Чем клееный брус отличается от профилированного бруса: Клееный брус или профилированный брус: что лучше? — ИзбаДеЛюкс

Содержание

Чем отличается клееный брус от обычного?

Красивые, экологически чистые, простые в возведении и сравнительно недорогие строения, можно увидеть, как в элитных поселках, так и в черте крупных городов всех регионов. К приоритетным преимуществам деревянных домов, можно отнести:

  • Регулярный воздухообмен через массив, обеспечивающий проветривание.
  • Беспрецедентную экологичность.
  • Свойство дерева выделять фитонциды, обеззараживающие воздух.
  • Эстетичный внешний вид.
  • Низкую теплопроводность, позволяющую экономить на отоплении.
  • Технологичность материала, упрощающую процессы строительства.
  • Доступность обработки и декорирования.
  • Инвестиционную привлекательность проекта в целом.

Несмотря на общность основных характеристик материалов из дерева, перед началом строительства необходимо ответить на вопрос: «Какой именно брус выбрать?». Большинство современных застройщиков, отдают предпочтение клееному брусу, отличающемуся долговечностью, надежностью, доступностью и адекватной ценовой политикой.

Сравнительный анализ клееного бруса с другими видами

Чтобы получить объективную оценку клееного бруса, проведем небольшой сравнительный анализ этого материала и, скажем, цельного бруса.

Для начала определимся в понятиях:

  • Клееный брус – это строительный материал, характеристики которого соответствуют всем требованиям, необходимым для индивидуального строительства. Технология его изготовления позволяет полностью сохранять все свойства натуральной древесины. Внешнее отличие дома, построенного из клееного бруса от бревенчатого сруба, заключается в ровных и плоских поверхностях.
  • Цельный брус это строительный материал, который получается в результате четырехсторонней окантовки бревен. Его повсеместно применяют для недорогого строительства дачных домиков и приусадебных построек. Технология изготовления материала считается самой простой и малозатратной. Застройщики предупреждают, что после окончания строительных работ, дом дает существенную и продолжительную усадку ввиду большой естественной влажности.

От того, какой именно материал будет выбран для строительства деревянного дома, зависят сроки выполнения и стоимость строительных работ. Стоит отметить, что, несмотря на то, что клееный брус несколько дороже, чем цельный, в конечном итоге общая стоимость постройки и дальнейшей эксплуатации не будет существенно отличаться.

Конкурентные отличия клееного бруса

Ель и сосна чаще всего используются в производстве клееного бруса. В зависимости от предназначений будущего, дома выбирается толщина стен. Так, например, для капитального жилья, оптимальным вариантом будет 220мм, а для сезонного – 150 мм.

Исходя из этих, начальных требований, выбирается и рассчитывается материал. Основным преимуществом на этом этапе можно считать стандартные размеры заготовок, что существенно сокращает расходы и сроки монтажа.

Остальные преимущества клееного бруса, можно структурировать следующим образом:

  • Технология, используемая при производстве клееного бруса, предусматривает тщательную принудительную просушку всех пиломатериалов, обеспечивающую высокую прочность, устойчивость к влаге и ультрафиолету.
  • В процессе изготовления клееного бруса, рейки склеиваются специальным клеем, не выделяющим токсические вещества при строительстве и эксплуатации строения.
  • Клееный брус обладает идеально гладкой поверхностью, которая не требует дорогостоящих способов декорирования.
  • Эстетическая составляющая ничем не отличается от других видов деревянного материала, поскольку сохраняется естественный цвет дерева и натуральность.
  • Технология клееного бруса обеспечивает минимальный процент деформации даже при длительной эксплуатации дома в самых неблагоприятных климатических условиях. Конструкция не подвергнется усадке или растрескиванию.
  • Устойчивость к механическим повреждениям.
  • При изготовлении клееного бруса применяются защитные антисептические пропитки, которые предотвращают появление плесени, грибков и отталкивают влагу.

Таким образом, клееный брус отличается рядом преимуществ, которые делают его востребованным материалом для домов различного назначения.

Внутренняя и внешняя обработка домов из бруса

Заключительным этапом строительства деревянного дома, является его внутренняя и внешняя обработка. Стоит отметить, что данная процедура обязательна как для цельного, так и для клееного бруса. Однако и в данной плоскости имеются существенные отличия, говорящие в пользу клееного бруса.

Древесина – это натуральный материал, подверженный разрушению из-за появления плесени, грибка или гниения. Обработка специальными материалами и декорирование, помогают существенно продлить срок его службы.

Стоит отметить, что дома, построенные из клееного бруса менее уязвимыми как к вышеперечисленным факторам, так и к влаге, поскольку уже на первых этапах изготовления, рейки из которых изготовляется брус, проходят специальную обработку. В случае, если дом был построен из цельного бруса, владельцам придется несколько раз повторять процедуру нанесения защитных средств – после окончания работ, а затем и по истечению срока усадки.

Внутренняя отделка дома из клееного бруса

Отдельно стоит отметить особенности внутренней отделки деревянных домов, выполненных из цельного и клееного бруса.
Владельцев дома из цельного бруса ждет широких фронт работ, предполагающий выравнивание поверхностей, шлифовку, грунтовку, покраску или покрытие лаком. Через какое-то время, начнется процесс деформации конструкции, что может привести к растрескиванию или другим видам повреждения.

Дома из клееного бруса не нуждаются в дорогостоящей внутренней отделке. Идеально гладкая поверхность позволяет реализовывать интересные дизайнерские решения, основанные на подчеркивании натуральности и экологичности. В большинстве случаев, стены просто покрываются бесцветным лаком, позволяющим сохранять цвет и фактуру дерева.

В качестве вывода можно констатировать целесообразность использования клееного бруса, ввиду его неоспоримых преимуществ перед остальными строительными материалами этой категории. В то же время, нельзя не отметить, что для бюджетного строительства лучше использовать другие, более дешевые виды бруса.

Профилированный брус или клееный: что лучше?

Натуральное дерево до сих пор является одним из самых популярных материалов, используемых для строительства домов, беседок, деревянных бань и т. д. Оно отлично выглядит, обеспечивает экологичность, к тому же при соответствующей обработке отличается особо долгим сроком эксплуатации. Но если раньше большинство людей предпочитали возводить дома из бревен, то сейчас лидирующие позиции по популярности у бруса, ведь он отличается такими характерными чертами:

  • легкий монтаж;
  • доступная стоимость пиломатериалов;
  • идеальный в плане геометрии профиль;
  • гарантированно привлекательный внешний вид натурального дерева;
  • влага не попадает внутрь конструкции;
  • исключено появление щелей.

Особенности профилированного материала

Создается он из хвойных пород деревьев, из цельного массива с помощью фрезерования и строгания. Получается заготовка, которую обрабатывают таким образом, чтобы придать ей определенную геометрическую форму. Готовое изделие тщательно очищают. Лицевые стороны конструкций могут быть выпуклыми, что позволяет имитировать оцилиндрованное бревно. Именно такие изделия наиболее пригодны для сооружения постройки, которая будет использоваться в зимний период. Стены получаются очень прочными, все детали так плотно прилегают друг к другу, что отсутствуют зазоры, щели. Материал не выпускает тепло и не впускает холод.

Характеристики клееного материала из древесины

Как и в предыдущем случае, материл — натуральное дерево. Заготовка распиливается на ламели (отдельные доски). Им придают максимальную гладкость, склеивают друг с другом, а после сушат. В итоге изделие помещается под пресс, где доходит до готового состояния. Полученная доска может достигать длины в 18 метров.

Преимущества:

  • очень прочен;
  • венцы не теряют форму;
  • не растрескивается со временем;
  • практически не подвержен усадке.

Отвечая на вопрос, какой же материал лучше для строительства, следует выделить основные критерии:

  • Влажность. У клееного бруса показатель не превышает 14%, а значит, как отмечалось выше, материал сопротивляется усыханию. Профилированный же имеет натуральную влажность, после сушки она может составлять до 20%. Однако благодаря ее равномерному распределению изделия получаются довольно прочными, невосприимчивыми к гниению, можно высушить до 10 %, также как и клееный. При достижении древесиной показателя влажности порядка 8% происходит кристаллизация смолы внутри материала, что препятствует дальнейшему набору влаги из воздуха.
  • Прочность. Клееный материал более прочный, потому что он склеен из большого количества маленьких стабильных кусков древесины. Аналогия веник: одну веточку сломать легко, а весь веник очень сложно.
  • Усадка. Клееный брус имеет меньшую усадку, чем профилированный.
  • Бюджетность. Первенство в этом вопросе достается профилированному брусу. Он отлично подходит для тех, кто хотел бы сэкономить, главный минус – крутит очень сильно в готовом срубе.
  • Экологичность. Клееный брус изготавливается с применением поливинилацетатного и полиуретанового клеевого состава. А вот профилированный сохраняет все свои натуральные свойства, не содержит вредных примесей.

Отвечая на главный вопрос, клееный брус лучше, но он дорогой и бывает расклеивается. Профилированный дешевле, но трескается (если естественной влажности). Его сильно крутит.

Вы можете соорудить бани из профилированного бруса или клееного, заняться строительством домов или других деревянных построек. Оба материала отлично подходят для этих целей.

Поделитесь знаниями!

Клеёный и профилированный брус: в чем отличие

 

Вступление

Нельзя сказать, что дома из клеёного бруса лучше домов из профильного. И наоборот, дома из профильного бруса лучше домов из клеёного. Однако существуют объективное отличие профилированного и клеёного бруса для строительства. О них и поговорим в этой статье.

Дома из бруса

Для начала вспомним, что дома из бруса в отличие от срубов, строят не из брёвен, а из строганых или клеёных заготовок древесины хвойных пород с прямоугольным сечением. Некоторые компании выпускают брус у которых, условно, внешняя сторона полукруглая.

Для строительства брусовых домов активно применяются два типа строительного бруса:

  • Профильного;
  • Клеёного.

Между ними есть принципиальные отличия, которые влияют на их цену и технологию строительства. Посмотрим на них.

Дома из профильного бруса

Из профильного бруса строят одноэтажные и двухэтажные дома площадью до 250-280 кв. метров. Для строительства наиболее выгодно приобретение готового комплекта дома из сухого бруса.

Данный вид домов, как конструктор, покупается по готовому проекту или изготавливается по индивидуальному проекту. В комплект дома входят все необходимые элементы и стройматериалы для сборки дома на участке. Комплект полов на уровне лаг, без половой доски. Фундамент к дому изготавливается отдельно.

В компании «Норма брус», на сайте https://normabrus.ru/doma-iz-profilirovannogo-brusa/, вы можете посмотреть готовые проекты домов из бруса и иметь лучшее представление об их разнообразии.

В отличие от бруса естественной влажности, данная компания выпускает дома из сухого бруса. Это брус изготовленный из древесины естественной влажности и высушенный в сушильной камере до влажности 20%.

Сухость бруса гарантирует усадку дома в первый год не более 5%, а во второй год не боле 3%. Это не позволит заниматься отделочными работами в год постройки, однако и не потребует ждать несколько лет до полной усадки.

Дома из клеёного бруса

Производство клеёного бруса принципиально отлично. Брус необходимо сечения клеят из заранее изготовленных и просушенных ламелей (досок). Получаемый материал обладает рядом преимуществ:

  • Поперечное расположение волокон древесины в соседних ламелях бруса значительно его укрепляют;
  • Влажность бруса до 10%;
  • Внешнюю сторону бруса делают из древесины лиственных пород, что исключает необходимость внешней облицовки дома;
  • Дома из клеёного бруса практически не дают усадки, а значит от завершения строительства до заселения сроки минимальны;
  • Недостатки клеёного бруса в более дорогой цене.

