Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский Государственный Лесотехнический Университет

Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский Государственный Лесотехнический Университет
имени С.М. Кирова
ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ:
КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС
Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины «Основы архитектуры и строительных конструкций: конструкции из дерева и
пластмасс» для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство».
Санкт-Петербург
2014
Рассмотрены и рекомендованы к изданию научно-методическим советом Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова
«16» октября 2014 г.
Составители:
доктор технических наук, профессор Чубинский А.Н.
кандидат технических наук, доцент Федяев А.А.
Ответственный редактор
доктор технических наук, профессор Чубинский А.Н.
Рецензент
кафедра технологии лесопиления и сушки древесины СПбГЛТУ
В методических указаниях представлена программа дисциплины, методические указания по ее самостоятельному изучению, контрольные вопросы для самостоятельной проверки знаний, дан список рекомендуемой
литературы.
2
Введение
Исторически древесина является одним из основных материалов, используемых в строительстве. Её широкое применение объясняется рядом
положительных свойств, включая высокую относительную прочность, легкую обрабатываемость, малую массу, высокие теплоизоляционные свойства и др.
Бурное развитие химических технологий, создание новых видов высокомолекулярных соединений приводит ко всё более широкому применению в строительстве пластмасс, в том числе как товаров-заменителей древесины.
Правильное принятие решения о применении того или иного материала для строительства того, или иного элемента здания и сооружения возможно только на основе знаний о свойствах как древесины, так и пластмасс, о их достоинствах и недостатках, конкурентных преимуществах при
производстве и применении.
Изучение дисциплины «Основы архитектуры и строительных конструкций: конструкции из дерева и пластмасс» основывается на знаниях,
полученных студентами, в области инженерного обеспечения строительства, основы архитектуры и строительных конструкций.
Студенты заочной формы обучения, приезжающие на лабораторноэкзаменационную сессию, должны самостоятельно подготовиться к выполнению лабораторных и практических работ, курсовой работе используя
настоящие методические указания и рекомендованную в этих заданиях литературу.
К выполнению лабораторных и практических работ допускаются
студенты, успешно прошедшие тестирование по контрольным вопросам,
приведенным в методических указаниях. По результатам тестирования
студентам зачитывается контрольная работа. Успешное выполнение лабораторных и практических работ позволяет произвести необходимые расчеты и описание для выполнения курсовой работы.
3
1. Общие методические указания
Дисциплина «Основы архитектуры и строительных конструкций:
конструкции из дерева и пластмасс» изучается студентами 3-го курса, обучающихся в бакалавриате по направлению «Строительство».
Учебные занятия включают лекции, практические и лабораторные
занятия, курсовую работу. Студенты заочного обучения самостоятельно
изучают дисциплину, готовятся к выполнению лабораторных и практических работ в период лабораторно-экзаменационной сессии. Для самостоятельного изучения дисциплины следует пользоваться литературой, указанной в настоящих методических указаниях, и рекомендациями, изложенными в разделе 3 «Методические указания по изучению дисциплины». Для
самостоятельного контроля знаний студент может воспользоваться контрольными вопросами, представленными в разделе 4 «Самостоятельный
контроль знаний».
Прежде, чем приступить к изучению дисциплины, студенту необходимо ознакомиться с программой курса. В процессе работы желательно
составлять конспекты по каждой теме дисциплины на основе литературных источников. После изучения каждой темы целесообразно контролировать свои знания, отвечая на вопросы тематического содержания дисциплины. После успешного выполнения практических и лабораторных работ,
курсовой работы, контрольного тестирования студент допускается к сдаче
экзамена.
В результате изучения дисциплины студент должен:

знать основные виды конструкций из древесины, древесных
материалов и пластмасс;

знать основные свойства конструкций из древесины,
древесных материалов и пластмасс;

знать области применения конструкций из древесины и
пластмасс;

уметь проводить сравнительный анализ конструкций из
древесины и пластмасс;
4
2. Тематическое содержание дисциплины.
2.1. Лекционный курс
Тема 1. Введение
Предмет дисциплины, ее содержание и связи со смежными дисциплинами. Виды строительства. Использование древесины, древесных материалов и пластмасс в строительстве.
