследований. Примерное изображение смещений, полученное из программы ANSYS для серии балок WR-A, показано на рис. В ходе численных исследований была определена трехмерная модель конечных элементов. Он был использован для определения поведения неармированных и армированных балок, выполненных в различных конфигурациях классов качества древесины, армированных базальтовыми волокнами BFRP.

Изображение перемещений u [мм] из программного обеспечения Ansys для силы F / 2 = 10 кН в серии балок WR-A.

Следующие типы пучков были проанализированы численно: NWR, WR-A и WR-B. Размеры элементов и диаграммы нагружения были аналогичны лабораторным испытаниям. Численные испытания включали проверку и сравнение нормальных напряжений и перемещений неармированных балочных элементов с таковыми для армированных элементов. показан вид численной модели напряжений в древесине и базальтовых волокнах BFRP из программного обеспечения Ansys для силы F / 2 = 5 кН в серии балок WR-A.

Напряжения в древесине и базальтовых волокнах BFRP из программного обеспечения Ansys для силы F / 2 = 5 кН в серии балок WR-A.

В данной статье FEM использовался для моделирования композитной балки, армированной волокнами BFRP. Обсуждена корреляция между численными и экспериментальными результатами. Экспериментальные, теоретические и численные результаты сравнивались для проверки точности аналитических значений и моделей FE. Примеры результатов собраны в.

Таблица 7

Сравнение отдельных результатов, полученных с помощью лабораторных, аналитических и численных методов, ламели I и IV, база 7.

902

68

Как видно из, аналитические значения были близки к лабораторным. Для примерных клееных балок различие нормальных напряжений в базальтовых волокнах BFRP (σ _BFRP ) в основном вызвано изменением свойств конструкционной древесины. Можно сделать вывод, что структурная и геометрическая неоднородность были основными причинами этого существенного различия.Все теоретические результаты превосходили экспериментальные и численные результаты.

Как видно на фиг., Численный анализ значений перемещений, нормальных напряжений в древесине и базальтовых волокнах BFRP (σ _BFRP ) показал хорошую корреляцию с лабораторным анализом. Для всех клееных армированных и неармированных элементов серии балок NWR и WR (средний и низкий класс качества) показали высокое соответствие экспериментально определенному распределению перемещений. Различия составили от 7 до 23% относительно лабораторных анализов.Численный анализ значений нормальных напряжений для древесины и базальтовых волокон BFRP также показал аналогичную корреляцию с лабораторным анализом (см.). Различия в значениях сжимающих напряжений σ _c для клееного бруса по сравнению с лабораторными испытаниями составляли от 2 ÷ 21%, при этом значения растягивающих напряжений σ _t 8 ÷ 34%, напряжения в волокнах BFRP составляли 8 ÷ 12. %. Значения напряжения в волокнах BFRP были почти одинаковыми. Следует помнить, что различия между результатами численного анализа и лабораторных испытаний могут быть результатом упрощений, используемых при анализе.Дерево — сложный органический материал с анизотропией механических свойств. Из-за ограничений компьютерного моделирования и численного анализа невозможно включить в исследование все структурные сложности древесины (например, неровности конструкции, дефекты древесины). Результаты, полученные в результате численного анализа, демонстрируют высокую согласованность с экспериментальными результатами, когда материалы определялись с помощью фактических значений, полученных в результате экспериментальных испытаний, соответствующих каждому классу качества древесины.Поэтому рекомендуется, чтобы исследователи сами проводили испытания материалов и определяли средние значения для каждого класса качества конструкционной древесины.

Экспериментальное исследование балок из клееного бруса с известной морфологией сучков

Системные свойства / эффективные свойства образцов GLT

Из графиков, показанных на рис. 5a, e, видно, что два класса классификации достигают разного максимума пиковые нагрузки.

В соответствии с EN 408 (2010) жесткость системы \ (k = \ varDelta F / \ varDelta w \) вычисляется из линейной регрессии кривой нагрузки смещения в диапазоне \ (0.2}, \ end {align} $$

(4)

, где \ (F _ {\ max} \) — максимальная общая нагрузка, a — горизонтальное расстояние между опорой и грузом, b — ширина балки и h — ее высота. На рис. 6 видно, что прочность на изгиб \ (f_b \) уменьшается с увеличением числа слоев. Неудивительно, что для балок с одинаковым числом слоев прочность на изгиб класса LS22 выше, чем прочность на изгиб класса LS15.Как видно из доверительных интервалов, обозначенных пунктирными линиями, разница между средними значениями двух классов оценки значима на уровне 5% для балок из 10 слоев. Для балок из 4 слоев доверительные интервалы 95% показывают небольшое перекрытие. Поэтому, строго говоря, нулевую гипотезу о различных медианах нельзя отклонить на уровне 5%. Однако, глядя на значения отдельных образцов, все же заметная разница наблюдается для 4-ламельных балок.Коробчатые диаграммы показывают три выброса: C4, C10 и E9.

Рис. 6

Диаграммы прочности на изгиб \ (f_b \). Нижние края прямоугольных диаграмм указывают на квантиль 25%, верхние края прямоугольных диаграмм указывают на квантиль 75%, а средняя линия отмечает медианное значение. Горизонтальные пунктирные линии указывают 95% доверительный интервал для медианы

.

Связанная с системой жесткость k может быть преобразована в связанный с материалом эффективный модуль упругости (EN 408 2010)

$$ \ begin {align} E_ \ mathrm {GLT} = \ frac {3 a L ^ 2 — 4 a ^ 3} {2 bh ^ 3 \ left (\ frac {2} {k} — \ frac {6 a} {5 G bh} \ right)}, \ end {align} $$

(5)

, где L обозначает расстояние между опорами, а G — модуль упругости при сдвиге.В Kandler et al. (2015) значение для G было получено из микромеханической модели. Однако исследование Kandler et al. (2015), а с недавних пор также Balduzzi et al. (2018) показали, что модуль сдвига лишь незначительно влияет на результат уравнения. (5) для исследуемых балок. По этой причине, а также для того, чтобы избежать ненужной ошибки, здесь используется постоянное значение \ (G = {650} {\ hbox {MPa}} \) в соответствии с EN 408 (2010).

Как для жесткости, так и для прочности, переход величин, связанных с системой \ (F_ \ mathrm {max} \) и k , к величинам, связанным с материалом \ (f_m \) и \ (E_ \ mathrm {GLT} \) соответственно «сжимает» данные.2 \) остается прежним, пока сохраняется линейная зависимость.

Рис. 7

Переход величин, связанных с системой (\ (F_ \ mathrm {max} \), k ), в величины, относящиеся к материалам (\ (f_m \), \ (E_ \ mathrm {GLT} \) )), что приводит к «сжатию» данных

Рис. 8

Коробчатые диаграммы меры крутизны \ (L _ {\ mathrm {crack}, z} / L _ {\ mathrm {crack}, x} \)

Механизмы обнаруженных отказов

На рис. 5 показаны кривые прогиба нагрузки \ (F = F_ \ mathrm {left} + F_ \ mathrm {right} \) всех типов.Видно, что после изначально линейной кривой 12 балок демонстрируют нелинейное поведение до того, как будет достигнута несущая способность системы \ (F _ {\ max} \). Эти нелинейности представляют собой, с одной стороны, трещины на стороне растяжения, приводящие к всплеску кривой нагрузки-смещения, а с другой стороны, пластификации на стороне сжатия образца, приводящие к уменьшению градиента нагрузки-смещения. После этого наблюдается хрупкий отказ системы из-за возникновения трещин. Переход от линейной к нелинейной кривой можно объяснить эффектами локального пластификации в зоне сжатия балок, как это видно на рис.4а. Вычисление \ (f_b \) согласно формуле. (4) не отражает эти локальные пластификации, которые приводят к нелинейному распределению нормальных напряжений по высоте поперечного сечения, поэтому перевод уравнения. (4) неточно. Скорее, \ (f_b \) имеет системный характер и представляет величину напряжения, соответствующую традиционной теории хрупкой прочности (Blank et al., 2017).

После образования первой трещины некоторые балки достигают большей несущей способности. Такое поведение наблюдается для 2 балок типа A, 4 балок типа B и 3 балок типа C.\ mathrm {dyn} \), эффективная жесткость \ (E _ {\ mathrm {GLT, exp}} \) при квазистатическом четырехточечном изгибе, предельная прочность на изгиб \ (f_b \) и количество вышедших из строя ламелей \ (n_ \ mathrm {lam, failed} \)

Для определения закономерностей в направлениях трещин для каждого сегмента записанной геометрии трещины была вычислена разница высот \ (\ varDelta z \) между конечной и начальной точкой. Впоследствии для каждой балки была вычислена сумма этих значений, чтобы получить меру крутизны трещин: \ (L _ {\ mathrm {crack}, z} = \ sum \ varDelta z \).Точно так же компонент, относящийся к направлению x , \ (L _ {\ mathrm {crack}, x} \), был вычислен из суммы разностей \ (\ varDelta x \). На рис. 8 соотношение этих двух результатов \ (L _ {\ mathrm {crack}, z} / L _ {\ mathrm {crack}, x} \) отображается для каждой балки. Здесь можно увидеть, что это соотношение находится в том же диапазоне для балок класса LS22 и, по-видимому, не зависит от количества слоев. Например, трещина шириной 1000 мм в направлении x в среднем сопровождается приращением z на 40 мм.Таким образом, такая трещина пересекает примерно одну пластину (напомним, что все пласты имеют толщину 33 мм). И наоборот, для класса LS15 отношение \ (L _ {\ mathrm {crack}, z} / L _ {\ mathrm {crack}, x} \) значительно больше, а трещина с \ (\ varDelta X = {1000} {\ hbox {mm}} \) в среднем пересекает не менее 2 ламелей.

Это поведение также можно наблюдать, сравнивая визуализацию рисунков трещин двух классов классификации для одного и того же количества слоев, то есть на рисунках E.1 с E.2 и рисунки E.4 с рисунками E.5 соответственно. Для нижнего класса ступенчатости LS15 рисунки трещин, по-видимому, остаются более локализованными по отношению к их протяженности в продольном направлении, что можно объяснить более высокой вероятностью соседних слабых участков по сравнению с более высоким классом ступенчатости LS22, что подчеркивается более высоким плотность цветных пятен на участках первого, показывающая расположение сучков, а также большее количество голубоватых / более темных цветов, обозначающих более высокие объемы единичных сучков и, следовательно, более крупные сучки.

Сравнение балок GLT для нижнего класса LS15 (см. Рисунки E.1 и E.4) показывает, что разница в размерах и диапазонах изгиба, примерно вдвое превышающих длину и диапазон изгиба для балок GLT большего размера, приводит к почти вдвое большей крутизны трещин. Такое поведение можно объяснить тем, что для меньших размеров распространение трещин в вертикальном направлении ограничивается их высотой, поскольку после разрушения всего двух пластин уже половина поперечного сечения балки треснет.Для больших балок GLT LS15 трещина, которая, как объясняется для этого класса градации, имеет тенденцию быть более локализованной и, таким образом, распространяться с большей вероятностью в вертикальном направлении, приводит к сравнительно большему количеству разрушенных слоев.

Интересно, что, как упоминалось выше, мера крутизны для балок LS22 (см. Рисунки E.2, E.3 и E.5) кажется одинаковой для всех размеров и количества пластин. В данном случае это означает, что по мере увеличения пролета изгиба и расширения трещины в продольном направлении \ (L _ {\ mathrm {crack}, x} \) происходит разрушение большего количества слоев.2 = 0,6 \) и среднеквадратичной ошибки (RMSE) \ (\ sqrt {\ mathrm {MSE}} = {5.62} {\ hbox {MPa}} \). На рис. 10а значения, предсказанные на основе регрессионной модели, нанесены на график в сравнении с фактическими значениями. Можно видеть, что более низкие значения прочности имеют тенденцию быть переоцененными, в то время как более высокие значения прочности имеют тенденцию недооцениваться по критерию.

Кроме того, была введена «кривизна профиля жесткости» для моделирования пространственной близости соседних слабых мест (см. Рис. 9). Начиная с самой верхней ламели 0 (со стороны растяжения) определяется наименьшее значение жесткости в области максимального изгибающего момента.Для следующей ламели 1 определяются все локальные минимумы и выбирается ближайший к исходному слабому месту. Начиная с ламели 1, ищется следующее слабое место в ламели 2 и так далее. Наконец, градиент оценивается линейной регрессией через определенные точки. Идея этого подхода заключается в том, что градиент представляет собой образец трещины, ответственный за разрушение.

Рис. 9

Примерный результат вычисленной кривизны профиля жесткости. В этом случае кривизна (отмеченная над четырьмя верхними слоями на графике профиля жесткости) вычисляется из 4 самых верхних пластин

.
Фиг.10

Прогнозируемая и полученная экспериментально прочность на изгиб \ (f_b \), a с использованием модели линейной регрессии, приведенной в формуле. (2), b с использованием профилей жесткости и прочности (для трех различных IP) в сочетании с критерием разрушения Цай-Ву и c с использованием профилей жесткости и прочности (для IP 3) в сочетании с критерием разрушения Цай-Ву и метод среднего напряжения

В качестве альтернативы используется более сложная модель, использующая двухмерный анализ методом конечных элементов.Для этого используется подход, аналогичный механической модели в Kandler et al. (2015) был выбран. Вместо профилей жесткости на основе непрерывного лазерного сканирования для описания продольной жесткости каждой ламели используются профили жесткости на основе 3D FE согласно рис. 1d. Кроме того, профили прочности используются для описания прочности на разрыв каждой ламели.

Свойства материала извлекаются из набора профилей жесткости и прочности, которые предусмотрены для процедуры FE.{-2}}, \ nonumber \\ E_R = \ frac {E_L (x)} {15}, \ nonumber \\ \ nu _ {RL} = 0,41, \ nonumber \\ \ nu _ {LR} = 0,027. \ end {align} $$

(6)

Значения для \ (E_L (x) \) получены из профиля жесткости соответствующей ламели. Таким образом, для задачи о плоском напряжении в каждой точке интегрирования матрица упругости \ (\ mathbb {C} \) вычисляется из

$$ \ begin {align} \ mathbb {C} = \ left [\ begin {array} {lll} 1.011 E_L (x) \ quad & 0,027 E_L (x) \ quad & 0 \\ 0.027 E_L (x) \ quad & 0,067 E_L (x) \ quad & 0 \\ 0 \ quad & 0 \ quad & 650.0 \ end {array} \ right], \ end {align} $$

(7)

где \ (E_L (x) \) — значение профиля жесткости соответствующей ламели. Точно так же каждая точка интегрирования связана с параметрами прочности, которые получаются из соответствующего профиля прочности. Результаты, возвращаемые решателем КЭ, включают значения смещения всех узлов, а также напряжения во всех точках интегрирования.2 — 1 \ le 0. \ end {align} $$

(8)

Таким образом, L соответствует x , а R соответствует направлению z . Поскольку значения прочности на разрыв, представленные профилями прочности, меняются в пространстве, соответствующие параметры зависят от местоположения точки интегрирования. Компоненты в направлении L вычисляются в каждой точке интегрирования согласно

$$ \ begin {выровнены} a_ {LL} & = \ frac {1} {f_ {t, L} (x)} + \ frac {1} {f_ {c, L}}, \ end {align} $$

(9)

$$ \ begin {align} b_ {LLLL} & = — \ frac {1} {f_ {t, L} (x) \ f_ {c, L}}, \ end {выравнивается} $$

(10)

где \ (f_ {c, L} = -52.2}. \ end {align} $$

(11)

В соответствии с выводами, представленными в работе Серрано и Густафссон (2007), применяется метод среднего напряжения. 2 \).Полученные средние значения впоследствии используются в рамках критерия отказа Цай-Ву. По сравнению со строго точечной оценкой подход среднего напряжения приводит к более высоким оценкам общей несущей способности системы.

Сравнение соответствующих численных и экспериментальных результатов для прочности на изгиб \ (f_b \) приведено на рис. 10b. В нем показаны результаты с использованием процедуры с четырьмя различными IP для свойства прочности на разрыв. Результаты для IP 1 были опущены, поскольку результаты не показали приемлемого согласия.2 = 0,54 \), что пока недостаточно надежно. Таким образом, можно сделать вывод, что, хотя поведение отказа системы можно интерпретировать как хрупкое разрушение, такие хрупкие механические модели не согласуются с экспериментальными наблюдениями. Это наблюдение также согласуется с выводами, представленными в работе Blank et al. (2017).

Статистическая обработка данных

Рис. 11

Коэффициенты линейной корреляции \ (\ delta \) и графики муравейников для входных и выходных параметров и комбинаций.{N} (x_i- \ hat {\ mu} _X) (y_i- \ hat {\ mu} _Y)} {\ hat {\ sigma} _X \ hat {\ sigma} _Y} \ end {align} $$

(12)

где \ (\ mathrm {COV} (X, Y) \) — ковариация между двумя переменными, \ (\ sigma _X \) — стандартное отклонение, \ (x_i \) — i -ое измерение переменной X , N — размер выборки и \ (\ hat {\ mu} _X \) расчетное среднее значение и \ (\ hat {\ sigma} _X \) расчетное стандартное отклонение соответствующей переменной.Что касается балок GLT среднего размера (тип C), эксперименты для более низкого класса классификации не проводились, и, кроме того, не все параметры для более высокого класса были доступны на рис.11, которые соответствуют 3D FE и параметры профиля прочности, показаны результаты только для типов A, B, D и E. Данные сгруппированы по общим параметрам и конкретным группам параметров следующим образом:

• Общие параметры Общие параметры охватывают диапазон изгиба L и высоту h балки, а также среднее содержание влаги (MC).Также включена средняя массовая плотность \ (\ rho \) самой верхней (натянутой) ламели. Что касается корреляции внутри этой группы параметров, массовая плотность \ (\ rho \) и содержание влаги показывают коэффициент линейной корреляции 0,78. Это можно объяснить увеличением веса (и, следовательно, увеличением значений для измерений массовой плотности) древесины с увеличением MC. Связь между этими параметрами визуализирована на рис. 11b.

• Параметры морфологии сучка Исследованные параметры морфологии сучка включают объем сучка, площадь сучка, видимую на поверхности доски, и зону сопряжения сучков с окружающей древесной матрицей.Здесь для каждого параметра используется общая сумма всех узлов самой верхней (растянутой) ламели, возникающих между двумя точками приложения нагрузки. Линейная корреляция между объемом сучка, видимой площадью сучка и площадью границы раздела составляет от 0,87 до 0,99. Следовательно, корреляция с интересующими величинами \ (E_ \ mathrm {GLT, exp} \) и \ (f_b \) примерно одинакова для этих параметров, что можно увидеть в трех крайних правых столбцах на рис. 11c. Можно заметить, что все три параметра коррелируют с длиной балки L и высотой балки h .Причиной такого поведения является увеличение расстояния между точками приложения нагрузки с большими размерами балки, см. Также рис. 3, что, в свою очередь, приводит к увеличению общей суммы параметров морфологии узлов. Расстояние до сердцевины не дало заметной линейной корреляции с остальными параметрами.

• Параметры, связанные с жесткостью Параметры, связанные с жесткостью, представляют профили жесткости, вычисленные в соответствии с моделью, представленной в Kandler et al.(2015), а также подход 3D FE. Для обоих типов профиля жесткости в качестве параметра используется минимальное значение натяжной ламели между точками приложения нагрузки. Также кривизна профиля жесткости, соответствующая разд. 3.3, а также регрессионная модель в уравнениях. (2) и (3) принадлежат к этой группе параметров. Неудивительно, что параметр модели регрессии сильно коррелирует с параметром профиля жесткости. Заметную корреляцию можно наблюдать между двумя параметрами профиля жесткости и измерениями массовой плотности и влажности.Причина этого наблюдения кроется в микромеханической модели (Hofstetter et al. 2005), которая использовалась для вычисления тензора жесткости клинвуда в рамках Kandler et al. (2015). Для микромеханической модели массовая плотность и влажность являются двумя основными входными параметрами. Кроме того, два параметра профиля жесткости показывают заметную корреляцию с параметрами морфологии сучка. Морфологию узла можно интерпретировать как скрытый фактор, влияющий как на параметры морфологии узла, так и на расчет профиля жесткости.Хотя морфология узла не используется напрямую при вычислении профилей жесткости, она влияет на отклонения волокон (Foley 2003) и, таким образом, является важным аспектом расчета профиля жесткости, представленным в Kandler et al. (2015).

• Параметры, относящиеся к прочности Параметры, относящиеся к прочности, представляют профили прочности, рассчитанные в соответствии с разд. \ mathrm {dyn} \) и остальными входными параметрами наблюдается наибольшее значение линейной корреляции для параметра профиля жесткости.2 = 0,50 \). Выявив четкую тенденцию, эти результаты указывают на то, что для надежного прогнозирования прочности на изгиб необходимо использовать более сложные модели. Интересно отметить, что морфология узла, по-видимому, лучше коррелирует с прочностью на изгиб, чем применяемые индикаторные свойства. Для количества вышедших из строя ламелей, \ (n_ \ mathrm {lam, failed} \), никакой значимой корреляции выявить не удалось.

Рис. 12

10 самых высоких коэффициентов линейной корреляции между параметрами и результатами для a эффективная жесткость на изгиб \ (E_ \ mathrm {GLT, exp} \), b прочность на изгиб \ (f_b \) и c количество вышедших из строя ламелей \ (n_ \ mathrm {lam, failed} \). h_Kandler2015 обозначает подход, указанный в (3)

Клееный брус | WoodSolutions

Архитектурные кровельные фермы

Ферма — это конструкция, состоящая из одного или нескольких треугольных элементов. Каждый треугольник состоит из прямых и обычно тонких деревянных элементов, соединенных на концах соединениями. На стыки действуют внешние нагрузки и реакция конструкции на эти нагрузки, в результате чего возникают силы растяжения или сжатия.

Сила фермы заключается в ее триангуляции элементов бандажа, которые работают вместе, обеспечивая преимущество всей конструкции. Что касается ферм, элементы сжатия часто определяют размер элементов, таким образом, конструкции, которые имеют короткие элементы сжатия или ограничивают поперечное продольное изгибание, обычно более эффективны, чем фермы с более длинными элементами сжатия.

Внутри здания можно найти две формы ферм. Фермы с гвоздями — это скрытые от глаз фермы, в которых в качестве соединителей используются гвоздевые пластины.Архитектурные фермы относятся к тем привлекательно детализированным деревянным фермам, открытым для обозрения. В этом руководстве основное внимание уделяется процессу подачи заявки на последний.

Преимущества деревянных ферм значительны и многочисленны. Деревянные стропильные фермы являются экологически безопасным выбором по сравнению с традиционными скатными крышами, они используют брус меньшего размера, который охватывает большие расстояния, что, в свою очередь, уменьшает общий объем древесины, содержащейся внутри. Архитектурные деревянные фермы легкие, что обеспечивает быстрое и эффективное строительство и установку, что обеспечивает визуальный эффект, которым можно наслаждаться в течение десятилетий.

В этой статье дается всесторонний обзор процессов, связанных с определением, сборкой и установкой архитектурной стропильной фермы.

Напольные покрытия

Будь то конструкционные или готовые полы, древесина обеспечивает долговечность, универсальность и адаптируемость. Теплота, прочность и естественная красота деревянных полов пользуются неизменной популярностью в самых разных интерьерах.

Деревянные полы — это вневременной продукт, предлагающий тепло и естественную красоту, в значительной степени не имеющий себе равных с другими вариантами напольных покрытий. В этой статье представлен обзор укладки деревянных полов на несущие балки и балки, деревянных полов и бетонных плит. Деревянные полы обычно поставляются в виде изделий из массивной или клееной древесины, изготовленных из слоев клееной древесины. Он стыкуется с шипом и пазом, а после его установки шлифуется и шлифуется.Существует множество видов напольных покрытий, из которых можно выбрать напольное покрытие, и правильный вид для конкретного применения будет зависеть от множества факторов. В этом разделе представлена ​​информация, касающаяся выбора видов, экологической оценки, окончательного выбора и рекомендуемых процедур обслуживания.

Обрамление

Легкие деревянные конструкции обычно включают каркасные и скрепленные конструкции, к которым применяется один или несколько типов облицовки.Конфигурации обрамления могут варьироваться от близко расположенных легких бревен, обычно встречающихся в конструкции каркасов с гвоздями, до больших, более широко разнесенных бревен. Здание с деревянным каркасом может быть размещено на бетонной плите или на столбах / столбах или опорах, опирающихся на опоры / пни, опирающиеся на опорные площадки.

Используемая в домах или многоквартирных домах, легкая деревянная конструкция предлагает гибкость широкого диапазона экономичных вариантов дизайна.

