Конструкции из дерева и синтетических материалов: Учебное пособие по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебное пособие разработано согласно  СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» и СТО 36554501-002-2006 «Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета». В нем даны теоретические сведения, а также рекомендации по проектированию и расчету деревянных конструкций, необходимые для выполнения курсового проекта и подготовки к экзамену студентам специальности «Промышленное и гражданское строительство».

Цель изучения курса «Конструкции из дерева и пластмасс» состоит в том, чтобы будущий специалист приобрел знания в области применения в строительстве деревянных конструкций, использования методов их расчета, конструирования и контроля качества конструкций различных типов, умел обследовать состояние сооружений, рассчитывать и контролировать несущие ограждающие конструкции с учетом технологии их изготовления.

1. ДЕРЕВО КАК КОНСТРУКЦИОННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ, ЕГО СВОЙСТВА, ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ

1.1. Применения древесины в строительстве

Научно-технический прогресс вызывает непрерывный рост потребления сырьевых ресурсов. Реальной стала угроза исчерпания ряда природных ресурсов и актуальной - необходимость пересмотра структуры их потребления. Этим продиктована направленность современной экономической политики на рациональное и бережное использование сырьевых ресурсов.

Лесные (органические) ресурсы в отличие от природных (минеральных) – нефти, угля, руды, щебня, гравия и др., при соблюдении определенных условий их использования, восстановимы. Этим в значительной степени объясняется их ценность для строительства. Леса – одно из ценнейших природных богатств нашей страны. Преобладающими породами являются хвойные: лиственница, сосна, ель, пихта, кедр.

Россия, Канада, США - три державы, наиболее богатые хвойной древесиной. Однако использование ими дерева в строительстве различно. Если в США при широкой номенклатуре материалов, заменяющих дерево, доля применения древесины в структуре строительных материалов составляет 13 %, то в России применение дерева в строительных конструкциях не превышает 5 % (т.е. в 2,6 раза меньше). Даже в сельскохозяйственном строительстве, где использованию дерева благоприятствует отсутствие значительных нагрузок, лесоматериалы, как правило, применения не находят, хотя основной контингент зданий – холодные с влажностью воздуха в помещениях не более 60 %, что предохраняет древесину от заражения и гибели. К ним относятся склады для хранения зерна, химикатов, сельскохозяйственной техники и др. Подсчитано, что применение лесоматериалов и эффективных конструкционных материалов на основе древесины позволит снизить расход сборного железобетона и стали в сельскохозяйственном производственном строительстве на 30-40 %, что в четыре раза сократит объем перевозок в расчете на 1 м³ железобетона.

Проблема возвращения дерева в число ведущих конструкционных материалов в строительстве является комплексной. Решать ее следует, начиная с изменения психологического подхода к использованию древесины и, вообще, отношения к лесу.

Дерево в качестве строительного материала применялось с древнейших времен. Этому способствовало наличие лесов, легкость обработки и транспортировки деревянных элементов к месту строительства, кроме того, древесина обладает хорошими конструкционными качествами: значительной прочностью и упругостью при сравнительно небольшой массе. С давних пор основной конструктивной формой деревянных сооружений стал сруб, который выполняется из горизонтально расположенных бревен, соединенных врубками, шипами и другими видами соединений, что требовало большой квалификации плотников.