Заключение

Итак, клеёный и профилированный брус отличаются технологией их производства. Первый клеят из досок, второй строгают из заготовки хвойных пород. Клеёный брус более сухой, дом из него не даёт усадки, стоит он дорого. Стоит отметить, что оба типа бруса имеют профильные стороны шип-паз для лучшей сборки и утепления дома.

©opolax.ru

Еще статьи

 

Какой брус лучше – профилированный или клееный

Деревянное строительство, в настоящее время, находится на пике популярности, и рынок пиломатериалов изобилует различными предложениями: бревно (оцилиндрованное, рубленное), брус (обычный и профилированный, цельный, массивный и клееный).

Производители меняют технологии сушки и обработки для придания пиломатериалу дополнительных свойств и устранения недостатков, присущих натуральной древесине. Как водится, внесение корректив, которые призваны улучшить некоторые свойства, может оказать негативное влияние на другие характеристики древесины.

 

Одним из востребованных материалов является профилированный брус, который обладает такими характеристиками как:

  • стабильность линейных размеров;
  • прочная стыковка брусьев, что исключает появление межвенцовых щелей и затекание влаги;
  • хорошие теплоизоляционные свойства;
  • простота монтажа;
  • эстетичный внешний вид;
  • приемлемое сочетание качества и стоимости;
  • длительный период эксплуатации.

Отметим, что данные преимущества характерны для всех видов обработанного бруса. Тем не менее, одним из самых жарких споров, которые разгораются вокруг темы выбора дерева для постройки дома, является сравнение профилированного цельного и клееного бруса. Мнения расходятся, много доводов, аргументирующих преимущества и недостатки при прочих равных условиях.

Клееный брус или профилированный брус – что лучше выбрать?

Проанализируем характеристики и свойства, чтобы разобраться, в чем отличие этих материалов, изготовленных из одного сырья по схожей технологии, сравнив их по ряду параметров:

1. Исходное сырье

Профилированный брус – изготавливается из цельного массива древесины. Исходное сырье проходит отбраковку, затем длительный процесс естественной или камерной сушки, повторный осмотр на наличие дефектов и обработка на профилирующем оборудовании.

Клееный брус – производится путем склеивания подготовленных, высушенных в камере, ламелей. Такой подход позволяет снизить процент брака, за счет возможности устранить дефект на части ламели. А также исключить растрескивание и скручивание древесины.

Комбинирование слоёв бруса из сосны, лиственницы, кедраДля изготовления бруса используется от двух до пяти ламелей. Это дает возможность производителю варьировать цену еще и за счет использования разных пород древесины.

Например, центральные ламели могут быть изготовлены из сосны, а лицевые, из лиственницы или кедра.Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

2. Размеры бруса

Размеры профилированного бруса ограничены длиной деревянных заготовок. Стандартная длина бруса, как правило, составляет 6 м.п. или кратные 2 и 3 м.п.

К стандартным сечениям относятся: 100х100, 150х150, 200х200. Производители предлагают и не стандартные размеры, изготовленные под конкретный проект, но их сечение редко превышает 200х200, что связано со сложностью сушки. Чем толще массив, тем сложнее обеспечить его равномерное высыхание.

Размеры клееного бруса варьируются в более широком диапазоне, а максимальная ширина достигает 275 мм. За счет того, что ламели могут быть сращены по длине, в отдельных случаях длина клееного бруса может достигать 18 м.п. Такая длина выполняется на заказ, (транспортировка до места строительства и сложность работы с длинным брусом, накладывает свой отпечаток на его длину).

Отметим, что чем больше ширина бруса – тем выше показатель теплопроводности строения.

3. Экологичность

Эко-характеристика выступает основным аргументом в споре о том, какая разница между профилированным и клееным брусом и какой из них безопасен для человека и окружающей среды.

Основной упор делается на то, что в производстве клееного бруса используется клей, который содержит химические соединения. Ламели склеиваются между собой с применением полиуретанового или поливинилацетатного клея. Противникам клееного бруса, это дает основания утверждать, что об экологичной чистоте клееного бруса приходится забыть.

Но, клеевые смеси не однородны по своему составу и классифицируются от опасных (FC2) до безопасных (FC0). Производители бруса обязаны предоставить документ, содержащий данные о том, какой клей был использован в производстве, и подтверждающий уровень содержания формальдегида.

Стоит отметить, что и профилированный брус также проходит дополнительную обработку антисептиками и антипиренами. Кроме того, в производстве бруса используется только внутренняя часть бревна, которая освобождена от защитной коры, и является более рыхлой. А это означает, что для того, чтобы сохранить эксплуатационные характеристики дома из профилированного бруса, его стены необходимо периодически заново покрывать специальными составами, призванными защитить древесину от вредного воздействия ультрафиолета и других атмосферных явлений.

4. Воздухообмен

Паропроницаемость профилированного бруса соответствует показателю для той породы древесины из которой он изготовлен. Также массив дерева сохраняет способность поддерживать благоприятный микроклимат, что очень актуально для частного дома.

В клеевом брусе этот показатель намного ниже, т.к. ламели расположены разноориентировано, а также присутствует клеевой слой, который препятствует частично свободному движению воздуха по порам древесины.

5. Влажность

Естественная влажность древесины зависит от породы и времени года заготовки и может достигать 40-50%. Но, для строительства пригоден материал с влажностью не выше 15% +/- 3% (для наружных работ, согласно ГОСТ 8486-86).

Чтобы снизить уровень влажности, а также избежать кручения и растрескивания древесины производители подвергают брус сушке: естественной или принудительной (в камерах). Чем суше брус, тем меньшую усадку даст построенное из него здание.

Оптимальная влажность клееного бруса – 11-14%, профилированного – 15-18%. Но, отметим, что со временем, оба вида бруса будут тянуть влагу из внешней среды и постепенно их показатели будут примерно одинаковыми.

6. Усадка

Показатель, производный от влажности. Клееный брус дает усадку 0,4-1%, профилированный брус камерной сушки – 3-5%, естественной сушки – до 8%.

7. Прочность

По этому показателю клееный превосходит профилированный, т.к. для его производства используются более плотные ламели, вырезанные из разных частей бревна (сердцевины, сердцевидных лучей, годичных колец), в производстве профилированного бруса используется только сердцевина, самая рыхлая часть ствола.

8. Деформация

Кручение бруса при правильном хранении исключено. Что касается появления трещин на уже готовом строении, то вероятность их появления сохраняется для обоих видов бруса, как профилированного (шириной не более 1 мм), так и клееного (зависит от качества склеивания).

9. Биологическая устойчивость

Оба вида бруса обрабатываются в процессе изготовления специальными защитными составами. Поэтому вероятность появления грибка, плесени или древесных жучков – минимальна.

10. Пожарная безопасность

Клееный брус горит гораздо медленнее, этот фактор очень важен для бани.

11. Эстетика

Профилированный и клееный брус имеет высокое качество обработки лицевой поверхности, что позволяет обойтись без дополнительной отделки как внутренней, так и наружной. Однако, зачастую, строительство ведется брусом толщиной в 150х150 мм и возникает потребность в дополнительном утеплении.

Что касается установки оконных и дверных коробок, то теплый контур дома, построенного из клееного бруса, можно выполнять сразу после возведения (сборки). А вот профилированный дает усадку – нужно подождать до полугода или использовать обсадные коробки.

12. Цена

Если сравнивать первоначальные затраты, то стоимость профилированного бруса на 30% ниже, нежели цена клееного бруса. Но, в процессе эксплуатации требуются более высокие расходы на поддержание внешнего вида дома из профилированного бруса.

13. Вероятность контрафакта

Профилированный брус продается в больших объемах. Профилировать брус можно в кустарных условиях. Возможность надежного монтажа предоставит только материал, изготовленный на высокоточном оборудовании. Сделать контрафакт клееного бруса сложнее, т.к. трудно обеспечить процесс склейки ламелей.

Что лучше, профилированный или клееный брус – таблица

Сводные данные по сравниваемым параметрам (что выбрать, какой брус лучше, чем отличаются и какой нужно использовать для строительства дома) занесены в таблицу

ПараметрПрофилированный брусКлееный брус
Исходное сырьеЦельный массив дереваПодготовленный пиломатериал, склеенный под давлением
СушкаЕстественная или камернаяКамерная
Размеры брусаМаксимальное сечение 200х200 мм
Максимальная длина – 6 м.п.
Максимальное сечение 275х275 мм
Максимальная длина – 18 м.п.
ЭкологичностьНе содержит вредных веществСодержание вредных компонентов в клеевом составе находится в пределах допустимой нормы
ВоздухообменЕстественный, присущий породе древесиныНарушен
Влажность15-18%11-14%
УсадкаПри камерной сушке – 3-5%
При естественной – до 8%
0,4-1%
ПрочностьНизкаяВысокая
ДеформацииДопускаются шириной не более 1 ммВероятны. Зависит от качества склеивания
Биологическая устойчивостьВысокаяВысокая
Пожарная безопасностьСредняяВысокая
ЭстетикаСредняя. Могут встречаться мертвые сучки и темные пятнаВысокая
Отделочные работыЧерез 0,5-1 год
или использовать обсадные коробки
Сразу по окончанию строительства
Потеря свойств в процессе эксплуатацииПоявляются трещины требующие конопаткиНет
ЦенаНа 30% ниже чем у клееногоВысокая
Вероятность контрафакта (подделка)ВысокаяНезначительная

Как видим, вопрос, что лучше, клееный или профилированный брус, не имеет однозначного ответа, а выбор отличается достаточно высокой степенью субъективности.

Главное, определившись, что использовать для дома, дачи или бани, купить брус у надежного производителя или солидного поставщика, чтобы избежать приобретения некачественного пиломатериала, а также доверить работу профессионалам, или выполнить самостоятельно, согласно инструкции по монтажу.

Клееный брус или профилированный брус – видео

Какой выбрать брус: профилированный или клееный?

Появление новых строительных материалов никак не влияет на актуальность и востребованность древесины. Дома из бруса по-прежнему считаются классикой домостроения, прекрасно выглядят, создают идеальные условия для долгой и счастливой жизни, в течение десятков лет остаются крепкими, надежными и очень теплыми. Осталось определиться, из какого бруса их лучше построить: профилированного или клееного?

Выбирая материалы для строительства дома, многие останавливаются на традиционной древесине. Она позволяет создать «дышащее», экологически чистое, хорошо сохраняющее тепло пространство. И если раньше предпочтение отдавалось бревнам, то современный строительный рынок все больше ориентируется на брус, который:

  • обладает идеальным в плане геометрии профилем;
  • исключает попадание влаги между деталями строения за счет их прочной состыковки;
  • предотвращает гниение конструкции и появление щелей;
  • обеспечивает легкий монтаж;
  • гарантирует привлекательный вид постройки.

Эти полезные качества характерны и для профилированного, и для клееного бруса. В чем же из различия?

Профилированный брус: особенности изготовления

Считается, что этот материал безупречен для малоэтажного строительства. Созданный из цельного массива, как правило, хвойных древесных пород, он имеет определенный профиль. Профилированный брус изготавливают путем строгания и фрезерования: выполненную заготовку тщательно чистят, заставляя ее принять правильную геометрическую форму и точные размеры за счет специального оборудования.

Сруб из профилированного бруса имеет минимальное количество щелей и зазоров, поэтому в нем будет тепло, даже если за окном крайне холодно.

Клееный брус: особенности изготовления

Древесину распиливают на отдельные доски. Последние строгают до тех пор, пока они не обретут очень гладкую поверхность, а после склеивают, высушивают, снова строгают и прессуют. Одним из главных отличительных качеств клееного бруса является его длина, которая может достигнуть восемнадцати метров!

