Вчем суть предложенной к обсуждению проблемы? Иесть ли здесь большая и важная проблема
| Вид материала | Документы |
- Вчем проблема генной инженерии, 1268.71kb.
- В. Д. Т. А. Айзатулин и проблема эволюции элементного состава океана, 363.74kb.
- Лекция 11, 362.25kb.
- Описание «Последняя Большая Игра», 127.38kb.
- Проблема стресса в управленческой деятельности, 106.61kb.
- Научно-практическая конференция учащихся, 130.53kb.
- Онтология и по конкретной теме, предложенной к обсуждению в этом году, я продумал, 250.73kb.
- Т. В. Исакова Педагог-психолог высшей категории моу сош №90 «Крепыш» Проблема развития, 115.79kb.
- Почти до самого конца долгой жизни Андреа Мантенья подписывался на своих работах "падуанцем", 225.82kb.
- -, 260.25kb.
Левинский Ю.Б., профессор, канд. техн. наук
Уральский государственный лесотехнический университет,
г. Екатеринбург
О ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
В чем суть предложенной к обсуждению проблемы? И есть ли здесь большая и важная проблема?
Я хочу ограничиться лишь определенно узкой областью назначения строительных деревянных конструкций (СДК). Это – современное деревянное домостроение.
Сразу же некоторые специфические особенности в связи темой обсуждения:
- СДК в данном случае можно считать в какой-то мере малогабаритными конструкциями (конструкционные фрагменты крыш и перекрытий, балки, рамы, каркасы, клееные стеновые элементы и т.д.)
- Продукт должен быть безопасным по экологическим и техническим параметрам, долговечным и надежным
- СДК и их элементы должны быть защищены от возгорания и гниения, а также представлены в приемлемом архитектурном оформлении.
Чтобы обозначить основные точки приложения научных изысканий, технологических и проектно-конструкторских решений, следует обратиться к представленной схеме (рис.1).При комплексном решении поставленных задач можно рассчитывать на следующие эффекты:
- Конкурентоспособность СДК
- Современный высокотехнологичный уровень индустриального деревянного домостроения
- Качество, надежность и безопасность жилых строений
- Ресурсосбережение.
Сейчас вполне обоснованно можно утверждать, что уровень производства и качества деревянных строительных конструкций (ДСК) вполне соответствует требованиям времени и очень высок. Это подтверждается следующим:
- Архитекторы и конструкторы разработали прекрасные по форме и техническим возможностям типы СДК и определили область их применения
- Хорошо отработаны технологии, в частности, клееных СДК и найдены высокоэффективные и надежные материалы для их производства
- Достаточно развита мировая производственная инфраструктура отрасли СДК, обеспеченная различными специализированными техническими средствами и оборудованием известных фирм (Hundegger, Weinmann, Makron, GreСon и др.)
- Имеется методическая и инструментальная база для проектирования конструкций и быстрой оптимизации их параметров с учетом условий эксплуатации (программные продукты, обеспечивающие расчет и проектирование разных конструкций).
Однако, есть еще немало позиций, по которым необходимо работать с перспективой хороших технических и экономических результатов. Выделю следующие направления:
- Целенаправленно, а именно, для малоэтажного деревянного домостроения (МДД), систематизировать производство СДК по назначениям, типам конструкций, сырьевым ресурсам и прочим факторам. Это позволит в более точно определять потребности и возможности того или иного региона в выпуске конкретных видов изделий. Следовательно, надо стремиться не к большим масштабам производства, а к стабильной и востребованной индустриально-хозяйственной деятельности узкоспециализированных предприятий.
- Грамотно и в полной мере использовать технические возможности древесины как строительного материала.
Непредсказуемость поведения и свойств древесины из-за ее анизотропности и природных факторов заставляет создавать заведомо большой запас прочности СДК. Это гарантирует безопасность объектов «по механике», но вряд ли является эффективным с других позиций (расход сырья, параметры изделий и пр.)
Ученые давно ввели на этот счет разные коэффициенты, которые учтены в нормативах прочности. Но это – страховка или даже перестраховка во многих реальных случаях. Обратите внимание – предельные сопротивления по своим величинам много меньше предельных напряжений, которые выдерживает «чистая » древесина. Как говорится, все учтено! – и пороки, и усталость материала , и климат, и другие обременяющие конструкцию воздействия.
