Склеивание строганых досок

Природные недостатки древесины устраняются: 1) распиловкой свежесрубленных бревен (прежде чем они успеют подсохнуть и покрыться «солнечными» трещинами); 2) тепловой стерилизующей сушкой досок; 3) острожкой досок с приведением их в плоскость и в точный размер; 4) монолитным склеиванием сухих строганых заготовок и 5) защитной обработкой с гидрофобным покрытием изделия.

В этот ряд технологически необходимых операций можно было бы включить еще пропитку досок антисептиками или антипиренами, предшествующую склеиванию. Однако рекомендовать эту дополнительную операцию, как правило, нельзя. Пропитка антипиренами и антисептиками ведет к ослаблению клеевого шва. Необходимость строгания поверхностей досок непосредственно перед склеиванием их приводит к непроизводительной потере значительной части пропиточного состава и, главное, эта дорогостоящая дополнительная операция здесь вообще не нужна: в клееной древесине при соблюдении технологических правил исключена возможность последующего образования усушечных трещин; в процессе стерилизующей тепловой сушки устраняется опасность последующей активизации внутренних очагов биологической порчи древесины (если они проникли в толщу пиловочника еще в лесу, через табачные сучки, скрытые ходы древоточцев и т. п.).

Конечно, даже при выполнении этих требований в пакете, склеенном из толстых досок, все же могут появиться сердцевинные трещины, особенно если при раскладке досок сохранено природное расположение годовых слоев, имевшееся в бревне до распиловки его (рис. 12, а и б).

Рис. 12. Склеивание сухих строганых тонких досок (г). При раскладке склеиваемых досок рекомендуется «согласное> расположение годовых слоев (в и г) в целях предотвращения растрескивания, свойственного природной древесине (а и б)


Рис. 13. Пример повышения несущей способности клееных балок путем целесообразного отбора пиломатериалов (унифицированного сортамента) по порокам древесины; рекомендуется: b= h1 и bст = 2δ


Рис. 14. Примеры компоновки поперечной структуры многослойных клееных балочных (а), арочных (б) и стоечных или свайных (в) деревянных конструкций

Во избежание такого растрескивания клееной древесины СНиП I-B. 13-62 и др. требуют, чтобы для прямолинейных клееных элементов конструкций применялись доски толщиной не более 50 мм; для гнутых клееных элементов — толщиной не более 40 мм и не более 1/300 радиуса кривизны. Кроме того, в целях уменьшения наиболее опасных, растягивающих усушечных напряжений рекомендуется «согласное» расположение годовых слоев (рис. 12, в и г); при этом клеевой шов в основном работает не на отрыв, а на менее опасные напряжения сдвига. В производственных инструкциях должно содержаться простое требование, чтобы во всех слоях ядровую древесину располагали сверху (т. е. в сжатой зоне балочных конструкций), а заболонную — снизу (т. е. в растянутой зоне).

Чем тоньше склеиваемые доски, тем быстрее они просушиваются и тем однороднее структура многослойной клееной древесины. Вместе с тем, однако, увеличиваются и трудоемкость изготовления конструкции, и расход клея, и потеря древесины. При этом, следовательно, еще большее значение для экономики производства многослойных клееных элементов приобретает эффективное использование отходов.

Путем рациональной компоновки структуры можно не только «осреднять» прочностные и деформационные свойства многослойных клееных элементов, но и совершенствовать их.

Даже в простейших видах клееных балок двутаврового профиля (рис. 13) можно существенно повысить действительную несущую способность конструкции путем отбора для растянутых элементов (I категории*) первосортных досок в количестве 1/4 или 1/3 от имеющихся на складе. Остальные 3Д или соответственно 2/3 от общего количества досок должны быть использованы в сжатом поясе (II категории *) и в стенке из досок (III a категории *). В частности, для конструкции балок, изображенных на рис. 13, во всех отношениях целесообразно применять стенки из двух досок. В процессе изготовления таких балок, воспринимающих часть нагрузки полками нижнего пояса, целесообразно пользоваться гвоздевым прессованием, поскольку, работая на выдергивание, гвозди снимут с нижнего клеевого шва часть отрывающих напряжений. При этом влажность древесины во время сборки обязательно должна быть ниже наименьшей эксплуатационной влажности.

На рис. 14 приведены основные виды компоновки многослойной структуры элементов несущих клееных конструкций балочного и арочного типов. При такой структуре даже из маломерных пиломатериалов могут быть склеены прямолинейные и криволинейные брусья любых требуемых размеров.

Примером использования многослойных клееных деревянных конструкций для покрытий больших пролетов может служить возведенное в г. Генте (Бельгия) в 1964 г. арочное покрытие крытого рынка пролетом около 100 м (рис. 15). Трехшарнирные арки состоят из полуарок кругового очертания постоянного сечения (200X31 см).

Рис. 15. Арочное покрытие пролетом около 100 м для рынка, построенного в г. Генте (Бельгия) в 1964 г. (фотоснимки «Luc de Rammelaere and Hempel)
a — доставка двух полуарок весом по 16 т к месту строительства из района расположения деревообрабатывающего предприятия; б — монтаж клееных прогонов (пролетом 14 м) и пространственное крепление арок металлическими связями

* См. СНиП I-B. 13-62, п. 3.8 и табл. 15.