Объем лекционных занятий в часах: 2.
Тема 2. Виды конструкций из древесины и древесных материалов
Классификация и краткая характеристика конструкций из древесины
и древесных материалов. Требования к физико-механическим свойствам
конструкций. Характеристика свойств древесины и древесных материалов,
применяемых в строительстве. Физико-механические свойства древесины,
применяемой в строительстве. Виды и характеристика пиломатериалов.
Виды и характеристика фанеры. Виды и характеристика плит из измельченной древесины: ДСтП, МДФ, OSB. Размерно-качественные характеристики различных древесных материалов, применяемых в строительстве.
Сравнительный анализ древесных материалов для строительных несущих
конструкций.
Изделия из древесины для строительства: оконные блоки, дверные
блоки, напольные покрытия.
Классификация оконных блоков из древесины и их сравнительный
анализ. Классификация дверных блоков из древесины и их сравнительный
анализ. Классификация напольных покрытий из древесины и их сравнительный анализ.
Объем лекционных занятий в часах: 8.
Тема 3. Конструкции из пластмасс
Классификация строительных элементов и конструкций из пластмасс.
Классификация светопрозрачных ограждающих конструкций из
пластмасс. Основные классификационные признаки.
Классификация отделочных и иных строительных материалов из
пластмасс. Рекомендации по применению строительных элементов и конструкций из пластмасс.
Объем лекционных занятий в часах: 4.
5
Тема 4. Сравнительный анализ конструкций из дерева и пластмасс и областей их применения
Классификация и характеристика признаков сравнительного анализа
конструкций из дерева и пластмасс.
Области применения различных конструкций из дерева и пластмасс в
зависимости от геологических и климатических условий строительства и
условий эксплуатации.
Объем лекционных занятий в часах: 2
Заключение.
Объем лекционных занятий в часах: 2.
2.2. Практические занятия.
 Основные виды строительных конструкций из древесины: назначение, размеры, механические свойства, рекомендации по изготовлению –
6 ч.
 Основные виды строительных конструкций из древесных материалов: назначение, размеры, механические свойства, рекомендации по изготовлению – 6 ч.
 Основные виды строительных конструкций из пластмасс: назначение, размеры, свойства – 6 ч.
2.3. Лабораторный практикум.
 Исследования влияния свойств клея (поливинилацетатного, эмульсионного полимер-изоцианатного, меламинового) на качество склеивания
строительных элементов из древесины – 6 ч.
 Исследование влияния свойств древесины на механические свойства
клееного бруса – 6 ч.
 Исследование теплофизических свойств конструкций из древесины и
пластмасс – 6 ч.
2.4. Курсовая работа.
Выбор материалов для строительства с использованием метода
расстановки приоритетов.
6
Состав и общие указания по выполнению курсовой работы
Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.
В состав пояснительной записки входят:
- введение;
- исходные данные для выполнения курсового проекта;
- анализ условий эксплуатации и эксплуатационных требований к материалу для строительства (в соответствии с заданием);
- анализ физико-механических свойств древесины разных пород и
пластмасс, применение которых возможно для заданного строения;
- обоснование показателей, по которым будут сравниваться материалы;
- подготовка матриц свойств;
- разработка матриц бинарных отношений;
- разработка матриц смежности;
- определение комплексной оценки (приоритета) объекта;
- заключение;
- список использованной литературы.
Метод расстановки приоритетов и методика его применения представлены в /5/.
Пояснительная записка должна быть изложена кратко и четко, с соблюдением соответствующей терминологии. Оформление пояснительной
и графической частей курсового проекта следует выполнять в соответствии с требованиями, представленными в методических указаниях /10/.
Пояснительная записка должна быть сброшюрована и подписана исполнителем курсовой работы.
Графическая часть включает в себя чертежи общего вида строения с
указанием строительных деталей, конструкций, для изготовления которых
выбирают те или иные материалы.
Задание на курсовую работу выдает преподаватель в период установочной сессии.
2.5. Рекомендуемая литература.