Дома из клееного бруса прочны, мало подвержены усадке, их венцы не теряют форму, а брусья не растрескиваются со временем.

Сравнение характеристик

И у бруса профилированного, и у его клееного аналога есть свои поклонники и противники. Постараемся быть объективными, сравнивая эти материалы, исходя из их основных характеристик.

1. Прочность. В этом отношении профилированный брус проигрывает клееному, так как его изготавливают, очищая бревно от внешней древесной части, которая, как известно, прочнее внутренней. Кроме того, клееный брус обретает дополнительные «силы» в процессе склеивания и прессования, поэтому деформации ему не страшны.

2. Влажность. У клееного бруса влажность составляет 11-14%, что и дает ему возможность сопротивляться усыханию. Профилированный брус имеет натуральную влажность, но после технологической сушки этот показатель у данного материала может достигнуть 18-20%. Такой профилированный брус отличается большей прочностью, равнодушием к гниению и усадке, так как его влажность одинакова по всей длине.

Отметим, что здание из клееного бруса рано или поздно напитается влагой из окружающей среды, что в любом случае приблизит его к сухому профилированному брусу.

3. Стоимость. Профилированный брус практически в два раза дешевле клееного, что обусловлено особенностями производства этих материалов. Но не будем упускать из виду, что фасады из клееного бруса легко обходятся без облицовки, поэтому стоимость дома из этого материала может сравняться со стоимостью дома из профилированного бруса, которому необходима внешняя отделка.

4. Усадка. Так как чаще всего наши соотечественники выбирают профилированный брус натуральной влажности, его усушка и усадка проходят в уже готовом срубе. Этот процесс занимает не менее года! При этом брус из древесного массива имеет меньшую склонность к растрескиванию, чем клееный материал, который, в свою очередь, дает минимальную усадку.

5. Экологичность. Профилированный брус в процессе производства и обработки особыми составами против гниения и горения сохраняет все свои свойства, например, способность к обеззараживанию воздуха. Изготовление клееного бруса не обходится без полиуретанового и поливинилацетатного клея, степень безвредности которых может быть разной. Чем выше качество клея, тем больше его стоимость, что, разумеется, влияет и на цену клееного бруса.

Итак, профилированный брус – это дешевый, красивый, экологичный, менее склонный к растрескиванию материал. Клееный брус – это прочное, не требующее времени на усадку и внешнюю отделку изделие.

Дом из профилированного бруса
  • От обычного цельного профилированный брус отличается наличием соединений шип-паз на двух противоположных сторонах. Они позволяют сократить время строительства и даже отказаться от дополнительной обшивки стен.
  • Относительно легкие брусья настолько плотно «прижимаются» друг к другу, что беспокоиться из-за возможного попадания между ними воды и начала процесса гниения не стоит.
  • За счет современных технологий можно создать брус длины, которая соответствует вашему индивидуальному проекту строительства.
  • Использование профилированного бруса естественной влажности влечет значительную степень усадки конструкции и невозможность быстро справить новоселье.
Дом из клееного бруса
  • Если в процессе производства клееного бруса изготовитель использует качественный клей, переживать в отношении экологической составляющей не стоит.
  • Для клееного бруса характерна низкая теплопроводность: в пять раз меньше, чем у кирпича, и в тринадцать раз меньше, чем у железобетона. Поддерживать тепло в доме из клееного бруса в полтора раза дешевле, чем в бревенчатой постройке.
  • Высокая стоимость клееного бруса не делает строительство из этого материала столь же дорогим, ведь затраты на возведение стен – это лишь 15% от всего проекта.
  • За счет своих качеств дома из клееного бруса признаны вершиной эволюции деревянного домостроения.

Итак, что же выбрать? Конечно, материал, который вам по сердцу и по карману, не забыв о том, что большую роль при выборе профилированного или клееного бруса играет производитель, а при возведении из них домов – строительная компания.

Видео: Дом из клееного бруса — отзыв владельца

Из чего построить забор дерево, профнастил или поликарбонат?

Выбираем участок под строительство дома!

Клееный или сухой брус: что выбрать?

Фото: brushome.ru

При постройке дома из древесины существует множество разных вариантов. Например, можно возвести здание из оцилиндрованного бревна. Также есть и другие популярные материалы. Рассмотрим в данной статье клееный и сухой брус. Их отличие в том, что брус отличается влажностью около 20%.

Собственно, задача просушки бруса сводится к тому, чтобы придать ему более высокую прочность и долговечность. Влажность клееного бруса также сравнительно низкая, исходя из этого ясно, что он не усыхает и не трескается с течением времени.

Особенность сухого бруса – это равномерная влажность всего материала. Стены дома, выполненного из него или клееного бруса, будут оригинально выглядеть, а самое главное, что для них не понадобится последующая отделка.

Любой из этих пиломатериалов отличается повышенной механической прочностью, устойчивостью к горению и гниению. Отметим также, что клееный брус через некоторое время обретает такую же влажность, как и сухой, то есть около 20 процентов.

Чем же хороши проекты домов из клееного бруса? Помимо отмеченных выше особенностей добавим, что длина такого бруса может достигать 18 метров. Собрать дом из такого бруса намного проще, чем из обычного профилированного.

Однако сборка здания из клееного бруса стоит дороже, нежели из сухого профилированного бруса. По словам профессионалов, следует обратить внимание на клееный брус, который составлен максимум из трех ламелей. Иначе это не лучшим образом скажется на сроке службы здания и на его внешнем виде.

Склейка ламелей может производиться на основе полиуретановых клеев, поливинилацетатных либо МУФ-клеев. Добавим, что в древесине должно содержаться не более 0,2-0,3 мг/л формальдегидных веществ. На их содержание напрямую влияет качество клея, поэтому хороший материал не может стоить дешево.

Дома из клееного бруса, как мы видим, будут надежными и безопасными лишь при учете ряда параметров. Тогда как сухой профилированный брус однороден по своему составу и является в полной мере экологически чистым. Потому его применение снимает целый ряд вопросов.

При изготовлении такого бруса не применяется клей, а стоимость готового сухого бруса в два раза меньше, чем клееного бруса. Именно по этим причинам все большее число строителей выбирают для домов именно сухой брус. При всех достоинствах клееного бруса именно сухой брус является оптимальным по соотношению цены и качества.

Профилированный брус или оцилиндрованное бревно: что лучше

Деревянный дом — комфортное и экологически чистое жилье, хороший отдых и польза для здоровья. Древесина способствует быстрому обмену кислорода до 30% в сутки и наполняет помещение приятным лесным ароматом, что обеспечивает благоприятную и комфортную атмосферу. В деревянном доме всегда тепло и спокойно, ведь древесина отличается высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Для строительства деревянного дома важно правильно выбрать материалы. Сегодня рынок предлагает массу различных вариантов, наиболее популярными из которых считаются брус или бревно. Оба материала подходят для возведения комфортного безопасного и прочного жилья.

Они отличаются экологичностью и привлекательным внешним видом, легкостью в установке и оперативным монтажом. В помещениях из натуральной древесины комфортно находиться и легко дышать. Кроме того, дерево положительно влияет на самочувствие и сон человека. Давайте разберемся дом из какого материала лучше, теплее и дешевле.

Дома из бруса

Брус отличает прямоугольное или квадратное сечение. Дома из бруса — современные строения европейского типа. Сегодня выделяют три типа бруса. Экономичный и простой вариант — нестроганный брус. Материал характеризуют неаккуратные и неплотные швы при укладки, что негативно скажется на теплоизоляционных и эстетических качествах строения. Однако нестроганный брус обойдется дешевле других материалов. Кроме того, это самый экологичный и безопасный вид бруса из-за минимальной технической обработки.

Клееный брус — дорогой материал, который проходит длительное изготовление и обработку. В результате вы получите роскошный дом с минимальной усадкой. Клееный брус отличается прочностью, со временем он не гниет и не трескается, как другие деревянные материалы. В таком помещении будет теплее и комфортнее. Изделия идеально подходят друг к другу, что упрощает и ускоряет монтаж.

Однако стоит клееный брус в 3-4 раза дороже обычного. Кроме того, при изготовлении такого материала используют токсичный клей, который нарушает экологичность строения.

Большинство владельцев предпочитают профилированный брус из всех видов этой категории материалов. Ведь это экологически чистый и безопасный материал без вредных токсичных добавок с лучшим соотношением цена-качество. Профилированные изделия плотно прилегают друг к другу и дают хорошую тепло- и звукоизоляцию. Однако при высыхании на древесине образуются трещины.

Профилированный брус или оцилиндрованное бревно — наиболее востребованные в своей категории, которые используют для строительства деревянного загородного дома. Поэтому рассмотрим подробнее именно эти виды.

Преимущества профилированного бруса

  • Экологичность и натуральность материала;
  • Легкая и быстрая установка сруба, при которой даже проемы не требуют доработки;
  • Ровная гладкая и законченная поверхность сруба не требует дополнительной отделки;
  • Эстетичный и привлекательный дом в современном стиле;
  • Жесткая конструкция дома с плотной посадкой дает минимальную усадку до 3,5-4%;
  • Плотная кладка изделий не дает щелей и зазоров, что повышает теплоизоляционные качества и устойчивость дома к влаге;
  • Минимальное количество отходов при строительстве;
  • Долгий эксплуатационный срок;
  • Собирает меньше пыли, чем бревенчатый дом;
  • Экономичность, так как при строительстве требуется на 40% меньше профилированного бруса, чем оцилиндрованного бревна;
  • Благоприятный микроклимат внутри помещения и быстрый воздухообмен;
  • Легкий вес конструкции не требует глубокого дорогостоящего фундамента.

Недостатки профилированного бруса

  • Нуждается в обработке защитными средствами от ультрафиолета и пожара, насекомых и лишней влаги;
  • При усадке и высыхании появляются трещины, причем брус трескается с каждой стороны;
  • Дом из бруса лучше устанавливать при низкой температуре и из свежего материала. Это сократит количество трещин;
  • Длительная усадка 3-12 месяцев;
  • После усадки требует повторной конопатки стен.

Дома из бревна

Бревна имеют округлую форму и продолжают традиции русского строительства. Выделяют два основных типа материала. Рубленое бревно отличает высокая стоимость из-за трудоемкого и сложного процесса изготовления. Ручная рубка обеспечивает щадящую обработку бревна и позволяет сохранить верхний защитный слой дерева. Это усиливает защиту дерева от насекомых, влаги, ультрафиолета и других негативных проявлений внешней среды.

Рубленое бревно меньше трещит и впитывает влагу, чем другие виды изделий. Но при этом материалы имеют разные диаметры и неровную поверхность, что усложняет сборку и установку сруба. Кроме того, сложно добиться идеального внешнего вида строения.

Оцилиндрованные бревна пользуется большим спросом, так как они дешевле и теплее рубленного. Материалы имеют одинаковые диаметры и ровную поверхность, что позволяет класть изделия вплотную. В результате стены в доме получаются гладкими и без щелей. Одинаковые по форме и размерам бревна ускоряют и упрощают монтаж.

Но учтите, что такие изделия подвергаются механической обработке, при которой верхний защитный слой древесины снимают. Поэтому после оцилиндровки материал требует более тщательной защиты при помощи специальных средств. Как правило, при изготовлении мастера уже обрабатывают бревна антипиренами и антисептиками, а затем вновь повторяют обработку после монтажа и усадки сруба.

Преимущества оцилиндрованного бревна

  • Экологически безопасные и натуральные материалы;
  • Оперативность строительства, ведь монтаж бревенчатого сруба займет от 3-5 дней до трех недель в зависимости от сложности проекта;
  • Легкий монтаж не требует дополнительной квалификации, специальных знаний и навыков строителей;
  • Роскошный внешний вид и уютный интерьер сделают дом изысканным и благородным. Бревенчатый дом гармонично впишется в ландшафт и выгодно выделится на фоне других строений;
  • Легкий вес конструкции не требует глубокого дорогостоящего фундамента;
  • Уникальная фактура каждого дерева сделает дом или баню оригинальным;
  • Не требует дополнительной обработки и полностью готово к строительству, что экономит время и деньги;
  • Бревно легко обрабатывать, что позволяет создавать интересные конструкции. Например, дом с эркером (часть здания, выступающая за фасад) или веранда в форме ротонда (шестиугольник). Множество интересных проектов домов и бань из оцилиндрованных бревен мы сможет найти в каталоге строительной компании “МариСруб” по ссылке http://marisrub.ru/proekts/all-proekts;
  • Одинаковые диаметры и размеры, идеальная форма бревен обеспечивают ровную поверхность стен и потолков, прочность, твердость и долговечность конструкции;
  • Высокая тепло- и звукоизоляция;
  • При правильной конопатке сруба повторная процедура не потребуется;
  • При растрескивании трещины образуются только с одной стороны, а не по всем;
  • Благоприятный микроклимат и быстрый воздухообмен внутри помещения;
  • Монтаж возможен в любое время года.

Недостатки оцилиндрованного бревна

  • Требует ухода при помощи обработки антипиренами и антисептиками каждые 5-10 лет в зависимости от качества защитных средств. Какие средства понадобятся для защиты древесины, можно узнать здесь;
  • На оцилиндрованном бревне тоже образуются трещины, но только с одной стороны, а не с каждой, как у бруса. Чтобы избежать новых трещи на бревнах, важно произвести качественную конопатку и герметизацию. Кроме того, сегодня бревна изготавливают со специальным компенсационных пропилом, которые обеспечивает равномерную сушку внутри и снаружи.
  • Равномерная сушка и предотвращает появление и разрастание трещин;
  • Долгая и сильная усадка, которая длится от полугода до полутора лет и составляет 7-12%.

Сравнительная характеристика бревна и бруса

КритерииПрофилированный брусОцилиндрованное бревно
Внешний видАккуратный дом в европейском стиле с привлекательными внешним видомВыглядит привлекательно и естественно, гармонично вписывается в окружающую обстановку
ОтделкаТребует обязательной внешней отделки, чтобы избежать растрескивания материала; легкая внутренняя отделкаНе требуют обязательной отделки; при желании можно использовать деревянные отделочные материалы. которые еще больше защитят древесину, улучшат эстетические качества и сохранят экологичность
Усадка материалаПроисходит 0,5-1,5 лет и составляет 7-12%Происходит быстрее и равномернее в течение 3-12 месяцев на 3,2-4,5%
Конопатка и утепление стенТребует дополнительной повторной конопаткиПри качественной работе повторной конопатки не потребуется
Тепловые

качества

Высокие, оба дома пригодны для круглогодичного проживания
ДолговечностьПри правильном уходе за древесиной прослужат 80-100 лет

Как выбрать качественные материалы

Какой материал лучше, брус или бревно, однозначно сказать нельзя. Бревенчатый дом более гармоничен и эстетичен. Он не требует дополнительной конопатки и декоративной отделки внутри или снаружи. Кроме того, бревна дешевле. Для дома из бруса важна отделка фасада, иначе появятся трещины.

Оба строения выполнены из древесины, поэтому отличаются экологичностью и безопасностью. При этом материалы требуют обработки антисептиками и другими защитными средствами, чтобы избежать плесени и гнили, растрескивания и прочих негативных факторов.

Полугруглая форма бревна придают строению необычный и изысканный вид. Поэтому многие владельцы загородных участков выбирают дома именно из оцилиндрованных бревен. При выборе обязательно обращайте внимание на качество и технологию производства материалов. Тщательный отбор древесины и соблюдение норм ГОСТа при изготовлении бревен — гарантия надежности и долговечности дома. Лучше, если сырье заготовлено зимой, так как зимний лес более устойчивый и крепкий.

Мастера «МариСруб» надежно и оперативно построят дом из оцилиндрованного бревна. Пиломатериалы изготавливают из сосны северного леса при использовании высокотехнологичного оборудования в собственном цеху. Собственное производство и тщательный контроль за каждым этапом изготовления гарантирует высокое качество изделий.

За счет специальной обработки срезанного слоя бревна надолго защищены от негативного воздействия окружающей среды. Хранение, перевозка, погрузка и выгрузка материалов выполняется по правилам транспортировки леса и длинномерного груза. За счет соблюдения этих правил исключается повреждение и загрязнение поверхности материалов.

Компания “МариСруб” строит деревянные дома “под ключ” и выполнит полный спектр работ, который включает изготовление отделочных и строительных материалов, возведение фундамента и кровли, монтаж сруба и чистовую отделку, проведение инженерных систем. Предлагаем строительство по типовому и индивидуальному проекту!

Клееный брус | Изделия из дерева

Клееный брус — это конструкционное изделие из дерева, изготовленное из склеенных между собой деревянных планок. Он состоит как минимум из четырех полос или листов пиломатериалов максимальной толщиной 45 мм с направлением волокон по длине клееной древесины. Финская ассоциация клееного бруса рекомендует, чтобы клееный брус имел класс прочности GL 30c в соответствии со стандартом SFS-EN 14080.

Клееный брус используется для несущих конструкций как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, которые остаются видимыми или облицованы.Кроме зданий, клееный брус используется, например, в строительстве несущих мостов.

Клееный брус обычно строган по всему периметру и доступен в различных вариантах отделки и с пропиткой под давлением. Наиболее распространенные размеры поперечного сечения показаны в прилагаемой таблице, но также доступны многослойные пиломатериалы особых размеров.

Наиболее распространенные размеры поперечного сечения клееной древесины

Максимальная высота клееного бруса ок.2 метра и максимальная длина прибл. 30 метров. Максимальные размеры зависят от производителя. Полосы или листы, из которых изготавливается клееный брус, обычно имеют максимальную толщину 45 мм для прямых балок и максимальную толщину 33 мм для изогнутых конструкций.

Балки из клееного бруса обладают хорошей огнестойкостью и не прогибаются под воздействием тепла. Скорость обжига клееного бруса составляет ок. 0,6 мм / мин. Глубина обугливания через час в обычном

пожара ок.36 мм. Стальные детали, встроенные в клееный брус, также защищены от огня на эквивалентный срок.

Свойства клееного бруса определены в соответствии с финским стандартом SFS-EN 14080, а производство клееного бруса — в соответствии с SFS-EN 386. Клееный брус, соответствующий этим стандартам, может использоваться в классе прочности GL в соответствии с SFS-EN 1194.

Стандартные размеры

Ширина Высота
90 115 140 225 270 315 360 405 450 495
90 х х х х х х
115 х х х х х х х х
140 х х х х х
165 х х

Щель GLT.Стандартные размеры

Ширина Высота
225 270 280 * 300 * 315 360 405
42 х х х х х х
56 х х х х х
66 х х х

* Только по спецзаказу

Брус клееный

Клееный брус — это изделие из дерева, которое не соответствует стандартам по клееному брусу, но изготавливается путем склеивания двух или более пиломатериалов вместе.Такие изделия используются сами по себе в несущих конструкциях и в качестве заготовок для различных изделий из дерева, таких как оконные рамы, клееный брус и т. Д. Доступны классифицированные по прочности и готовые готовые изделия из клееного дерева и т. Д.

Новый скандинавский справочник по клееной древесине

Опубликован справочник по клееной древесине, который был переработан в соответствии с Еврокодами и адаптирован для Финляндии. Книга представляет собой Интернет-издание, состоящее из трех частей, которые можно скачать по адресу puuinfo.fi.

ЧАСТЬ 1 дает основную информацию о свойствах и производстве клееной древесины и ее использовании в строительстве.

ЧАСТЬ 2 подробно знакомит с основами проектирования ламинированных конструкций и их стыков.

ЧАСТЬ 3 представляет в сжатой форме уравнения, значения и методы проектирования, используемые при определении размеров. Способы использования этих методов проиллюстрированы примерами.

Это очень полезное руководство для проектировщиков, должностных лиц и строительных фирм, которое может широко использоваться для обучения на различных уровнях в области строительства.

Руководство архитектора по адресу: Клееный брус

Architects: продемонстрируйте свой следующий проект через Architizer и подпишитесь на наш вдохновляющий информационный бюллетень .

В последние годы архитекторы по всему миру заявили, что клееный брус является высокотехнологичным строительным материалом будущего, которому мы все должны уделять много внимания. По мере того, как сталь и бетон постепенно отходят на второй план из-за их высоких экологических издержек, деревянная архитектура — всех форм и размеров — поднимается на захватывающие новые высоты.

По словам Майкла Грина в его освещающем выступлении Ted Talk «Почему мы должны строить деревянные небоскребы»: «Мы находимся в начале революции, я надеюсь, в том, как мы строим, потому что это первый новый способ построить небоскреб за последние 100 лет. лет или больше. Но задача состоит в том, чтобы изменить восприятие обществом возможностей, и это огромная проблема. По правде говоря, инженерия — самая простая часть этого ».

Поиск производителей клееного бруса

Музей деревянного моста Юсухара, Kengo Kuma and Associates

Клееный брус

Клееный брус: Клееный брус — это многослойная древесина, которую часто называют прочностью, красотой и надежностью.Материал состоит из нескольких слоев структурной древесины, которые были склеены вместе с помощью клея, чтобы сформировать более крупный, потенциально огромный кусок дерева. Развитие строительства с использованием этого материала радикально изменило масштабы архитектурных возможностей использования древесины.

Художественный музей Аспена, архитектурное бюро Shigeru Ban Architects

Клееный брус часто выступает в качестве жизнеспособной альтернативы конструкционному бетону и стали. По сравнению с бетоном и сталью, клееный брус может создавать более легкую конструкцию с меньшим углеродным следом, которая намного прочнее, чем фунт за фунт.Из клееного бруса могут быть сформированы различные структурные компоненты, включая параллельные балки, предварительно выгнутые балки, наклонные балки, изогнутые балки, пролетные балки и фермы. Возможности дизайна практически безграничны.

Smile от Alison Brooks Architects Ltd была изготовлена ​​из 12 панелей CLT из тюльпанового дерева промышленного размера компанией Züblin-Timber в Германии.

Клееный брус (CLT) : CLT — еще одна популярная форма клееной конструкционной древесины, которая обладает многими из тех же превосходных характеристик.Согласно StructureCraft, «панели из поперечно-ламинированной древесины (CLT) формируются путем укладки и склеивания последовательных перпендикулярных слоев древесины. Затем многослойные стопки прессуются в больших гидравлических или вакуумных прессах, чтобы сформировать взаимосвязанную панель ».

Santo CLT Office компании Junichi Kato and Associates использует CLT в качестве конструкционного и отделочного материала здания.

Количество слоев в панели обычно составляет от трех до семи, хотя они могут значительно превышать это число.Панели CLT могут легко включать проемы для окон и дверей, а также трассы для электрических и механических систем, прежде чем они будут отправлены на место.

Музей деревянного моста Юсухара, Kengo Kuma and Associates

Эстетика

Профили: Используя клееный брус, можно получить все, от простых арочных форм до впечатляющих конфигураций с очень малыми радиусами. Изогнутый клееный брус изготавливается путем изгибания ламинированных плит перед их склеиванием, фиксацией и отверждением.

Размер: Одним из самых больших преимуществ клееного бруса является то, что его можно производить самых разных размеров. Сверхширокие балки можно изготавливать, укладывая доски разной ширины бок о бок и переворачивая каждый слой так, чтобы было перекрытие и не было прямого вертикального стыка.

