Брус клееный недостатки: Преимущества и недостатки домов и бань построенных из клееного бруса

• + Широкое распространение цельного бруса позволяет быстро приобрести материал и так же быстро построить дом
• – Особенности стройматериала естественной влажности после возведения дома требуют проведения дополнительных работ по отделке и острожке

• + Сохранение геометрии клееного бруса сокращает сроки строительства дома до минимума
• – Нет

• + Гармоничный внешний вид при условии дополнительной отделки
• – Требуется всесторонняя отделка ввиду усушки материала и теплоизоляции швов

• + Эстетичное решение, не теряющее свой первоначальный вид в процессе эксплуатации
• – Серьезные не выявлены

• + Нет
• – При усадке и усушке наблюдается появление значительных трещин

• + Практически не подвергаются усадке ввиду технологии производства клееного бруса
• – Нет

• + При условии дополнительной обработки древесины и проведении отделочных работ древесина может противостоять напору микроорганизмов
• – Естественная влажность цельного бруса – прекрасная среда для развития грибка

• + Оптимальная влажность клееного бруса положительно сказывается на противостоянии дома грибку
• – Нет

• + Как и любого деревянного дома при условии постоянного ухода за постройкой
• – Требует серьезных отделочных работ для увеличения долговечности дома

• + Клееный брус – надежный и долговечный материал, ведь при его производстве учтены все нюансы эксплуатации деревянных домов
• – Ввиду того, что данный материал появился относительно недавно, долговечность не установлена

• + Цельный брус – такой же экологичный материал, как и оцилиндрованное бревно. Ничего лишнего!
• – Поражение грибком может негативно сказаться на безопасности эксплуатации

• + Экологичность под вопросом
• – Для склеивания ламелей используют специальный клей, что вносит свои коррективы – материал с натяжкой можно называть экологичным

• + Простота проведения работ
• – Необходимость в них

• + Минимальные затраты на проведение отделочных работ
• – Нет

• + Настоящий деревянный дом
• – Отсутствие соединения «шип-паз» увеличивает теплообмен в межвенцовых соединениях. Это сказывается на затратах на отопление

• + Теплый дом. После постройки сразу же готов к вводу в эксплуатацию
• – Ухудшение циркуляции воздуха и пара через материал негативно сказывается на микроклимате в доме из бруса

• + На такой брус цена обычно ниже всего, если сравнивать со стоимостью профилированного или клееного материала
• – Большие затраты на отделочные работы

• + Минимальные затраты на отделку и поддержку первоначального внешнего вида дома
• – Высокая стоимость стройматериала: цена на клееный брус превышает цену на непрофилированный материал в 2-3 раза

• Перегрузка
  от избыточных слоев наплавляемой кровли или
  добавление нагрузок, вызванных добавлением установленного на крыше
  механическое оборудование, подвесные потолки или другие предметы
  не входит в первоначальный проект.
• Дефекты в
  материала или изготовления, которые приводят к отказу при
  условия длительной нагрузки. Зоны напряженности
  клееные балки, расположенные по низу однопролетных
  части и поверх балки в заднем пролете
  консольные части, подвержены разрывам при растяжении
  вызванные перенапряжением, провалами в узлах, плохим уклоном
  зерно или неправильно установленный клей между пластинами
  или суставы.
• Отказы от сдвига
  преобладают у концов и на середине глубины склеенных
  ламинированные балки. Это в первую очередь связано с тем, что
  В этих районах допускается использование пиломатериалов арендодателя. Конечно,
  чрезмерная нагрузка часто является наиболее распространенной причиной сдвига
  неудачи.
• Воздействие от
  вилочные погрузчики. Это часто происходит при складских операциях.
  где лучи повреждены из-за нарушения водителя
  видимость или невнимательность.
• Воздействие
  такие элементы, как экстремальная жара, влага или акустическая
  химические вещества. Повреждение клееных балок при термообработке или
  установки для анодирования очень распространены. Плохая вентиляция в
  эти типы объектов является основной причиной отказов
  в деревянных балках. Распад является распространенной проблемой в морозильных камерах или
  охладители, где нарушена пароизоляция, и
  конденсация приводит к накоплению влаги, что приводит к
  разлагаться.
• Неправильный
  оригинальная конструкция некоторых клееных балок приведет к
  неудачи. Примечание: Из-за большого количества сбоев
  в этих типах членов с годами текущий
  Единый строительный кодекс снизил допустимые значения
  для напряжения волокна при изгибе пиломатериалов и ввел
  коэффициент объема. Этот новый критерий обеспечивает более
  точная оценка истинной емкости материала
  используется в клееных многослойных балках и деревянных фермах крыши, как
  при оценке потенциала существующего члена, а также в
  определение размера нового члена.

• СПС обеспечивает
  полные услуги визуального и физического осмотра,
  включая документацию о существующих условиях «как построено»
  и оценка фактических условий загрузки.
• Подготовка
  отчеты о проверках, фотодокументы и
  инженерные расчеты для проверки возможностей
  структурные элементы.
• Дизайн/Сборка
  Предложение по строительству с фиксированной ценой
  рекомендуемый ремонт и усиление.
• Аварийный,
  временное укрепление Glu-Lam Beams для обеспечения безопасности
  условия для жильцов, а также свести к минимуму
  возможность увеличения ущерба. Эта услуга
  доступны круглосуточно.
• СПС будет
  предоставлять полные инженерные услуги с планами и
  спецификации для необходимого ремонта балки и
  подкрепление. Наш опытный персонал разработал
  проверенные системы и методы для конкретных условий
  на протяжении многих лет. Мы рады, что наши разработки
  проверено владельцами и инженерами.

В качестве
лицензированный генеральный подрядчик, SPS Inc. предоставляет полный
строительные услуги, связанные с ремонтом клееной балки. Наш
организация ориентирована на быстрое и эффективное обслуживание
нашим клиентам. Наш опытный профессиональный полевой персонал
полностью обучены и оснащены специальными инструментами и
оборудование, обеспечивающее высочайший уровень мастерства и
мастерство, необходимое в этом специализированном типе
ремонт.

Наш
Система пост-натяжения позволяет клееным ламинированным балкам
выдерживать нагрузки, превышающие первоначальную проектную мощность.
Армирование и ремонт конструкций после натяжения
банка:

• Поддержка
  дополнительные нагрузки, такие как кондиционеры, новые
  потолки, пожарные спринклеры и механическое оборудование.
• Правильно
  дефекты изготовления конструкций и
  дизайн.
• Предотвратить
  отвод воды на балки за счет устранения провеса вдоль балки
  и/или прогонные линии.
• Восстановить
  первоначальная прочность к огню повреждена клееная-ламинированная
  балки
• Приспособиться
  изменения в строительных нормах, которые ранее допускали более высокие
  стрессы.

ОБЗОР

В рамках продолжающегося исследовательского проекта была изучена возможность измерения отражения ультразвуковых поперечных волн от клееного бруса (клееного бруса). В применяемой экспериментальной установке направление распространения ультразвуковых волн было параллельно наименьшему размеру пучка клееного бруса, будучи направлением ширины, перпендикулярным волокну и параллельным краям доски.

В частности, представленная работа должна ответить на два вопроса:
— Можно ли (в рамках используемого оборудования и граничных условий) идентифицировать четкие сигналы отражения задней стенки от клееного слоистого бруса в конструктивных размерах?
— Можно ли использовать метод отражения для обнаружения пограничных слоев в дефектах вторичного клеевого шва, соединяющего два клееных бруса?
В статье представлены экспериментальная концепция и некоторые предварительные результаты.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: неразрушающий контроль, ультразвук, клееный брус, древесина, поперечные волны, измерение отражения.

1. ВВЕДЕНИЕ

Одним из важных факторов исправности и безопасности конструкций из клееного бруса является целостность и несущая способность заложенных клеевых швов. С целью разработки методов неразрушающего контроля для характеристики характеристик клеевого шва в МПА Отто-Граф-Институт начат прикладной исследовательский проект «Неразрушающее обнаружение отказов клеевого шва в изделиях из клееной древесины».