1. Уголев Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение. М.: МГУЛ,
2007 – 351 с.
2. Запруднов В. И.
Основы
строительного
дела:
учебник /
В. И. Запруднов, В. В. Стриженко — М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008, — 472 с.
3. Запруднов В.И., Стриженко В.В. Механика деревянных строительных элементов и соединений конструкций: учебник для лесотехнических
вузов. — М: ГОУ ВПО МГУЛ, 2010. — 344 с.
7
4. Шмелёв Г.Н. Деревянные конструкции : учеб. пособие для студентов
вузов. Казань: КГАСУ, 2011. – 171 с.
5. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Федяев А.А. Проектирование лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств. Проектирование
деревоперерабатывающих производств: учебное пособие. СПб.: СПбГЛТУ,
2013. – 80 с.
8
3. Методические указания по изучению дисциплины
Введение. Виды конструкций из древесины и древесных материалов.
Изучение дисциплины следует начать, ознакомившись с её тематическим содержанием, целью и задачами изучения.
В рамках изучения дисциплины формируются профессиональные
компетенции студента в области строительных конструкций из древесины
и пластмасс.
Самостоятельное изучение дисциплины осуществляется на основе
знаний, полученных в процессе аудиторных занятий, а также сведений из
указанных литературных источников и иных материалов.
Основные положения дисциплины базируются на знаниях в области
архитектуры и строительных конструкций, материаловедения.
Для понимания возможных областей применения древесины и древесных материалов в строительстве студенту необходимо знать физикомеханические свойства древесины различных пород и разных древесных
материалов /1/, уметь проводить сравнительный анализ древесных материалов /2/, применяемых в строительстве (табл. 1, 2).
Студенту необходимо знать виды пиломатериалов, фанеры и древесных плит из измельчённой древесины: ДСтП, ДВП и OSB.
Пиломатериалы изготавливают из древесины хвойных и лиственных
пород. В зависимости от размеров и формы поперечного сечения основные
виды пиломатериалов производят в виде досок (ширина в два и более раз
превышает толщину), брусков, у которых ширина меньше двойной толщины, и брусьев с шириной и толщиной более 100 мм. Брусья могут быть
двух-, трех- или четырехкантными по числу пропиленных сторон.
Пиломатериалы классифицируют по породе древесины, сорту (количеству сортообразующих пороков), углу наклона волокон к кромке (радиальные и тангентальные) наличию обзола (обрезные и необрезные), а также по размерам в соответствии с ГОСТ 24454 и 2695.
Толщина хвойных пиломатериалов от 16 до 250 мм, ширина от 75 до
275, длина от 1 до 6,5 м с установленной стандартами градацией.
Пиломатериалы классифицируют также по влажности: сырые, сухие
транспортной влажности, сухие технологической (в зависимости от вида
дальнейшей обработки) влажности; по виду обработки поверхности: нестроганые (поверхность обработана методом пиления), строганые (поверхность обработана методом цилиндрического или торцового фрезерования).
К основным сортообразующим порокам и дефектам пиломатериалов
относят: сучки, трещины, ненормальные окраски и гнили, дефекты обработки, включая несоответствие точности размеров стандартам, и другие.
9
10
Таблица 1
Физико-механические свойства хвойных пород древесины
Порода древесины
Плот- Прочность при
ность, сжатии вдоль
кг/м3 волокон, МПа
Лиственница
(Larix spp)
Лиственница
(Larix sibirica)
Сосна
(Pinus spp)
Ель
(Picea spp)
Пихта
(Abies spp)
Прочность
при изгибе,
МПа
Прочность при
Прочность при
растяжении
скалывании,
вдоль волокон,
МПа
МПа
Модуль
упругости,
ГПа
Биостойкость (потеря массы
древесного образца, %, от
воздействия Coniofora
puteana)
Ядро
Заболонь
-
-
23,30
32,15
11,9
-
63,80
6,3
9,3
-
-
5,8
8,7
-
-
640
56,7
98,5
119,5
8,7
660
61,5
97,8
120,5
14,9
470
39,6
71,8
84,1
6,2
450
39,0
70,3
70,3
380
34,4
60,3
65,6
13,8
Таблица 2
Порода древесины
Береза
Осина
Ольха
Дуб
Бук
Граб
10
Физико-механические свойства лиственных пород древесины
Прочность при сжаПрочность при расМодуль упруПлотность,
Прочность при изПрочность при
тии вдоль волокон,
тяжении вдоль вогости,
кг/м3
гибе, МПа
скалывании, МПа
МПа
локон, МПа
ГПа
640
54
110
137
9,0
16,1
495
43
77
121
6,2
525
45
79
97
8,0
690
57
103
129
9,9
14,2
680
53
104
124
12,1
795
61
128
129
14,7
Требования к конструкционным пиломатериалам для несущих конструкций определяет свод правил (строительные нормы и правила).