По данным StructureCraft и Structural Timber Association, длина клееных панелей ограничена только производственными и транспортными ограничениями. Теоретически клееные панели могут охватывать любую вообразимую длину, и на сегодняшний день площади крыш, превышающие 100 000 квадратных метров, были построены с использованием клееного каркаса.

Художественный музей Аспена, архитектурное бюро Shigeru Ban Architects

Класс древесины: Стандарт ANSI A190.1 — стандарт APA для изделий из дерева — устанавливает признанные на национальном уровне требования к производству и сертификации конструкционного клееного бруса. Эти стандарты предусматривают четыре степени внешнего вида для клееной продукции: каркасный, промышленный, архитектурный и премиум-класса.

Клееный брус для облицовки и промышленного класса обычно используется в скрытых областях, которые не видны публике.Когда клееный брус используется в качестве фасадного материала или открытого элемента, настоятельно рекомендуется использовать клееный брус архитектурного качества. Клееный брус высшего сорта обычно доступен только по индивидуальным заказам и используется в тех случаях, когда ожидается высокий трафик. Клееный брус премиум-класса обеспечивает исключительно качественную и гладкую поверхность.

Поиск производителей клееного бруса

Основным строением фабрики пассивных домов BC, созданной архитектурой Хемсворта, является столб и балка из клееной ели Дугласа со стенами из поперечно-клееных деревянных панелей из массива дерева.Все эти материалы были произведены Structurlam в Британской Колумбии.

Породы древесины: Для производства клееной древесины подходят самые разные породы. Некоторые из наиболее распространенных типов включают SPF (ель-сосна-пихта), пихта Дугласа, лиственница и аляскинский кедр. Реже используются лиственные породы, такие как дуб и сладкий каштан. Одним из преимуществ клееной древесины является то, что производители могут использовать небольшие куски дерева, которые в противном случае пошли бы прахом.

Церковь Алгарда, автор LINK arkitektur

Производительность

Акустические характеристики: Сама по себе древесина пропускает большую часть звука и не особенно хорошо его поглощает.Однако древесина отлично работает в сочетании с пористым звукопоглощающим материалом. Для получения дополнительной информации см. Как указать: акустические панели.

Области применения: Обычно клееный брус применяется для полов, крыш, стен, стен со сдвигом и сердцевины. Благодаря своей несущей способности материала клееный брус подходит для вертикального и горизонтального монтажа.

Центр инноваций и дизайна древесины при MGA | Michael Green Architecture включает в себя простую, «сухую» структуру из интегрированных в систему напольных панелей CLT, клееных колонн и балок, а также массивных деревянных стен.

Время строительства: По сравнению с бетонными и стальными конструкциями, проекты из клееного бруса могут быть установлены в гораздо более короткие периоды времени, поскольку все материалы прибывают на место предварительно изготовленными в сухом состоянии. Это также означает, что они требуют меньше места для хранения и могут быть доставлены точно в срок, что может оказаться очень важным в густонаселенных городских районах. В среднем клееный брус укладывается в три раза быстрее, чем монолитный.

Клееный брус обугленный; Изображение через Росборо

Огнестойкость: Несмотря на то, что деревянные каркасные конструкции постоянно проверяются на огнестойкость, тщательные испытания неоднократно подтверждали, что клееный брус обеспечивает отличную огнестойкость благодаря своим характеристикам обугливания.По словам Вудерры, после 30 раз воздействия огня будет повреждено только около дюйма клееного бруса, тогда как стальная конструкция рухнет при тех же обстоятельствах.

Как отмечается в Popular Science, «Сталь уязвима для плавления в огне, скручивания и деформации от жары. С другой стороны, древесина обугливается снаружи, но пламя не проникает сквозь ее сердцевину. После того, как огонь утихнет, деревянная балка останется стоять ».

График, отражающий воздействие дерева, стали и бетона на окружающую среду; Изображение предоставлено Structurlam от Dovetail Partners с использованием эко-калькулятора Athena (2014)

Устойчивое развитие: По словам Майкла Грина в его выступлении «Почему мы должны строить деревянные небоскребы», на сталь приходится 3% выбросов парниковых газов, производимых человеком, а на бетон — 5%, что в сумме составляет 8% ежегодно.В то же время дерево — единственный материал, из которого могут строить архитекторы, выращенные благодаря силе солнца.

Рассмотрение воздействия клееного бруса как строительного материала на окружающую среду обычно следует по двум основным направлениям: его способность сокращать выбросы углерода в процессе производства и, что особенно важно, обеспечивать хранение диоксида углерода после завершения строительства и эксплуатации.

Согласно исследованию 2014 года, опубликованному в Journal of Sustainable Forestry, до 31% глобальных выбросов углекислого газа можно было бы избежать, построив строительство из дерева, а не из стали и бетона.Кроме того, здания с деревянным каркасом могут фактически связывать углекислый газ, что позволяет им служить поглотителями углерода на протяжении всей своей жизни. В частности, при использовании в зданиях 1 кубический метр древесины может улавливать 1 тонну углекислого газа.

Многоцелевой зал Gammel Hellerup Gymnasium от BIG — Bjarke Ingels Group

Тепловые свойства: Клееный брус обладает замечательными тепловыми свойствами, которые помогают предотвратить образование тепловых мостиков и способствуют эффективному монтажу ограждающих конструкций здания.Дополнительные изоляционные материалы также можно соединить с клееным клеем; это обычно происходит на этапах строительства после изготовления.

Примеры из практики

5 великолепных клееных конструкций от Shigeru Ban Architects

Шигеру Бан — архитектор, лауреат Притцкеровской премии, зарекомендовавший себя как бесспорный мастер нетрадиционных материалов. Его завершенные проекты — от музея, построенного из переработанных грузовых контейнеров, до собора, построенного из картонных трубок и переработанного пластика, — выглядят не как единое портфолио, а больше как серия экспериментов, постоянный поиск новых, более экологичных способов строительства. .В последние годы эти поиски привели Сигеру Бан к материалу, известному как клееный брус. Благодаря этому чудесному материалу Бан смог объединить свою страсть к инновациям с умением работать, создавая замысловатые конструкции, которые раздвигают границы экологичного дизайна.

Горный ресторан Björk от Murman arkitekter AB

Спроектированная древесина: определение клееного бруса для любой архитектурной типологии

Клееные балки и колонны бывают разных форм и размеров.Поскольку они являются однородными, стабильными и предсказуемыми, встраивание клееного бруса в здание не только экономически выгодно, но и позволяет создавать открытые пространства, которые было бы трудно достичь с помощью обычных деревянных каркасов. Этот сборник проектов показывает, как этот конструкционный материал может быть использован для самых разных типов зданий, от домов и офисов до церквей и учебных заведений.

Architects: продемонстрируйте свой следующий проект через Architizer и подпишитесь на наш вдохновляющий информационный бюллетень .

Механические свойства клееного бруса с различными схемами сборки

Секция клееного бруса со слоями разных сортов может эффективно использовать прочность материала и снизить стоимость. Испытание на 4-точечный изгиб было проведено на 18 образцах для исследования механических свойств клееной древесины. Для сборки секций балки использовались однородные, асимметричные смешанные и симметричные смешанные образцы. Прочность на изгиб и надежность балок были оценены по результатам экспериментов.Влияние схемы сборки на поведение при изгибе клееного бруса было исследовано с помощью моделей конечных элементов. Результаты показывают, что схема сборки секции мало влияет на режим разрушения клееного бруса. Относительно более низкая прочность в зоне сжатия секции способствует задержке возникновения первой трещины на балке из клееного бруса. Было предложено уравнение кажущейся жесткости при изгибе клееного бруса, результаты которого хорошо согласуются с экспериментальными результатами.Секция балки, собранная по асимметричной схеме смешанного уклона, сохраняет более высокий уровень безопасности по сравнению с секцией, собранной при помощи узора однородного уклона и симметричного узора смешанного уклона. Уровень прочности на растяжение второй нижней пластинки мало влияет на характеристики клееного бруса, в то время как пластины более низкого качества в зоне сжатия секции могут вызвать снижение жесткости на изгиб при меньшем прогибе.

1. Введение

Конструкционный клееный брус широко используется в деревянных конструкциях.Этот материальный продукт известен как материал, склеенный из выбранных кусков дерева путем соединения пиломатериалов встык, край к краю и лицом к лицу [1]. По сравнению с пиломатериалами, клееный брус может быть спроектирован с более длинными пролетами и переменным поперечным сечением в зависимости от конкретных применений [2–7]. Кроме того, встречающиеся в природе дефекты, снижающие прочность, случайным образом распределяются по объему структурного компонента. Появление клееного бруса в корне решило проблему несоответствия древесины техническим требованиям по размеру и дефектам.Следует отметить, что конструктивные элементы из клееного бруса чрезмерно рассчитаны на прочность из-за его режима хрупкого разрушения. Важной особенностью клееного бруса является то, что склеивание пластин может привести к получению секций с более высокой прочностью, чем прочность одиночной пластины, из которой они построены [8].

Было проведено множество исследований характеристик клееного бруса. Toratti et al. [9] провели анализ надежности клееной балки, который показал, что влияние изменения прочности незначительно.Tomasi et al. [10] исследовали поведение на изгиб в смешанных и армированных клееных деревянных балках. Результаты показали, что стальная арматура снова оказалась способной обеспечить простое и надежное решение. Hiramatsu et al. [11] провели исследование прочностных свойств клееного бруса. Результаты показали, что использование клееных кромочных швов не повлияло на разрушение образцов. Аншари и др. [12] предложили новый подход к усилению клееной балки, испытанной при изгибе.Телес и др. [13] провели неразрушающий тест для оценки прогиба клееной балки из твердой древесины. Роханова и Лагана [14] описали параметры качества и соответствующие требования к строительной древесине. Fink et al. В [15] предложен и проиллюстрирован вероятностный метод моделирования прочности клееного бруса. Карраско и др. [16] провели несколько испытаний, чтобы изучить влияние стыка косынки на характеристики балки из клееного бруса. Blank et al.[17] предложили аналитическую модель, которая продемонстрировала, что характеристики балок из клееного бруса значительно улучшаются, если учитывать квазихрупкость. Kandler et al. [18] провели испытание балок из клееного бруса с узловой морфологией, результаты которого показали, что необходимо разработать механические модели деревянных элементов для реалистичного прогнозирования механических свойств.

При традиционном проектировании и изготовлении из клееного бруса по сечению используются однотонные ламели.Влияние схемы сборки на конструктивные элементы не учитывается, что является пустой тратой материалов. Секция из клееного бруса со слоями разных сортов может эффективно использовать прочность материала и снизить стоимость. Несмотря на то, что некоторые основные схемы сборки охватываются некоторыми руководящими принципами и стандартами проектирования [19–22], необходимо провести дополнительные исследования влияния схем сборки на характеристики клееной древесины. В этом исследовании проводятся испытания балок на 4-точечный изгиб для оценки механических свойств клееной древесины.Используются три типа схем сборки, которые включают сборку однородного сорта, асимметричную сборку смешанного сорта и симметричную сборку смешанного сорта. На основании результатов экспериментов изгибная жесткость и надежность балок оцениваются различными методами. ABAQUS также проводит параметрический анализ.

2. Экспериментальная программа
2.1. Свойства материала

Образцы клееной древесины, испытанные в этом исследовании, были изготовлены с использованием пластин шести сортов из пихты Дугласа, от класса Me 8 до Me 14.Образцы многослойной древесины были изготовлены и испытаны на предел прочности и модуль упругости, как показано на Рисунке 1. Свойства материала многослойной древесины перечислены в Таблице 1. Эпоксидная паста для склеивания имела модуль упругости с пределом прочности при растяжении 23. –26 МПа и предел прочности на сдвиг 13–16 МПа, которые предоставляются поставщиками.


