Деревянные конструкции преимущества и недостатки: Деревянные конструкции: преимущества и недостатки, защита

1. Достоинства и недостатки деревянных конструкций.

Вопросы для проверки остаточных знаний по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

1. Достоинства и недостатки деревянных конструкций.

2. Рациональные области применения деревянных и пластмассовых конструкций.

3. Особенности механических свойств древесины.

4. Основы методики расчета деревянных конструкций по предельным состояниям.

5. Предельные состояния центрально- и внецентренно-растянутых элементов.

6. Предельные состояния центрально-сжатых элементов.

7. Предельные состояния элементов, работающих на поперечный изгиб.

8. Предельные состояния внецентренно-сжатых элементов.

9. Схемы расположения шарниров в консольнобалочных системах.

10. Виды соединений элементов деревянных конструкций.

11. Определение несущей способности начальных соединений.

12. Конструирование нагельных соединений.

13. Расчет связей работающих на выдергивание.

14. Клеевые соединения. Общие сведения.

15. Плоские сплошные деревянные конструкции. Общие сведения.

16. Плоские сквозные деревянные конструкции. Общие сведения.

17. Пространственные деревянные конструкции. Общие сведения.

18. Виды клеефанерных балок и особенности их работы.

19. Дощатоклеенные балки. Основные сведения.

20. Виды рамных конструкций сплошного сечения.

21. Виды арочных конструкций сплошного сечения.

22. Виды конструктивных решений узлов сквозных конструкций.

23. Выбор материала элементов сквозных конструкций.

24. Фермы покрытий. Общие сведения.

25. Способы обеспечения пространственной устойчивости плоских деревянных конструкций.

1) Легкость материала. Показателем конструкционных качеств материала служит отношение его объемного веса к расчетному сопротивлению с=γ/R, значение которого для древесины очень близко к малоуглеродистой стали.

2) Малая теплопроводность древесины. Стена из деревянного бруса толщиной 15 см по теплопроводности эквивалентна кирпичной кладке в 2,5 кирпича.

3) Малое температурное расширение. В заданиях с деревянным каркасом нет необходимости устраивать температурные швы.

4) Высокая химическая стойкость в некоторых видах агрессивных сред (склады минеральных удобрений).

5) Высокая огнестойкость. Незащищенная металлическая балка в условиях пожара быстро искривляется и теряет несущую способность, в то время как деревянная балка с аналогичной несущей способностью работает в условиях пожара гораздо дольше.

5) Низкие капитальные вложения в производственную базу.

6) Богатая пополняющая база, постоянный естественный прирост древесины.

2. Рациональные области применения деревянных и пластмассовых конструкций.

Рациональные области применения деревянных конструкций

1) Покрытия гражданских, промышленных и сельскохозяйственных зданий.

2) Ограждающие конструкции отапливаемых зданий.

3) Химические цехи и склады минеральных удобрений.

4) Здания и сооружения, возводимые в сейсмических районах.

6) В условиях крайнего севера и труднодоступных районах рационально применять легкие транспортабельные дощатоклееные блоки и клеефанерные щиты для сборно-разборных зданий инвентарного типа.

7) Малоэтажное деревянное домостроение.

8) Опоры линий электропередач напряжением до 35 кВ.

Рациональные области применения пластмассовых конструкций

1)В качестве строительных материалов при сооружении предприятий химической промышленности, канализационных сетей, а также для изоляции емкостей при хранении агрессивных веществ.

2) В самолетостроении и машиностроении

3) В конструкциях полов

4) В гидроизоляционных и газоизоляционных конструкциях.

5) Как изоляционный материал при строительстве бензохранилищ и других хранилищ для светлых нефтяных продуктов, имеющих очень широкое распространение в народном хозяйстве.

6) Сырье для производства на их основе лаков и красок.

7) Для внутренней отделки жилых помещений и в системах водоснабжения.

3. Особенности механических свойств древесины.

1) Древесина является анизотропным материалом

2.) Древесина обладает реологическими свойствами, т.е. на прочность древесины большое влияние оказывает скорость приложения нагрузки или продолжительность ее действия. Например, рассмотрим одинаковые образцы. Чем больше уровень напряжений, тем скорее произойдет разрушение, но при определенном уровне напряжений разрушение образцов вообще не наступает, как бы долго не действовала нагрузка. Эта величина называется пределом длительного сопротивления древесины.

