Файл: После Великой Октябрьской революции, когда в стране создались многие отрасли промышленности при малом еще производстве цемента и стали, перед строителями была поставлена задача.doc
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 47
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Основные этапы развития КДиП. Роль русских ученых в развитии КДиП.
Дерево в качестве строительного материала применяется с древнейших времен. Этому способствовало наличие лесов, легкость обработки и транспортировки деревянных элементов к месту строительства. Применительно к нашей стране, в которой сосредоточены огромные лесные богатства, технико-экономическая целесообразность не вызывает никаких сомнений. С давних пор применялись в строительстве деревянные сооружения оборонительного, общественного и хозяйственного назначения.
Основной конструктивной формой бревенчатых сооружений был сруб, который выполнялся из горизонтально расположенных бревен, соединенных врубками, шипами и др. видами соединений, что требовало большой классификации мастера.
В конце XVII века появилась возможность вначале ручной, а затем механической продольной распиловки бревен, что способствовало созданию стержневых систем в виде брусчатых и дощатых конструкций. В то время были созданы выдающиеся образцы деревянных конструкций, например, шпиль Адмиралтейства в Санкт-Петербурге.
После Великой Октябрьской революции, когда в стране создались многие отрасли промышленности при малом еще производстве цемента и стали, перед строителями была поставлена задача создать новые формы деревянных конструкций построечного изготовления, не требующих квалифицированных плотников, которых было явно недостаточно.
Советскими инженерами были предложены и широко внедрены в строительство ЗиС так называемые дощато-гвоздевые конструкции, где основным соединением деревянных элементов стали гвозди, забивка которых не требовала высокой квалификации рабочих. В создании этих новых конструктивных форм принимали участие профессора Иванов, Карлсен, Большаков и др.
Вслед за гвоздевыми конструкциями в 1932-1936 гг. Деревягиным были предложены брусчатые конструкции на пластинчатых нагелях в виде балок пролетом до 6 м и ферм пролетом до 21-24 м.
После ВОВ 1941-1945 гг. Началось массовое жилищное строительство из крупных железобетонных элементов. Изменились требования к строительству. Вместо конструктивных форм построечного изготовления потребовались конструкции заводского изготовления – клееных и клеефанерных, чему значительно содействовали достижения в химической промышленности. Из клееных элементов был построен, например, Дворец спорта профсоюзов в Архангельске.
Пластмасса. В отличие от дерева, пластмассы и др. синтетические полимерные материалы стали применять несколько десятилетий назад. Развитие коксохимической промышленности и теоретической химии привело в начале XX в. к возникновению промышленного производства высокомолекулярных соединения – смол. Для развития химии полимеров огромное значение имели работы Бутлерова.
Пластмассы и смолы стали применять в различных отраслях промышленности, чему способствовала их высокая прочность при малом собственном весе, стойкость в агрессивной среде и в отношении гниения.
Роль русских ученых.
Кулибин. Отличительной особенностью работ Кулибина является использование при проектировании сооружения экспериментальных методов, что нашло свое яркое подтверждение при разработке проекта моста через Неву пролетом 298 м. Кулибин впервые предложил комбинированную систему, которая состоит из гибкой арки, воспринимающей в основном собственный вес моста, и –жесткой бесшарнирной арочной фермы, несущей временную подвижную нагрузку.
Предложил проектировать арки таким образом, чтобы распор воспринимался не мощными контрфорсами, а затяжкой.
Журавский. В связи с отсутствием в то время физико-механических характеристик сосны и ели, Журавскому пришлось проделать огромную работу по изучению прочности этих пород.
В целях увеличения высоты сечения балок ему пришлось столкнуться с необходимостью выполнения их составными из брусьев, соединенных шпонками. Такие составные балки потребовали расчета шпонок, что привело к открытию ранее неизвестного явления сдвига при поперечном изгибе.
Журавский доказал, что усилия в элементах решетки уменьшаются от опор к середине фермы, а при передвижении сосредоточенного груза по ферме могут даже менять в элементах сжимающие усилия на растягивающие.
-
Сырьевая база для производства КДиП. Строение древесины. Основные ингредиенты пластмасс. Виды синтетических смол.
