Высокопрочный клееный шпон

 


История


    Продукция LVL (laminated veneer lumber- брус клееный из шпона) была изобретена в США в 1930-х г. Первоначально этот материал использовался для производства самолетных пропеллеров и других высокопрочных авиационных компонентов во время Второй мировой войны. В 1970-х г. Основатели компании  Trus Joist International Арт Траунтер и Герольд Томас стали использовать параллельно набранные склеенные слои шпона для формирования строительных двутавровых балок, балок перекрытия, ферм.

 

Брус клееный из шпона


 

    

Инновационные технологии в области деревообрабатывающей промышленности позволяют получать конструкционные композитные материалы на основе древесины, превосходящие цельную древесину по физико-механическим показателям. В современной практике широкое распространение получила клееная древесина, не ограниченная по размерам поперечного сечения и длине. Новый конструкционный материал - брус клееный из шпона- это одна из разновидностей клееной древесины, получаемая путем склеивания листов однонаправленного лущеного шпона хвойных пород. Технология производства клееного бруса позволяет снизить отрицательное влияние естественных пороков древесины, что существенно повышает уровни его показателей прочности.

    

ЛВЛ брус производится из 9 и более пластов шпона толщиной порядка 3 мм, которые укладываются в продольном направлении изделия и склеиваются между собой параллельно волокнам смежных слоев.

Для изготовления шпона используют круглые лесоматериалы хвойных пород (сосны, ели, лиственницы) 1-3 сортов по ГОСТ 9463-88. Для склеивания шпона используется жидкий фенолоформальдегидный клей. Возможно применение фенолоформальдегидных смол зарубежного или российского производства, обеспечивающих выделение вредных веществ, допускаемых для класса эмиссии Е1.Влажность находится в пределах 8-12%.Величина показателя шероховатости брусьев и плит по ГОСТ 7016-82 должна быть не более 320 мкм или соответствовать уровню качества обработки поверхности эталонного образца. Брус и плиты должны быть обрезаны под прямым углом. Рез должен быть ровным и чистым . Величина косины не должна превышать 1,5 мм на 1м длины (высоты) кромки.

 

 

 

Характеристики

 

Тип материала

Характеристика

Область применения

R

Все слои шпона имеют параллельное направление волокон, для изготовления используется шпон сортов G1-G2 (преимущественно сорт G2)

Преимущественно в несущих конструкциях

X

Отдельные слои шпона имеют взаимно перпендикулярное направление волокон, для изготовления используется шпон сортов G2-G3

Несущие и ограждающие конструкции

I

Слои шпона могут иметь как параллельное, так и взаимно перпендикулярное направление волокон, для изготовления используется шпон сортов G3-G4

Ограждающие конструкции, в том числе заготовки для дверного и мебельного производства и т.д.

 

 

Продукция типов R имеет следующие стандартные линейные характеристики (типоразмеры)

 

Толщина, мм

30, 33, 36, 39, 45, 51, 63, 75, 90, 100

Ширина (Высота), мм

120, 150, 160, 200, 220, 240, 260, 300, 360, 400, 420, 450, 500, 600, 1250

Длина, м

4, 6, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 12, 12.5, 13, 13.5

 

 

Продукция типов Х имеет следующие стандартные линейные характеристики (типоразмеры)

 

Толщина, мм

27, 30, 33, 36, 39, 45, 51, 63, 75

Ширина (Высота), мм

120, 150,160, 200, 220,240, 260, 300, 360, 400, 420, 450, 500, 600, 1250

Длина, м

4, 6, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 12, 12.5, 13, 13.5

 

 

Продукция типов I имеет следующие стандартные линейные характеристики (типоразмеры)

 

Толщина, мм

27, 30, 33, 36, 39, 45, 51, 63, 75

Ширина (Высота), мм

120, 150,160, 200, 220,240, 260, 300, 360, 400, 420, 450, 500, 600, 1250

Длина, м

4, 6, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 12, 12.5, 13, 13.5

 

 

Возможно изготовление продукции с другими линейными характеристиками по индивидуальным заказам.

