Фанера для строительства мостов

Дерево как материал для мостов (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8

Дерево как материал для мостов

Конструкции деревянных мостов

Дерево как материал для мостов Деревянные мосты малых пролетов под железную дорогу Балочные мосты под железную дорогу Опоры балочных мостов с малыми пролетами Пролетные строения в виде пакетов Автодорожные деревянные мосты малых пролетов Автодорожные деревянные мосты подкосных систем Конструкции из клееной древесины Пролетные строения с клеефанерными балками Пролетные строения со сквозными фермами Гау–Журавского Опоры мостов под пролетные строения с фермами Ряжевые опоры Ледорезы

Дерево применяют как строительный материал для мостов благодаря его широкому распространению, малому объемному весу и простоте обработки. Из лесных пород чаще всего используют сосну, отличающуюся прямыми и ровными стволами, небольшой сучковатостью, смолистой и упругой древесиной. Реже находят применение ель, лиственница, кедр, пихта, а для отдельных элементов дуб.

Наряду с достоинствами древесина имеет и существенный недостаток – подверженность гниению, в результате чего деревянные мосты быстро выходят из строя. Срок службы деревянного моста из обычного леса с соединениями на врубках определяется в 8–10 лет, если не принимают специальных мер против загнивания. Части моста, расположенные в условиях переменной влажности, подгнивают через 5–7 лет.

Недостатком древесины как строительного материала является также зависимость сопротивления дерева усилиям от их направления относительно волокон. Это затрудняет устройство сопряжений элементов и часто лишает конструктора возможности использовать материал по наибольшей прочности. Так, по прочности на сжатие сечение стойки или подкоса может быть принято сравнительно небольшим, однако при опирании на лежень или подушку, которые сжимаются поперек волокон, рабочее сечение этих элементов приходится увеличивать.

Характерной особенностью древесины является неоднородность. Прочностные характеристики древесины существенно зависят от того, из какой части поперечного сечения и на какой высоте ствола взят образец. На качество древесины влияют также пороки дерева: сучковатость, косослойность и т. д.

К недостаткам древесины относится сокращение размеров при усушке, которое достигает 5% по направлению поперек волокон. Усушка и слабое сопротивление дерева смятию поперек волокон приводят к обмятию врубок и расстройству соединений. Несовершенство соединений в мостах на врубках требуют тщательного наблюдения при эксплуатации и соответствующих расходов на содержание и ремонт. Деревянные мосты опасны в пожарном отношении.

Гниение древесины является не естественным процессом старения материала, а болезнью, вызываемой дереворазрушающими грибками. В условиях, исключающих жизнедеятельность грибков, древесина может сохраняться более тысячи лет. Дерево, находящееся в воде без доступа воздуха, сохраняет все свои качества длительное время. Известны примеры успешной эксплуатации деревянных мостов в течение нескольких десятилетий и в то же время имеются случаи выхода сооружений из строя через 2–3 года после постройки.

Жизнедеятельность грибков и интенсивность гниения древесины связаны с условиями влажности и температуры. Грибки развиваются только при влажности древесины от 25 до 60%, а при влажности ниже 20% (воздушно–сухая древесина) и более 60% гниение не происходит. Древесина гниет лишь при температуре от +3° до +44° С, причем наиболее интенсивно от +18° до +30° С. При длительном воздействии температуры выше 53° грибки погибают. На морозе жизнедеятельность их затихает и возобновляется с наступлением теплого времени.

Гниению больше всего подвержены сооружения, возводимые из сырого леса. При высыхании в нем образуются трещины, в которые проникает вода, увлажняющая внутренние слои древесины. Гниение развивается в плохо проветриваемых щелях, неплотных сопряжениях и других местах, в которые попадает влага.

Поиски путей увеличения срока службы деревянных мостов ведут с использованием конструктивных мер и химических средств защиты древесины. Конструктивный путь – переход к безврубочным конструкциям и механическая защита ответственных элементов моста от атмосферных воздействий навесами, козырьками, щитками и т. п. Химический способ заключается в антисептировании древесины веществами, убивающими грибки.