Марка Предел прочности при растяжении (МПа) Модуль упругости при растяжении (МПа) Предельное напряжение сжатия (МПа) Модуль упругости при сжатии (МПа)

Me8 18.1 8636 33,6 8787
Me9 21,8 9381 37,7 9692
Me10 22,6 10336 40,9 10828
24,6 11538 43,3 11629
Me12 26,3 12318 46,6 12630
Me14 32.8 14063 57,2 14282

2.2. Проектирование и изготовление образцов

Клееный брус

классов 21 и 24 был спроектирован в соответствии с китайским стандартом GB / T 26899-2011 [19], в то время как листы были склеены в 6 слоев, как показано на рисунке 2. Три типа сборки Были использованы образцы, которые включали сборку однородного сорта (TC T ), асимметричную сборку смешанного сорта (TC YF ) и симметричную сборку смешанного сорта (TC YD ).Для каждого профиля было разработано три образца, в этом случае всего было изготовлено 18 образцов. Ширина и глубина всех образцов составляли 90 мм и 200 мм соответственно. Размах всех экземпляров составил 3750 мм. Отношение пролета к глубине было 18,75, что благоприятствовало характеристикам изгиба, а не сдвигу. Образцы зажимали давлением 0,5 МПа в течение 24 часов, как показано на рисунке 3, и подвергали постотверждению при температуре окружающей среды в течение 7 дней.

2.3. Установка и процедура испытания

На образцах было проведено 4-точечное статическое испытание на изгиб, как показано на Рисунке 4.Вертикальные нагрузки были приложены на 1400 мм и 2200 мм пролета через испытательную машину 100 кН со скоростью 2 мм / мин в соответствии с GB / T 50329-2002 [23]. Был использован метод контроля смещения, а общая продолжительность нагрузки была установлена ​​от 6 до 14 минут. Шесть тензодатчиков были размещены на каждой пластине в середине пролета балки. Осадка на опоре и прогиб образца регистрировались с помощью линейных переменных дифференциальных трансформаторов (LVDT).

3. Результаты экспериментов
3.1. Поведение образцов

при разрушении. Предел нагрузки и режим разрушения 18 образцов приведены в таблице 2. Можно видеть, что прочность асимметричного сборочного участка смешанного сорта и симметричного сборочного участка смешанного сорта была выше, чем у участка однородной сборки. На рисунке 5 показаны явления разрушения типичных образцов. За исключением образца TC T -21, разрыв нижней пластинки при растяжении наблюдался во всех образцах. Большинство трещин образовалось от узлов на нижней пластине.Разрушения при сжатии и отслоения не наблюдалось. Следует отметить, что расслоение, показанное на рисунке 5, действительно произошло после разрушения образцов при растяжении. Некоторое расслоение есть даже в самой пластине, а не в клеевом слое. По этой причине в исследовании не учитывается напряжение сдвига между пластинами. Это может означать, что схема сборки не повлияет на режим разрушения клееного бруса.

900


No. Предельная нагрузка (кН) Вид отказа
Результаты испытаний Среднее значение

TC T -21 (1) 30.02 29.06 Разрушение при растяжении нижняя пластина
TC T -21 (2) 28,91
TC T -21 (3) 28,24

TC YF -21 ( 1) 40.53 39,23 Разрушение при растяжении нижней пластины
TC YF -21 (2) 39,03
TC YF -21 (3) 38,13

TC YD -21 (1) 45.03 43,59 Разрушение при растяжении нижней пластины
TC YD -21 (2) 43,37
TC YD -21 (3) 42.37

TC T -24 (1) 38,27 37,34 Разрушение при растяжении нижней пластины
TC T -24 (2) 37,16
TC T -24 (3) 36,59

TC YF -24 (1) 50,77 49,84 Разрушение нижней пластины при растяжении
TC ЯФ -24 (2) 50.10
TC YF -24 (3) 48,65

TC YD -24 (1) 56,63 55,38 Разрушение нижней пластины при растяжении
TC Яркость -24 (2) 55,67
TC Яркость -24 (3) 53,83

3.2. Реакция на прогиб балок при нагрузке

На рисунке 6 показана реакция образцов на прогиб при нагрузке.Представлена ​​только одна типичная кривая для каждого шаблона сборки. Анализ кривых нагрузка-смещение показывает, что даже трещины зародились и распространялись вместе с увеличением вертикальной нагрузки, поведение образцов оставалось почти линейным и не происходило значительного снижения жесткости до тех пор, пока образцы не разрушились. Можно видеть, что жесткость секций сборки смешанного сорта была выше, чем жесткость секции сборки однородного сорта. Можно сделать вывод, что поведение нижней пластины оказывает наибольшее влияние на прочность и жесткость клееного бруса, а не средней пластины.

Нагрузка на растрескивание асимметричной монтажной секции смешанного сорта больше, чем у секций однородной и симметричной смешанной сборки, как в секциях из клееного бруса сорта 21, так и в профиле 24. Этот факт может указывать на то, что относительная более низкая прочность в зоне сжатия секции выгодна для задержки возникновения первой трещины на балке из клееного бруса по сравнению с таковой на однородной и симметричной сборочной секции смешанного сорта. На рисунке 6 также показано, что секции сборки смешанного сорта имеют больший предельный прогиб, чем секция сборки однородного сорта.Сравнивая профили из клееного бруса марок 21 и 24 с одинаковой схемой сборки, можно было увидеть, что деформационная способность клееного бруса будет уменьшаться с увеличением сорта ламината.

3.3. Распределение деформации в секции Midspan

Пластинки секции пронумерованы от 1 до 6 от верха секции. На рисунке 7 показано распределение деформации в средней части пролета типичных образцов при различных уровнях нагрузки. Всего для шести секций Уровня 21 и Уровня 24 секции как при растяжении, так и при сжатии эластичны на ранней стадии нагружения, что подтверждает отсутствие скольжения на границе раздела между пластинами в секции.После растрескивания наблюдалась нелинейность деформаций растяжения и сжатия, указывающая на дальнейшее развитие трещин в образцах. Значения, перечисленные в таблице 3, показывают, что асимметричная схема сборки допускает более высокие напряжения в клееной древесине при разрушении, чем симметричная схема сборки.


No. Нагрузка при разрыве (кН) Максимальная деформация растяжения в нижней пластине ( με ) Максимальное растягивающее напряжение в нижней пластине (МПа)

TC T -21 (1) 30.02 2200 22,7
TC T -21 (2) 28,91 2100 21,7
TC T -21 (3) 28,24 2050 21,2
TC YF -21 (1) 40,53 3050 37,6
TC YF -21 (2) 39,03 3000 36,9
TC ЯФ -21 (3) 38.13 2900 35,7
TC YD -21 (1) 45,03 2750 33,8
TC YD -21 (2) 43,37 2600 32,0
TC Яркость -21 (3) 42,37 2550 31,4
TC T -24 (1) 38,27 1500 18,0
TC Т -24 (2) 37.16 1400 16,8
TC T -24 (3) 36,59 1350 16,2
TC YF -24 (1) 50,77 2250 27,7
TC YF -24 (2) 50,10 2200 27,1
TC YF -24 (3) 48,65 2050 25,2
ярд -24 (1) 56.63 1900 26,6
TC YD -24 (2) 55,67 1800 25,3
TC YD -24 (3) 53,83 1650 23.1

4. Обсуждение результатов
4.1. Жесткость на изгиб

Экспериментальная кажущаяся жесткость на изгиб (EI) e.app балки из клееного бруса для всего пролета [23] может быть получена из кривых нагрузки-прогиба с помощью следующего уравнения: где Δ F / Δ ω — наклон кривой прогиба нагрузки, l s — расстояние между точкой нагружения и опорой, а L — пролет балки.

Теоретическая жесткость на изгиб ( EI ) em балки из клееного бруса может быть получена из упругой модели с использованием уравнения (2). Межслойные проскальзывания и влияние эпоксидных клеев в расчетах не учитываются: где E i — модуль упругости слоя i , I i — инерция слоя i , A i — это площадь слоя i , а a i — это расстояние между центроидом слоя i и нейтральной осью.

Уравнение из ссылки [21], которое может учитывать деформацию сдвига и отношение пролета к глубине балки из клееного бруса, также используется для расчета теоретической жесткости на изгиб ( EI ) ec балки из клееного бруса. : где G w — модуль сдвига пластин, который составляет 730 МПа [24], H — глубина балки, и k — коэффициент деформации сдвига, определяемый, где h w — стенка высота, b w — ширина стенки, а b — ширина балки.

Как указано в Таблице 4, жесткость на изгиб для секции балки класса 21 на основе простой упругой модели выше, чем результаты экспериментов, а для секции балки класса 24 ниже, чем экспериментальные результаты. С учетом деформации сдвига и отношения пролета к глубине теоретические значения становятся ниже для секций балки класса 21 и 24.

900


No. ( EI ) e.приложение ( EI ) em ( EI ) em / ( EI ) e.app ( EI ) ec () E ec / ( EI ) e.app

TC T -21 (1) 5,05 6,16 1,23 5,77 1,14
TC T -21 (2) 4.97 6,16 1,24 5,77 1,16
TC T -21 (3) 4,93 6,16 1,25 5,77 1,17
TC YF — 21 (1) 5,45 6,44 1,18 6,01 1,10
TC YF -21 (2) 5,23 6,44 1,23 6,01 1,15
TC YF -21 (3) 4.98 6,44 1,29 6,01 1,21
TC YD -21 (1) 6,02 6,89 1,14 6,40 1,06
TC YD — 21 (2) 5,88 6,89 1,17 6,40 1,09
TC Яркость -21 (3) 5,76 6,89 1,20 6,40 1,11
TC T -24 (1) 5.76 6,74 1,17 6,27 1,09
TC T -24 (2) 5,43 6,74 1,24 6,27 1,15
TC T — 24 (3) 5,38 6,74 1,25 6,27 1,17
TC YF -24 (1) 6,80 7,50 1,10 6,98 1,02
TC YF -24 (2) 6.56 7,50 1,14 6,98 1,06
TC YF -24 (3) 6,36 7,50 1,18 6,98 1,10
TC YD 24 (1) 7,38 7,92 1,07 7,29 0,99
TC Яркость -24 (2) 7,01 7,92 1,13 7,29 1,04
TC ярд -24 (3) 6.88 7,92 1,15 7,29 1,06

Поскольку уравнение (3) слишком сложно для использования, поправочный коэффициент K v для теоретической жесткости на изгиб предложен в ссылках [7, 25]: где m , n , p — константы, определяемые испытаниями.

На основе экспериментальных результатов в этом исследовании предлагается поправочный коэффициент K v1 следующим образом:

На рисунке 8 показано сравнение экспериментальных результатов и теоретической жесткости на изгиб.Можно видеть, что теоретическая жесткость на изгиб с предложенным поправочным коэффициентом в этом исследовании лучше всего согласуется с экспериментальными результатами. Поправочный коэффициент K v , рассчитанный методами, указанными в ссылках [7, 25], слишком мал, чтобы соответствовать экспериментальным результатам в этом исследовании. Это может быть объяснено тем, что для образцов при испытаниях в ссылках [7, 25] использовались составные секции. В будущем необходимо провести дополнительные исследования для повышения точности расчета теоретической жесткости на изгиб балок из клееного бруса.

4.2. Надежность

Для оценки эффективности смешанного клееного бруса для проведения анализа используются критерии пригодности к эксплуатации, указанные в Еврокоде 5 [21]. Изгибающий момент, относящийся к ограничению прогиба L /300, определяется как M 300 . Коэффициент α определяется как отношение изгибающего момента M 300 сборочных секций смешанного и однородного профиля. Коэффициент β определяется как отношение предельного изгибающего момента M u и изгибающего момента M 300 .Ссылаясь на эти факторы как на стандарт, можно оценить поведение балок с различными схемами сборки при эксплуатационных нагрузках.