Фанеру изготавливают путем склеивания 3-х и более слоев лущеного
шпона. В зависимости от условий эксплуатации и функционального назначения фанеру производят: общего назначения (ГОСТ 3916) повышенной
водостойкости на фенолоформальдегидных клеях (ФСФ) и водостойкую
на карбамидоформальдегидных клеях (ФК), авиационную, облицованную
строганым шпоном, декоративную (облицованную пленками на основе
бумаг, пропитанных смолами), бакелизированную, для щитовой опалубки,
для авто-, вагоно- и контейнеростроения. Фанеру изготавливают как из
лиственного шпона, преимущественно березового, так и из хвойного (преимущественно ели, сосны, лиственницы); фанеру считают изготовленной
из той породы древесины, из которой изготовлены её наружные слои.
Свойства фанеры и других клееных материалов из шпона зависят от
многих влияющих факторов: породы древесины, вида клея, конструкции
пакета шпона (его слойности и направления волокон в смежных слоях
шпона), способа нанесения клея на шпон, параметров режима склеивания,
способа и материалов для облагораживания поверхности и др.
Для каждого вида фанеры регламентированы свои размерные характеристики, так толщина всех марок фанеры находится в диапазоне от 1,0 до
30,0 мм, а фанерных плит - от 8 до 78 мм. Основные форматы фанеры:
1525x1525мм, 1830x1220мм, 2440x1220мм, 1525x3050мм.
Большеформатная фанера, один из размеров (по длине или ширине)
которой превышает 1525 мм, в большей степени соответствует требованиям строительного модуля (600 мм) и широко востребована в строительстве.
У фанеры общего назначения сорт зависит от качества и количества
сортообразующих пороков и дефектов у наружных слоев шпона (лицевого
и оборотного). Сорта фанеры обозначают двумя разделенными символами:
Е/Е, I/I, II/II, III/III, IV/IV, E/I, I/II, II/III, III/IV, E/II, I/III, II/IV, E/III, I/IV для лиственной фанеры и такими же символами, но с индексом “х”
(например Ix/IIx) - для хвойной.
Фанеру общего назначения разделяют не только по сортности, но и по
содержанию свободного формальдегида (классы эмиссии Е1 и Е2), степени
механической обработки поверхности: нешлифованная (НШ), шлифованная с одной стороны (Ш1), с двух сторон (Ш2). Требования к шероховатости поверхности (степени разрыхленности поверхности древесины) зависят не только от способа обработки поверхности, но и от породы древесины, из которой изготовлена фанера.
Для нешлифованной фанеры лиственных пород один из показателей,
характеризующих шероховатость поверхности Rm, должен быть не более
200 мкм, для хвойной - не более 320 мкм, а шлифованной - не более 100 и
200 мкм, соответственно.
11
Древесные плиты из измельченной древесины классифицируют следующим образом:
- древесностружечные плиты (particleboard), ДСтП;
- древесностружечные плиты с ориентированными крупномерными частицами (oriented strand board), OSB;
- древесноволокнистые плиты (fiberboard), ДВП:
- мягкие, ДВПм;
- средней плотности (medium density), ДВПсп (MDF);
- твердые, ДВПт.
ДСтП общего назначения (ГОСТ 10632) изготавливают на карбамидоформальдегидных смолах с классом токсичности Е1 и Е2, марок П-А и
П-Б, с обычной и мелкоструктурной поверхностью, шлифованные и нешлифованные. Плиты повышенной водостойкости в нашей стране, как
правило, изготавливают с применением фенолоформальдегидных смол.