Антисептирование позволяет увеличить срок службы деревянных мостов в 2–3 раза, однако применение его встречает известные трудности. Наиболее устойчивы маслянистые антисептики, но они дороги и плохо проникают в древесину. Глубокая пропитка древесины в автоклавах под давлением, применяемая на заводах, неудобна для длинных элементов мостов.

При строительстве мостов лучше использовать способ пропитки в горячих и холодных ваннах. Деревянные элементы погружают на 3–5 ч. в ванну с горячим антисептиком (80–95°С), затем на 1–2 ч. в ванну с холодным антисептиком (40–50° С). В горячей ванне из древесины удаляется воздух, а в холодной – поры ее заполняет антисептик. Для облегчения пропитки полезно предварительное накалывание элементов. Пропитывать следует готовые элементы, так как при последующей обработке их (подтеске, устройстве отверстий и т. п.) может быть снят антисептированный слой, имеющий обычно толщину 2–3 см.

Наиболее простым и удобным является антисептирование готового сооружения с применением диффузионного способа – нанесение обмазки, содержащей сильный водорастворимый антисептик. При увлажнении антисептик, находящийся на поверхности элементов, растворяется и постепенно проникает в древесину путем диффузии. Серьезные трудности связаны с сохранением обмазок на поверхности элементов и защитой их от атмосферных воздействий. Диффузионный способ несколько увеличивает срок службы деревянных мостов, однако по показателям стойкости уступает пропитке маслянистыми антисептиками.

Применением антисептированного леса и безврубочных конструкций можно увеличить срок службы деревянных мостов до 15–20 лет и более. Еще долговечнее сооружения из так называемой облагороженной древесины в виде специальной высокопрочной фанеры – деревопластиков.

Деревопластики выпускают листами шириной до 150 см. и длиной до 560 см. при толщине 2–60 мм. Листы изготовляют из березового шпона–стружки толщиной 0,5 мм, получаемой из бревен на станках. Шпон пропитывают синтетической фенолформальдегидной смолой различных марок и прессуют под давлением 150–500 кгс/см2 при температуре 150° С.

Деревопластики обладают высокой прочностью и биостойкостью, но очень дороги. Одной из разновидностей их является бакелизированная фанера, которая наиболее проста в изготовлении и значительно дешевле. Такую фанеру изготовляют из березового шпона без пропитки с поверхностным смазыванием и склеиванием под давлением 40 кгс/см2.

Объемный вес бакелизированной фанеры 1000 кгс/м3, предел прочности на растяжение и изгиб 900–1500 кгс/см2, на сжатие 700–1000 кгс/см2, на скалывание по клеевому шву до 130 кгс/см2.

Из бакелизированной фанеры можно изготовлять клееные балки двутаврового или коробчатого сечения. Подобные конструкции очень легки, допускают перевозку крупными блоками и отличаются простотой монтажа.

В современной отечественной практике деревянные мосты строят сравнительно редко. Их применяют как временные сооружения, срок службы которых не превосходит срока службы обычной древесины на автомобильных дорогах низких категорий, где использование дерева значительно упрощает строительство и снижает стоимость, и в незначительном количестве на железных дорогах местного назначения в лесных районах.

Основной причиной ограниченного строительства деревянных мостов является малая долговечность и необходимость частого ремонта. Однако срок службы деревянного моста с антисептированными безврубочными конструкциями заводского изготовления может быть доведен до 30 лет, а при применении клееных и клеефанерных конструкций до 40 лет и более.

Для изготовления таких конструкций необходимы специальные заводы, что связано с определенными затратами и увеличивает стоимость деревянных мостов. Однако строительство деревянных мостов из долговечных индустриальных конструкций, особенно на автомобильных дорогах при небольших пролетах мостов является целесообразным, так как позволяет сэкономить значительное количество металла и цемента и сократить сроки строительства.