Как указано в Таблице 5, эффективность клееного бруса значительно повышается при использовании схемы сборки смешанного сорта: момент M 300 увеличивается на 14–40% по сравнению со схемой сборки однородного сорта. Из таблицы 5 также видно, что коэффициент β асимметричной схемы сборки, который представляет уровень безопасности, больше, чем у двух других схем сборки.Этот факт означает, что секция балки, собранная по асимметричной схеме смешанного уклона, сохраняет более высокий уровень безопасности, чем секции, собранные при помощи схем сборки однородного уклона и симметричной конструкции смешанного уклона, когда балки демонстрируют одинаковую несущую способность.


No. M u (кНм) M 300 (кНм) α = M / M 300 однородный β = M u / M 300

TC T -21 (1) 48.03 21,82 2,20
TC T -21 (2) 46,26 21,36 2,17
TC T -21 (3) 45,18 20,76 2,18
TC YF -21 (1) 64,85 26,65 1,22 2,43
TC YF -21 (2) 62,45 24.78 1,16 2,52
TC YF -21 (3) 61,00 23,66 1,14 2,58
TC YD -21 (1) 72,05 32,36 1,48 2,23
TC YD -21 (2) 69,39 29,67 1,39 2,34
TC YD -21 (3) 67,79 28.26 1,36 2,40
TC T -24 (1) 61,23 35,89 1,71
TC T -24 (2) 59,46 34,56 1,72
TC T -24 (3) 58,54 33,36 1,75
TC YF -24 (1) 81,23 40,86 1.14 1,99
TC YF -24 (2) 80,16 39,55 1,14 2,02
TC YF -24 (3) 77,84 37,96 1,14 2,05
TC яркость -24 (1) 90,61 48,92 1,36 1,85
TC яркость -24 (2) 89,07 47,58 1.38 1,87
TC YD -24 (3) 86,13 45,97 1,38 1,87

5. Численный анализ
5.1. Модель конечных элементов

Модели конечных элементов разрабатываются с использованием ABAQUS для исследования влияния схемы сборки на поведение при изгибе клееного бруса. Твердые элементы C3D8R используются для моделирования пластинок, которые соединяются вместе с помощью команды «Связать», как показано на Рисунке 9, поскольку во время испытания не наблюдалось скольжения.Вертикальные нагрузки прикладываются в том же месте, что и при испытании на 4-точечный изгиб. Размеры и свойства материала модели идентичны образцам.

5.2. Проверка модели

Модели конечных элементов (КЭ) типичных образцов проверяются по результатам испытаний, как показано на Рисунке 10. Численные результаты хорошо согласуются с результатами испытаний по жесткости на изгиб и прочности образцов. Из-за наличия дефектов и узлов в образцах наклон кривых, представляющих численные результаты, немного выше, чем у кривых, представляющих результаты испытаний.В целом, модели FE достаточно точны для проведения параметрического анализа.

5.3. Параметрический анализ

Шесть секций клееного бруса собираются для параметрического анализа, как показано на рисунке 11. Секция A1 основана на образце TC YD -21. Стандартные механические свойства, приведенные в ссылке [19], вводятся в модели для параметрического анализа ниже. Достижение максимального растягивающего напряжения в нижней пластине определяется как отказ моделей в соответствии с режимами отказа, показанными в ходе испытаний.

5.3.1. Вторая нижняя пластина при растяжении

Из-за режимов разрушения нижней пластины при растяжении, наблюдаемых на всех 18 образцах, он убежден, что поведение нижней пластины при растяжении определенно играет решающую роль в механических свойствах клееной древесины. Основываясь на этом хорошо известном факте, влияние второй нижней пластины на растяжение изучается, как показано на Рисунке 12. На Рисунке 13 (a) показаны кривые прогиба от нагрузки для моделей A2 и A3. Можно видеть, что степень прочности на растяжение второй нижней пластины мало влияет на характеристики клееной балки, включая жесткость на изгиб, прочность на изгиб и предельный прогиб.На рисунке 13 (b) показана нефограмма напряжений моделей, где наблюдается небольшая разница.

5.3.2. Верхняя пластина в сжатии

Даже при испытаниях не было обнаружено разрушения при сжатии, предполагается, что верхняя пластина при сжатии влияет на механические свойства клееного ламината таймера. С этой целью собираются две секции с разной верхней пластиной при сжатии, как показано на рисунке 14. На рисунке 15 (а) показаны кривые нагрузка-прогиб с верхней пластиной разного сорта. Видно, что жесткость на изгиб и прочность моделей увеличиваются с увеличением класса прочности верхней пластины, в то время как предельный прогиб моделей показывает обратную тенденцию.На рис. 15 (б) показана нефограмма напряжений моделей. Максимальное напряжение сжатия и растяжения в модели A3 выше, чем в модели A4.

5.3.3. Последовательность сборки

При одинаковом качестве и количестве пластин три секции собираются в разных последовательностях, как показано на рисунке 16. Степень качества пластин в зоне сжатия секции уменьшается. На рисунке 17 (а) показано влияние последовательности сборки на характеристики изгиба моделей. Видно, что изгибная жесткость и прочность моделей уменьшаются с уменьшением содержания пластин в зоне сжатия сечения, в то время как предельный прогиб моделей показывает обратную тенденцию.Между тем стоит отметить, что снижение жесткости на изгиб наблюдается при все меньшем прогибе с пластинами более низкого качества в зоне сжатия секции.

6. Выводы

Всего 18 образцов были испытаны методом 4-точечного изгиба для исследования механических свойств клееной древесины. Для изготовления секций балки использовались сборка однородного сорта, асимметричная сборка смешанного сорта и симметричная сборка смешанного сорта. На основании результатов экспериментов изгибная жесткость и надежность балок оцениваются различными методами.Кроме того, для дальнейшего исследования проводится численный анализ. Сделаны следующие выводы: (1) Схема сборки секции мало влияет на режим разрушения клееного бруса. Относительно более низкая прочность в зоне сжатия секции полезна для отсрочки возникновения первой трещины на балке из клееного бруса. (2) Степень прочности на растяжение второго нижнего листа практически не влияет на характеристики клееного бруса, в то время как более низкая Слой пластин в зоне сжатия секции может вызвать снижение жесткости на изгиб при меньшем прогибе.(3) Секция балки, собранная по асимметричному смешанному шаблону, сохраняет более высокий уровень безопасности, чем те, которые собраны по однотонному и симметричному смешанному шаблону. (4) Было предложено уравнение для кажущейся жесткости на изгиб клееного бруса что показывает хорошее согласие с экспериментальными результатами.

Доступность данных

Экспериментальные и числовые данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Проект поддержан фондами фундаментальных исследований для центральных университетов (№№ 2572017CB02 и 2572017DB02), Национальным фондом естественных наук Китая (№ 51408106), Программой фундаментальных исследований естественных наук Шэньси (№ 2019JQ- 145), Открытый фонд Шэньси Ключевая лаборатория безопасности и долговечности бетонных конструкций (№ XJKFJJ201803), а также Молодежная инновационная группа Университета Шэньси и Специальный фонд Университета Сицзин (№ XJ17T07), за которые выражаются признательность.

Экспериментальное исследование балок из клееного бруса с известной морфологией сучков

Системные свойства / эффективные свойства образцов GLT

Из графиков, представленных на рис. 5a, e, видно, что два класса классификации достигают разных максимумов пиковые нагрузки.

В соответствии с EN 408 (2010) жесткость системы \ (k = \ varDelta F / \ varDelta w \) вычисляется из линейной регрессии кривой нагрузки смещения в диапазоне \ (0,1 F _ {\ max} \) и \ (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 еще наблюдается заметная разница для 4-ламельных балок.Коробчатые диаграммы показывают три выброса: C4, C10 и E9.

Рис. 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 связанных с системой величин \ (F_ \ mathrm {max} \) и k на связанные с материалом величины \ (f_m \) и \ (E_ \ mathrm {GLT} \) соответственно «сжимает» данные.2 \) остается неизменным при сохранении линейной зависимости.

Рис. 7

Переход величин, связанных с системой (\ (F_ \ mathrm {max} \), k ), в величины, связанные с материалом (\ (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.Можно видеть, 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 уравнение (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 более высокой 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, связанный с направлением 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, так как после разрушения всего двух пластин уже половина поперечного сечения балки треснет.Для больших балок GLT LS15 трещина, которая, как объяснено 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 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, а также расширения трещины в продольном направлении \ (L _ {\ mathrm {crack}, x} \), все больше слоев разрушается.2 = 0,6 \) и среднеквадратичной ошибки (RMSE) \ (\ sqrt {\ mathrm {MSE}} = {5.62} {\ hbox {MPa}} \). На рис. 10a значения, предсказанные на основе регрессионной модели, нанесены на график против фактических значений. 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

Расчетная и экспериментально полученная прочность на изгиб \ (f_b \), a с использованием модели линейной регрессии, приведенной в формуле. (2), b с использованием профилей жесткости и прочности (для трех разных IP) в сочетании с критерием разрушения Tsai-Wu и c с использованием профилей жесткости и прочности (для IP 3) в сочетании с критерием разрушения Tsai-Wu 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, основанных на непрерывном лазерном сканировании, для описания продольной жесткости каждой ламели используются профили жесткости на основе 3D FE согласно фиг. 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, пространственно меняются, соответствующие параметры зависят от местоположения точки интегрирования. Компоненты в L -направлении вычисляются в каждой точке интегрирования согласно

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

(9)

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

(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. Следовательно, компоненты напряжения \ (\ sigma _ {11} \), \ (\ sigma _ {22} \) и \ (\ sigma _ {12} \) не сравниваются напрямую в каждой точке интегрирования. Скорее, средние значения этих компонентов вычисляются для каждой ячейки прямоугольной сетки (высота ячейки 43 мм и длина ячейки 79 мм). 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 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 -е измерение переменной X , N — размер выборки, а \ (\ hat {\ mu} _X \) — оценочное среднее значение и \ (\ hat {\ sigma} _X \) — оценочное 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 классификации 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 собой профили жесткости, рассчитанные 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, связанные с прочностью Параметры, относящиеся к прочности, представляют собой профили прочности, рассчитанные в соответствии с разд. \ mathrm {dyn} \) и остальными входными параметрами наблюдается наивысшее значение линейной корреляции для параметра профиля жесткости.2 = 0,50 \). Выявив четкую тенденцию, эти результаты показывают, 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)

В чем разница между всеми этими клееными брусами?

Мы находимся в эпицентре революции массового деревянного строительства. О чем здесь все говорят?

Мы находимся в середине строительной революции, и после посещения Woodrise в Квебеке выяснилось, что отрасль действительно достигает критической массы древесины. Об этом пишет даже New York Times, недавно опубликовавшая «Давайте заполним наши города более высокими деревянными зданиями».

Эта возможность возникает из поперечно-клееного бруса или CLT. Впервые представленный в 1990-х годах, он позволяет архитекторам и инженерам проектировать высокие, пожаробезопасные и красивые деревянные здания. Недавние примеры в Соединенных Штатах включают семиэтажное здание T3 в Миннеаполисе, восьмиэтажное здание Carbon12 в Портленде, штат Орегон, и шестиэтажное общежитие, строящееся в Школе дизайна Род-Айленда в Провиденсе.

