Как делается клееный брус: Как производят клеенный брус для деревянных домов

Как производят клеенный брус для деревянных домов

Вопрос о собственной жилплощади возникает рано или поздно у каждого человека. Волнует эта проблема и меня в том числе. Недавно, побывав на одной выставке посвященной строительству дома я заинтересовался вопросом, из чего и как делаются стройматериалы для простого деревянного домика, который по цене доступнее, чем самая дешевая однушка в столице. Я договорился с заводом Good Wood об экскурсии на производство, и на днях выяснил как это делается.

Сегодня в специальном репортаже для kak_eto_sdelano мы посмотрим как производят брус из которого строят современные деревянные дома.

Все начинается с того, что на завод поступают вот такие пакеты с деревянными досками. Специалист производства перед началом производственного цикла проверяет каждый такой пакет на соответствие качеству. Выборочно проверяются доски и после подтверждения качества они отправляются на первый этап. Если процент дефектов и сучковин на заготовках превышают допустимые нормы, то такой пакет отправляется обратно поставщику.
Сырье, из которого будет сделан брус — из сосны и ели.

Территория завода не маленькая, вдалеке можно видеть строящийся корпус, в котором будет производится больше заготовок чем в остальных цехах.

После того, как доски выбраны, они собираются в сушильный пакет — набор из заготовок, который будет помещен в сушильную камеру. Доски предварительно перетягивают такой лентой, чтобы в процессе сушки они не деформировались.

На производстве 6 сушильных камер объемом до 75 куб.м.

Заглянем внутрь.

Пакеты с досками находятся в камере 6-8 дней, при температуре 65-68 градусов. Сушильная камера снабжена датчиками влажности воздуха, температуры, чтобы следить за правильной технологией сушки досок.

Это фото свежесклеенного не обработанного бруса, здесь можно видеть, как из досок разного размера делают единый прочный брус. О нем я расскажу далее.

Но вернемся к производству. После сушки пакет с досками попадает в цех.

Здесь он проходит через станок, который строгает доску со всех четырех сторон. На этом этапе рабочие проводят визуальный контроль, каждая доска заново проверяется на наличие дефектов и сучковин. Тут же определяется какие доски пойдут на внутреннюю и внешнюю сторону будущего бруса. Более красивые доски, с меньшим количеством сучковин идут на внешнюю сторону.

Как я говорил, доски из которых делается брус из сосны и ели. Так как они схожи по структуре волокон, их можно без особых проблем склеивать друг с другом. И еще информация для наблюдательных — доски ели и сосны можно отличить по сучковинам — у сосны они крупнее, чем у ели.

Далее, доски склеивают. Здесь аппарат был отключен потому можно на фото из соседнего цеха увидеть склеивающий аппарат в работе.

Вот таким дождем клей покрывает доску с одно стороны.

Лишнее убирается валком. В зависимости от каждого индивидуального заказа брус делают/склеивают из нескольких досок различной длины и ширины. Чуть не забыл сказать — на производстве не делают впрок брус. Его изготовление начинается только после того, как клиент заказал дом (уже подготовил фундамент) или отдельные детали.

Клей используемый в производстве прошел сертификацию на безопасность и не содержит формальдегидов и опасных для человека веществ.

В этой бочке отвердитель, который смешивается с клеем непосредственно перед склейкой.

После того, как доски смазаны клеем и правильно уложены, они помещаются под пресс, в котором находятся 40 минут. Затем их вынимают и они «отдыхают» еще два часа до того, как попадут на следующий этап.

Далее заготовки передвигаются на следующий этап, но перед этим заготовка бруса опять проходит через станок, который обрабатывает его с четырех сторон.

Так выглядит брус после профилирования, но и это еще не все. Как видите торцы неровные, и брусья не нарезаны на нужные детали.

Кстати, точность нарезки профиля определяется такими лазерными датчиками.

Попробовал прожечь свой блокнот, но почему-то не получилось.

Еще одна приятная деталь — кулер с прохладной водой. Очень нужная вещь на производстве.

Но мы отвлеклись. Далее брус попадает на станок, который обрезает торец и…

нарезает чашу — углубление в брусе, необходимое для поперечной сборки. Чаша, кстати, единственное место, которое будет обложено утеплителем. При сборке стен дома утеплитель не используется, только в местах стыка.

Ну, вот и готовы детали для дома. Торцы обрабатываются торцевым герметиком.

А это уже готовый пакет для дома. Таких для одного дома будет несколько.

Каждая деталь маркируется бумажкой со штрих-кодом, в котором содержится вся информация о брусе, вплоть до того, где он должен быть уложен в доме.

И еще одна деталь: после подготовки каждой такой партии для отдельного проекта, делаются контрольные срезы, которые потом исследуются в заводской лаборатории на соответствие качеству. Срез нагревается и охлаждается до определенной температуры в течении 50 циклов, которые имитируют зиму и лето, то есть теоретически дом из такого бруса может простоять 50 лет.