Облицованные пленками на основе термореактивных полимеров ДСтП
выпускают трех групп качества А, Б, У (ГОСТ Р52078).
Древесноволокнистые плиты в соответствии с ГОСТ 4598 в зависимости от плотности определяют следующим образом:
- мягкие (100 – 400 кг/м3);
- полутвердые (400 - 800 кг/м3);
- твердые (не менее 800 кг/м3);
- сверхтвердые (950 кг/м3).
По Европейскому стандарту EN 622 производят плиты средней плотности (MDF), которые находят сегодня широкое применение в производстве мебели, вытесняя древесностружечные плиты, в первую очередь, для
производства фасадных элементов, т.к. MDF позволяют выполнять на их
поверхности по пласти торцовое фрезерование, формируя различное объемное изображение, что повышает архитектурно-художественную ценность изделия, её потребительские свойства.
Древесностружечные плиты с ориентированными крупномерными частицами (OSB) изготавливают из древесных частиц толщиной 0,5 - 0,9 мм,
шириной 6-40 мм, длиной до 180 мм (соотношение длины и ширины, как
правило, 3 к 1 или 6 к 1).
В Европейском стандарте EN 300 OSB делят на 4 типа в зависимости
от физико-механических свойств и влагостойкости:
OSB/1 - ограждающие панели общего назначения, используемые для
изготовления встроенной мебели, эксплуатируемой в сухих условиях;
OSB/2 - несущие панели, эксплуатируемые в сухих условиях;
OSB/3 - несущие панели, эксплуатируемые во влажных условиях;
OSB/4 - несущие панели, эксплуатируемые в тяжелом режиме во
влажных условиях.
12
Выпускают плиты форматом 1220 х 2440 мм, 1220 х 3660 мм, 915 х
1830 мм, соответствующим строительному модулю, толщиной от 6 до 38
мм. Наиболее востребованы плиты толщиной 10 -18 мм.
Изучив основные древесные материалы, применяемые в строительстве, студент переходит к освоению основных видов несущих и ограждающих конструкций из древесины, столярно-строительного погонажа.
К ограждающим конструкциям относят: настилы, плиты на деревянном каркасе, светопрозрачные ограждающие конструкции (оконные блоки
из древесных материалов), дверные блоки.
К основным несущим конструктивным элементам из древесины следует отнести: балки из древесины материалов (цельные из пиломатериалов
(брус), рис. 1, и клееные из пиломатериалов (рис. 2), клеефанерные, двутавровые балки из пиломатериалов, фанеры или OSB, рис. 3, и др.); клееные деревянные арки, деревянные рамы, деревянные фермы, рис. 4, и др.
Рис. 1. Общий вид пиломатериалов различного сечения и назначения.
Далее студенту необходимо проанализировать размерно-качественные
характеристики различных древесных материалов для несущих конструкций, их соответствие строительному модулю, требованиям свода правил
(СП) или строительным нормам и правилам (СНИП).
13
Рис. 2. Общий вид клееного бруса различного назначения и профиля.
а
б
Рис. 3. Общий вид двутавровых балок: а – с использованием пиломатериалов и OSB; б – с использованием пиломатериалов и фанеры.
а
б
в
Рис. 4. Виды несущих элементов из древесины: а – арка; б – рама; в – ферма.
14
Затем студент приступает к изучению основных видов столярностроительных изделий /3,4/: оконных и дверных блоков (рис. 5, 6), напольных
покрытий (рис. 7).
Студенту необходимо знать от каких факторов зависит выбор конструкции оконных и дверных блоков, какие древесные и недревесные материалы используют для из изготовления. Как классифицируют оконные
блоки по виду и количеству остекления, виду материала для изготовления
коробок и створок (рис. 8), виду фурнитуры.
Такой же анализ следует провести в отношении дверных блоков,
наружных и межкомнатных дверей (рис. 9).
Рис. 6. Различные виды и формы оконных блоков (пример).