Деревянные мосты малых пролетов под железную дорогу

Простейшей системой деревянного моста является балочная, имеющая несущую конструкцию из балок – бревен или брусьев, называемых прогонами. На прогоны укладывают поперечины, к которым прикрепляют рельсы.

Прогоны могут быть многоярусными, если брусья или бревна расположены в двух или более горизонтальных рядах, или одноярусными.

В балочных мостах с двухъярусными прогонами (рис. 3.1, а) в местах стыков нижнего яруса укладывают подбалки. Опоры состоят из одного ряда свай, связанных поверху насадкой, на которую уложены прогоны. Крайний ряд свай располагают в теле насыпи на расстоянии не менее 0,5 м, считая от оси стойки до бровки конуса.

Если количество свай и прогонов в поперечном сечении одинаковое, то прогоны располагают над сваями. При передаче нагрузки от прогонов на сваи такая насадка является подушкой и на изгиб не работает. Если расстояние между осями рельсов приближенно считать равным 160 см, то при четырех прогонах расстояние между осями свай можно принять равным 0,5 – 1,1 – 0,5 м.

Пролеты мостов балочной системы с прогонами из круглого леса назначают в пределах 2–3 м. в соответствии с принятой конструкцией прогонов из четырех бревен под каждую нитку рельсов. При пролетах более 3 м. требуется лес очень больших размеров или необходимо увеличение количества бревен в прогонах, что делает конструкцию громоздкой.

При высоте моста более 2 м. необходимо обеспечивать его продольную и поперечную жесткость, так как, кроме вертикальных, на мост действуют продольные силы от торможения поездов и давления ветра в поперечном направлении. Продольную жесткость обеспечивают системой продольных связей в виде горизонтальных схваток и подкосов между двумя крайними к насыпи опорами моста, в результате чего получают жесткую береговую пространственную опору – устой. Такие устои достаточны для создания продольной жесткости моста при длине его до 20 м. и высоте до 4 м. При длине моста более 20 м, кроме устоев, необходимо устройство пространственных промежуточных опор через 20–25 м.

Источник

Выбираем опалубочную фанеру

В строительстве бетонных конструкций широко используется фанера для опалубки. Чаще всего для этого используют ламинированную, из-за ее достоинств перед другими материалами. Наличие ламинированной поверхности с двух сторон позволяет опалубке во время заливки бетона не впитывать влагу из раствора. Благодаря этому обеспечивается более качественное застывание раствора, что гарантирует в итоге отличный результат.

Зачем нужна

Опалубочная фанера используется для изготовления конструкции при различных работах с бетонным раствором. Сравнительно небольшая цена делает ее популярной для использования в строительстве. К тому же фанеру можно применять не один раз.

Применяется также в строительстве, когда необходим материал, выдерживающий большие нагрузки и не противостоит появлению плесени и грибка. Специальная обработка делает ее устойчивой к разрыву.

Популярность фанеры в качестве опалубочного материала объясняется тем, что ее можно применять повторно. Например, после использования для конструкции ее пускают на настил в качестве чернового пола.

Использование в качестве чернового пола

Область применения строительной фанеры: для изготовления опалубки для сооружений домов, мостов, покрытий и балок. Из нее можно изготавливать наружную мебель, хранилища для зерна, ограждения для вагонов.

Какая подойдет

Для опалубки можно применять фанеру разных видов в зависимости от объекта строительства. Зная требования, можно правильно подобрать ее для каждого конкретного случая. Специально обработанные виды позволяют ее использовать от 1 до 250 циклов при грамотном уходе после использования.

Этот материал разнообразен

Для формы под заливку раствора применяют следующие виды:

Самым экономным материалом является березовая фанера ФК. Ее можно использовать только один раз при низких условиях к поверхности застывшего раствора. Сильно поглощает влагу, имеет небольшой размер листа. Для повышения срока использования поверхность обрабатывают индустриальным маслом.

Березовая ФК фанера

Березовая ФСФ имеет большую влагостойкость, чем ФК, но повторно использовать можно недолго. Вскрыв поверхность индустриальным маслом, можно увеличить количество повторного использования. Выбирать следует только шлифованные доски для избегания проблем во время стыковки из-за разной толщины листов фанеры.

