Строение древесины.

Лесоматериалы круглые ГОСТ 9463-88

По толщине:

· Мелкие от 6 до 13 см

· Средние от 14 до 24 см

· Крупные от 26 и более.

Брёвна имеют форму усечённого конуса, с изменением диаметра от толстого (комля ) к тонкому концу ( отрубу ), это называется сбегом, принимаемым для сосны равным 0,8 см на 1 метр длины, а для лиственницы -1см. Толщина брёвен принимается по толщине его тонкого конца. В поперечном сечении ствола вся древесина имеет концентрические слои, окружающие сердцевину- это годичные кольца, представляющие собой ежегодный прирост. Ширина годичных колец зависит от возраста, условий произрастания и положения в стволе. Наружная часть дерева ( заболонь ) имеет наибольшую прочность, а сердцевина (имеет Ǿ 2-5 мм ) обладает малой прочностью и подвержена загниванию, поэтому наиболее целесообразно использовать брёвна с естественной коничностью, а если бревно отцилиндровать, то вместе с такой обработкой теряется значительная часть наиболее прочной заболонной части и, кроме того, перерезается большая часть волокон дерева, направленным по коническим образующим. В ещё большой степени ослабляется древесина при распиловке брёвен на брусья.

Схемы цилиндрического и пиленого лесоматериала

. 

 Пиломатериалы хвойных пород 8486-86.

 Пиломатериалы получают продольной распиловкой на лесопильных рамах и разделяют :

· Обрезная доска

· Необрезная доска

· Брусья

· Бруски.

Брусья-это пиломатериал у которого отношение ширины b к высоте h ≤ 2 и при h≥ 100 мм.

Бруски – h ≤ 100мм

Доска – отношение b к толщине t ≥ 2

Сортаментом для хвойных пиломатериалов установлены :

Толщина - 25, 32, 40 ,44, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 175, 200мм;

Ширина – 75, 100, 125, 150, 170, 200, 225, 250мм

Длина – до 6.5м

Пример условного обозначения пиломатериала.

Доска-2-сосна-32*100-ГОСТ 8486-86

Доска-2хв.-32-ГОСТ 8486-86

       В деревянных мостах находят своё применение облагороженная древесина -бакелизированная фанера и древеснослоистые пластики. Эти материалы получают путём склеивания берёзового лущёного шпона фенол, креозолформоадьдегидными смолами.

       Пороки древесины: сучки, косослой, свилеватость,

       Сучки- заросшие остатки отмерших ветвей деревьев. Наличие сучков значительно снижает прочность древесины, особенно при работе на растяжение и изгиб.

       Свилеватость- волнистое и беспорядочное отклонение волокон древесины от продольной оси ствола.

       Косослой – винтообразное отклонение волокон.

       Косослой и свилеватость не оказывают значительного влияния на понижение прочности для брёвен, но для прочности пиломатериала- это отрицательный фактор, так как при распиловке перерезаются продольные волокна дерева.

       Трещины – это разрывы древесины вдоль волокон, они могут образовываться как на растущем дереве, так и на срубленном.

       Стволы деревьев при их формировании под воздействием собственной массы и ветра работают на сжатие с продольным и поперечным изгибом, а при отсутствии сучков хорошо работают и на растяжение.

Обработка лесоматериала.

Лесоматериал, предназначенный для изготовления деревянных конструкций, подлежит предварительной обработке. После приёмки поступившего лесоматериала поверхность брёвен очищают от коры и сучьев с сохранением естественной конусности (сбега). Циллиндровка брёвен допускается только при наличии указаний в рабочей документации. После просушки до необходимой влажности, его сортируют, размечают, раскраивают по проектным размерам, калибруют, вырезают пороки, нарезают зубчатые шипы, фрезеруют, отёсывают, строгают и т.д. Сортировка необходима для распределения пиломатериала по категориям качества, она может производиться до или после просушки. Заготовка деревянных элементов заключается в острожке от коры и сучьев, разметке, продольном и поперечном распиливании до заданных размеров. Обработку организуют по поточной технологии, исключающей встречное движение обрабатываемых деталей.       Обрабатывают древесину с использованием всевозможных станков и электрифицированного инструмента: электропил, электрорубанков, электросвёрл, электродолбёжников и др. Для подгонки готовых элементов в процессе сборки и монтажа конструкций применяют ручную обработку с помощью топоров, рубанков и пил. Для механизированной обработки лесоматериалов используют широко используют различные виды станков:

· Лесопильные рамы (брёвна распиливаются на пиломатериал ).

