Клееный брус

редактировать
Клееный каркас кровельной конструкции

Клееный брус, также сокращенно клееный, представляет собой тип конструкционного конструкционного дерева, состоящего из слоев размерной древесины, скрепленных вместе прочными, влагостойкими структурными клеями. В Северной Америке материал для ламинирования называется ламинатом или ламинатом.

Содержание
  • 1 Предпосылки
  • 2 История
  • 3 Производство
  • 4 Клееный брус в сравнении со сталью
  • 5 Технологические разработки
    • 5.1 Смоляные клеи
    • 5.2 Пальцевые суставы
    • 5.3 Цифровые вычисления контроль
  • 6 Использование
    • 6.1 Спортивные сооружения
    • 6.2 Мосты
    • 6.3 Религиозные сооружения
    • 6.4 Другое
  • 7 См. также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
Предпосылки

Путем ламинирования ряда более мелких кусков пиломатериалов из более мелких кусков изготавливается один большой прочный конструктивный элемент. Эти структурные элементы используются как вертикальные колонны, горизонтальные балки и арки. Клееный брус легко производить изогнутых форм и доступен в различных видах и внешнем виде. Соединения обычно выполняются с помощью болтов или стальных дюбелей и стальных пластин.

Клееный брус оптимизирует структурные характеристики древесины, которая является возобновляемым ресурсом. Из-за их состава большие элементы из клееного бруса могут быть изготовлены из множества более мелких деревьев, собранных из вторичных лесов и плантаций. Клееный брус обеспечивает прочность и универсальность больших деревянных элементов, не полагаясь на массивные пиломатериалы, зависящие от старого роста. Как и в случае других изделий из искусственной древесины , он снижает общее количество используемой древесины по сравнению с массивными пиломатериалами за счет уменьшения негативного воздействия сучков и других мелких дефектов на каждой составной плите.

Клееный брус имеет гораздо более низкую воплощенную энергию, чем железобетон и сталь, хотя он требует больше воплощенной энергии, чем твердая древесина. Однако процесс ламинирования позволяет использовать древесину для гораздо более длинных пролетов, более высоких нагрузок и более сложных форм, чем железобетон или сталь. Клееный брус составляет одну десятую веса стали и одну шестую веса бетона; воплощенная энергия для его производства составляет одну шестую от энергии стали сравнимой прочности. Клееный брус можно изготавливать самых разных форм, поэтому он предлагает архитекторам свободу творчества, не жертвуя структурными требованиями.

{{{annotations}}}

Клееные арки Зимнего сада Шеффилда

Высокая прочность и жесткость клееного бруса позволяет клееным балкам и аркам перекрывать большие расстояния без промежуточных колонн, что позволяет больше дизайна гибкость по сравнению с традиционной деревянной конструкцией. Размер ограничен только условиями транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ.

История
Клееный купол, покрывающий башню Цюрихского университета, построенный с использованием системы Hetzer в 1911 году. Изогнутый здание с клееным каркасом Педагогического факультета Кембриджского университета.

Одной из самых ранних сохранившихся конструкций из клееной крыши, как правило, считается актовый зал Колледжа короля Эдуарда VI, школа на Бугл-стрит, Саутгемптон, Англия, построенная в 1866 году по проекту Джозайя Джорджа Пула. В настоящее время здание является комнатой бракосочетания Саутгемптонского ЗАГСа.

Считается, что две церкви в Нортумберленде были самыми ранними из дошедших до нас использований: Holy Trinity, Cambo (1842 г.)) и Святая Троица, Хорсли (1844), и четыре церкви 1850-х годов Мерсисайд также имеют клееный брус: Святая Мария, Грассендейл, Святой Лука, Формби, Сент-Пол, Транмер и Святая Троица в Парр-Маунт, Сент-Хеленс..

Первое промышленное запатентованное использование было в Веймаре, Германия. В 1872 году Отто Хетцер основал паровую лесопилку и столярное дело на Кольштрассе. Начиная с 1892 года, он получил ряд патентов, в том числе патент на вентилируемый деревянный настил пола, который после установки можно было подтянуть вбок, чтобы компенсировать усадку. Компания Hetzer продолжала патентовать различные гениальные системы, но первая из них, которую можно было сравнить со стандартизованным впоследствии горизонтальным клееным брусом, была награждена в 1906 году. Это повлекло за собой вертикальные колонны, которые переходили в изогнутые клееные ламинированные зоны карнизов, а затем становились наклонными стропилами, и все в одном ламинированный блок. Каждый компонент, скрепленный под давлением, состоял из трех или более горизонтально расположенных пластин. Результатом стал первый портал из клееного бруса. В 1909 году швейцарские инженеры-консультанты Terner Chopard приобрели разрешение на использование патента Hetzer и использовали клееную древесину в ряде проектов. К ним относятся характерный колоколообразный купол на крыше бывшего Института гигиены Цюрих (1911), ныне главного здания Цюрихского университета. Технология появилась в Северной Америке в 1934 году, когда Макс Ханиш-старший, который работал с Hetzer на рубеже веков, основал фирму Unit Structures в Пештиго, штат Висконсин, для производства структурного клееного бруса. Первым зданием в Соединенных Штатах, где использовался структурный клееный брус, был дом Макса Ханиша в Кривом озере, штат Висконсин, а затем - школьный спортзал в Пештиго.

Значительным достижением в производстве клееной древесины стало внедрение полностью воды -устойчивый фенолрезорциновый клей в 1942 году. Это позволило использовать клееный брус в открытых внешних средах, не опасаясь деградации глюлина. Первый в США стандарт на производство клееной древесины был опубликован Министерством торговли в 1963 году.

Крыша музея Центра Помпиду-Мец во Франции состоит из шестнадцати километров клееного бруса. Он представляет собой шестиугольник шириной 90 метров и площадью 8 000 м². Мотив клееного бруса образует шестиугольные деревянные элементы, напоминающие тростниковый узор китайской шляпы.

мануфактуры

Изготовлен из габаритного бруса; отточен, закончен и наклеен на грани; с укладкой волокон параллельно слоям сверху и снизу. Отдельные пиломатериалы выбираются и размещаются в соответствии с дефектами и структурой волокон для обеспечения максимальной структурной целостности. Это может быть сделано для прямых, изогнутых и изогнутых / арочных приложений и других конструкций. Доступны стандартные размерные и нестандартные размеры.

Клееный брус и сталь

В ходе тематического исследования 2002 года, сравнивающего использование энергии, выбросы парниковых газов и затраты на кровельные балки, было обнаружено, что для этого требуется в два-три раза больше энергии и в шесть раз больше. в двенадцать раз больше ископаемого топлива для производства стальных балок, чем для производства клееных балок. В нем сравнивались два варианта конструкции крыши нового аэропорта в Осло, Норвегия: стальные балки и балки из клееной ели. Выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла для клееной балки ниже. Если они сгорят в конце срока службы, можно восстановить больше энергии, чем было потрачено на их производство. Если их вывозят на свалку, клееная балка является худшей альтернативой, чем сталь, из-за выбросов метана. Более недавнее исследование Технологического университета Чалмерса не было столь оптимистичным. Тем не менее, он показал, что, хотя абсолютные выбросы парниковых газов сильно зависят от метода, используемого для их расчета, экологический профиль клееного бруса обычно такой же или лучше, чем у стали, в примере конструкционного применения. Стоимость клееного бруса несколько ниже, чем стального.

Технологические разработки

Смоляные клеи

Когда клееный брус был введен в строительную технологию в начале двадцатого века века широко использовались казеиновые клеи, которые являются водонепроницаемыми, но имеют низкую прочность на сдвиг. Соединения с казеиновыми клеями не отслаивались из-за внутренних напряжений в древесине. Изобретение в 1928 году синтетических полимерных клеев холодного отверждения («Kaurit») решило эти проблемы: полимерные клеи, которые недороги и просты в использовании, являются водонепроницаемыми и обеспечивают высокую адгезионную прочность. Развитие клеев на основе смол способствовало широкому применению клееного бруса в строительстве.

Пальцевые соединения

Использование пальцевых соединений с клееным клеем позволило производить клееный брус и колонны в большом масштабе. Пальцевые соединения из клееного бруса были разработаны для обеспечения широкой поверхности для склеивания. Автоматические сращивающие машины помогают разрезать стыки пальцев, соединять и склеивать их вместе под давлением, создавая прочное, долговечное соединение, способное выдерживать высокие нагрузки, сопоставимые с натуральным деревом с таким же поперечным сечением.

Компьютер числовое управление

Производство с компьютерным управлением (ЧПУ) позволяет архитекторам и дизайнерам вырезать клееный брус необычной формы с высокой степенью точности. В станках с ЧПУ может использоваться до пяти осей, что позволяет выполнять процессы выточки и выдавливания. Экономичные станки с ЧПУ обрабатывают материал с помощью механических инструментов, таких как фрезерный станок.

Использование

Спортивные конструкции

Олимпийский овал Ричмонда

Спортивные конструкции особенно подходят для широкого применения. -пролетный клееный брус. Это поддерживается небольшим весом материала в сочетании с возможностью изготовления изделий большой длины и большого поперечного сечения. Неизменно используются сборные конструкции, и инженер-строитель должен разработать четкие описания методов доставки и монтажа на ранней стадии проектирования. PostFinance Arena - это пример широкопролетной крыши спортивного стадиона с использованием клееных арок высотой до 85 метров. Здание было построено в Берне в 1967 году и впоследствии было реконструировано и расширено. Колизей выпускников Университета Восточного Кентукки был построен в 1963 году с самыми большими в мире арками из клееного пластика, которые охватывают 308 футов 3 1/2 дюйма.

Крыша Richmond Olympic Oval, построенная для конькобежцев на Зимних Олимпийских играх 2010 года в Ванкувере, Британская Колумбия, имеет один из самых больших в мире просветов. деревянные конструкции. Крыша состоит из 2400 кубометров клееной древесины пихты дугласовой из клееного бруса. В общей сложности 34 стойки из клееного бруса из желтого кедра поддерживают свесы, где крыша выходит за пределы стен.

Anaheim ICE, расположенный в Анахайме, Калифорния, также является примером использования клееного бруса.. Компания Disney Development хотела построить эстетичный ледовый каток с меньшими затратами, а клееный брус был одним из наиболее качественных материалов, отвечающих требованиям владельца. Архитектор Фрэнк Гери предложил проект с большими двойными изгибами желтой сосновой клееной балкой, а ледовый каток был построен в 1995 году.

Мосты

Тяжелое движение. Клееный мост Аккойя в Снек, Нидерланды Крутой мостовой переход Река Монморанси, Квебек

Клееный брус, подвергнутый обработке давлением, или брус, изготовленный из естественно прочных породы дерева хорошо подходят для создания мостов и прибрежных сооружений. Способность дерева поглощать ударные силы, создаваемые движением транспорта, и его естественная устойчивость к химическим веществам, например используемым для защиты от обледенения дорог, делают его идеальным для таких установок. Клееный брус успешно применяется для строительства пешеходных, лесных, автомобильных и железнодорожных мостов. Примером в Северной Америке клееного моста является Keystone Wye, Южная Дакота, построенный в 1967 году. Мост да Винчи в Норвегии, завершенный в 2001 году, почти полностью построен из клееного бруса..

Пешеходный мост Kingsway в Бернаби, Британская Колумбия, Канада, построен из монолитного бетона для опорных опор, конструкционной стали и клееной древесины для арки, a опорные стержни из сборного железобетона для прогулочной площадки и опорные стержни из нержавеющей стали, соединяющие арку с прогулочной площадкой.

Религиозные сооружения

Интерьер Храма Христа Света сформирован из клееного бруса

Клееный брус используется для строительства многоцелевых объектов, таких как церкви, школы зданий и библиотек, а также Собор Христа Света в Окленде, Калифорния, является одним из примеров способа усиления экологического и эстетического эффекта. Он был построен вместо собора Святого Франциска Сальского, который стал непригодным для использования из-за землетрясения в Лома-Приета в 1989 году. 21 600 квадратных футов шириной и 110 футов высотой Vesica Здание в форме Рыб образовало каркас из клееного бруса и каркас из стальных стержней, покрытый стеклянной обшивкой. Принимая во внимание традиционный способ строительства с использованием стальной или железобетонной рамы, этот комбинированный корпус из клееного бруса и стали считается передовым способом реализовать экономичность и эстетичность конструкции.

Другое

Mjøstårnet, на берегу озера Мьёса.

Самая высокая в мире структура из клееного бруса - Мьёсторнет, 18-этажное многофункциональное здание в Брумунддале, Норвегия.

Клееный брус является важным компонентом ураганоустойчивых строительных систем. Категория 5 устойчивые к ураганам бревенчатые дома построены из клееного бруса.

См. Также
Ссылки
  1. ^Справочник по изделиям из древесины, форма C800 (PDF). APA - Ассоциация инженерной древесины. 2010. с. 7.
  2. ^ Руководство по продукту, форма № EWS X440 (PDF). APA - Ассоциация инженерной древесины. 2008.
  3. ^Тимбер Инжиниринг Европа Лтд. Клееный брус. Timberengineeringeurope.com. Проверено 27 сентября 2015.
  4. ^"О клееной древесине". Американский институт деревянного строительства. Проверено 3 февраля 2015 г.
  5. ^Смит и Уоллворк. «Педагогический факультет». Архивировано из оригинала 27 апреля 2016 г. Получено 19 апреля 2016 г.
  6. ^ Мюллер, Кристиан (2000). Строительство из клееного бруса. Биркхойзер. ISBN 978-3764362676.
  7. ^Леонард, A.G.K. (Весна 2008 г.). «Джозия Джордж Пул (1818–1897): архитектор и инспектор, служащий Саутгемптону» (PDF). Журнал Саутгемптонского краеведческого форума. Городской совет Саутгемптона. С. 19–21. Проверено 2 июня 2012 года.
  8. ^15 октября 1934 года: клееный брус прибывает в Америку. Общество истории леса. Проверено 27 октября 2018.
  9. ^Петерсен, Энн Кристин; Сольберг, Биргер (2005). «Экологические и экономические последствия замены изделий из древесины на альтернативные материалы: обзор микроуровневого анализа из Норвегии и Швеции». Лесная политика и экономика. 7 (3): 249–259. doi : 10.1016 / S1389-9341 (03) 00063-7.
  10. ^Сандин, Питерс и Сванстрём (2014). «Оценка жизненного цикла строительных материалов: влияние допущений при моделировании срока службы». Международный журнал оценки жизненного цикла 19: 723-731. doi : 10.1007 / s11367-013-0686-x.
  11. ^FPInnovations Обобщение результатов исследований в области древесной продукции и воздействия парниковых газов стр. 61. Forintek.ca. Проверено 27 сентября 2015.
  12. ^Симона, Джеска (2015). Новые лесные технологии: материалы, конструкции, инженерия, проекты. Паша, Халед Салех, Хашер, Райнер, 1950-. Базель. п. 40. ISBN 9783038215028. OCLC 903276880.
  13. ^Jeska 2015, стр. 41.
  14. ^Джеска 2015, стр. 46. ​​
  15. ^Естественно: дерево Richmond Olympic Oval. Imagelibrary.bcfii.ca. Проверено 27 сентября 2015.
  16. ^Disney ICE - тепло дерева согревает каток в Анахайме (pdf). APA - Ассоциация инженерной древесины. 2002.
  17. ^Пример из практики: Собор Христа Света - высшая инженерная задача (PDF). APA - Ассоциация инженерной древесины. 2008.
  18. ^Mjøstårnet: Самое высокое деревянное здание в мире, Адриан Велч, e-architect.co.uk, 18 августа 2018 г.
  19. ^устойчивые к ураганам бревенчатые дома построены из клееной древесины., 23 сентября 2018 г.
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-21 11:20:54
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте