«Конструктивные элементы изделий из древесины»

Вместе с тем древесина имеет недостатки: она подвержена загниванию, горению, разбуханию, усушке, короблению и растрескиванию. Чтобы использовать древесину, надо знать ее строение, свойства, пороки, основные группы древесных пород, способы хранения и многое другое.

Для изготовления изделий из древесины требуется знание технологии работ, конструкций изделий и применяемых материалов.

Предмет исследования – изделия из дерева;

Объект исследования – контрукция изделий из дерева.

Целью настоящего исследования выступает изучение основных конструктивных элементов изделий из дерева.

Достижение поставленной цели предполагает решение ряда задач:

1. Рассмотреть древесину как конструкционный материал;

2.Рассмотреть физические, механические и технологические свойства древесины;

3. Изучить основную номенклатуру и классификацию изделий из дерева;

4. Привести характеристику основных конструктивных элементов изделий из дерева.

В середине ХVII века в связи с развитием механического лесопиления появились пиломатериалы. Известны поразительные примеры сооружений из пиломатериалов. Например, двухпролетный мост через Рейн , построенный братьями Грубенманн в 1758 году, имел пролет 110 м (мост был сожжен впоследствии войсками Наполеона). И в настоящее время в горной Швейцарии традиционно строится большое количество деревянных мостов, многие из которых крытые (до 20-30 мостов на одной горной реке).

В России также были интересные примеры строительства деревянных мостов. Так И.П.Кулибин в 1776 году предложил проект 300-метрового моста через Неву, выполнил модель этого моста пролетом 30 метров и при этом экспериментально определил кривую давления. Во время строительства железной дороги Москва-Петербург (1855 г.) при участии Д.И.Журавского было построено много деревянных мостов, и тогда же им была предложена знаменитая формула для определения касательных напряжений, и выполнены первые испытания образцов с целью определения сопротивления древесины. Знаменитые конструкции московского манежа - фермы системы Палладио - существуют уже 200 лет.

За рубежом в это время популярны были дощатые конструкции типа арок Эми и арок Делорма (рис.1.3). Арки Делорма (1561г., Philibert de L`Orme) были трудоемкими и материалоемкими и состояли из 2-3 слоев толстых досок, поставленных на ребро и сшитых гвоздями. В арках французского инженер-полковника Эми (Emy, 1819 г.) (рис.1.4) отдельные тонкие слои досок соединялись плашмя (по пласти) на гвоздях и болтах, что приводило к их большой деформативности.

Рис.1.3. Арка Делорма

Рис.1.4. Арка Эми

Развитие процессов деревообработки привело к появлению клееной фанеры. Первый фанерный завод был построен в Ревеле (Таллинн), а к 1915 году в России было уже 45 фанерных заводов.

В 1893 году в Швейцарии было построено первое здание с использованием клееных деревянных конструкций.

В 1905 году швейцарец Отто Гетцер (O.Hettzer) запатентовал свой способ склеивания деревянных конструкций при помощи, по-видимому, определенной модификации казеинового клея и это послужило началом развития клееных деревянных конструкций (КДК) - конструкций принципиально нового типа.

В России в 20-е и 30-е годы в связи с дефицитом стали и цемента деревянные конструкции использовались очень широко. Причем были построены очень интересные и смелые сооружения, например, своды, купола, башни. С деревянными конструкциями связано творчество выдающегося инженера В.Г.Шухова (своды Шухова-Брода, фермы Шухова, павильоны Нижегородской выставки), известного ученого В.З.Власова (первые инженерные расчеты пространственных конструкций). Однако уровень строительства в то время был недостаточно высок и наряду с удачными решениями имелось немало случаев отказов конструкций.

В 30-е годы в США появились сравнительно недорогие синтетические клеи на фенолоформальдегидной и резорцинформальдегидной основе. Специально созданная государственная комиссия изучила опыт строительства фирмы Гетцера и рекомендовала его для использования на территории США, после чего клееные деревянные конструкции получили широкое развитие.

Большое значение для развития производства клееных деревянных конструкций (КДК) имело промышленное освоение способа соединения пиломатериалов по длине типа «зубчатый шип».

В СССР первые клееные конструкции появились в 30-х годах в результате работ Г.Г.Карлсена и А.Б.Губенко.