· Строгальные станки

    Они бывают 3-х видов: фуговальные -строгают древесину с одной стороны; рейсмусные- строгают с 2-х противоположных сторон до заданной толщины; четырехсторонние -одновременно строгают с 4-х сторон до заданной толщины и ширины.

· Фрезерные станки- для изготовления шпунтов, шипов (крепёжных деталей).

· Сверлильные станки различного типа для устройства гнёзд и отверстий.

При заготовке элементов деревянных конструкций должны быть предусмотрены припуски на их номинальные размеры, устанавливаемые в зависимости от способа последующей обработки элементов и влажности древесины. Величина усушки зависит от породы, толщины и влажности пиломатериала определяется по ГОСТ6782.1-75* и ГОСТ6782.2-75*.

       Все отверстия в деревянных и стальных соединительных элементов должны быть просверлены на проектный Ǿ, за исключением особого указания в проектной

документации. Сверлить отверстия следует с использованием кондукторов или шаблонов, позволяющих обеспечить точность рассверловки в пределах допусков. Монтажные отверстия сверлятся на больший Ǿ с целью корректировки правильности монтажа.

  Клеёная слоистая древесина- композиционный материал, состоящий из слоёв, соединённым по пласти прочным водонепроницаемым клеем. Деревянные клеёные конструкции изготавливают из пиломатериала: сосны или ели, а также бакелизированной фанеры марок ФБС, ФБСВ. Такая фанера является водостойким и биостойким материалом, склеенной из берёзового лущёного шпона с помощью фенолкреозотформоальдегидных смол. Этот материал выпускает лесная промышленность в виде листов размерами:

· 5600*1200;

· 5000*1220;

·  440*1220 мм

 толщиною 5,7,10,12,14,16 и 18 мм. Для мостовых конструкций нужна фанера толщиною 12-14 мм. Качество клеёной древесины должно удовлетворять требованиям к лесоматериалам для несущих конструкций. Технологический процесс полностью механизирован и проходит в специализированных цехах при постоянной положительной температуре и влажности воздуха.

       Пиломатериал по длине и ширине склеивают раздельно, самостоятельными операциями, сращивая по длине:

· впритык.

· на ус.

· на зубчатый шип.

       Наилучшее соединение на зубчатый шип, зубья нарезаются на специальных фрезерных станках. Клей готовят ограниченными порциями, с учётом, что его склеивающая способность не более 3-х часов. Приготавливать и наносить клей необходимо при температуре не ниже 16*С, причем склеиваемый пиломатериал должен иметь такую же температуру. Клеевой раствор готовят в специальных  клеемешалках и наносится на обе склеивающие поверхности, предварительно простроганными, специальными клеевыми вальцами или простой кистью, затем склеиваемые поверхности обжимаются на прессах.

       Качество склеивания зависит от плотности прилегания склеиваемых поверхностей, чем тоньше клеевой слой - тем лучше. Толщина клеевого слоя не должна превышать 0,3мм. Запрессовывают склеенные конструкции на ручных винтовых или пневматических прессах, горизонтального или вертикального действия. Многослойные конструкции собирают и склеивают на монтажных стеллажах и кружалах, выдерживая склеиваемые поверхности до тех пор пока, клеевые соединения не наберут достаточной прочности. Выдержка зависит от формы элементов, а также от температуры в помещении и колеблется от 4-х до 24-х часов, При нагревании изделия в сушилках с температурой 50-90*С время твердения клея сокращается до 1-ого-3-х часов, а при применении токов высокой частоты, сроки склеивания уменьшаются до нескольких минут.

       Изготовление клеефанерных конструкций состоит из следующих основных операций:

• Сушка материалов до необходимой влажности – 12%
• Предварительная острожка
• Отторцовка, сортировка и вырезка недопустимых пороков древесины с последующим склеиванием получаемых отрезков по длине в доски заготовки
• Поперечный и продольный распил листов фанеры на заготовки.
• Склеивание заготовок по длине с соединением элементов в «ус»
• Окончательная острожка и зачистка поверхностей фанерных элементов
• Нанесение клея
• Сборка и запрессовка конструкций из фанерных и дощатых элементов
• Антисептирование конструкций
• Отгрузка готовой клеёной конструкции на склад