3) На прочность древесины оказывает влияние влажность материала. При увеличении влажности от 0 до точки насыщения волокон (≈30%) прочность древесины уменьшается. Модуль упругости Е также уменьшается, относительная деформация ε увеличивается. В меньшей степени изменение влажности влияет на растяжение вдоль волокон. При увеличении влажности свыше 30% прочность не изменяется.

4) Влияние температур. Предел прочности древесины при любой влажности уменьшается при увеличении температуры, но замороженная древесина хрупкая и имеет низкое сопротивление ударному изгибу. В жаркую погоду наблюдается провисание конструкций.

Плюсы и минусы древесины, отличие и сравнение

Дерево – живое и капризное сырье для производства различных предметов. Лесоматериалы дышат, поглощают жидкость, и как следствие меняют оттенок, габариты, могут растрескаться и даже сгнить. Как и любой иной материал, древесина имеет определенные свойства. О том, какие существуют минусы и плюсы древесины, мы поговорим в этой статье.

Достоинства древесины

Главные плюсы древесины это:

• экологичность 
• прочность 
• долгий период эксплуатации
• легкий ремонт.

Главное достоинство бесспорно заключается в экологической чистоте этого материала. Люди, внимательно относящиеся к вопросам регулирования экологичности своего жилья, предпочитают изделия, которые изготовлены из натуральной древесины. Таким образом, они гарантируют защиту от отрицательного действия низкокачественных материалов.

Высокая прочность и длительный период эксплуатации можно назвать одним общим преимущественным параметром. Предмет мебели, созданный из прочного сорта лесоматериалов, в большинстве случаев имеет высокое качество, не подвержен заражению микроорганизмами. Именно эти характеристики гарантируют устойчивость к износу, и длительный период службы.

Простота ремонтных работ состоит в том, что через какое-то время можно собственноручно отреставрировать деревянное изделие при помощи шлифования или лакирования.

Кроме этого к плюсам древесины можно отнести:

• возобновляемость ресурсной базы 
• достаточно низкая плотность 
• высокий показатель удельной прочности — отношения максимальной прочности при растяжении вдоль волокон к уровню плотности: 100/500 = 0,2. Почти такой показатель у стальных изделий
• устойчивость к солевой агрессии, а также к действию прочих химически агрессивных соединений
• биологическая совместимость с людьми и животными. Деревянные здания имеют самый благоприятный микроклимат 
• прекрасные акустические качества. Как известно самые лучшие концертные залы отделаны деревом 
• низкая теплопроводность поперек волокон. Брусовая стена в толщину 200 мм имеет аналогичную теплопроводность кирпичной кладке в ширину 640 мм
• низкое линейное расширение вдоль волокон. Здания из дерева не нуждаются в температурных швах и подвижных опорах 
• создание гнутоклееных сооружений.

Специалисты стараются по максимуму воспользоваться положительными качествами лесоматериалов, снизить действие на них негативных факторов, гарантировать экономически эффективное использование конструкций из дерева. Большую часть естественных недостатков лесоматериалов можно ликвидировать или в значительной мере ограничить их действие на качество деревянных зданий. К примеру, КДК устраняет проблему ограниченного сортамента древесины, применение листовых материалов на базе дерева (фанера, ДВП, ДСП) уменьшает действие анизотропии строения лесоматериалов. Конструктивные и химические способы защиты снижают опасность загнивания и возгорания деревянных строений.

Недостатки древесины

Главными недостатками можно назвать:

• влагонеустойчивость 
• высокая стоимость.

Высокая стоимость, естественно, обуславливается натуральностью этого материала. Следовательно, и изделия, созданные из натурального дерева, имеют более дорогую стоимость, чем изготовленные из древоподобного сырья. В тоже время высокая стоимость довольно оправдана, приведенными выше преимуществами.

Неустойчивость к влажности является наиболее опасным фактором, подвергающим деревянное изделие порче. В результате высокого уровня влажности материал разбухает и становится абсолютно не пригодным. По этой причине ванная комната — не самое удачное помещение для деревянной мебели.