При подготовке и в рамках текущего проекта были успешно применены несколько методов тестирования и оценки, основанных на измерениях передачи с помощью продольных волн, см., например, [AICHER ET AL. 2002, АЙХЕР И ДР. 2004, ДИЛЛ-ЛАНГЕР И ДР. 2005]. Методы с использованием продольных волн особенно эффективны в случаях некоторого конечного зазора (> 0,1 мм) в области дефекта клеевого шва, представляющего собой, например, более крупные пузырьки воздуха в клеевом шве, выполненном склеиванием без давления с помощью эпоксидные клеи. В этих случаях преимущества продольных волн (например, простые условия связи, большая подводимая энергия) перевешивают недостатки (например, более низкую чувствительность к пограничным слоям).

Однако способ передачи имеет некоторые недостатки, некоторые из которых носят практический характер, например необходимость двустороннего доступа к элементу конструкции. Более того, контраст между прочными клеевыми линиями и дефектами, достижимыми по данным измерений передачи, всегда состоит в (небольшой) разнице (больших) чисел, таких как различия в амплитуде или времени пролета, поэтому он очень подвержен неблагоприятному разбросу.

В случае очень тонких клеевых швов (
Поэтому в представленном исследовании поперечные волны в сочетании с методом отражения использовались для обнаружения дефектов в тонком клеевом шве. В качестве примера была проверена вторичная линия склейки «блочного клееного» элемента, состоящего из двух сегментов клееной балки. Метод отражения поперечной волны уже успешно используется для обнаружения дефектов древесины, таких как гниение, см. [HASENSTAB AND KRAUSE 2005]. Однако, насколько известно авторам, применение для обнаружения дефектов клеевого шва ранее не изучалось.

2. МЕТОДЫ И ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ

Прежде чем использовать метод отражения поперечной волны для контроля дефектов клеевого шва, необходимо доказать, что сигналы отражения чистой задней стенки могут быть измерены в рамках данных граничных условий (типичные структурные размеры и обычное качество клееного ламината). лесоматериалы, имеющееся оборудование и др.). Для этого на плоскую поверхность клееного бруса с размерами высота ширина длина = 600мм 114мм 1180мм была нанесена пара (передатчик/приемник) УЗ преобразователей поперечной волны.

Широкополосные преобразователи (PANAMETRICS V150) с центральной частотой 250 кГц и номинальным размером элемента 25 мм приводились в действие генератором импульсов высокого напряжения (PANAMETRICS 5058 PR).

Направление распространения поперечных волн было в основном перпендикулярно зерну по ширине луча. Схема испытаний показана на рис. 1. Приемник был сдвинут от передатчика на 100 мм в направлении длины (в направлении волокна). Оказалось, что наилучшие результаты достигаются при направлении поляризации поперечных волн, параллельном направлению длины (направлению волокна). Связующее вещество не использовалось (сухое соединение), а преобразователи были прижаты к поверхности древесины с заданной и контролируемой силой давления 1000 Н. Сигналы были усилены широкополосным усилителем и записаны регистратором переходных процессов (разрешение по амплитуде 12 бит, частота дискретизации 10 МГц).

На рис. 2 показан типичный сигнал, в котором четко разделены две разные характеристики: первый пик (в пределах примерно 10–20 с), возникающий в результате распространения УЗ-волны непосредственно от передатчика к преобразователю вблизи поверхности деревянного луча. Для простоты эта часть сигнала называется «поверхностной волной», хотя на основании измеренной скорости УЗ предполагается, что эта волновая составляющая представляет собой продольную волну, распространяющуюся рядом с поверхностью, но без характеристик гораздо более медленной поверхностной волны. Возникновение продольных волн, несмотря на номинально «чистую» подачу поперечных волн, является результатом ограниченной эффективности преобразователя поперечных волн, с одной стороны, и эффектов преобразования мод в древесине с высокой анизотропией, с другой стороны.

Четко отделенный от первого пика второй пик намного меньшего размера наблюдается на протяжении всего времени прохождения от 160 до 200 с. Судя по литературным значениям скорости поперечной волны в диапазоне от 1320 до 1372 м/с [Bucur, 1995] и толщине 114 мм, этот пик четко идентифицируется как эхосигнал задней стенки клееного бруса. В диапазоне 360 с также можно обнаружить очень маленькое второе эхо-сигнал от задней стенки, возникающее в результате двойного отражения. Хотя на рис. 2 показан один из сигналов с относительно большим отношением сигнал/шум, возможность идентификации задней стенки может быть показана для всех выполненных измерений.