Технические характеристики

 

Напряженное состояние

Расчетное сопротивление, МПа, для типов

R

X

I

Изгиб

        вдоль волокон по кромке

        вдоль волокон по пласти

26

27,5

19,5

24

23,5

22,5

Сжатие

          вдоль волокон

          поперек волокон

          перпендикулярно плоскости листов шпона

23,5

3,5

1,7

19,5

6,8

1,9

22

3,8

1,7

Растяжение

          вдоль волокон

          поперек волокон

22,5

0,7

17,5

___

16,5

____

Скалывание по клеевому шву

         вдоль волокон

         поперек волокон

2,6

1,1

2,6

1,1

2,6

1,1

  

    

При проектировании конструкций и узлов, их соединений следует учитывать особенности расчета клееных элементов из фанеры и древесины, изложенных в СТО 36554501-002, принимая при этом значения расчетных сопротивлений, приведенных в вышерасположенной таблице.

 

 

Характеристики условий эксплуатации конструкций

 

Класс эксплуатации

Влажность материала конструкций в процессе эксплуатации, %

Условия эксплуатации

Относительная влажность воздуха, %

Температура воздуха, С

Меры обеспечения эксплуатационной надежности

1

10+2

40-90

20+5

Конструкции не требуют химической защиты

2

20+2

60-90

20+5

Требуются конструктивные и химические методы защиты

3

Более 22

Без ограничений

Без ограничений

Требуются конструктивные и химические методы защиты

 

    

Вышеприведенные расчетные сопротивления и модуль упругости относятся к 1-му классу эксплуатации. При учете условий эксплуатации их следует умножать на соответствующие коэффициенты: mB=1 (для 1-го класса эксплуатации), mB=0,9 (для 2-го класса эксплуатации), mB=0,85 (для 3-го класса эксплуатации).

 

 

Прочие характеристики

 

Показатель

Ед. изм.

Значение

Плотность

Огнестойкость, скорость обугливания

Класс огнестойкости

Класс по выбросам формальдегида

кг/ куб.м.

 

мм/ мин

480,0

 

0,70

Е

Е1

Класс износостойкости

 

4

 

 

 

 

  

 

 

Вид напряженного состояния

Древесина

(цельная, клееная)

Фанера

R

 

1-й сорт

2-й сорт

3-й

сорт

ФСФ из березы толщиной 8 мм и более

ФСФ из     лиственницы толщиной     8 мм и более

ФСБ толщиной 7 мм и более

Rs

R

X

I

Изгиб вдоль волокон:          при нагружении кромки

при нагружении пластин

 

 

 

 

15

 

 

 

14

 

 

 

10

 

 

 

16

 

 

 

18

 

 

 

33

 

 

 

27

 

35,5

 

 

 

26,5

 

27,5

 

 

 

19,5

 

24

 

 

 

23,5

 

22,5

Изгиб поперек волокон

_

_

_

6,5

11

25

_

_

_

_

Сжатие вдоль волокон

15

14

10

12

17

28

25,5

23,5

19,5

22

Сжатие поперек волокон

1,8

1,8

1,8

8,5

13

23

4,3

3,5

6,8

3,8

Сжатие перпендикулярно плоскости слоев

_

_

_

4

_

8

1,9

1,7

1,9

1,7

Растяжение вдоль волокон

12

9

_

14

9

32

26,5

22,5

17,5

16,5

Растяжение поперек волокон

0,35

0,3

0,25

9

7,5

24

_

0,7

_

_

Скалывание вдоль волокон по клеевому шву

2,1

2,1

2,1

0,8

0,6

1,8

_

2,6

2,6

_

Скалывание поперек волокон по клеевому шву

1

0,7

0,6

0,8

0,5

1,8

_

1,1

1,1

_

Модуль упругости вдоль волокон

 

10 000

 

9 000

7 000

12 000

15 600

14 000

10 800

12 700

                         

 

Примечания:

  1. 1.      Все значения показателей древесины и фанеры взяты из СТО 36554501-002-2006.
  2. 2.      Значение расчетных сопротивлений и модулей упругости даны в МПа.