Вследствие анизотропности строения лесоматериалы отличаются неравномерностью свойств вдоль и поперек волокон. К примеру, усушка по росту волокон в несколько десятков раз ниже, а уровень прочности на растяжение существенно выше, чем поперек волокон. Естественное происхождение лесоматериалов обусловливают высокую изменчивость ее свойств. Интересным качеством лесоматериалов можно назвать их способность «предупреждать» (потрескивание) о приближающемся разрушении.

Дерево отличается гигроскопичностью, то есть оно способно поглощать мельчайшие капельки влаги из воздуха, в результате чего увеличивается вес и размер материала. При этом существенно снижается прочность.

Лесоматериалы являются высокогорючими. В тоже время при пожаре деревянные сооружения, в отличие от металлических, разрушаются медленнее. Кроме этого органическое происхождение лесоматериалов делает их пищей для низших организмов (грибов). Поэтому деревянные изделия могут загнивать, и в определенных условиях и подвергаться поражению жуками.

Это, пожалуй, все плюсы и минусы древесины, которые имеют самое большое значение в строительстве и эксплуатации деревянных изделий.

Дефекты древесины

Существуют различные недостатки древесины. Самым часто встречающимся изъяном можно назвать присутствие сучков. Сучки бывают двух типов. Первый тип – это прочно сросшиеся с древесиной, их можно убрать из массива лишь удалением всего участка. Второй тип – это сучки, которые легко отделить от лесоматериала. Помимо этого, при длительном хранении лесоматериалов для строительной отрасли сучки первыми темнеют. Исключением являются лишь хвойные сорта.

Разновидность сучков:

1. круглый
2. овальный
3. продолговатый
4. пластевой
5. кромочный
6. ребровый
7. сшивной
8. груповые
9. разветвленные

В числе изъянов лесоматериалов, которые обязательно нужно учесть в работе, стоит отметить наличие трещин. Они могут образоваться в массиве лесоматериалов во время роста древесного ствола. Морозные трещины делят ствол на две половины. Трещины начинаются от наружного края и проходят внутрь. Они могут образоваться лишь зимой в сильный мороз. Трещины в процессе усушки могут образоваться и в лесоматериалах без серьезных недостатков.

Кроме этого, среди пороков стоит выделить наличие наклона волокон. Он бывает естественным и механическим. Хвойные сорта чаще всего имеют такой недостаток, как крень. Она возникает в ходе сжатия ствола во время роста.

Теги: плюсы древесины , минусы древесины , достоинства древесины , недостатки древесины

Древесина как строительный материал для дома: преимущества и недостатки!

Древесина — один из наших старейших строительных материалов, удивительно универсальный, потому что он доступен естественным образом и идеально подходит для различных применений. Помимо внешнего вида и фактуры, у древесины очень много достоинств.

Термины «древесина» и «древесина» используются как синонимы, но в строительной отрасли они имеют разное значение. Древесина используется для описания мебели и других неструктурных предметов, а древесина используется для описания структурного продукта из дерева. Он также известен как пиломатериалы в Северной Америке.

Древесина – это твердый волокнистый материал, изготавливаемый из значительной части ствола и ветвей дерева, а древесина – это древесина, сохраняющая свою естественную физическую структуру, химический состав, пригодную для различных инженерных работ.

Давайте рассмотрим различные преимущества дерева.

Преимущества дерева как строительного материала

Древесина экологически чистая. Строительство зданий из дерева может снизить потребление энергии и выбросы углекислого газа (CO ₂ ) выбросы в результате производства различных других строительных материалов.

Древесина – это естественно возобновляемый материал, получаемый непосредственно из дерева. Таким образом, он имеет низкую стоимость производства, меньшее потребление энергии и отсутствие опасности или загрязнения.

Текстура дерева может создать в доме комфортную среду, которая лучше любых других материалов, таких как металл или стекло. Мебель из дерева красива благодаря отличной фактуре. Вы можете купить его для украшения дома.

Древесина естественно красива и эстетична. Древесина имеет широкий спектр цветов, зерен и текстур, что делает ее визуально привлекательной. Кроме того, он используется в качестве мебели или декоративного материала. Мебель и различные декоративные элементы, сделанные привлекательными благодаря эстетическим свойствам дерева, например, обеденный стол, журнальный столик, диван и т. д.

Воздушные карманы в ячеистой структуре дерева делают его отличным изолятором. Кроме того, он может обмениваться влагой с окружающим воздухом, что защищает древесину от умеренных колебаний температуры и влажности.

Использование изделий из дерева в помещении может улучшить качество воздуха в помещении за счет снижения влажности. Этот эффект возникает из-за того, что древесина выделяет и поглощает влагу для поддержания равновесия с окружающим воздухом. Поэтому древесина может выделять влагу в сухих условиях и поглощать влагу из воздуха во влажных условиях.

Древесина – это природный материал, который наряду с эстетической красотой имеет множество применений. Согласно отчету «Дерево — жилье, здоровье, человечество», опубликованному «Планетным ковчегом», присутствие дерева может оказать положительное влияние на физиологию человека.

Использование дерева в интерьере здания имеет психологические и физиологические преимущества, которые почти аналогичны эффекту от пребывания на природе. Кроме того, по сравнению с другими материалами присутствие дерева может снизить кровяное давление и частоту сердечных сокращений, уменьшить стресс и беспокойство и т. д.

Древесина – легкий материал, но его прочность высокая. По словам Дэвида Дорана и Боба Катера (автора книги «Справочник по строительным материалам»), ячеистая природа древесины обеспечивает лучшее соотношение прочности и веса, чем у мягкой стали, а также делает ее достаточно хорошим теплоизолятором.

Древесина — прочный строительный материал для дома, а новейшие средства защиты древесины повышают ее долговечность. Правильно спроектированная деревянная конструкция чрезвычайно прочна, и риск чрезмерного движения влаги или гниения невелик. В экстренных ситуациях срок службы деревянной конструкции можно увеличить за счет уникальной обработки.

Древесина представляет собой материал с превосходной электроизоляцией и плохой электропроводностью. Поэтому он может защитить пользователей от поражения электрическим током внутри дома.

Теплопроводность – это мера скорости, с которой тепло проходит через материал. Обратной величиной теплопроводности является тепловое сопротивление.

Теплопроводность древесины минимальна. По словам Ян Ли и Шуся Рен (автора книги «Строительные декоративные материалы»), по сравнению с деревом теплопроводность алюминия в 2000 раз выше, а пластика — в 30 раз выше. Древесина обладает отличными характеристиками, когда вы думаете о термическом сопротивлении.

Деревянный брус может изготавливаться различной формы, из прямых балок, изогнутых арок и т.д. Размеры отдельных элементов бруса ограничиваются только транспортными возможностями. Компоненты для больших сборок могут быть изготовлены на заводе и доставлены на стройплощадку.

Древесина не слишком твердая и не слишком мягкая, что облегчает работу. Различные компоненты для строительства деревянного дома могут быть построены за пределами площадки, что может сократить время строительства на месте. Существенным преимуществом использования дерева вместо бетона является сокращение времени схватывания и высыхания, что ускоряет строительство.

Монтаж деревянных конструкций прост, быстр и снижает затраты на месте. Его высокая прочность и жесткость позволяют использовать элементы меньшего размера для дополнительной экономии средств. По словам Эндрю Данна (исследователя Ассоциации развития лесоматериалов, Австралия), с точки зрения расходов на строительство, деревянные каркасы неизменно являются наиболее экономичным решением по сравнению с другой системой каркаса стен.

Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим несколько недостатков дерева.

Недостатки древесины как строительного материала

Древесина может быстро загореться, поскольку она состоит из органических соединений, в основном состоящих из углерода и водорода, которые соединяются с кислородом и горят.

Поверхность древесины может испортиться, если она неоднократно становится сухой и влажной, подвергается воздействию высоких и низких температур и прямых солнечных лучей. Он также разлагается из-за нападения грибов, термитов, муравьев-древоточцев, морских бурачков и т. д.

Подводя итог , в былые времена изделия из натурального дерева были доступны инженерам. На сегодняшний день существует множество изделий из натурального дерева. Необходимость повышения эффективности использования изделий из дерева привела к развитию инженерных изделий из дерева.

Хотя для строительства зданий доступен широкий спектр строительных материалов, тем не менее, древесина является наиболее часто используемым строительным материалом во многих частях мира из-за его привлекательного внешнего вида, разумной стоимости, простоты в работе и достаточного срока службы при условии защиты от влаги. и насекомые.

Древесина имеет много преимуществ, благодаря которым она предпочтительнее многих других строительных материалов. Благодаря вышеупомянутым преимуществам древесины ее можно использовать в зданиях в качестве дверей, окон, рам, временных перегородок, стропильных ферм, потолков и опалубки и т. д. Древесина является не только подходящим материалом для строительства, но и повышает эстетическую ценность.

15 популярных пород древесины, используемых в строительстве!

Каковы виды использования, преимущества и недостатки древесины для строительства дома?

Прозрачная древесина: ее свойства | Приложение | Плюсы и минусы

Преимущества и недостатки древесины в конструкциях — Martin Perry Associates

Древесина использовалась в конструкциях на протяжении тысячелетий, и с течением времени она развивалась, чтобы помочь строительной отрасли достичь эффективности конструкций, которые они создавать. Благодаря своей универсальности этот строительный материал до сих пор широко используется благодаря отличным несущим и теплоизоляционным свойствам; мы недавно даже видели самое высокое цельнодеревянное здание, построенное в Норвегии.

Это доказывает, что древесина всегда будет основным продуктом в строительной отрасли, но у любого строительного материала есть свои преимущества и недостатки, которые мы рассмотрели ниже.

Преимущества

Универсальность и долговечность

Как упоминалось выше, древесина является одним из наиболее универсальных материалов, используемых в строительной отрасли. Этот материал можно согнуть в нужную форму, соединить с другим материалом и многое другое. Многие виды древесины способны противостоять суровым погодным условиям и устойчивы.

Стоимость

Стоимость будет, конечно, зависеть от масштаба проекта, но древесина может быть дешевле, чем здание со стальным каркасом или каменное здание, отчасти из-за скорости строительства. Однако, если требуются большие открытые пространства, вероятно, потребуется стальной каркас для обеспечения устойчивости конструкции.

Изоляция

Древесина отлично подходит для изоляции зданий, будь то звук или тепло. Древесина имеет тенденцию работать намного лучше, чем сталь или кирпич, при использовании во внешней облицовке, чтобы помочь сохранить тепло, и это может быть чрезвычайно полезно для тех, кто хочет создать более эффективную и экологически чистую структуру.

Важно также знать, что древесина является возобновляемым ресурсом, что делает ее невероятно экологически чистой.

Недостатки

Усадка и набухание

Древесина является природным материалом и может давать усадку или набухать, так как обладает способностью поглощать воду. Древесину всегда следует обрабатывать соответствующим образом в зависимости от ее использования и воздействия, и если оставить ее под воздействием воды, гниение может привести к потере качества.

Конденсация

Конденсация – это проблема, которая может возникнуть в конструкции любого типа, но справиться с ней может быть чрезвычайно сложно. Конденсация происходит, когда теплый воздух изнутри касается холодной стены, которая плохо изолирована. Если это произойдет со структурой, которая имеет деревянный каркас, это может привести к гниению скелета здания.

Пожар

Если вдруг возникнет пожар, деревянный дом не сможет противостоять жару и огню, как кирпичная или стальная конструкция. Хотя дом с деревянным каркасом можно обработать антипиренами, это, как правило, замедляет распространение пламени по поверхности, а также уменьшает образование дыма.

Выбор подходящего материала полностью зависит от вашего конкретного проекта, но у каждого строительного материала есть свои преимущества и недостатки, существует множество различных материалов на выбор.

Тем не менее, древесина всегда будет широко использоваться в строительной отрасли, поскольку одним из ее самых больших преимуществ является то, что это природный ресурс, что делает его легкодоступным и очень экономичным.

Важно помнить, что нет идеальных строительных материалов, поэтому для каждого проекта часто используется несколько разных материалов.