Рис. 1: Тестовая конфигурация для измерения отражения от задней стенки на одном клееном брусе с направлением распространения, перпендикулярным направлению волокна и параллельным краям платы

Образец для выявления дефектов клеевого шва был изготовлен в два этапа склейки:

1. Сначала склеиваются между собой ламели древесины, получая обычное сечение клееного бруса (первичная склейка).
2. Два поперечных сечения из клееного бруса затем соединяются в процессе вторичного склеивания, в результате чего два компонента сборки соединяются в плоскость, что приводит к так называемому «блочному склеиванию» элемента. Полученное поперечное сечение изображено на рис. 3.

В дальнейшем с помощью неразрушающего контроля будет проверяться только вторичный или «блочный» клеевой шов. Первичные клеевые швы изготовлены обычными промышленными способами и практически не имеют дефектов. Для простоты термин «клеевой шов» в дальнейшем всегда относится к вторичному клеевому шву.

Вторичное склеивание выполнено с помощью клея PRF при давлении склеивания 0,8 Н/мм ² в гидравлическом устройстве для прессования шпона. Поверхности двух компонентов клееного бруса были выструганы непосредственно перед склеиванием. В результате толщина клеевого шва была меньше 0,1 мм. В центре интерфейса клей не наносился на участке длиной 400 мм и шириной 300 мм. На краю искусственного клеевого дефекта пломбирование внутри фрезы глубиной 1 мм и шириной 14 мм препятствовало проникновению клея в зону определяемого дефекта.

Укладка блочно-клееного образца привела к прочному клеевому шву с выраженным дефектом клеевого шва. Благодаря качеству поверхности и приложенному давлению при склеивании между двумя компонентами клееного бруса в области дефекта практически нет зазора.

Конфигурация испытаний для измерения отражения аналогична описанным выше измерениям эхо-сигнала одиночного сегмента клееного бруса: пара преобразователей поперечной волны прижимается к одной поверхности клееного элемента. Ультразвуковые поперечные волны подаются передатчиком, а результирующий сигнал измеряется приемником и записывается системой усилителя/регистратора переходных процессов. Условия связи, ориентация и расстояние двух преобразователей, направление поляризации и данные ультразвукового оборудования соответствуют указанным выше. Вся поверхность образца (за исключением нескольких сантиметров по краям) сканировалась путем смещения пары преобразователей передатчик/приемник в пределах сетки 50 мм в направлении волокна и 32 мм в направлении, перпендикулярном ему. Всего было зарегистрировано 21*17 = 357 сигналов. Схема испытаний показана на рис. 4.

3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

На рис. 5 показан типичный сигнал, записанный в точке, расположенной в пределах участка звуковой склейки. Сравнение с сигналом, зарегистрированным на одиночном сечении клееного бруса (рис. 2), дает некоторое сходство и некоторые отклонения:

• Максимальный пик, возникающий в результате прямого распространения волны между передатчиком и приемником, находится в той же временной области, что и для сигнала, полученного в случае одинарного поперечного сечения из клееного бруса.
• Во временной области, соответствующей положению клеевой линии, амплитуды довольно низкие по сравнению со случаем одиночного поперечного сечения клееного бруса.
• Небольшие, но воспроизводимые амплитуды наблюдаются во временной области, которая соответствует отражению от задней стенки составного блочно-клееного поперечного сечения.

На рис. 6 показан типичный сигнал, зарегистрированный в месте дефекта клеевого шва (отсутствие клея). Можно выделить следующие особенности:

• Аналогично одинарному клееному сечению и составному сечению с прочной клеевой линией максимальный пик от прямого распространения «поверхностной» волны виден в начале сигнала.
• Во временной области, соответствующей расположению границы (свободной от клея) между двумя клееными блоками, наблюдается четкий эхо-сигнал со значительно большей амплитудой по сравнению со случаем прочного клеевого шва.
• Во временной области видны небольшие амплитуды, соответствующие местоположению отражения от задней стенки составного блочно-клееного поперечного сечения. Эта особенность сравнима со случаем прочной клеевой линии.