За процессом следит и камера, которая, как мне сказали показывает процесс производства онлайн посетителям сайта завода.

делаем своими руками в домашних условиях, технология производства бруса из досок и дерева. Чем склеить? Оборудование

В процессе отделочных работ нередко используют клееный брус. Такой высокотехнологичный продукт можно приобрести в специализированных магазинах или сделать самостоятельно. Данный материал отличается лучшей устойчивостью к механическим воздействиям и нагрузкам. Сегодня мы поговорим о том, как изготовить такую клееную основу.

Как делают на производстве?

Клееный брус делают на производстве в несколько отдельных этапов. Технология изготовления включает в себя несколько стадий.

• Сортировка дерева. Прежде всего, отбирают наиболее подходящую древесину из всего ассортимента для дальнейшей обработки. Выбранный материал разделяют на отдельные группы в зависимости от типа, сорта, размера и других важных характеристик.
• Просушивание. На этом этапе производства отобранный материал размещают в специальных сушильных камерах, которые оснащаются особыми механизмами. В них пиломатериалы просушиваются до выставленных заранее значений.
• Формирование заготовок. Данная стадия объединяет два процесса: просушенный пиломатериал отправляется на специальные станки, где удаляются все неровности и прочие дефекты с поверхности, а также происходит нарезка древесины на ламели, которые впоследствии сращиваются по длине. Чаще всего это делается с использованием ЧПУ.
• Склеивание. Далее все полученные заготовки смазываются особым экологически чистым клеевым составом, затем поверхности присоединяются друг к другу, их прижимают при помощи мощной установки с прессом. Клей будет проникать во все поры пиломатериала, прочно скрепляя материал между собой.
• Профилирование. Заготовки бруса нарезаются по длине и тщательно строгаются. Позже они снова отправляются на станки, где в материале вырезаются необходимые замковые элементы.
• Упаковка. На заключительном этапе производства готовый клееный брус упаковывают, чтобы защитить его от загрязнений и возможных механических повреждений.

Чем можно склеить?

Для того чтобы соединить древесные поверхности между собой в процессе изготовления, можно использовать различные клеевые составы. Существует несколько наиболее популярных среди производителей смесей: полиуретановая, меламиновая, резорциновая, EPI. Клей следует подбирать, учитывая скорость высыхания, токсичность, расцветку. Качественный состав должен равномерно распределяться на деревянной поверхности, быстро отвердевать.

Помните, что в условиях повышенной влажности используется только полиуретановая масса.

Как сделать своими руками?

Клееный брус можно сделать и самому в домашних условиях. Для начала нужно подобрать подходящий для этого материал. Можно взять практически любую деревянную основу любой породы. Самым экономичным является хвойный вариант обрезного типа. Лучше всего подобрать уже готовые доски, чтобы не делать распил материала. Для формирования профилированного бруса рекомендуется использовать лиственные породы древесины с красивой и необычной текстурой. Можно также взять комбинированный материал с лицевой частью, сделанной из редкой породы дерева.

Когда основа будет подобрана, можно начинать изготавливать конструкцию. Наиболее эффективный результат сможет дать специальная сушильная камера. Но место для процедуры допустимо оборудовать и в гараже. Нередко влажный пиломатериал помещают под навесы либо в хозяйственные постройки. Сушка в естественном виде будет длиться несколько месяцев. Для сушки иногда используют и простой вентилятор или обогреватель. Но в любом случае помещение, в котором находится древесина, должно хорошо проветриваться.

Дерево лучше заранее огородить от воздействия ультрафиолетового излучения.

При сушке материал лучше укладывать в горизонтальном положении. По высоте ряды нужно разделить при помощи специальных прокладок одного размера. В качестве таких прокладок чаще всего берутся высушенные небольшие бруски, они должны быть уложены перпендикулярно слою. В процессе сушки необходимо регулярно проверять уровень влажности древесного материала. Когда он достигнет 10-13%, дерево можно будет использовать для дальнейшей обработки. Контроль за уровнем влажности лучше осуществлять при помощи влагомера.

Далее производится заготовка ламелей и подготовка конструкций к склеиванию. Для оборудования подходящего места для обработки понадобится строгальный аппарат, а также циркулярная пила. Сращивать дерево по технологии шип-паз не рекомендуется. При помощи строгального станка формируют ламели нужной формы, после этого создают торцевые части циркулярной пилой (припуск должен составлять 50 миллиметров). Затем проводится сортировка на внутренние и лицевые элементы.

Позже осуществляют сборку. Для того чтобы предотвратить возможное смещение деталей, можно воспользоваться специальными шпоночными соединениями. Место под шпонку формируют в центральной части. Профессионалы рекомендуют на лицевую часть укладывать материал с более четким природным рисунком. Далее можно приступить к склеиванию готовых частей. В домашних условиях допустимо воспользоваться любым подходящим клеем для дерева. Лучше отдать предпочтение экологичным составам.