За исключением того, что в здании Т3 в Миннеаполисе нет перекрестно-клееного бруса ; он построен из клееного бруса , и , ламинированного гвоздями. Итак, возможно, пришло время объяснить, что представляют собой эти различные формы массивной древесины и как они используются. По совпадению, я сделал много фотографий в Квебеке, чтобы сделать такой рассказ.

Клееный брус

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Клееный брус или Клееный брус — не новая технология; Он восходит к 1866 году. Он был запатентован в 1872 году в Германии. В 1942 году были представлены полностью водостойкие фенолрезорциновые клеи, которые сделали его безопасным для использования на открытом воздухе.Вся древесина ориентирована в одном направлении, поэтому она действует как цельный кусок дерева, заменяя большие балки и колонны деревом, созданным из более мелкого ламината или ламелей. Поскольку вся древесина движется в одном направлении, она может сжиматься или расширяться в длину, как твердая древесина. Он используется для колонн и балок и поддерживает здание Т3 в Миннеаполисе.

Clt

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Cross-Laminated Timber, или CLT, отличается от Glulam тем, что древесина склеивается так, что каждый слой досок расположен перпендикулярно друг другу.Поскольку фонарный столб движется в двух направлениях, он приобретает лучшую структурную жесткость и не сжимается по длине или ширине. Первоначально изобретенный в Швейцарии, австрийцы разработали его в 1990-х годах; Однажды мне сказали (но сейчас я не могу найти источник), что, будучи страной, не имеющей выхода к морю, с высокими транспортными расходами, австрийские пиломатериалы не были конкурентоспособными на международном уровне, поэтому они разработали CLT, чтобы повысить ценность своих небольших кусков пиломатериалов.

Первым зданием, которое всех взволновало, была башня Мюррей-Гроув, спроектированная Во Тистлтоном; Интерес к материалу сразу же резко возрос, учитывая заголовки вроде «Девятиэтажная квартира, построенная из дерева за девять недель четырьмя рабочими».

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Я впервые увидел настоящую вещь в 2012 году во время поездки в Италию, где они использовали ее для строительства домов в районе, где каменные дома были разрушены землетрясением. Я писал тогда, когда в Северную Америку только не доходило:

Возможно, меня потрясло то, что здесь новенькое, но я не могу не думать, что это идеальный сборный продукт. Это не обычный старый материал, собираемый на заводе, а не на месте, а совершенно новый способ строительства с использованием нового материала, который идеально адаптирован для проектирования и строительства с компьютерным управлением.Он дешев в транспортировке и прост в сборке.

Nlt

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Гвоздь, ламинированная древесина или NLT — это материал, из которого сделано здание T3, потому что в Северной Америке не хватило мощностей CLT, чтобы построить такое большое здание, и поставщик StructureCraft рекомендовал NLT в качестве альтернативы. Лукас Эпп объяснил:

Решение команд перейти на NLT (клееный брус с гвоздями) было обусловлено рядом факторов, включая структурные преимущества, более низкую стоимость и более короткие сроки закупок.Для одностороннего пролета панели NLT и GLT (клееная древесина) более структурно эффективны, чем панели CLT, поскольку в них все древесное волокно направлено в направлении пролета.

NLT — это на самом деле просто современное название того, что всегда делалось на складах и фабриках и раньше называлось мельничным настилом; вы просто прибиваете доски вместе. Кто угодно может сделать это где угодно, и это было в кодах уже сто лет. Знаменитое здание дворецкого в Миннеаполисе сделано из того же материала, но с колоннами и балками из цельного дерева вместо клееного бруса.

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Эстетика NLT немного грубее, с тем складским видом, который люди хотят в наши дни, без всех проблем старых складов.

Dlt

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Dowel Laminated Timber или DLT — более поздняя разработка. NLT забит гвоздями, поэтому вы не сможете работать с ним, когда он будет полностью собран, без жалобы пилы. Джеймс Хендерсон из Brettstapel.org объясняет:

Dübelholz, что по-немецки означает «дерево с дюбелями», относится к включению деревянных дюбелей, которые заменили гвозди и клей в более ранних системах.Это нововведение заключалось в установке дюбелей из твердой древесины в предварительно просверленные отверстия перпендикулярно столбам … Эта система разработана для использования различного содержания влаги между стойками и дюбелями. Столбы из хвойных пород (обычно пихты или ели) сушат до влажности 12-15%. Дюбели из твердых пород дерева (чаще всего из бука) сушат до влажности 8%. Когда два элемента объединены, различное содержание влаги приводит к расширению дюбелей для достижения равновесия влажности, которое скрепляет стойки вместе.

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Я думаю, что StructureCraft переименовал его в DLT, чтобы он соответствовал всем остальным LT.

Уровень

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Ламинированный брус или LVL состоит из слоев шпона, но все волокна идут в одном направлении. Если CLT известен как фанера на стероидах, LVL похож на фанеру на диете. Он используется, как клееный брус, для колонн и балок, но по сравнению с пиломатериалом он прочнее, прямее и однороднее, а также выдерживает большие нагрузки, чем клееный брус.Эндрю Во говорит: «Эта высокопроизводительная конструкция из твердой древесины позволяет балкам и колоннам иметь меньшее поперечное сечение, чем клееная древесина из хвойных пород, что придает деревянной структуре большую элегантность».

Это также действительно красиво, как вы можете видеть в штаб-квартире Vitsoe.

Holz

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Интересный новый вариант — это Holz100 , который похож на CLT, с пиломатериалами, укладывающимися слоями перпендикулярно друг другу, скрепленными дюбелями, такими как DLT, так что клей не требуется.Запатентованный в 1998 году доктором Эдвином Тома, он кажется лучшим из миров. Holz100 — это поперечно-клееный брус, скрепленный дюбелями.

Все эти разные LT используются в разных условиях; CLT имеет силу в 2-х направлениях и может сидеть на колоннах; NLT и DLT должны сидеть на балках. NLT дешевле, и любой, у кого есть гвоздь и крепкая спина, может это сделать; CLT требует значительных вложений, поэтому по-прежнему стоит дорого. Все они накапливают углекислый газ, и все они являются частью массовой лесной революции.И хотя авторы New York Times могут неправильно понять свои LT, они все же приходят к правильному выводу о лесопользовании и строительстве из дерева:

Стимулы, которые поощряют строительство деревянных зданий из лесов с выдающимся управлением, являются ключом к нашему климатическому будущему и будущему леса.

Ллойд Альтер / CC BY 2.0

Спасибо Кейтлин Райан из StructureFusion за ее помощь и отличные образцы различных технологий обработки древесины.

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, поэтому 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 имеют легкий вес, что позволяет быстро и эффективно строить и устанавливать, 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, во многом не имеющий себе равных с другими вариантами полов. 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 технического 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 энергию 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. Если смотреть на улицу, столярные изделия варьируются от декоративных карнизов и столбов до привлекательных перил.

Многие породы древесины подходят для изготовления столярных изделий, поэтому 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 варианты «степени покраски», 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.

Мебель 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 лакокрасочная, так и бесцветная, и, естественно, для древесины с прозрачной отделкой внешний вид и отделка поверхности имеют решающее значение для успешного применения.

Багет

Деревянные молдинги добавляют стиль, класс и элегантность любому интерьеру, предлагая глубину красоты и тепла так, как это может только дерево. 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 прикрепляются 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 портала

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. Структурное 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.

Наружные перила и балюстрады

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, эти бруски можно обрабатывать для создания различных стилей и дизайнов, в результате чего балясины уникальны, поскольку они индивидуальны. Покраска, окраска и отделка на масляной основе охватывают широкий спектр доступных вариантов отделки, и при соответствующем уходе и внимании деревянная балюстрада может прослужить всю жизнь.

В этом руководстве представлена ​​общая информация о размерах элементов, соединениях и подходящих материалах, позволяющих построить долговечные, привлекательные и долговечные деревянные перила или балюстрады.

О клееной древесине — Swedish Wood

Структура

Клееный брус (клееный брус) состоит из нескольких деревянных ламинатов, склеенных вместе. Волокна в ламинате проходят параллельно длине изделия. В изделиях из прямого клееного бруса толщина ламината составляет 45 мм.У гнутых изделий толщина меньше, обычно 33 мм.

Клееный брус — строительный материал различных классов прочности. Стандарт производства для шведского рынка — класс прочности GL30. Некоторые клееные балки изготавливаются путем расщепления клееных балок класса GL30 для создания разделенных деревянных балок, которые затем имеют класс прочности GL28.

Клееный брус не ограничивает возможности технологий деревянного строительства.

Клееный брус изготавливается из ламината более высокого класса прочности снизу и сверху, где возникают максимальные растягивающие и сжимающие напряжения.В остальной части поперечного сечения, где напряжения ниже, используются ламинаты более низкого класса прочности. Метод изготовления называется комбинированным клееным клеем и обычно обозначается буквой с после обозначения класса прочности. Это позволяет более эффективно использовать материал по сравнению с использованием древесины только того же класса прочности.

В качестве альтернативы, клееный брус может быть изготовлен из ламинатов одного и того же класса прочности, и это обозначено буквой h, обозначающей однородность, после обозначения класса прочности.Клееный брус доступен в большом количестве размеров. Подробнее читайте в разделе «Диапазон».

Производство на заказ

В тех случаях, когда большие пролеты, нагрузки или другие обстоятельства определяют конструкцию, клееный брус изготавливается по чертежам и прилагаемым спецификациям в соответствии с требованиями, после консультации с инженерами-конструкторами производителя клееного бруса. Изготовленные на заказ элементы из клееного бруса доступны практически любой формы и размера, чтобы соответствовать видению архитектора и другим параметрам.

Примеры распространенных изделий из клееного бруса на заказ: изогнутые балки, наклонные балки, порталы и арки.Свяжитесь с одним из производителей клееного бруса для получения дополнительной информации.

Клееный брус имеет хорошие экологические характеристики при производстве и использовании.
Фото: Йохан Ардефорс.

Почему клееный брус?

  • Прочность — Клееный брус является одним из самых прочных строительных материалов по отношению к своему весу.
  • Окружающая среда — Сырье возобновляемое. Клееный брус можно использовать повторно или переработать.
  • Эстетическая ценность — Клееный брус — это естественно привлекательный продукт, с которым люди имеют сильную эмоциональную связь.
  • Energy — Энергопотребление при производстве клееного бруса очень низкое по сравнению с другими строительными материалами.
  • Прочность — Клееный брус лучше переносит агрессивные среды, чем многие другие строительные материалы.
  • Формуемость — Клееный брус можно изготавливать практически любой формы.
  • Стабильность размеров — Клееный брус не перекручивается и не сгибается.
  • Огнестойкость — Клееный брус сопротивляется огню лучше, чем многие другие строительные материалы.
  • Технологичность — Клееный брус можно обрабатывать и обрабатывать как с помощью простых ручных инструментов, так и механических инструментов. Отверстия и выемки можно вырезать в клееном брусе после консультации с опытным инженером-строителем.

Copperhill Mountain Lodge, Оре.

Клееный брус — будущее!

    • Клееный брус не ограничивает возможности использования деревянных строительных технологий.
    • Клееный ламинат делает клееный брус прочным и жестким.
    • Клееный брус — один из самых прочных строительных материалов по отношению к своему весу.Это означает, что клееный брус может свободно перекрывать большие расстояния.
    • Архитекторы, инженеры-строители и пользователи имеют большую свободу создавать свои собственные формы из клееного бруса, будь то конструкция дома, крыши общественного здания или деревянного моста.
    • Клееный брус — строительный материал, который оптимизирует технические свойства возобновляемого сырья — древесины.
    • Клееный брус изготавливается из отдельных ламинатов строительной древесины и обеспечивает эффективное использование материала.
    • Ламинат соединяется пальцами для получения длинных отрезков, а затем склеивается для получения желаемого размера.

.

Related Posts

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *