1414 - -Неженец Антон стр. 14 29.10.2016Дата создания 29.10.2016 8:55 AM

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова

Кафедра строительные конструкции

Курсовой проект

По курсу деревянные конструкции

Пояснительная записка

Выполнил: студент гр. ПГС-02 Неженец А.В.

Проверил: Халтурин Ю.В.

Барнаул 2004 г.

1. Расчет и конструирование ограждающей конструкции: плиты с асбестоцементными обшивками

1.1 Исходные данные

Каркас панели из сосновых досок 2-го сорта. Обшивки из стандартных асбестоцементных листов размером 1.5х6 м толщиной верхней дв = 0.01 м и нижней дн = 0.008 м соединяются с каркасом на шурупах диаметром 5 мм с шагом расстановки 0.3 м. Диаметр отверстий на 2мм больше диаметра шурупов, которые ставятся на расстоянии 15 мм от кромки листов. Обшивки уложены волокнами вдоль продольных ребер. Утеплитель толщиной 100 мм (из минераловатных матов плотностью 0.75 кН/м^3) приклеивается к нижней обшивке на слой битума, который служит пароизоляцией.

Расчетные характеристики материалов:

Расчетное сопротивление изгибу асбестоцементных листов вдоль волокон

, поперек волокон

модуль упругости

МПа. Для древесины ребер 2-го сорта МПа,

МПа, МПа.

1.2 Сбор нагрузок на плиту

Вид нагрузки	Нормат. нагр. , кН/	Коэф-т надежнос- ти	Расчет. нагр. g, кН/
Постоянная:
1. Рулонная рубероидная кровля	0.12	1.2	0.144
2. Собственный вес панели:
- верхняя и нижняя обшивки (0.01+0.008) *19	0.342	1.2	0.410
- каркас из продольных и поперечных ребер (4*6*0.05*0.175+5*1.5*0.05*0.1) *5/6*1.5	0.138	1.1	0.152
- утеплитель (0.1*0.75)	0.098	1.2	0.117
- пароизоляция	0.02	1.2	0.024
Итого: Временная: 1. Снеговая	0.709 0.84	0.7	0.837 1.2
Всего:	1.558		2.047

Расчет верхней обшивки:

Верхнюю обшивку рассчитываем по схеме 2-х пролетной балки на два вида сочетаний нагрузок.

1. Собственный вес и снеговая нагрузка.

кН/м

- нормативная нагрузка от собственного веса обшивки, кН/м^2

S0 - нормативное значение снеговой нагрузки, кН/м^2

b - грузовая ширина

Собственный вес 0.01*19=0.19 кН/м^2 берется с учетом рулонной кровли, т.е. кН/м^2.

кН/м

Определим требуемое расстояние атр между продольными ребрами из следующих условий:

по прочности обшивки на изгиб

по максимальному прогибу обшивки в 1-ом пролете

кН/м

2. Собственный вес и сосредоточенный груз P=1*1.2=1.2 кН

кН/м

Требуемое расстояние атр между продольными ребрами из условия прочности обшивки на изгиб:

mн - коэффициент условия работы на монтажную нагрузку

, где

М1 - момент в обшивке от ее собственного веса

М2 - момент в обшивке от сосредоточенного груза

Предполагается, что местная нагрузка распределяется на расчетной полосе b=1м. Предварительно без учета собственного веса обшивки.

Конструктивное расстояние между ребрами (при их толщине 50 мм) м что меньше .

Т.о. прочность обшивки при 2-ом сочетании нагрузок:

Прочность верхней обшивки обеспечена.

Расчет нижней обшивки:

Нижняя обшивка не рассматривается, так как она работает на изгиб только от собственного веса и утеплителя с большим запасом.

Расчет продольных ребер:

Нормативная нагрузка, распределенная на 1 м. п. панели при ее ширине в 1.5 м, кН/м.

Требуемый момент инерции продольных ребер из условия предельного прогиба панели (f/l<1/150).

lр - расчетный пролет панели за вычетом конструктивного зазора 2 см и ширины площадки опирания 6 см (1).

Приняв высоту ребер hр = 0.175 м, найдем требуемую суммарную ширину ребер

Принимаем из условия расположения шурупов доски ребер шириной 0.065м, тогда суммарная ширина ребер

Проверим прочность ребер по нормальным напряжениям

где кН/м

Касательные (скалывающие) напряжения в ребрах

где -поперечная сила на опоре

2. Расчет и конструирование несущей конструкции: клеефанерные балки с плоской стенкой, колонны

2.1 Исходные данные

Материалы: для поясов - сосновые доски 42х140мм (после фрезерования пластей и кромок заготовок 50х150мм). В местах склеивания с фанерными стенками устраиваются продольные пропилы 5х15мм. В растянутых поясах используется пиломатериал 2-го сорта, а в сжатых поясах 3-го сорта. Для стенок применяется берёзовая фанера марки - ФСФ сорта ВВ/В толщиной 12мм.

Принимая коэффициент собственного веса балки Кс=4, определяем нормативную нагрузку на горизонтальную проекцию по формуле:

Нагрузка от покрытия:

Временные нагрузки:

Снеговая нормативная Р=0.84кН/м2

Снеговая расчетная Рсн=1.2кН/м2

Полные нагрузки на 1м2 балки:

Нормативная

Расчетная

Доски поясов стыкуются по длине на зубчатый шип, фанерные стенки на ус.

Высоту поперечного сечения в середине пролёта принимаем:

h=L/15=15/15=1м

Высота опорного сечения:

Ширина балки:

Расстояние между центрами поясов в опорном сечении:

Расчетное сечение располагается на расстоянии х от опорного сечения

где

Высота балки в "х" сечении:

Изгибающий момент в расчетном сечении:

Требуемый момент сопротивления, приведенный к древесине:

Соответствующий ему момент инерции:

Фактический момент инерции и момент сопротивления расчетного сечения, приведенные

к древесине:

где nд - количество досок в поясе-4

nф - количество фанерных стенок-2

kф=1,2 - коэффициент, учитывающий повышение модуля упругости фанеры при изгибе в плоскости листа

m=Eф/Ед=9000/10000=0,9 - коэффициент приведения.

2.2 Конструктивный расчет

Расчет по первой группе предельных состояний:

1) Проверка по краевым нормальным напряжениям

а) Расчет фанерной стенки на прочность при растяжении:

где mф - коэффициент, учитывающий снижение прочности в стыках фанеры на ус.

б) Расчет сжатого пояса на устойчивость из плоскости изгиба:

Принимая раскрепление сжатого пояса через 1,5м, определяем его гибкость из плоскости балки.

Напряжение сжатия в верхнем поясе:

2) Проверка фанерной стенки по главным напряжениям

В зоне первого от опоры стыка на расстоянии х1=1,38м,

Изгибающий момент для этого сечения:

Поперечная сила:

Высота сечения:

Момент инерции и статический момент на уровне внутренней кромки растянутого пояса Z-Z, приведенные к фанере равны:

Нормальные и касательные напряжения в стенке на уровне Z-Z:

Главные растягивающие напряжения:

3) Проверка местной устойчивости фанерной стенки

а) в опорной панели:

Высота фанерной стенки в расчетном сечении:

Так как hст/dф=0,38/0,012=31.6<50 - проверка устойчивости стенки не требуется (п.4.30 СНиП ||-25-80)

б) в расчетном сечении с максимальным напряжениями изгиба:

х=5.78м

(п.4.30 СНиП ||-25-80)

ku=15МПа kt=2.6МПа

Напряжение изгиба в стенке на уровне Z-Z:

Условие устойчивости стенки выполнено.

4) Проверка фанерной стенки в опорном сечении на срез по нейтральной оси:

Поперечная сила на опоре:

Момент инерции опорного сечения, приведенный к фанере:

Статический момент инерции, приведенный к фанере:

5) Проверка на скалывание по клеевым швам в местах приклейки стенок к поясам:

nш=4 - количество клеевых швов.

Расчет по второй группе предельных состояний:

Предварительно вычисляем коэффициенты, учитывающие переменность высоты сечений (k) и влияние деформаций сдвига от поперечной силы (с) - (прил.4. СНиП ||-25-80)

g-отношение площади поясов к площади стенки двутавровой балки

Прогиб в середине пролета:

Предельный прогиб по (2*), табл. 19 п.2а будет равен fпред=L/257=0,0583м, фактический прогиб f=0,0581м-меньше fпред.

3. Расчет клееной стойки однопролетной рамы

3.1 Исходные данные

Пролет здания - 15 м, высота колонн - 5.4 м. Шаг несущих конструкций В = 6 м. Ограждающие конструкции покрытия и стен - панели длиной 6 м. Устойчивость конструкций обеспечивается постановкой скатных и вертикальных продольных связей между стойками.

3.2 Статический расчет

Статический расчет стоек заключается в расчете один раз статически неопределимой системы.

Постоянные расчетные нагрузки:

От веса покрытия qп = 0.837 кПа

От веса балки покрытия qб =

От веса стенового ограждения нагрузка принимается равной 0.8*qп

qст = 0.67кПа

Временные нагрузки:

>Снеговая нормативная S0 = 0.84 кПа

Снеговая расчетная Sсн = 1.2 кПа

>Нормативная ветровая нагрузка

w0 = 0.38 кН/м^2 - нормативное значение ветрового давления для 3-го ветрового района (СНиП (2.1.07-85)),

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте и типу местности

k = 0.75 до высоты h = 5 м, k = 0.8 при h = 6 м, k = 0.85 при h = 7 м

с1 = +0.8 с2 = - 0.4 согласно СНиП 2.01.07-85

Нормативная ветровая нагрузка до высоты 5 м:

а) давление wm1-5 = 0.38*0.75*0.8 = 0.23 кН/м^2

б) отсос wm2-5 = 0.38*0.75*0.4 = 0.11 кН/м^2

То же при высоте 6 м:

а) давление wm1-6 = 0.38*0.8*0.8 = 0.24 кН/м^2

б) отсос wm2-6 = 0.38*0.8*0.4 = 0.12 кН/м^2

То же при высоте 7 м:

а) давление wm1-7 = 0.38*0.85*0.8 = 0.26 кН/м^2

б) отсос wm2-7 = 0.38*0.85*0.4 = 0.13 кН/м^2

Расчетная ветровая нагрузка на раму:

wm1= wm1-5*гf*B = 0.23*1.4*6 = 1.92 кН/м - давление

wm2= wm2-5*гf*B = 0.11*1.4*6 = 0.92 кН/м - отсос

Ветровую нагрузку, действующую на участке стены от низа ригеля рамы до верха стены, заменим сосредоточенными силами W1 и W2, приложенными на уровне верха стоек:

W1 = =

W2= =

h0 - расстояние от уровня низа ригеля до верха стены, м

wm1-6,wm1-7 - значения активной ветровой распределенной нагрузки в уровне низа ригеля и в уровне верха стены, кН/м

Постоянное расчетное давление на стойку от вышележащих конструкций

Собственный вес стойки определим, задавшись предварительными размерами ее сечения:

высота сечения

Принимаю сечение стойки состоящим из 12 слоев досок толщиной 33 мм, тогда hк = 33*12 = 396 мм

ширина сечения колонны равна bк = 185 мм (после фрезерования боковых поверхностей колонны, склеенной из досок шириной 200 мм).

Собственный вес стойки:

Рсв = b*h*H*гf*сдр = 0.185*0.396*5.4*1.1*5 = 2.18 кН

Расчетная нагрузка от стенового ограждения, распределенная по вертикали с учетом элементов крепления (15% от веса стенового ограждения)

qст = qст*1.15*B = 0.67*1.15*6 = 4.62 кН

Эксцентриситет приложения нагрузки от стены qст на стойку принимаем равным полусумме высот сечений стойки и стены:

Расчетная нагрузка отвеса снега на покрытии

Определяем усилия в стойках рамы, приняв следующие сочетания нагрузок:

постоянная, снеговая, ветровая. Рама является один раз статически неопределимой системой, за неизвестное усилие принимается продольное усилие Х в ригеле:

Внутренние усилия в сечениях стойки от верха (х = 0) до заделки на опоре (х = Н) определим по формулам:

Изгибающие моменты в левой и правой стойках

Поперечные силы

Нормальные силы

Шf - коэффициент сочетаний, вводимый для кратковременных нагрузок при одновременном учете 2-х кратковременных нагрузок - снеговой и ветровой.