Склеивание надо проводить при комнатной температуре в проветриваемом помещении. На один кубический метр должно приходиться примерно 10 литров клеевого состава. Ламели следует складывать в установленном порядке. Клеевой раствор лучше наносить специальной кистью. Толщина слоя не должна быть меньше 2-х миллиметров. Собранную полную конструкцию скрепляют с помощью струбцин винтового типа. Они должны располагаться на расстоянии 40-45 см друг от друга. Под крепежи лучше положить дополнительные прокладки, изготовленные из многослойной фанеры.

В инструкции к клею должен указываться период, в течение которого масса полностью сможет затвердеть. После проведения процесса склеивания при помощи строгального агрегата убираются все образовавшиеся излишки состава. Брусу еще раз придают заданные нужные размеры.

Для финишной чистовой обработки стоит использовать шлифовальную машинку либо наждачный материал. После этого проводится профилирование и заключительное торцевание готовых конструкций. Для нарезки профильных элементов преимущественно используется фрезерный станок. При наличии специальных насадок можно сформировать профиль даже самой сложной формы.

Пазы для самодельной конструкции можно выпиливать при помощи пилы. При проведении финишного торцевания образцам придают необходимые размеры, торцы обрабатывают с помощью шлифовальной машинки либо наждачного материала. Сделанный профилированный клееный брус в конце декорируют древесным специальным маслом и морилкой. Иногда такие поверхности искусственно «старят» при помощи особых пигментов, можно сделать красивую имитацию рельефа.

Брус, который предназначается для оформления внешней отделки, нужно дополнительно пропитать влагостойкими и антисептическими средствами. Данные составы позволят продлить срок службы деревянных конструкций.

В следующем видео представлено производство клеёного бруса для строительства домов.

как изготовить клееный брус своими руками.

Самостоятельное производство клееного бруса позволяет решить множество проблем в доме, начиная с ремонта или реставрации мебели, и заканчивая крупными строительными или отделочными работами. Мне могут возразить, зачем клеить брус самому, если можно купить готовый? Отвечаю: не всегда клееный брус нужен в больших объемах, особенно при мелких работах, не всегда можно купить брус нужного размера, обычно продают брус стандартных размеров.

На самом деле почти невозможно купить брус с необходимыми параметрами. Например, если нужен крепкий брус (как конструктивный элемент), но при этом внешние поверхности бруса должны быть мягкими (например, будут подвергаться обработке: резьба по дереву, рельефная отделка и т. д.). Эта статья поможет вам научиться изготавливать клееный брус самостоятельно.

Несколько важных замечаний

1. Правильно изготовленный клееный брус по своим конструкционным, механическим и прочим параметрам превосходит цельный брус, изготовленный из того же дерева и с такими же размерами.
2. Современные клеевые составы для дерева, в случае их правильного применения, позволяют получить клеевой шов более прочный, чем само дерево. Я как-то хотел оторвать приклеенный брусок к столешнице. Дело кончилось тем, что сам брусок расщепился по длине, но в месте клеевого соединения не отстал ни на йоту.
3. Во многих случаях (в том числе в домашних условиях городской квартиры) изготовить клееный брус можно без использования специального дорогостоящего инструмента, если для его производства использовать покупные детали (половые рейки, доски).

Прежде чем перейти непосредственно к технологии изготовления клееного бруса, рассмотрим некоторые определения.

На рисунке ниже показаны основные детали клееного бруса и способы их соединения. На самом деле способов соединения много больше, но на рисунке указаны наиболее простые в изготовлении в домашних условиях. Важным условием для бруса является взаимное расположение годовых колец, ламели должны быть склеены таким образом, чтобы их взаимное расположение в изготавливаемом брусе было разнонаправленным у смежных ламелей. В этом случае, брус будет наименее подвержен короблению.

Технология изготовления клееного бруса в домашних условиях

Необходимые инструменты (перечень инструмента, конечно, зависит от того, какой брус вы хотите изготовить):

• Ножовка или двуручная пила
• Струбцины
• Строгальный инструмент (рубанок, электрорубанок, циркулярная пила)
• Фрезерный станок (циркулярная пила со сменяемыми фрезами), желательно, но не обязательно
• Шлифмашинка ленточная, желательно, но не обязательно
• Кисти малярные, щетки волосяные, синтетические
• Разметочные инструменты (рулетка, стальная метровая линейка, угольник и т. д.).

На фото представлен инструмент, без которого точно не обойтись (набор струбцин).

Необходимые материалы:

• Пиломатериалы (доски, брус, рейки)
• Клей по дереву или универсальный
• Растворитель 646 (ацетон) — для обезжиривания.

Технология изготовления клееного бруса будет рассмотрена на примере производства клееного бруса для изготовления оконных коробок дома.

Требования к исходному материалу. Применяемый пиломатериал должен быть сухим и здоровым. В данном случае я использовал брус из сосны и лиственницы (100 на 100 мм), который хранился под навесом, т. е. естественной сушки.

Нарезаем заготовки нужной длины, с припуском по 5 см с каждой стороны.

Отбираем три заготовки (ламели) для изготовления одного бруса. Что важно? Так как на первом этапе строгаются и фугуются только те канты (стороны) у ламелей, которые подлежат склеиванию, в которых будет выбираться паз, то необходимо заранее определить взаимное расположение ламелей таким образом, что бы рисунок годовых колец был разнонаправленным. Для соединения ламелей использовал соединение на шпонку. После острожки склеиваемых сторон, выбираем паз у крайних ламелей с одной стороны и у средней ламели два паза (по двум сторонам). По размерам пазов на циркулярной пиле делаем заготовки для шпонок.

После изготовления всех деталей будущего блока, для предварительной оценки, подгонки собираем брус на «сухую», без клея.

Подготовка склеиваемых поверхностей важная операция. В зависимости от применяемого клея порядок подготовительных действий может меняться (см. инструкцию на упаковке клея). Но основные операции, как правило, все же однотипны. Обычно необходимо:

• Сопрягаемые поверхности обработать наждачной бумагой или, что удобнее, шлифмашинкой.
• Обеспылить поверхность щёткой или пылесосом.
• Обезжирить (я использовал растворитель 646 и кисть), дать просохнуть.
• Все изготовленные детали (места стыков) обработать огнебиозащитой, за два раза с промежуточной сушкой.

После выполнения этих операций можно приступать к склеиванию бруса.

Склеивание бруса

Склеивание бруса процесс наиболее ответственный. Здесь особо важно правильно выбрать клей. Т. е в зависимости от того, где (на улице, в помещении) в каких условиях (влажность, температура) будет использоваться будущее изделие, а также в зависимости от требований к внешнему виду клеевого соединения (цвет клея) необходимо выбирать соответствующий клей. Сейчас на рынке проблем с выбором клея практически нет.

Технология склеивания зависит от выбранного клея и обычно также указывается на упаковке. Как видно на фото, клей имеет жёлтый цвет (вопрос цвета для меня не был принципиальным), клей предназначен для использования при наружных работах, по дереву, рисунок годовых колец у бруса разнонаправленный. Дефекты и сколы по краям бруса будут удалены при чистовой обработке бруса. После склеивания для сжатия и фиксации склеиваемых деталей я использовал струбцины.

Сушка клеевого соединения должна выполняться в соответствии с рекомендациями производителя клея. Как правило, необходимо соблюсти следующие условия:

• Следует избегать прямого воздействия на изделие солнца и воды (я, к примеру, сушил под навесом)
• Соединяемые детали должны быть сильно прижаты по склеиваемой плоскости
• Время сушки должно быть выдержано в соответствии с рекомендациями производителя.

Упомяну еще одну нестандартную (необязательную) операцию. С учётом того, что клееный брус создавался для изготовления оконных блоков, а силовые воздействия при выполнении конопатных работ при монтаже оконных блоков — не маленькие. Решил дополнительно усилить конструкцию бруса установкой на шканты. Шканты использовал самодельные из дуба, диаметром 22 мм, с использованием в нижней части шканта отверстия под конусный клин (шкант встаёт в распор на клин — при забивании). Сначала засверлил отверстия. Шканты и конусный клин сажал на клей. Забивал шканты кувалдочкой.

Завершающие операции при изготовлении клееного бруса

Тщательно просушив изделия, окончательно обрабатываем клееный брус. В частности, строгаем брус. При строгании нужно выдержать одинаковые размеры для всех брусьев, размеры бруса в чистоте (в сечении) — 90 на 275 мм. Далее обрабатываем склеенный брус со всех сторон огнебиозащитой, два раза.

Готовый склеенный брус представлен на фото ниже (вид с торца и вид сбоку).

Замечание

Что бы не зацикливаться на слове БРУС, нужно добавить, что данная технология вполне применима при изготовлении и других деталей. Я, например, для изготовления столешницы для компьютерного стола использовал покупную половую доску, из которой и клеил щит.

Совет: При изготовлении небольших заготовок (для ремонта мебели) или небольших конструкций (навесные полочки, ящички) когда делать пазы или четверти несподручно, или у вас нет такой возможности, часто склеивание делают на гладкую фугу. В этом случае, для более надежного склеивания и фиксации, очень поможет набор центровых маркеров. Советую купить. Купить маркеры можно в строительных магазинах, стоят они копейки, а помогают замечательно. Крупные маркеры, на фото справа, самодельные, выточенные на токарном станке, используются при более крупных работах.

Буду рад, если статья окажется вам полезной!

видео-инструкция по монтажу, особенности горизонтально-клееного материала, используемого клея, перил, дуплексов, особняков, установки проводки, цена, фото

Все фото из статьи

Клееный брус имеет очень широкую сферу использования в строительстве и мебельном производстве благодаря своим высоким эксплуатационным качествам. Примечательно, что его можно изготовить даже в домашних условиях своими руками. Об этом и пойдёт речь далее.

Горизонтально клееный брус – превосходный строительный материал

Общие положения

В первую очередь следует понимать, что собой представляет клееный брус. Это набор тщательно отобранных, подготовленных и склеенных между собой ламелей. Наличие застывших клеевых прослоек значительно меняет технические характеристики изделия в сравнении с цельными образцами. Давайте ознакомимся с основными отличиями.

Преимущества

• Увеличение показателя прочности до DIN 1052, гарантирующее высокую надёжность собранной мебели;

Перила из клееного бруса выдержат колоссальные механические нагрузки

• Снижение теплопроводности, которое наглядно отображает следующая таблица:

Особняк из клееного бруса не нуждается в дополнительном утеплении

• Уменьшение напряжённости древесины и, как следствие, усадки возведённого здания до практически не ощутимых одного или двух процентов;
• Повышение влагостойкости, исключающее начало процессов гниения и распространения плесени.

То есть, мы видим устранение практически всех возможных недостатков простых цельных деревянных изделий. Но о паре «подводных камней» также стоит знать:

Недостатки

• Относительно высокая цена. Но ведь за качество стоит платить, к тому же вы сэкономите на отсутствии утепляющих материалов, а если ещё сделать клееный брус собственноручно, то повышение стоимости выйдет и вовсе незначительным;
• Возможное понижение экологичности вследствие применения некачественного клея.

Совет: при осуществлении клейки ламелей в домашних условиях очень внимательно отнеситесь к выбору клея соответствующего качества.
Это позволит сохранить необходимый уровень экологической чистоты готового изделия.

Клей для клееного бруса на акриловой основе

Ход работ

Инструкция, конечно же, начинается с подготовительных этапов.

Этап №1: подготовка необходимого инструмента

Вам понадобятся:

• Ножовка для резки заготовок;

Совет: при наличии возможности рекомендуется использовать электрический лобзик для дерева.
Он значительно упростит и ускорит работу.

• Струбцины. Это чуть ли не самые важные инструменты, которые заменят вам в домашних условиях заводской пресс;

Фото набора струбцин

• Рубанок и шлифовальная машинка для обработки древесной поверхности;
• Кисти для нанесения клея;

Плоские кисти различных размеров

• Рулетка и другие, необходимые для нанесения разметки, приспособления.

Пример подходящей строительной рулетки

Этап №2: подготовка необходимых материалов

• Древесина в виде досок, цельного бруса или реек, в зависимости от того, в какой области вы планируете использовать готовые изделия;
• Клей, который может быть следующих видов:

• Ацетон с целью осуществления обезжиривания склеиваемых поверхностей.

Образец бутылки с ацетоном

Этап №3: создание ламелей

Ламель в данном случае – это одна из склеиваемых частей изделия, соединение которых можно осуществлять одним из следующих методов:

Способы осуществления стыковки ламелей

Совет: при этом старайтесь, чтобы рисунок годовалых колец был направлен в различные стороны.
Это позволит уменьшить эффект коробления.

Для примера возьмём три бруска сечением 100 на 100 мм и будем осуществлять соединение на шпонку.

Для этого:

• Обрезаем каждый пиломатериал до нужной нам длины;

Распилка заготовок

• Строгаем и шлифуем те стороны, которые будут склеиваться;
• Далее у боковых ламелей выбираем паз с одной стороны, а у средней с обеих;

Ламели с выбранными пазами и вставленными ламелями

• Соединяем все элементы на сухую и при необходимости дорабатываем их для более качественной стыковки.

Соединённые элементы

Если вы в дальнейшем планируете применить готовое изделие для монтажа внутренних перегородок в доме, то есть смысл создать дополнительный паз для прокладки проводки.

Проводка в клееном брусе отлично маскируется

Этап №4: предварительная обработка

Чтобы склейка прошла идеально обрабатываем сопрягаемые плоскости:

• Выполняем шлифовку шлифовальной машиной;

Процесс шлифовки

• Устраняем весь собравшийся мусор и древесную пыль с помощью щётки или пылесоса;
• Тщательно обезжириваем ацетоном и оставляем заготовки просохнуть;
• Наносим слой антисептика и снова ждём высыхания деревянных поверхностей;

Пример подходящего антисептика

Пример подходящего антипирена

Таким образом, мы получаем гладкие, чистые, защищённые от сырости и возгорания древесные поверхности, готовые к дальнейшим операциям.

Этап №5: склеивание

Теперь переходим к выполнению наиболее важной задачи:

• Разводим клей в соответствии с инструкцией на упаковке в удобной чистой ёмкости;
• Макаем в получившуюся смесь кисть, после чего тщательно обрабатываем ею подготовленные плоскости;
• Вставляем в пазы шпонки и также наносим на них клей;
• Далее соединяем все элементы и крепко стягиваем их струбцинами, после чего оставляем изделия до момента полного застывания клеящего раствора в сухом месте, не подверженном прямому воздействию солнечных лучей.

Промазанные клеем и зажатые струбцинами ламели

Этап №6: окончательная обработка

После того, как изделие полностью высохнет, выполняем финишные операции:

• Строгаем и шлифуем получившийся брус со всех сторон;
• Пропитываем антисептиком и антипиреном;
• После просыхания можем использовать по назначению.

Готовый клееный собственноручно брус

В некоторых случаях для повышения прочности соединения можно использовать специальные шканты, которые вставляются в заранее просверленные отверстия и скрепляют ламели.

Дополнительная фиксация шкантами

Заключение

Клееный брус очень надёжный, тёплый и простой в эксплуатации строительный материал. Единственный его существенный недостаток – это достаточно высокая стоимость. Но, во-первых, за качество следует платить, во-вторых, можно существенно сэкономить, выполнив склеивание собственными силами. Примечательно, что некоторые технические параметры самодельного изделия при этом могут оказаться даже лучше, чем у заводского.

Готовые дуплексы из клееного бруса

Видео в этой статье сможет ознакомить вас с некоторой дополнительной информацией, имеющей прямое отношение к изложенной выше теме. Пробуйте, и у вас всё выйдет.

Механические свойства клееного бруса с различными схемами сборки

Секция клееного бруса со слоями различных 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 выгодна для задержки появления первой трещины на балке из клееного бруса. Было предложено уравнение кажущейся жесткости клееного бруса на изгиб, 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 имеет небольшое влияние 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 применяется в деревянных конструкциях.Этот материальный продукт известен как материал, склеенный из отдельных кусков дерева путем соединения пиломатериалов встык, край к краю и лицом к лицу [1]. По сравнению с пиломатериалами, клееный брус может иметь более длинные пролеты и переменное поперечное сечение в зависимости от конкретных применений [2–7]. Кроме того, встречающиеся в природе дефекты, снижающие прочность, рандомизируются по объему структурного компонента. Появление клееного бруса в корне решило проблему несоответствия древесины инженерным требованиям по размеру и дефектам.Следует отметить, что конструктивные элементы из клееного бруса чрезмерно рассчитаны на прочность из-за режима его хрупкого разрушения. Важной особенностью клееного бруса является то, что склеивание пластин может привести к получению секций с большей 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 на изгиб.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 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 ламинаты.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 были охвачены 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 клееного бруса, испытанные в этом исследовании, были изготовлены с использованием шести сортов пластин 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 приведены в Таблице 1. Эпоксидная паста для склеивания имела модуль упругости с пределом прочности на разрыв 23 –26 МПа и предел прочности на сдвиг 13–16 МПа, которые предоставляются поставщиками.

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 по три образца, в этом случае 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 под 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 датчиков деформации были размещены на каждой пластине в середине пролета секции 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 ТС _Т -21, разрыв нижней пластины 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. Это причина того, что напряжение сдвига между пластинами не учитывается в исследовании. Это может означать, что схема сборки не повлияет на режим разрушения клееного бруса.

3,2. Нагрузка-прогиб балок

На рис. 6 показана нагрузка-прогиб образцов.Представлена ​​только одна типичная кривая для каждой схемы 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, в секциях из клееного бруса классов 21 и 24. Этот факт может указывать на то, что относительная более низкая прочность в зоне сжатия секции выгодна для отсрочки 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 заметить, что деформационная способность клееного бруса будет снижаться с увеличением сорта ламината.

3.3. Распределение деформации в секции Midspan

Пластинки секции пронумерованы от 1 до 6 от вершины 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, что свидетельствует о дальнейшем развитии 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.

(а) .

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 использовать клееный брус классом 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 с различной отделкой и пропиткой под давлением. Наиболее распространенные размеры поперечного сечения показаны в прилагаемой таблице, но также доступны клееные 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 действием тепла. Скорость обжига клееной древесины 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 согласно SFS-EN 1194.

Стандартные размеры

Щелевой GLT.Стандартные размеры

* 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.

Справочник New Nordic 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 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.

.

что лучше для вашего проекта?

Клиенты часто спрашивают нас об использовании клееного бруса в своих строительных проектах и ​​хотят знать, чем этот материал отличается от массивных деревянных балок.

А как узнать, когда использовать клееный брус в вашем проекте, а когда — древесину?

Клееный брус из дугласской пихты.

Клееный брус Клееный брус , также называемый клееным брусом, представляет собой тип конструкционного конструкционного деревянного изделия, состоящего из ряда слоев пиломатериала размеров , скрепленных вместе прочными, влагостойкими структурными клеями.

Клееный брус дает нам более длинный и крупный строительный материал, состоящий из более мелких кусков древесины. Это позволяет производить клееный брус из молодых деревьев из лесов второго и третьего роста, и это делает клееный брус относительно устойчивым и быстрее восполняется, чем большие куски цельной древесины из более старых и больших деревьев.

Клееный брус — жесткий и прочный, его можно гнуть и придавать ему нужную форму. Он способен сделать более длинную арку, чем традиционная тяжелой древесина и не требует опорного луча или поста.

Арочные балки из клееной пихты Дугласа идеально подходят к заказному круглому верхнему окну.

Прочность клееного бруса также можно считать более надежным, чем сплошные балки, потому что, хотя отдельные балки могут иметь узел или несовершенство, эффект этих недостатков будет уменьшен соседними балками, у которых нет недостатков, и которые действуют как стабилизаторы для одного. еще один. Цельное бревно с дефектом может быть не таким прочным, если дефект большой и ослабляет всю балку.

Клееный брус также менее склонен к встряхиванию, скручиванию и деформации, поскольку меньшие куски дерева были обработаны и ламинированы. Это обычно делает клееный брус более устойчивым, чем традиционная древесина.

Клееный брус также может быть дороже традиционного пиломатериала.

При окрашивании он может заметно отличаться от цельного куска дерева и иметь другой эстетический вид, чем цельные балки.

Необработанная строганная ель Дуглас

Цельные балки использовались для изготовления деревянных каркасов на протяжении сотен лет.У них классический вид и ощущение, что многие люди любят дома. Если вам нужен классический вид дома с деревянным каркасом, вы выберете для своего деревянного каркаса массивную древесину.

Деревянный каркас, изготовленный из массивных деревянных балок, будет прочным и долговечным, но существует вероятность того, что древесина потрескается или сломается. Однако инженеры учитывают это, и часто трещины или проверки не влияют на структурную целостность, они просто меняют внешний вид балок. Некоторым нравится этот вид, и они думают, что он добавляет деревенскому качеству деревянного каркаса.

Балки изготовлены из необработанных пиломатериалов из тсуги и березовых колышков.

При выборе между клееным брусом или цельнолитыми балками вопрос может сводиться к вопросу стоимости, дизайна и эстетики. Если вам нужно что-то интересное и сложное с архитектурной точки зрения, с длинными арками на большом открытом пространстве и без балок, прерывающих поток пространства, то рекомендуется использовать клееный брус.

Если вы не можете оправдать стоимость клееного бруса и вас больше интересует эстетика традиционного деревянного каркасного дома, то клееный брус не будет правильным выбором для вашего проекта.

Также довольно часто используется комбинация массивных балок и клееного бруса в конструкции деревянного каркаса. Это позволяет смешивать и сочетать, исходя из того, что для вас важно.

Например, вы можете укрепить несущие зоны с помощью клееного бруса, который не будет виден, и использовать традиционную древесину для остальной части конструкции. Это придаст вашему дому желаемую прочность и визуальную привлекательность. Или вы можете использовать клееный брус для длинных арок, а остальное сделать из тяжелой древесины, смешав оба вида привлекательной эстетики дерева.

Сплошные балки и клееный брус — прочный и долговечный строительный материал, который отлично подойдет для вашего проекта деревянного каркаса.

Звоните нам, если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите обсудить проект с использованием клееных балок или массивных деревянных балок.

.

Как массивная древесина делает деревянное строительство снова жизнеспособным

Опубликовано 19 сентября 2018 г.

Bunjil Place, Мельбурн, Австралия. Фрэнсис-Джонс Морэн Торп, 2017. Фото © John_Gollings

.

Благодаря инновациям в деревянном строительстве один из старейших строительных материалов может стать строительным материалом будущего. Продукты из «массивной древесины», такие как клееный брус и поперечно-клееный брус, используются для строительства все более крупных конструкций.Они обеспечивают экологические и экономические преимущества и не горят, как обычное дерево.

Хотя деревянные конструкции относительно редки в Саудовской Аравии, этот материал переживает глобальное возрождение с появлением новых разработок в области инженерных технологий «массовая древесина», которые делают древесину более безопасной, прочной и устойчивой, чем когда-либо.

Клееный брус с гвоздями (NLT) — это многослойная деревянная панель, созданная путем склеивания штабелей традиционных размерных пиломатериалов, идущих в одном направлении.Можно добавить фанерную обшивку для придания панелям дополнительной поперечной устойчивости. Это старая и широко принятая строительная система, которая недавно пережила возрождение из-за ее доступности, эффективности и устойчивости.

Bunjil Place, Мельбурн, Австралия. Фрэнсис-Джонс Морэн Торп, 2017. Фото © Джон Голлингс

Bunjil Place, Мельбурн, Австралия. Фрэнсис-Джонс Морэн Торп, 2017. Фото © Город Кейси, Австралия

Bunjil Place, Мельбурн, Австралия.Фрэнсис-Джонс Морэн Торп, 2017. Фото © Джон Голлингс

Bunjil Place, Мельбурн, Австралия. Фрэнсис-Джонс Морэн Торп, 2017. Фото © Эндрю Чанг

Bunjil Place, Мельбурн, Австралия. Фрэнсис-Джонс Морэн Торп, 2017. Фото © Город Кейси, Австралия

Клееный брус (Glulam или GLT) — это система инженерной древесины, состоящая из штабелированных пиломатериалов, склеенных вместе с волокнами, движущимися в одном направлении.По сравнению со стандартными пиломатериалами, из клееного бруса можно делать более крупные и прочные балки, а также придавать им изогнутые формы или арки. Использование клееных балок процветало после Второй мировой войны благодаря техническим достижениям в области влагостойких клеев.

Одним из недавно разработанных и наиболее многообещающих методов строительства из массивной древесины является известная поперечно-клееная древесина (CLT). Его использование в качестве добросовестного материала было признано в 2015 году новыми положениями Международного строительного кодекса.CLT — это система композитных панелей, созданная путем наложения и склеивания листов размерной древесины в чередующихся перпендикулярных направлениях. Как и Glulam, панели CLT могут быть предварительно изготовлены и сформированы из различных компонентов. Но он предлагает дополнительные преимущества по сравнению с другими видами древесины: улучшенную огнестойкость, улучшенный эстетический вид, повышенную прочность и способность простираться в любом направлении, что делает его невероятно универсальным.

Художественный музей Аспена, Колорадо, США.Shigeru Ban Architects, 2014. Фото © Michael Moran / OTTO

Художественный музей Аспена, Колорадо, США. Shigeru Ban Architects, 2014. Фото © Michael Moran / OTTO

Художественный музей Аспена, Колорадо, США. Shigeru Ban Architects, 2014. Фото © Michael Moran / OTTO

Художественный музей Аспена, Колорадо, США. Shigeru Ban Architects, 2014. Фото © Michael Moran / OTTO

Художественный музей Аспена, Колорадо, США.Shigeru Ban Architects, 2014. Фото © Michael Moran / OTTO

Художественный музей Аспена, Колорадо, США. Shigeru Ban Architects, 2014. Фото © Michael Moran / OTTO

Художественный музей Аспена, Колорадо, США. Shigeru Ban Architects, 2014. Фото © Michael Moran / OTTO

Художественный музей Аспена, Колорадо, США. Shigeru Ban Architects, 2014 г. Фото © Shigeru Ban Architects

Несмотря на эти достижения, немногие современные конструкции деревянных зданий превышают 10–15 этажей.Здания средней этажности в настоящее время являются наиболее экономически выгодными вариантами деревянного строительства. Однако недавние концептуальные проекты раздвигают границы возможного с массивной древесиной: Hyperion — это здание из CLT высотой 57 метров, которое в настоящее время строится в Бордо, Франция; в Стокгольме политическая партия заказала концептуальный проект 133-метровой башни; а в Лондоне Центр инноваций в области природных материалов Кембриджского университета создал концептуальный проект сверхвысокой конструкции, получившей название «Сплинтер».«В случае строительства предлагаемое 80-этажное здание CLT станет вторым по высоте строением в Лондоне после The Shard.

По мере роста деревянных зданий растет и озабоченность по поводу деревянного строительства — особенно в отношении противопожарной защиты. Ожоги древесины. Но есть разница между деревянными досками и толстыми, чрезвычайно плотными элементами, используемыми в новом поколении массовых деревянных систем. Эти новые изделия из древесины не горят, как традиционные пиломатериалы, но при воздействии огня обугливаются, образуя естественный защитный слой вокруг сердцевины панели.Таким образом, архитектурные интерьеры могут быть наполнены естественной красотой и теплотой дерева без дополнительной противопожарной защиты.

Metropol Parasol, Севилья, Испания. J. Mayer H. Architects, 2011 г. Фото © HUFTON + CROW

Metropol Parasol, Севилья, Испания. J. Mayer H. Architects, 2011 г. Фото © Starcevic через iStock

Metropol Parasol, Севилья, Испания. Дж. Майер Х. Архитекторы, 2011.Фото © Дэвид Франк

Metropol Parasol, Севилья, Испания. J. Mayer H. Architects, 2011 г. Фото © Charles03 через iStock

Metropol Parasol, Севилья, Испания. J. Mayer H. Architects, 2011 г. Фото © Фернандо Альда

Metropol Parasol, Севилья, Испания. J. Mayer H. Architects, 2011 г. Фото © Фернандо Альда

В исследовании 2013 года, опубликованном в Журнале устойчивого лесного хозяйства, утверждается, что использование древесины в качестве основного строительного материала может сократить до 30 процентов глобальных выбросов CO2.Исследование предполагает, что древесина не только требует меньше энергии для производства, чем большинство других строительных материалов, но также может поглощать углерод из атмосферы. А поскольку массовые деревянные панели можно создавать из молодых или поврежденных деревьев, их производство способствует устойчивому ведению лесного хозяйства. Устойчивые леса означают устойчивое улавливание углерода. Мы по-прежнему немного скептически относимся к этой линии рассуждений об экологических преимуществах деревянного строительства, но мы также открыты для дальнейшего изучения.

Массовые деревянные панели превращают дерево в жизнеспособную структурную альтернативу бетону или стали.И у них есть потенциал кардинально изменить почти все аспекты строительной индустрии.

.