15
Рис. 6. Различные виды межкомнатных дверных блоков (пример).
Рис. 7. Общий вид напольных покрытий (пример).
16
Рис. 8. Классификация оконных блоков (окон).
17
18
Рис. 9. Классификация дверных блоков (дверей) из древесины.
18
Конструкции из пластмасс
Изучение раздела студенту следует начать с уяснения областей применения материалов и изделий из пластмасс в строительстве (рис. 10). Далее последовательно изучать материалы и изделия из пластмасс.
Основными видами связующих для изготовления плит из измельченной древесины являются клеи на основе карбамидоформальдегидных, фенолоформальдегидных и меламиноформальдегидных смол. Для склеивания цельной древесины в несущих конструкциях используют фенолоформальдегидные, фенолорезорциноформальдегидные, резорциноформальдегидные, меламиноформальдегидные и эмульсионные полимеризоцианатные клеи. Студенту необходимо знать достоинства и недостатки строительных изделий и материалов, изготовленных с применением вышеперечисленных клеев, к основным показателям оценки качества которых относят не только прочность, но и водостойкость клеевого соединения. Вот почему при выборе продукции, которая может быть изготовлена с применением как водостойких, так и неводостойких клеев, необходимо руководствоваться условиями эксплуатации строительной конструкции.
Широкое применение в строительстве находят газонаполненные
пластмассы, пено-и поропласты, представляющие собой вспененные или
ячеистые пластмассы, полученные из полимеров (полистиролов, полиуретанов, поливинилхлоридов и др.).
Объемное соотношение газовой и полимерной фаз в пено- и поропластах варьирует в большом диапазоне от 30:1 до 1:10. Пенопласты содержат замкнутые, а поропласты сообщающиеся полости (поры).
Газонаполенные пластики широко используются как теплоизоляционный материал как для утепления стен домов, так и для изготовления панелей, рис. 11, 12.
Особое место среди изделий из пластмасс занимают пластиковые
окна и двери, широко применяемые как товар заменитель деревянных
оконных и дверных блоков.
19
20
Рис. 10. Применение материалов и изделий из пластмасс в строительстве.
20
Рис. 11. Общий вид сэндвич-панели из OSB с утеплителем из пенополистирола.
Рис. 12. Общий вид и структура панели элемента деревянного дома
заводского изготовления с использованием различных древесных и недревесных материалов.
21
Студенту необходимо знать и уметь правильно выбирать конструкцию
пластометаллических окон (рис. 13) в зависимости от геоклиматических
условий, понимая, что с точки зрения теплофизических свойств светопрозрачные ограждающие конструкции из пластмасс проигрывают деревянным.
Рис. 13. Основные конструктивные элементы пластометаллического оконного блока.
Сравнительный анализ конструкций из дерева и пластмасс и областей
их применения
Известно /2/, что одной из основных задач решаемых при проектировании, в том числе зданий и сооружений, является задача выбора объекта,
в нашем случае строительного материала (конструкции). Для объективного
принятия решения используются различные методы и методики. Студенту
необходимо ознакомиться с ними и научиться пользоваться одним из них,
например методом расстановки приоритетов, сущность которого заключается в попарном сравнении конкурирующих объектов с последующей математической обработкой полученных результатов.
22
Этот метод, как и другие, основан на сравнительном анализе конкурирующих объектов.
В этой связи студенту необходимо знать основные свойства, характеризующие древесину, древесные материалы и пластмассы как материалы
для изготовления несущих и ограждающих конструкций.
Зная перечень эксплуатационных и технологических свойств и их
значения для различных материалов готовиться исходная информация в
виде например табл. 3, которая используется в дальнейшем для сравнительного анализа.
Как правило строительные материалы сравниваются по размерным
характеристикам, плотности, механическим свойствам (прочности и деформативности при различных нагружениях), а также водо- и атмосферостойкости, огнестойкости, стабильности размеров при изменении температурно-влажностных условий окружающей среды, стойкости к воздействию
агрессивных сред и микроорганизмов (биостойкости).
Студент должен понимать, что выбор строительных материалов и
конструкций во многом зависит от геологических и климатических условий их эксплуатации.