Россия – самая богатая лесом страна в мире, запасы древесины в которой определяются примерно 80 млрд. м3, что составляет около 40 % мировых запасов. Основные ресурсы России сосредоточены в Сибири и на Дальнем Востоке, занимая 73 % всей площади лесов России. Преобладающими породами являются хвойные: лиственница 37 %, сосна 19 %, ель и пихта 20 %, кедр 8 %. Запасы березы, являющейся основным сырьем для фанерной промышленности, составляет около 13 %.
Строение древесины. На поперечном сечении ствола дерева различают следующие части:
-
Камбий – тонкий слой, отлагающий древесину, расположенный под корой Камбиальной зоной называют слой камбия вместе с молодыми, еще не дифференцированными элементами древесины. -
Сердцевина, имеющая форму небольшого круглого пятна диаметром 2-5 мм. -
Основная древесина, расположенная между слоем камбия и сердцевиной, состоит из двух частей, немного отличающихся цветом – внутренняя зона, более темная, называется ядром, а более светлая – заболонью. Чем выше по стволу, тем больше заболони.
На поперечном сечении ствола можно увидеть концентрические слои, окружающие сердцевину. Каждое такое кольцо представляет собой ежегодный прирост древесины и называется годичным слоем.
Древесина состоит из двух типов клеток:
-
Прозенхимные (удлиненное, наполненное) – трахеиды, полые клетки, сильно вытянутые в длину с заостренными концами. Трахеиды являются основными элементами древесины хвойных пород. Трахеиды ранней части годичного слоя обладают тонкими стенками и большими внутренними полостями, а трахеиды поздней части годичного слоя – толстые стенки и малые полости. -
Паренхимные (одинаковое, наполненное) – имею примерно одинаковые размеры во всех направлениях. Паренхимные клетки входят в состав сердцевинных лучей, по которым происходит движение питательных веществ.
Основные ингредиенты пластмасс. Основными ингредиентами пластмасс являются:
-
Связующие вещества (смолы) -
Наполнители – уменьшают расход связующего, что снижает стоимость готового изделия, предотвращают усадку при твердении, придают высокую механическую прочность. Применяют: стекловолокно, асбестовое волокно, опилки и т.д. -
Пластификаторы – снижают хрупкость пластмасс, увеличивают гибкость, эластичность и относительное удлинение, а также повышают морозостойкость материала. -
Стабилизаторы – способствуют сохранению физико-механических свойств пластмасс во времени и снижают скорость процессов деструкции под влиянием атмосферных воздействий.
Виды синтетических смол.
-
Полиэфирные смолы относятся к числу термореактивных материалов и обладают весьма ценными свойствами: небольшой вязкостью, способностью к твердению при повышенных и комнатных температурах без выделения летучих продуктов, высокой стойкостью к воздействию бензина, воды, масел и др. Получают в результате конденсации ненасыщенных дикарбоновых кислот с многоатомными спиртами. -
Фенолформальдегидные смолы представляют собой продукт конденсации фенола и формальдегида в присутствии катализаторов. В них сочетаются такие свойства как термостойкость, высокая механическая прочность и хорошая адгезия к стеклянному волокну. -
Эпоксидные смолы получают при взаимодействии многоатомных фенолов с веществами содержащими эпоксидную группу. После введения отвердителя эпоксидные смолы становятся неплавкими, нерастворимыми продукта им, обладающими сетчатой трехмерной структурой. Изделия изготовленные из них бензо-, масло-, и водостойкие. Эпоксидные смолы в отличие5 от многих других твердеют с минимальной усадкой без выделения побочных продуктов. -
Мочевино- и меламиноформальдегидные смолы получают конденсацией мочевины с формальдегидом в слабощелочной или нейтральной среде. Будучи отвердевшими практически ни в чем нерастворимы.
-
Сортамент лесоматериалов. Требования к качеству. Строительная фанера. Основные виды конструктивных пластмасс.
По форме и размерам поперечного сечения пиломатериалы делят на:
-
Доски – если ширина вдвое больше толщины -
Бруски – если ширина меньше двойной толщины -
Брусья – если ширина и толщина более 100 мм
По числу пропиленных сторон брусья могут быть: двухкантными, трехкантными, 4-кантными.
Доски могут быть:Обрезными – пропиленные с четырех сторон; необрезные – пропиленные с двух сторон. Также различают – пластины, рейки, горбыли.
Сортамент пиломатериалов хвойных пород.
| , мм | Ширина, мм | Требования к качеству. При наличии значительных пороков, в особенности сучков, прочность досок, брусьев или бревен бывает настолько низкой, что они не могут быть применены для элементов несущих конструкций, поэтому размеры пороков необходимо ограничивать. Основные требования к лесоматериалам изложены в ГОСТ 8486-66*, ГОСТ 9463-72*, СНиП II-25-80. Качество определяется степенью однородности строения. Основные пороки: гниль, червоточина, трещины, сучки, завитки, косослой, мягкая сердцевина. 1(2){3} сорт – сучки диаметром менее ¼(1/3){1/2} ширины доски на длине 20 см и наклон волокон менее 7(10){12}%. |
| 16 | 75 100 125 150 | |
| 19 | 75 100 125 150 175 | |
| 22 | 75 100 125 150 175 200 | |
| 25 | 75 100 125 150 175 200 225 | |
| 32 | 75 100 125 150 175 200 225 250 | |
| 40 | 75 100 125 150 175 200 225 250 275 | |
| 44 | 75 100 125 150 175 200 225 250 275 | |
| 50 | 75 100 125 150 175 200 225 250 275 | |
| 60 | 75 100 125 150 175 200 225 250 275 | |
| 75 | 75 100 125 150 175 200 225 250 275 | |
| 100 | 100 125 150 175 200 225 250 275 | |
| 125 | 125 150 175 200 225 250 | |
| 150 | 150 175 200 225 250 | |
| 175 | 175 200 225 250 | |
| 200 | 200 225 250 |
Строительная фанера. Представляет собой слоеный листовой материал, как правило, из нечетного числа слоев, называемого шпонами и получаемых лущением прямолинейных отрезков ствола дерева. Смежные шпоны в пакете имеют взаимно перпендикулярное расположение волокон и склеиваются между собой горячим или холодным прессованием. Фанеру толщиной более 15 мм называют фанерными плитами. Вследствие перекрестной структуры фанеры обладает меньшей анизотропией свойств, чем природная древесина, а явления усушки и разбухания соответствуют таковым у древесины в направлении вдоль волокон.
Основные виды конструктивных пластмасс. В строительстве наибольшее применение нашли стеклопластики и древесные пластики:
-
Стеклопластики представляют собой пластмассы, состоящие из стеклянного наполнителя и связующего. В качестве связующего обычно используют ненасыщенные полиэфирные, эпоксидные и фенолформальдегидные смолы, а также некоторые термопласты. Наполнители в настоящее время используются главным образом стекловолокнистые, свойства которых во многом определяют характеристики стеклопластиков.
-
Древесные пластики – материалы, полученные соединением синтетическими смолами продуктов переработки натуральной древесины. К ним относятся древесно-слоистые пластики, древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, бумажный слоистый пластик и др.
-
древесно-слоистые пластики (ДСП) изготовляют из тонких листов сушеного березового, липового или букового шпона, пропитанного и склеенного между собой различными смолами при высоком давлении и температуре. Имеет прочность выше древесной за счет уплотнения и пропитки прочными смолами. -
Древесно-волокнистые плиты (ДВП) изготовляют из хаотически сложенных волокон древесины, склеенных канифольной эмульсией с добавление фенолформальдегидных смол. Сырье служат отходы лесопильных производств. ДСП склонно к набуханию и потере прочности. -
Древесно-стружечные плиты (ПС) получают горячим прессованием под давление древесных стружек, пропитанных синтетическими термореактивными смолами. Для изготовления ПС применяют специальную стружку, полученную на деревообрабатывающих станках.
-
Физические свойства и химическая сущность ДиП. Влага в древесине, усушка и набухание и меры борьбы с ними. Влага в пластиках.