3.3 Конструктивный расчет

В плоскости рамы стойка работает как защемленная на опоре вертикальная консоль в условиях сжатия с изгибом. Из плоскости рамы стойка представляет собой стержень с неподвижными шарнирами на концах.

Сечение стойки имеет размеры 185х363 мм, тогда:

F = 0.185*0.363 = 0.0671м^2 Wx =

Jx =

ix = 0.289*0.363=0.105 iy = 0.289*0.185 = 0.053 м

В плоскости рамы расчет стойки на прочность производится как сжато-изгибаемого элемента:

Мд - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме;

М - изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;

о - коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента

ц - коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента;

Rсж = 15 МПа - для древесины 2-го сорта. Расчетное сопротивление умножаем на коэффициент условия работы mн = 1.2, т.к. конструкцию рассчитываем с учетом воздействия ветровой нагрузки. Коэффициенты mб mсл равны 1.

Определяем гибкость стойки в плоскости изгиба, считая, что в здании отсутствуют жесткие торцевые стены:

При л > 70 ц =

,

Из плоскости рамы колонну рассчитываем как центрально-сжатый элемент. Расстояние между узлами вертикальных связей устанавливаем по предельной гибкости лпр = 120

Loy = лпр*ry = 120*0.289*0.185 = 6.41> 6 м > достаточно раскрепить стойку по ее верху, тогда

цy=

Проверка устойчивости плоской формы деформирования производим по формуле:

lр = Н - расстояние между точками закрепления стойки из плоскости изгиба;

kф - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lр

> устойчивость стойки обеспечена.

Конструкцию узла защемления стойки принимаем согласно рисунку.

а) требуемый момент сопротивления швеллеров

R - расчетное сопротивление стали

По ГОСТ 8240-72 выбираем швеллера с с расчетом, чтобы выполнялось условие:

Такими швеллерами будут №20 с Wx = 152 см^3 и Jx = 1520см^4

б) назначаем расстояние между осями тяжей h0 из условия, чтобы h0 было не менее 0.1Н и не менее 2h с округлением, кратным 50 мм в большую сторону. Принимаем h0 = 0.8 м

Производим проверку сечения стойки на скалывание при изгибе по формуле

ограждающая несущая конструкция плита

Qmax - расчетная поперечная сила

Q1 - поперечная сила в стойке на уровне верхних тяжей;

При х = 5.4 - 0.8 = 4.6м

в) определяем усилие, действующее в тяжах и сминающее поперек волокон древесину стойки под планками

г) определяем площадь сечения одного стального тяжа в ослабленном сечении

m1 - коэффициент, учитывающий влияние нарезки

m2 - коэффициент, учитывающий возможную неравномерность распределения усилий в двойных тяжах.

По Fнт находим диаметр тяжей dбр = 22 мм, Fнт = 2.74

д) определяем ширину планок из условия смятия

Принимаем ширину планок равной 100 мм

д) определяем толщину планок д из расчета их на изгиб как однопролетные свободно опертые балки, загруженные равномерно распределенной нагрузкой q с расчетным пролетом lпл, равным расстоянию между осями тяжей

- диаметр тяжей

- толщина стенки швеллера

Опорные реакции планок:

Нагрузка

Расчетный изгибающий момент:

Толщина планок:

Принимаем планку в соответствии с сортаментом д = 25 мм

е) по усилию N = Nm/ (2*m1) рассчитывают сварные швы крепления каждого тяжа к швеллерам.

3.4 Защита ДК от увлажнения

При увлажнении деревянных элементов конструкций происходит их деформирование (разбухание, усушка), в результате которого элементы коробятся, растрескиваются, а в клеевых соединениях возникают внутренние напряжения, снижающие их прочность и долговечность. Повышенная влажность древесины в конструкциях создает условия для поражения ее дереворазрушающими грибами.

Для защиты от набухания (коробления, растрескивания и т.п.) практикуется пропитка древесины гидрофобными веществами или покрытие водостойкими лаками и красками. В качестве гидрофобных веществ известны минеральные и растительные масла, неполярные органические соединения и полимеры. При обработке древесины растворами или расплавами этих веществ заполняется капиллярно-сосудистая система, ограничивается смачиваемость, в связи с чем скорость проникания влаги в древесину снижается. Однако такая обработка полностью не устраняет сорбционного увлажнения и, следовательно, не препятствует набуханию древесины.

Для гидрофобизации древесины успешно применяются кремнийорганические полимеры. Благодаря высокой тепло - и термостойкости, способности химически связываться с древесиной кремнийорганические полимеры повышают сопротивление древесины возгоранию одновременно с гидрофобным действием. Такое сочетание свойств особенно ценно в клееных деревянных конструкциях, в которых необходимо снижать внутренние напряжения в клеевых швах путем влагозащитной обработки древесины и одновременно защищать ее от огня. Древесина, пропитанная некоторыми кремнийорганическими соединениями, сохраняет способность склеиваться.

Пропитку древесины кремнийорганическими жидкостями (ГКЖ-Ю, ГКЖ-П и др.) осуществляют в открытых ваннах при нормальном атмосферном давлении. Время пропитки 14.48 ч, температура высушивания пропитанных заготовок 20.60°С. Расход пропиточной жидкости составляет 40.60 кг/и³, глубина проникания в древесину 2.5 мм. Некоторые строительные детали целесообразно пропитывать гидрофобными антисептиками, защищающими древесину от увлажнения и от поражения грибами и насекомыми. Гидрофобные антисептики полезно применять в тех случаях, когда древесина находится в условиях часто и быстро изменяющейся влажности воздуха или переменных коротких периодов увлажнения и высыхания. Для защиты древесины от набухания, вызываемого длительным действием влаги, рекомендуются способы глубокой пропитки химическими реагентами, способными вступать в соединение с компонентами древесины. Практикуется обработка древесины полиэтиленгликолем; это значительно повышает формоустойчивость древесины во влажной атмосфере и предупреждает образование наружных и внутренних трещин. Продолжительность пропитки заготовок из лиственной древесины составляет 24.40 сут, а из хвойной - 45.60 сут при температуре раствора 24°С.

Эффективным способом стабилизации является ацетилирование, т.е. обработка древесины парами уксусного ангидрида или парами формальдегида с небольшим количеством паров азотной и соляной кислот. В результате ацетилирования разбухание древесины значительно сокращается, повышается стойкость к загниванию и поражению дереворазрушающими насекомыми. На открытом воздухе ацетилировидная древесина почти не изменяет свой внешний вид и форму, в то время как необработанная древесина темнеет, покрывается трещинами и коробится.

3.5 Защита от атмосферных воздействий

Для защиты конструкций от атмосферных воздействий, увлажнения, загнивания, рекомендуется применять различные лакокрасочные покрытия. Выбор их достаточно широк - от масляных красок и олиф до синтетических эмалей и лаков холодной и горячей сушки. Деревянные конструкции сельскохозяйственных зданий или части конструкций, соприкасающиеся с бетоном, камнем, металлом, а также поверхности ограждений, обращенные в производственное помещение или подвергающиеся атмосферным воздействиям, рекомендуется покрывать пентафталевой эмалью ПФ-115 (ГОСТ 6465-76), алкидно-карбамидной эмалью МЧ-181 или перхлорвиниловыми красками ПХВО. Хорошими защитными свойствами обладают краски и эмали, наполненные алюминиевой пудрой. Чешуйки алюминия образуют сплошную светоотражающую поверхность, не препятствуя влагообмену и воздухообмену древесины. Это преимущество порошка дополняется его водоотталкивающими свойствами, отсутствием разбухания и способностью отражать тепловые лучи. Детали, окрашенные алюминиевыми красками, воспламеняются значительно труднее неокрашенной древесины. Такими красками целесообразно покрывать клееные балки, фермы, панели стен, козырьки, навесы над платформами. Распространенным видом покрытия являются натуральные олифы, однако со временем защитные свойства их слабеют. Добавление к олифам смол и пигментов повышает стойкость покрытий. Хорошими защитными свойствами обладают искусственные олифы. Клееные балки, покрытые олифой оксоль, не расслаиваются на открытом воздухе и не коробятся, тогда как в балках без покрытия дефекты появляются через 7.12 мес.

В помещениях, где колебания относительной влажности воздуха Не выходят за пределы 65.80 %, для защиты конструкций рекомендуются прозрачные лаковые покрытия на основе алкидных и виниловых полимеров, хлорсульфированного полиэтилена и хлорированного каучука.

3.6 Защита от биологических повреждений

К биологическим повреждениям относится гниение, т.е. разложение древесины в результате жизнедеятельности грибов и разрушение ее древоточцами - насекомыми и моллюсками. Наибольшую опасность представляют домовые грибы, разрушающие в древесине целлюлозу, лигнин и вызывающие деструктивную гниль. Другие грибы (плесневые, лесные) питаются только содержимым клеток, не снижая существенно прочности древесины. Для развития домовых грибов необходимы следующие условия: влажность древесины не ниже 18.20 %, доступ кислорода воздуха, положительная (от 5 до 45°С) температура и повышенная (90.100 %) влажность воздуха, отсутствие солнечного освещения, наличие слабокислой среды.

Защита древесины от загнивания может осуществляться различными методами-конструктивными, химическими (антисептированиие) и др. Конструктивная защита заключается в создании таких условий влажности и воздухообмена, которые препятствуют развитию дереворазрушающих грибов. Весьма ответственной является защита от конденсационного увлажнения. Поэтому при конструировании панелей стен необходимо, чтобы теплоизолирующий слой ближе примыкал к наружной (холодной) поверхности, а пароизолирующий - к внутренней.

В панелях покрытий рекомендуется оставлять воздушную прослойку со стороны кровельного материала или делать продухи в ребрах каркаса. Для предохранения от загнивания досок пола или плитных материалов, укладываемых на песчаную подушку, необходимо проветривание подполья, применение сухих материалов основания или устройство сплошного паро-изолирующего слоя. В дощатых перекрытиях следует устраивать продухи, а концы балок, вставляемые в гнезда, обмазывать или обертывать гидроизоляционными материалами и укладывать с зазором не менее 3 см между стенкой гнезда и торцом. В чердачных покрытиях во избежание конденсата на несущих конструкциях необходимо, чтобы теплый воздух из помещения не проникал через перекрытие.

При химической защите от загнивания древесину конструкций обрабатывают антисептиками. Их подразделяют на: водорастворимые, маслянистые и растворимые в органических растворителях. К водорастворимым антисептикам относится фтористый натрий, кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний, хлористый цинк, пентахлорфенолят натрия, оксидифенолят натрия и др. Водорастворимыми являются также препараты ФДХ (на основе фтора, динитрофенола и хромовокислого натрия), ГР-48 (на основе пентахлорфенолята натрия) и пасты из смеси фтористого натрия и динитрофенола. Большинство из перечисленных антисептиков представляют собой светлые порошки, хорошо растворимые в теплой воде.

К маслянистым антисептикам относятся каменноугольные, сланцевые и другие масла. Пентахлорфенол относится к группе антисептиков, применяемых в органических растворителях. В органических растворах применяют также оксидифенил - продукт коксо-газовой промышленности, нафтенат меди (пропитанная нафтенатом меди древесина приобретает зеленый цвет и плохо поддается отделке и окрашиванию). Высоким защитным действием против домовых грибов обладает антисептик на основе отходов производства продукта ионола. На поверхности пропитанной древесины образуется защитная пленка из лизолов и ионола, а растворитель улетучивается без дополнительной сушки. Антисептик рекомендуется для защиты деревянных элементов мостов, градирен, перекрытий, шпал.

К слабовымываемым антисептикам относятся некоторые комбинированные препараты на основе соединений фтора, хрома, меди, мышьяка (ХМ-5). В древесине, пропитанной этой смесью, образуется кислый хромат меди, который не растворяется в воде и осаждается на волокнах. Препарат ФХМ состоит из водорастворимых соединений фтора, хрома и мышьяка; применяется в виде растворов и паст. Невымываемость антисептика обусловлена реакцией соединений с компонентами древесины. Применяется для антисептирования столбов, ограждений и наружных элементов конструкций. Хромхлорид цинка (препарат ХХЦ) по принципу закрепления в древесине аналогичен ХМ-5, но менее токсичен.

Древесина, пропитанная маслянистым антисептиком, должна склеиваться не позже чем через 8 ч после фрезерования, пока не произошло выделение антисептика на поверхность заготовки. Среди водорастворимых антисептиков, пропитка которыми не препятствует доброкачественному склеиванию древесины, наиболее перспективен пентахлорфенолят натрия. К его достоинствам относится хороший защитный эффект, совместимость со многими клеями, способность сохранять натуральный цвет древесины после пропитки. Пентахлорфенолят натрия применяется в составе комплексного антисептика ГР-48. Оконные и дверные блоки, каркасы панелей, пояса и элементы несущих конструкций, эксплуатируемых внутри помещений антисептируют методом кратковременного (3.5 мин) погружения в растворы. Для обработки применяют антисептики, не вызывающие разбухания древесины, сохраняющие ее способность к окраске, например растворы пентахлорфенола в легких нефтепродуктах. Для обеспечения необходимого защитного эффекта растворы подогревают, а древесину хорошо высушивают. Метод погружения неудобен тем, что требуется дополнительная ванна для стекания раствора и установки для возвращения его в основную ванну.

Эффективным способом защитной обработки клееных деревянных деталей, значительно ускоряющим процесс склеивания, является погружение на 1.2 ч собранных на клею и запрессованных в пакет заготовок в горячий (150°С) петролатум, содержащий в качестве антисептика пентахлорфенол. Этим способом можно склеивать изделия из лиственных пород древесины, так как они, пропитываясь петролатумом, приобретают повышенную формоустойчивость.

Некоторые особенности имеет защита деревянных элементов от вредителей-насекомых и моллюсков. Главнейшими техническими вредителями древесины наземных деревянных конструкций являются жуки-точильщики (мебельный и домовой), жуки-корабельщики, усачи, термиты, а подводных морских сооружений - корабельные черви. Разрушают древесину, в основном, личинки жуков. Как и грибы личинки древоточцев требуют для своего развития определенных условий - доступ воздуха, положительную температуру, ограниченное содержание смолистых веществ. Для предохранения от заражения лесоматериалов территория склада должна быть очищена от коры, травы, мусора, а поверхность земли полита 10 % - ным раствором железного купороса. Сушку желательно проводить при температуре выше 80°С. В случае заражения рекомендуется окуривать пиломатериалы газами (сероуглерод, хлорпикрин) в специальных камерах, наносить водный раствор фтористого или кремнефтористого натрия. Сильное действие оказывают каменноугольное (креозотовое) и антраценовое масло, керосин, скипидар, фенол, деготь, нафталин. Борьба с термитами ведется пропиткой древесины нефтепродуктами, антраценовым маслом, пентахлорфенолом. Основной метод борьбы с морскими древоточцами - глубокая пропитка древесины антраценовым или сланцевым маслом в смеси с пентахлорфенолом, смесью пентахлорфенола и оксидифенила в органических растворителях. Хорошие результаты дает также обработка древесины нафтенатом меди в органических растворителях при содержании меди в растворе не менее 3 %.

3.7 Защита от возгорания

Защита деревянных конструкций от огня, как и от гниения, проводится двумя методами: конструктивным и химическим. Конструктивные меры заключаются в рациональной планировке помещений и выборе оптимальных параметров сооружения. Ограничивается, например, число этажей и площадь зданий с конструкциями из древесины. Специальные противопожарные стены (брандмауэры) должны делить здания на отдельные объемы. Воздушные прослойки в конструкциях покрытий рекомендуется разделять на отсеки диафрагмами из асбестоцементных листов и других негорючих материалов для снижения подсоса воздуха в условиях пожара. В случаях печного отопления (например, в сборных деревянных зданиях) необходимо предусматривать разделки между дымоходом и деревянными конструкциями.

Конструктивные меры дополняют оштукатуриванием или прибиванием тонких листов асбестоцемента. Практикуется также наклейка на конструкции алюминиевой свето - и теплоотражающей фольги или негорючих полимерных пленок.

К химическим средствам защиты древесины от огня относятся различного рода обмазки, огнестойкие краски и пропиточные составы на основе низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений. Обмазки предназначаются для деревянных конструкций, защищенных от непосредственного атмосферного воздействия. Обмазками покрывают деревянные конструкции, не требующие окраски (стропила, прогоны и т.п.).

Для защиты деревянных конструкций от огня применяют силикатные, хлоридные, фосфатные, кремнийорганические краски. При нанесении красок на конструкции влажность древесины должна быть не более 20%, а температура воздуха не менее 10°С. Краска применяется только в помещениях.

Для деревянных конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе применяют краски на основе хлорорганических соединений ПХВО, ПХВО-А, МХС, ППЛ и др. Покрытая составом ППЛ древесина становится трудновоспламенимой. Сочетание поверхностной пропитки с полимерным покрытием позволяет дольше сохранить огнезащитный эффект. Для наружных конструкций этот способ не рекомендуется из-за недостаточной атмосфероустойчивости покрытия.

Находит применение огнезащитная краска МФК на основе карбамидных смол. Ее антипирирующее действие обусловлено присутствием моноаммонийфосфата. Краска предназначается для огнезащиты деревянных конструкций, эксплуатируемых внутри помещений.

Хорошими _ огнезащитными свойствами обладают вспучивающиеся краски на основе карбамидных полимеров. Вспучивающиеся краски применяют в помещениях с относительной влажностью воздуха не более 80 %.

Для антипирирования древесины применяются также комбинированные неорганические составы.

Одним из перспективных методов огнезащиты древесины и клееных изделий из нее является применение фосфатных покрытий, пропиток и связующих. Это композиции, твердеющие в результате реакций различных неорганических соединений с фосфорной кислотой или ее производными. Они обладают адгезией ко многим материалам и весьма стойки к действию огня и высоких температур. Огнезащитное фосфатное покрытие ОФП-9 содержит в своем составе связующее - гексаметафосфат натрия, наполнитель и комплексный антипирен, состоящий из мочевины и гидроокиси алюминия. Выделяющиеся при нагревании газообразные вещества вспучивают пленку покрытия, создавая теплоизолирующий экран. Покрытие ОФП-9 рекомендуется для защиты конструкций в помещениях с влажностью воздуха не более 80 %. Древесина, обработанная антипиренами методом глубокой пропитки, в отличие от окрашенной более устойчива против действия огня. Хорошими антипирирующими свойствами обладает сульфат аммония. Недостатком аммонийных составов является их вымываемость.

Древесина, антипирированная солями, во многих случаях пригодна для изготовления клееных изделий, однако на прочность склеивания отрицательно влияют концентраты соли, содержащиеся на поверхности элемента. Для улучшения условий склеивания этот концентрат смывают теплой водой, затем просушивают поверхность. Количество соли на поверхности определяется методом смывания ее дистиллированной водой, нагретой до 70 "С. Определенной связи между количеством соли, концентрирующейся на поверхности, и содержанием ее в объеме древесины (степень пропитки, поглощение антипирена) не наблюдается. В последнее время получили распространение способы огнезащиты древесины, основанные на пропитке ее полимерами. Применяются фенольные, карбамидные, фурановые, кремнийорганические низковязкие олигомеры и растворы, обладающие стабилизирующим и защитным эффектом.

В данном проекте (производственное здание) для защиты деревянных конструкций от огня и биовредителей применяем препарат ХМБ-444 рецептурного приготовления. Состав хорошо растворяется в воде, не имеет запаха, вызывает коррозию металлов, обладает огнезащитными свойствами, трудно вымывается из древесины. Пропитанная древесина хорошо склеивается и окрашивается. Препарат может применяться как внутри помещений, так и снаружи.

Размещено на Allbest.ru

...