В заключении студенту необходимо ознакомиться с основными
направлениями развития строительной индустрии, обратив особое внимание на необходимость широкого использования древесины для строительства не только деревянных домов заводского изготовления, но и для других видов как гражданского, так и промышленного строительства.
23
24
Таблица 3
Свойства древесных материалов для деревянного домостроения
Наименование
свойства
Толщина
Плотность
Прочность при изгибе
Прочность при скалывании*
Модуль упругости
Стабильность размера по
длине (диапазон изменения
относительной влажности
воздуха от 35 до 85 %)
Возможность применения
для наружных работ
Сравнительная биостойкость
мм
кг/м3
МПа
сосна
25-50
470
71,8
ель
25-50
450
70,3
лиственница
25-50
640
98,5
МПа
6,2
6,3
8,7
ГПа
11,9
9,3
13,8
Наименование материала
Фанера на водостойких
ДСтП на водоклеях
стойких клеях
хвойная
лиственная
9-30
3-30
6-30
450-650
550-700
600 - 700
60-80
60-100
15-25
березовая
1,0
0,14-0,75
1,5
9,0-11,0
10,0-12,0
2,5-3,5
%
0,1
0,1
0,1
0,06 - 0,07
0,06 - 0,07
-
да
да
да
да
-
средняя
средняя
высокая
высокая
Ед. измер
Пиломатериалы хвойные:
OSB/3
MDF
6-38
600 - 700
55-65
6-30
650-800
20-35
0,26-0,50
0,50 - 0,70
9,0-10,0
2,0-3,5
0,25-0,3
0,25-0,3
0,25 - 0,3
да
нет
да
нет
средняя
низкая
средняя
низкая
Примечание:
* - для фанеры: прочность при скалывании по клеевому слою после кипячения образцов в течение 1 часа; - для плит из измельченной
древесины (ДСтП, OSB, MDF): прочность при отрыве поперек пласти (растяжение перпендикулярно пласти).
24
4. Самостоятельный контроль знаний.
Контрольные вопросы
1.
Основные виды строительства.
2.
Основные направления использования древесины, древесных
материалов в строительстве.
3.
Классификация конструкций из древесины и древесных
материалов.
4.
Основные физико-механические свойства древесины.
5.
Пиломатериалы. Виды и основные характеристики.
6.
Фанера. Виды и основные характеристики.
7.
ДСтП. Виды и основные характеристики.
8.
МДФ. Виды и основные характеристики.
9.
OSB. Виды и основные характеристики.
10. Основные характеристики древесины, применяемые в
строительстве.
11. Виды основных изделий из древесины, применяемых в
строительстве.
12. Оконные блоки. Виды и основные характеристики.
13. Дверные блоки. Виды и основные характеристики.
14. Напольные покрытия. Виды и основные характеристики.
15. Классификация строительных элементов и конструкций из
пластмасс.
16. Классификация отделочных строительных материалов из
пластмасс.
17. Классификация светопрозрачных ограждающих конструкций
из пластмасс.
18. Основные виды конструкций из пластмасс, применяемых в
строительстве.
19. Виды клеев, применяемых в производстве древесных
материалов для строительства.
20. Поливинилацетатные клеи. Области применения.
21. ЭПИ клеи. Области применения.
22. Карбамило-и
фенолоформальдегидные
клеи.
Области
применения.
23. Меламиновые клеи. Область применения.
24. Механические
свойства
материалов
из
древесины,
применяемых в строительстве.
25. Теплофизические свойства конструкций из древесины.
26. Теплофизические свойства конструкций из пластмасс.
27. Теплоизоляционные материалы из древесины и пластмасс.
28. Размерно-качественные характеристики различных древесных
25
материалов, применяемых в строительстве.
29. Сравнительный анализ основных свойств конструкций из
дерева и пластмасс.
30. Влияние свойств древесины на качество формирования
клеевых соединений.
31. Методы оценки физико-механических свойств древесины,
древесных материалов, применяемых в строительстве.
32. Несущие конструктивные элементы из древесины.
33. Клееные деревянные балки. Виды и основные характеристики.
34. Клееные деревянные арки. Виды и основные характеристики.
35. Клееные деревянные рамы. Виды и основные характеристики.
36. Клееные
деревянные
фермы.
Виды
и
основные
характеристики.
37. Основные виды материалов для оконных блоков.
38. Основные виды заполнения светопрозрачной части оконных
блоков.
39. Основные виды оконных блоков в зависимости от назначения.
40. Основные типы конструкций оконных блоков.
41. Эксплуатационные характеристики оконных блоков.
42. Комбинированные оконные блоки.
43. Наружные дверные блоки.
44. Межкомнатные дверные блоки.
45. Основные виды конструкций дверных блоков.
46. Типы полотен дверных блоков.
47. Основные виды покрытий из пластмасс.
48. Основные
виды
кровельных
и
жидкоизоляционных
материалов.
49. Основные виды напольных покрытий.
50. Основные материалы для отделки стен.
51. Основные наполнители теплоизоляционных панелей.
52. Биостойкость древесных материалов.
53. Влажность древесины, её влияние на физические и
механические свойства.
54. Способы обработки поверхности древесины.
55. Основные пороки древесины.
56. Водостойкость клеевых соединений.
57. Полимерцементные материалы.
58. Применение пластмасс для систем водоснабжения и
канализации.
59. Теплофизические требования к оконным блокам.
60. Теплофизические требования к дверных блокам.
26
Список использованной литературы
1. Уголев Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение. М.: МГУЛ, 2007
– 386 с.
2. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Шагалова Т.А. Основы проектирования
предприятий. Технологическое проектирование деревообрабатывающих производств. СПб.: СПбГЛТА, 2011 – 168 с.
3. Запруднов В.И., Стриженко В.В. Основы строительного дела. М.:
МГУЛ, 2008 – 472 с.
4. Борискина И.В., Шведов Н.В., Плотников А.А. Современные светопрозрачные конструкции гражданских зданий: справочник проектировщика. Том 1
Основы проектирования. Санкт-Петербург: НИУПЦ «межрегиональный институт окна», 2005. – 160 с.
5. Страданченко С.Г., Шубин А.А. Пластмассы в строительстве. Новочеркасск: ЮРГТУ – 2004 – 216 с.
6. Чубинский А.Н., Решетняк В.Н., Шестов А.Ю. Индустриальное деревянное домостроение: Текст лекций. Спб.: СПбГЛТА, 2006. - 36 с.
7. Левинский Ю.Б., Онегин В.И., Черных А.Г., Афанасьев М.В., Казаков
Ю.Н. Деревянное домостроение. – СПб.: НП «Ассоциация деревянного домостроения», 2008. – 343 с.
8. Запруднов В.И., Стриженко В.В. Конструкции деревянных зданий. М.:
МНФРА-М – 2013 – 314 с.
9. Шмелев Г.Н. Деревянные конструкции. Казань: КГАСУ, 2011 – 171 с.
10. Чубинский А.Н., Кандакова Е.Н., Жукова А.И. Правила оформления студенческих работ и отчетов. Методические указания. - СПб.: СПбГЛТА, 2009. 48 с.
11. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Федяев А.А. Проектирование лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств. Проектирование деревоперерабатывающих производств: учебное пособие. СПб.: СПбГЛТУ, 2013. – 80 с.
27
Оглавление
Введение………………………………………………………………………..3
1. Общие методические указания…………………………………………...4
2. Тематическое содержание дисциплины…………………………………5
2.1. Лекционный курс………………………………………………………...5
2.2. Практические занятия…………………………………………………..6
2.3. Лабораторный практикум………………………………………………6
2.4. Курсовая работа…………………………………………………………..6
2.5. Рекомендуемая литература……………………………………………..7
3. Методические указания по изучению дисциплины…………………...9
4. Контрольные вопросы……………………………………………………25
Список использованной литературы……………………………………..27
28
Анатолий Николаевич Чубинский
Артур Александрович Федяев
ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ:
КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС
Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины
«Основы архитектуры и строительных конструкций: конструкции из дерева и пластмасс» для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01
«Строительство».
29