Хвойная фанера производится с использованием клея на основе фенольных смол, что придает ей высокие влагостойкие свойства. Ее используют при невысоких требованиях к поверхности бетона.

Ламинированная поверхность делает материал влагостойким

Ламинированная — чаще всего применяется для создания опалубки. Ее изготавливают из березовой фанеры и покрывают специальной пленкой или пластиком. Имеет высокие влагостойкие свойства и противостоит воздействию химических веществ. Можно использовать повторно до 200 раз.

Технические характеристики

Обычно для опалубки выбирают листы со следующими характеристиками:

Все перечисленные характеристики делают настил износостойким и позволяют использовать его повторно до 350 раз.

Листы с защитным покрытием

Следующие свойства дают возможность применять ее для опалубки:

Преимущества

Производители фанерных материалов выпускают влагостойкую фанеру для опалубки, чтобы в итоге получить отличный фундамент. Такой материал намного лучше деревянных досок благодаря таким преимуществам:

В таблице представлена цена за лист фанеры из разных материалов от разных производителей:

Размер листа 1220х2440

Фанера Жешартского комбината

Размер листа 1500х3000

Верхошименский фанерный комбинат

Листы из Китая хуже качеством

Следует учитывать при анализе цен, что китайская фанера при меньшей стоимости имеет прочность и износоустойчивость ниже, чем аналогичная российского производства.

Несущие элементы каркаса

Вся конструкция состоит из таких составляющих:

Ламинированную фанеру применяют для щитов опалубки, которые непосредственно взаимодействуют с раствором. Именно от их качества зависит желаемая форма конечного изделия. Несущие и крепежные детали необходимы для фиксирования и соединения частей в нужном положении.

Опалубка перекрытий

Несущие детали зачастую изготавливают из стали, что дает возможность применять их много раз, разбирая и собирая конструкцию для получения разных элементов из бетона.

При установке опалубки для фундамента внутри щиты из фанеры укрепляются распорками, а снаружи забиваются колышки в грунт достаточно близко, чтобы противостоять давлению бетонного раствора.

Разборная конструкция из стали

После заливки и застывания бетонной смеси вначале снимаются части, которые не несут нагрузки. Несущую опалубку снимают через 10-12 дней после заливки в зависимости от вида конструкции, температурного режима и др.

Оборачиваемость

Оборачиваемость – это специальный показатель, который показывает возможность применять опалубку один раз или многократно. Обычно одноразовая опалубка несъемная, она остается в фундаменте или стене после застывания раствора. Многократная, наоборот, представляет собой конструкцию, в которую можно заливать бетон несколько раз. Чем больше раз можно повторно использовать конструкцию без необратимых изменений, тем выше оборачиваемость опалубки.

Фанеру можно использовать многократно

Оборачиваемость зависит от вида и качества производимого материала, условий эксплуатации. Опалубка из деревянных материалов считается самой ненадежной из-за того, что материал очень быстро впитывает влагу и деформируется. Для деревянных конструкций выбирают березовые, лиственные, сосновые доски. Для того чтобы материал можно было использовать несколько раз выбирают доски 1-2 класса, толщиной 20-32 мм и влажностью не больше 25%. К тому же, для снижения поглощения материалом влаги доски обрабатывают смазкой.

В этом плане использование бакелитовой фанеры для опалубки дает возможность получить долговечные, оборачиваемые конструкции. К сожалению, цена на такой материал высока, поэтому ее могут позволить себе только крупные строительные конторы. Поэтому зачастую изготовление происходит из ФСФ 3-4 сорта. Стоимость ее ниже, но и изнашивается тоже достаточно быстро.

На сегодняшний день при строительстве пользуются услугой аренды фанеры для опалубки. Это связано с тем, что затраты на опалубочную конструкцию составляют до 40% от стоимости бетонных конструкций. При небольшом строительстве такая услуга незаменима, ведь цена аренды значительно ниже, чем стоимость новой.

Источник