Из представленных двух А-сканов можно предположить, что одним из перспективных параметров для оценки С-скана является максимально-минимальная разностная амплитуда (ММД) во временном окне, соответствующем местоположению линии склеивания, т.е. ММД _{клей-лайн} .

Для уменьшения разброса из-за влияния связи или из-за разного затухания УЗ разных досок клеевой шов ММД нормирован относительно амплитуды «поверхностной» волны ММД _{поверхность} , во всех случаях идентичная глобальному MMD сигнала.
На рис. 7b результаты измерений отражения представлены в виде трехмерного представления C-скана, т. е. параметр нормированной амплитуды отражения = MMD _{клеевая линия} / MMD _{поверхность} нанесен в зависимости от местоположения (координаты параллельны и перпендикулярно направлению волокна) измерений. Для лучшего сравнения расположение и размеры дефектов клеевого шва изображены на рис. 7а в аналогичном графическом представлении, при этом ось z имеет значение только для различения здоровых и дефектных участков клеевого шва.
Нормированные амплитуды отражения показывают максимальные значения в области дефекта клеевого шва. Минимальные значения находятся в разделе прочной склейки. Несмотря на то, что в области дефекта имеется большое количество разбросов, можно наблюдать четкий контраст между участками звука и линиями склеивания дефектов.

а) б) Рис. 7: Результаты измерений отражения от вторичного клеевого шва в представлении С-скана: а) Расположение и размеры дефекта клеевого шва б) Нормированная амплитуда отражения (MMDreflec / MMDsurface)

4. ВЫВОДЫ

Опубликованное исследование по измерению отражения от клееных деревянных балок структурного размера показывает

• осуществимость измерений отражения от задней стенки клееного бруса толщиной 114 мм.
• потенциал метода отражения для обнаружения дефектов клеевых швов в блочных элементах глубиной 228 мм и одного вторичного клеевого шва, даже если клеевые швы тонкие (< 0,1 мм) и высокое давление склеивания. применяемый.

Представленные результаты являются частью продолжающегося исследовательского проекта и должны быть проверены с использованием большего количества образцов и различных конфигураций образцов в отношении размеров и качества древесины. Одна из проблем заключается в относительно большом разбросе, что затрудняет установление четкого порогового значения для различения нормальных и дефектных линий склеивания. Для дальнейшего уменьшения разброса может потребоваться одновременное измерение дополнительных неразрушающих параметров для расширенной нормализации данных отражения.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность «Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF)» и «Deutsche Gesellschaft für Holzforschung (DGfH)» за грант на проект «Неразрушающее обнаружение дефектов клеевого шва в изделиях из клееной древесины» (AiF- № 13865 Н).

ССЫЛКИ

1. Айхер С., Дилл-Лангер Г., Ринггер Т. (2002) НЕРАЗРУШАЮЩЕЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ПРОДОЛЬНЫХ ТРЕЩИН В ДЕЛЕЕВЫХ БАЛКАХ, OTTO-GRAF-J., 13, 165-182PP, 2002
2. БУКУР, В. (1995) АКУСТИКА ДРЕВЕСИНЫ, CRC PRESS, БОКА-РАТОН, НЬЮ-ЙОРК, ЛОНДОН
3. ДИЛЛ-ЛАНГЕР, Г., БЕРНауэр, В., Айхер, С. (2005) КОНТРОЛЬ КЛЕЙНЫХ ЛИНИЙ КЛЕЙНОЙ ДЕРЕВО С ПОМОЩЬЮ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ, ПРОЧ. СТАЖ. КОНФ. НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ ДРЕВЕСИНЫ, ГАННОВЕР, 47-60ПП
4. HASENSTAB, A, KRAUSE, M. (2005) ЛОКАЛИЗАЦИЯ ДЕФЕКТОВ В ДРЕВЕСИНЕ МЕТОДОМ НИЗКОЧАСТОТНОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЭХО, PROC.
   
   • ← Previous
   • Next →

   Добавить комментарий Отменить ответ

   Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

   Комментарий *

   Имя *

   Email *

   Сайт