 


Преимущества LVL

 

 Одним из главных достоинств ЛВЛ бруса являются его высокие прочностные характеристики, достигаемые за счет особенностей технологии производства. Слоистая структура делает его прочным и долговечным.

 

При изготовлении материала используется шпон, рассортированный по плотности. Шпон высоких сортов применяется в поверхностных слоях материала, а более низких- в средних, что обеспечивает стабильные физико-механические свойства ЛВЛ бруса. Благодаря мощному прессу, используемому при склейке слоев шпона, структура древесных волокон получается уплотненной, а клейкая фенолформальдегидная смола обеспечивает на молекулярном уровне сверхпрочный клеевой шов. Так, при создании пролета длиной 10м понадобится балка из LVL бруса в объеме в полтора раза меньше, чем из клееного бруса. И если размеры балки из массива ограничены естественной длиной древесины, то ЛВЛ может быть любой длины, ограниченной только возможностями транспортировки.

  

Важным преимуществом ЛВЛ бруса перед изделиями из обычной древесины является то, что он представляет собой полностью однородный материал с неизменными физико-механическими характеристиками по всему объему.

  

ЛВЛ брус не меняет свойства на протяжении всего срока эксплуатации, сохраняет точные геометрические размеры в независимости от сезонных факторов, изменений окружающей среды и климатических условий. Материал не деформируется при изменении температурно-влажностных условий, не растрескивается, не подвержен гниению, имеет минимальные показатели естественной усушки. ЛВЛ брус практически не впитывает влагу, благодаря чему собственный вес изготовленной из него балки остается неизменным во влажной среде. Стабильность линейных размеров материала обеспечивает и высокую точность сопрягаемых изделий.

   

Более высокая огнестойкость ЛВЛ бруса по сравнению с обычным брусом достигается путем большой многослойности и меньшей пористости. Используемая в производстве фенолформальдегидная смола нейтральна к окислению и не способствует к возгоранию. Высокая плотность и отсутствие трещин препятствуют проникновению огня и термических воздействий вглубь материала. Согласно данным испытаний ЛВЛ бруса, при температуре 300С на поверхности балки материал сохраняет свои свойства на протяжении 30-60 минут.

   

В отличие от металла и железобетона ЛВЛ брус отличается повышенной устойчивостью к агрессивным средам.

   

Больше свободного пространства - в случае использования ЛВЛ бруса появляется возможность создать большепролетные перекрытия и получить просторные помещения со свободной планировкой с минимумом перегородок и балок. С помощью массива такую задачу выполнить невозможно, так как такие балки будут прогибаться и вибрировать.

   

Также использование ЛВЛ позволяет сделать подкровельное пространство максимально свободным без излишнего нагромождения балок и опор, создать просторную мансарду.

   

Благодаря высокой прочности и неограниченной длине балок из ЛВЛ их применение позволяет сэкономить как на самом материале, так и на крепеже, доставке и скорости  монтажа.

 



Преимущества использования ЛВЛ бруса вместо стального профиля (двутавровой балки) на примере спортивного зала вGROSSSACHSENHEIM, Германия

    

Здание построено полностью из клееных строительных элементов с применением каркасных технологий и массивных деревянных панелей. В проекте использованы перекрытия с расстоянием между опорами более 6м и нагрузками в 500 кг/кв. м.

   

Вместо того чтобы использовать для всех прогонов несущего каркаса первого этажа стальной профиль НЕВ 340 был  использован ЛВЛ 4*75мм * 600мм. В результате 14 куб.м. ЛВЛ заменили 9 тонн стали, что привело к экономии 60% стоимости и 45% веса материала.

  

 

Очевидные преимущества 

  

- Нет необходимости в дополнительной антикоррозийной и противопожарной защите;   

- Упрощение конструкции перекрытий;

- Экономия веса – 45кг/ погонный метр;

- Экономия расходов благодаря уменьшению объема использованных материалов -60%;

- Отдельные сечения надежно скреплены болтами, нет необходимости в двойной склейке;

- Оптимальный вес для элегантных конструкций;

- Благодаря клееной структуре ЛВЛ удовлетворяет самым высоким требованиям к прочности, долговечности и пожаробезопасности.

 

 

Применение ЛВЛ бруса (Долговечность)



 

 

   

Благодаря своим преимуществам, высоким физико-техническим характеристикам и уникальному технологическому процессу производства, позволяющему выпускать балки длиной 15м и более, применение ЛВЛ бруса охватывает очень широкий диапазон строительных и не только строительных направлений:

  1. 1.      Несущие конструкции (фермы, рамы и т.д.) большепролетных зданий и сооружений:

- Спортивные объекты (бассейны, стадионы, физкультурно-оздоровительные комплексы, ледовые площадки, теннисные корты, конные манежи);

- Культурно-развлекательные и коммерческие объекты, (театры, кинотеатры, выставочные павильоны, аквапарки, зимние сады, магазины, торговые центры, кафе, бары, рестораны);

- Сельскохозяйственные здания (коровники, свинарники, хранилища, ангары, козоводческие фермы);

- Промышленные здания (склады, производственные цеха, ангары).

 

       2. Сооружения транспортной инфраструктуры (мосты, причалы, понтоны)

 

       3. Малоэтажное каркасное домостроение (индивидуальные дома, коттеджи, дачные дома, бани, индивидуальные бассейны, оранжереи и зимние сады)

 

      4. Элементы зданий и сооружений:

       - Стропильные системы;

       - Перекрытия;

       - Мансарды;

      - Обрешетка стен и кровель, лаги под напольные покрытия;

      - Купола;

      - Зенитные фонари;

      - Элементы отделки фасада.

 

     5. Элементы опалубки для монолитного домостроения.

 

     6. Малые архитектурные формы (веранды, навесы, патио, беседки для барбекю, детские площадки).

 

     7. Производство дверей и окон.

 

     8. Производство мебели.

     9. Производство лестниц.

 

    10.  Декоративные интерьерные и дизайнерские изделия.

 

    11. Столярные изделия, в  том числе спортивного назначения (бейсбольные биты, накладки на клюшки для игры в гольф и т.д.).

    

На ЛВЛ брус имеются российские и международные лицензии, сертификаты и другая документация. Выпускаемая продукция соответствует специальным строительным нормам и стандартам и пригодна для применения во всех вышеперечисленных областях.

   

Использование ЛВЛ бруса позволяет существенно усовершенствовать и ускорить технологию строительства. Применение ЛВЛ бруса позволяет уйти от сварочных работ и применять технику меньшей грузоподъемности на строительной площадке. По сравнению с такими традиционными строительными материалами, как металл и железобетон, ЛВЛ обладает оптимальным соотношением прочностных и весовых показателей. Этот фактор особенно важен для малоэтажного строительства, поскольку при достаточном запасе прочности конструкции из ЛВЛ не требуют устройства усиленного фундамента и удобны при монтаже: они могут перемещаться по земле и подниматься на верхние этажи без применения специальной техники. Как следствие, возведение зданий с использованием ЛВЛ требует значительно меньших финансовых и временных затрат, чем строительство из кирпича и бетона.

    

Конструктивные и монтажные свойства ЛВЛ обеспечили ему самое широкое распространение в странах Северной Америки и Западной Европы.

 

Отработанная во всем мире технология каркасного домостроения с использованием ЛВЛ позволяет строить энергоэффективные дома любой архитектурной формы и любого размера в самый короткий срок. И, независимо от того, будет ли дом скромным дачным коттеджем или же представительным особняком большой площади, объединять их будет одно: надежность, качество и комфорт, обеспеченные свойствами бруса ЛВЛ.

 

 

Использование ЛВЛ при реконструкции старых зданий



 

   

Использование ЛВЛ при реконструкции зданий позволяет сохранить истинный облик и традиции строительства предыдущих столетий.

    

Конструкции из ЛВЛ при достаточном запасе прочности не требует усиленного устройства фундамента и несущих конструкций, т.е. старый фундамент и несущие стены здания полностью сохраняются.

    

Основная сложность задачи реконструкции зданий зачастую связана с работой в условиях плотной городской застройки, не позволяющей использовать тяжелую строительную технику. Провести подробные работы возможно благодаря преимуществам работы с ЛВЛ брусом.

    

Наряду с широко применяемыми плоскостными несущими конструкциями (стропильными фермами, рамными и арочными несущими конструкциями) – интерес представляют объемные  пространственные системы (сетчатые своды, купола, тонкостенные и ребристые своды-оболочки).

   

Применение ЛВЛ бруса в пространственных конструкциях позволяет значительно разгрузить фундамент здания путем равномерного распределения нагрузки от покрытия по контуру здания.

    

В настоящее время строительные зарубежные компании для сооружения перекрытий, в стропильных системах, в вертикальных несущих конструкциях широко используют двутавровые балки вместо балок из цельной древесины. Дорогие широкие и длинные пиломатериалы заменяются экономичными конструкциями, в которых ЛВЛ используется в качестве поясов, OSB или фанера – в качестве стенок.

    

Оптимальным вариантом является использование ЛВЛ бруса,  не подверженного разрушительному воздействию влаги, в качестве лаг. Это позволит продлить срок эксплуатации всей конструкции пола.

 

 

Стропильные системы


 

    

Клееный брус обладает высокими прочностными характеристиками при сравнительно малом весе. Также длина цельных элементов достигает 20 метров в длину. Благодаря этим свойствам клееный брус ЛВЛ активно используется в строительстве и реконструкции мансардных помещений. Малый вес конструкции позволяет использовать этот материал в зданиях с ограниченной несущей способностью, а также поднимать элементы конструкции к месту монтажа без использования тяжелой подъемной техники.

    

Примеры коэффициентов расхода ЛВЛ на изготовление стропильных конструкций при расчетных значениях снеговой нагрузки – 180 кг/кв.м., ветровой – 30 кг/кв.м., собственный вес конструкций кровли (сэндвич-панели, металлочерепица) – 40-50 кг/ кв.м.*

 

Пролет, м

Расход ЛВЛ- бруса

Шаг, м

7,7

12,3

13,5

0,85 куб.м/ед.

1,4 куб.м./ед.

0,038 куб.м./кв.м.

1,3

2,2

1,1

 

*Все представленные материалы носят рекомендательный характер

 

 

Трехшарнирная рама

 

   

 

Рамные конструкции - один из наиболее распространенных типов несущих конструкций. Они хорошо вписываются в поперечное сечение большинства производственных и общественных зданий, спортивных сооружений.

    

Рамные конструкции являются распорными конструкциями, опирающимися на продольные стены или фундаменты. Их используют, как правило, в однопролетных зданиях с пролетом 6-25 метров. Рекомендуемый шаг рам – 4м. По статической схеме самым  оптимальным типом рам являются трехшарнирные.

    

Подобное конструктивное решение вместе с появлением строительных материалов из клееного бруса ЛВЛ позволяет использовать рамы под любые нагрузки, что значительно расширяет область применения таких конструкций в гражданском строительстве.

    

Использование клееного бруса ЛВЛ при производстве рамных конструкций во многих случаях наиболее эффективно, так как обусловлено экономическими и эксплуатационными характеристиками.

    

Примеры коэффициентов расхода ЛВЛ на изготовление стропильных конструкций при расчетных значениях снеговой нагрузки – 180 кг/кв.м., ветровой – 30 кг/кв.м., собственный вес конструкций кровли (сэндвич-панели, металлочерепица) – 40-50 кг/ кв.м.*

 

Пролет рамы, м

Расход ЛВЛ бруса на одну раму, куб.м.

Шаг рам, м

12

12,3

17,4

18

4,0

2,3

5,7

6,6

2,5

3,2

3,5

6,0

 

*Все представленные материалы носят рекомендательный характер

 

 


Компания "Сибирь" может предложить Вам:

 

 

 

 

Возврат к списку