Древесина – один из самых прекрасных материалов, особенно для частного строительства. Кроме экологической составляющей, дерево выглядит красиво и имеет много положительных качеств. Одним из недостатков древесины является его горючесть. Этот вопрос решается пропиткой материала специальными средствами.
Современные проекты зданий обычно представлены с нестандартными решениями по геометрической конфигурации. Поэтому при возведении каркаса здания, а также стропильных конструкций, деревянные элементы приходится соединять. Одним из способов соединения является склеивание.
Используемые клеи для древесины
Для того чтобы склеить деревянные элементы используют клеи, которые можно разделить на три группы:
водостойкие;
средневодостойкие;
ограниченно водостойкие.
Водостойкие клеи представлены синтетическими марками типа КБ-3 и СП-2. Современные материалы могут отличаться от этих маркировок, однако в их составе практически всегда имеются два компонента. Это фенолформальдегидная смола и отвердитель. Также к этой группе можно отнести резорциновые клеи типа ФР-12, в составе которых кроме отвердителя имеется резорциновая смола.
Средневодостойкие клеи имеют более разнообразный состав. Обычно это казеиноцементный клей (казеиновый порошок, цемент марки не меньше 400 и вода), мочевиноформальдегидный клей (мочевиноформальдегидные смолы, отвердитель и наполнитель). Также часто используется казеиновый клей (казеиновый порошок и вода).
Ограниченно водостойкие – это все клеи, от которых не требуют повышенной стойкости к воздействию воды. Исходя из условий работы древесины, такие клеи применяются только в том случае, если конструкции защищены от влаги. К этой группе можно отнести обычный столярный клей.
Склеивание деревянных конструкций
Для изготовления всех несущих конструкций из дерева используют водостойкий клей. Предполагается, что в процессе эксплуатации конструкции могут подвергаться воздействию влаги. Соответственно, если вода разрушает прочность клеевого соединения, может произойти разрушение.
Средневодостойкий клей допускается использовать только для тех конструкций, которые надежно защищены от увлажнения. Такие конструкции должны хорошо проветриваться во время эксплуатации, чтобы у них была возможность высохнуть при незапланированном увлажнении. К таким конструкциям относятся открытые фермы покрытий без чердака, а также открытые прогоны покрытий или перекрытий.
Обязательным условиям использования средневодостойкого клея является окрашивание деревянных конструкций масляной краской. Можно использовать другие краски и пропитки, которые по водостойкости аналогичны масляной краске. Тогда защищенность деревянных конструкций считается обеспеченной.
Использовать ограниченно водостойкие клеи не рекомендуется. При необходимости их можно применить для склеивания не несущих деревянных конструкций (например, элементов дверей), которые расположены внутри сухого, хорошо отапливаемого и защищенного от влаги помещения.
Требования к клееным деревянным конструкциям
Если Вы решили использовать клей для соединения деревянных конструкций, запомните очень важное правило. Все клееные швы должны по характеристикам полностью соответствовать цельной древесине той породы дерева, которую Вы используете. При этом долговечность соединения на клею должна полностью отвечать сроку службы конструкции.
Деревянные конструкции, которые склеиваются из досок и брусков не должны содержать элементы толщиной больше пяти сантиметров. Это необходимо, чтобы исключить неравномерное распределение давления. Требования актуальны только для прямолинейных конструкций, которые создаются из послойного склеивания досок.
Если конструкция имеет криволинейную структуру, толщина досок подбирается не больше 1/300 радиуса кривизны конструкции. При этом если расчет показывает высокую толщину доски, принимайте не больше четырех сантиметров.
При склеивании, обратите внимание на направление волокон, которое обычно должно совпадать во всех слоях. Если по строительной необходимости Вам нужно приклеить доску, например к фанере, под углом 90°, то ширина такой доски не должна превышать 10 см, под углом 45° – не больше 15 см. Подобные склеивания можно делать только в декоративных или самонесущих элементах. В несущих элементах склеивание под углом запрещается.
Хитрости склеивания и правильные стыки
В клееных конструкциях неизменно присутствуют внутренние напряжения и отдирающие напряжения поперек волокон. Чтобы их максимально снизить рекомендуются схемы склеивания конструкций, которые представлены на рисунке.
а) склеивание досок по вертикали – согласованное расположение годичных слоев древесины;
б) склеивание досок по горизонтали – чередование направления годичных слоев древесины;
в) склеивание досок по вертикали и горизонтали – смешанное расположение годичных слоев древесины.
Существуют три основных стыка, которые используются при склеивании древесины. Это стык на ус, зубчатый шип и склеивание впритык. Последний вариант использовать крайне не рекомендуется, его чаще всего заменяют зубчатым шипом. Выглядят стыки вот так:
а) стык на ус;
б) зубчатый шип;
в) стык впритык.
Информация о склеивании древесины для инженеров
Склеивание на ус применятся только для прямолинейных конструкций, в зоне, которая работает на растяжение. Иногда допускается использование склеивания стыком на ус в элементах с центральным сжатием. Во всех случаях важно учитывать длину уса, которая должна быть не меньше десяти толщин элемента, в котором производится склеивание.
В криволинейных элементах перед использованием стыка на ус проводят небольшой расчет. Если радиус кривизны поделить на толщину элемента и полученный результат будет больше или равен 300, то склеивание на ус можно выполнять только в крайних зонах криволинейного элемента. При этом глубина должна быть не меньше 1/10 высоты сечения.
Если радиус кривизны поделить на толщину элемента и полученный результат будет меньше 300, стык на ус можно использовать в любом месте элемента.
При склеивании нескольких досок по типу смешанного расположения целесообразно использовать зубчатый шип в разбежку по каждой доске. Зубчатый шип имеет свои рекомендательные размеры. Восемь миллиметров между волной шипа и 32 мм по длине шипа. Это минимальные размеры, которых следует придерживаться.
В одном сечении всего элемента, составленного из нескольких досок, запрещается делать клееный стык по всей площади. Стыкование должно быть в зоне не больше 25% всей площади сечения.
Расстояние между стыками также имеет свои габариты. Вдоль элемента расстояние между клееными стыками должно быть не меньше 20 толщин самой толстой доски из тех, которые склеиваются.
Если деревянный элемент склеивается больше двух раз по длине, стык на ус не должен быть направлен в одну сторону, формируя ступеньки. Направляйте ус в разные стороны.
Если деревянные конструкции склеиваются по приведенным выше требованиям, в расчетах они участвуют как полноценный деревянный элемент без учета стыков и податливости клеевого шва.
recenz.com.ua