Когда древесина поступает из экологически чистых источников, этот метод строительства может быть экологически выгодным, поскольку он сочетает в себе низкую энергоемкость древесины с ее способностью накапливать углерод.

Столярные изделия

Столярные изделия из дерева придают классический, уникальный и стильный вид любому дизайну интерьера или экстерьера. Продукция производится для различных внутренних применений, включая дверные и оконные рамы, шкафы, плинтусы, молдинги и наличники. При взгляде на улицу, столярные изделия варьируются от декоративных карнизов и столбов до привлекательных перил.

Многие породы древесины подходят для изготовления столярных изделий, и следует тщательно выбирать древесину, идеально подходящую для конкретного изделия и его предполагаемой отделки.Редкие и экзотические породы, такие как тик и палисандр, могут создавать изделия выдающейся красоты, но стоимость материалов и их доступность также являются важными факторами.

Коммерчески доступные породы, такие как тасманийский дуб, австралийский кипарис, пятнистая камедь и тому подобное, часто являются более практичным выбором, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что их можно легко сочетать с другими деревянными изделиями в здании, такими как пол.

Массивная древесина для столярных изделий обычно поставляется как «чистая отделка», но доступны и «варианты окраски», которые обычно состоят из композитного материала, такого как МДФ или клееный брус.

Большое количество специализированных поставщиков и производителей предлагают потребителю широкий выбор профилей для всех наиболее распространенных и популярных столярных изделий. Выбор во многих случаях ограничен только воображением.

Краснодеревщик часто ассоциируется со столярными изделиями и чаще всего включает шкафы, скамейки и другую подобную «встроенную» мебель. Как и столярные изделия, столярные изделия обычно обозначаются как лакокрасочные, так и прозрачные, и, естественно, для древесины с прозрачной отделкой внешний вид и отделка поверхности имеют решающее значение для достижения успешного применения.

Багет

Деревянные молдинги добавляют стиль, класс и элегантность любому интерьеру, предлагая глубину красоты и тепла, которые могут быть только у дерева. От древних времен до более современных, деревянная лепнина украшала самые стильные и шикарные интерьеры, украшая мебель, двери и окна. Декоративные молдинги, такие как наличники, плинтусы, карнизы и потолочные розетки, остаются неизменно популярным выбором для дизайнеров, ищущих законченный результат красоты, стиля и качества.Как и все изделия из дерева, карнизы чрезвычайно универсальны и долговечны, улучшают эстетику любого интерьера и служат идеальным завершающим штрихом для дизайна с акцентом на красоту и великолепие.

Молдинги можно изготавливать из любых имеющихся в продаже пород древесины. Также популярным выбором является влагостойкое деревянное изделие — МДФ. Когда дело доходит до стиля и дизайна, нет предела возможностей для многих поставщиков, предлагающих индивидуальное согласование с существующими молдингами, а также эффективную поставку тех, которые разработаны индивидуально.Установка очень проста, большинство молдингов легко крепятся с помощью известного клея для дерева. Отделка может быть адаптирована к требованиям дизайна и предпочтениям конечного пользователя, при этом молдинги обычно окрашиваются и / или окрашиваются.

Рамы порталов

Каркасы деревянных порталов — одно из самых популярных конструкций для коммерческих и промышленных зданий, функции которых требуют больших пролетов и открытых интерьеров.Как материал, древесина предлагает дизайнерам простоту, скорость и экономию при изготовлении и монтаже.

Рамы деревянных порталов имеют прочную, прочную и превосходную конструкцию. Конструктивное действие достигается за счет жестких соединений между колонной и стропильной балкой в ​​коленях и между отдельными стропильными элементами на коньке. Эти жесткие соединения обычно выполняются с использованием гвоздей из фанеры и, иногда, со стальными вставками.

От выбора материала до отделки, это руководство по применению дает исчерпывающий обзор процесса использования древесины при спецификации, изготовлении и возведении конструкций портальной рамы.

Рельсы и балюстрады, внешний вид

Универсальность, прочность и естественная красота древесины делают ее идеальным материалом для изготовления внешних перил и балюстрад. Обычно изготовленные из обработанной мягкой древесины и прочных твердых пород древесины, эти бруски можно обрабатывать для создания различных стилей и дизайнов, в результате чего балясины уникальны, поскольку они индивидуальны.