Но насколько это точно и оптимально? Вряд ли кто-то ответит уверенно и с достаточным обоснованием своих утверждений. Действительно, трудно утверждать что-либо в этой ситуации и трудно отвечать на возражения в данном обсуждении.
Но все же логично и вполне научно предположить, что надо бы конкретизировать и исследовать техническую картину по ряду очевидных позиций. Среди них могут быть состав и структура самой древесины, комбинации компонентов в изделии (конструкции), размеры отдельных элементов (ламелей и деталей), профиль, конфигурация, нагрузки и т.д.
- Обоснованно применять различные методы и средства модификации древесины, клеев и самих конструкций. При проектировании сложных СДК, например, сборно-клееных конструкций, расчетные данные, как правило, не корректируются по факторам искусственного изменения свойств древесины. Просто нет рекомендаций и нормативов на этот счет. Тем не менее, ситуация будет явно отличаться от классической. Например, нет сомнения в том, что модифицированная древесина, например, пропитанная антисептиком или антипиреном, приобретает другие характеристики жесткости, иначе склеивается и т.д.
Другой пример. При изготовлении локально или дисперсно армированных многослойных балок и деревянных рам надо учесть не только параметры и свойства каждого компонента, но и оценить согласованность материалов в разных условиях эксплуатационных воздействий на изделия. Никто не сомневается, что все эти «хитрости» улучшают изделие, но в какой степени и насколько надежно - часто остается неизвестным.
- Широкомасштабно проводить диагностику эксплуатируемых конструкций на основе древесины и формировать базу данных для прогнозирования качества и надежности будущих изделий. Это обогатит полигонные испытания и повысит достоверность оценок, а также предоставит обширный материал для экспертных заключений по конкретным объектам.
Не вдаваясь далее в характеристику проблем и задач повышения качества СДК можно сказать, что мы сейчас пытаемся более-менее комплексно изучить ситуацию.
ЦЕЛЬ – научиться прогнозировать возможное состояние СДК и предсказывать его изменение под влиянием различных факторов.
Изыскания и научные разработки ведутся нами в настоящее время в разрезе следующих вопросов:
- Как и по каким структурно-анатомическим признакам древесины комплектовать пакеты для склеивания балок, чтобы они работали в условиях оптимальной динамики напряжений и деформаций?
В ходе исследований получили неплохой результат, который уже можно использовать как рекомендацию к совершенствованию самих конструкций и их технологии.
а) Расчетное сечение балок прямоугольного сечения может быть уменьшено почти на 20% при прочих одинаковых условиях
б) В КДК можно и нужно применять древесину разных пород, играя на различиях в ее свойствах и физико-механических показателей.
в) Определены схемы переработки круглых лесоматериалов под варианты призводства КДК для домостроения.
2. Какими должны быть гнутоклееные ДК, и как лучше подготовить
для них древесину?
Предложили и опробовали:
А) предварительное гнутье заготовок перед склеиванием как способ уменьшения начальных внутренних напряжений в изогнутых многослойных балках и элементах криволинейных рам. Повысилась надежность склеивания в зоне крутого искривления элементов гнутоклееных рам (ГКР). При этом установили пределы гнутья и технико-технологические возможности профилирования заготовок без нарушения целостности структуры древесины.
Б) Насколько может быть повышена прочность ГКР при использовании различных средств и методов послойного армирования блоков для склеивания. Исследованы два вида материалов, в т.ч. один с эффектом «памяти» в определенном температурном диапазоне.
3.Защитная обработка древесины, используемой в строительных
изделиях и конструкциях
ПОЛУЧЕНО:
а) Интенсивный метод автоклавного импрегнирования древесины водорастворимыми антисептиками (в 2,5 раза).
б) Обоснована возможность глубокого проникновения солевых антисептиков в труднопропитываемую древесину в результате применения импульсного быстроменяющегося режима давления.
в) Определены условия и технические возможности склеивания консервированной древесины.
ВЫВОДЫ.
1. На основе комплексного подхода к исследованиям процессов специальной обработки древесины и способов получения клееных деревянных конструкций созданы предпосылки для выработки достаточно эффективных методов и средств повышения качества и надежности строительной продукции этой группы.
2. Полученные результаты в ходе промышленной проверки подтвердили возможность и целесообразность применения заявленных разработок на деревообрабатывающих предприятиях, связанных с домостроением
Приложение.
Исследования. Разработки. Технические предложения
