Skip to content

Композитный брус: Композитный брус — технология изготовления, свойства и преимущества

Содержание

Композитный брус — технология изготовления, свойства и преимущества

Просмотры: 146

Использовать в строительстве композитный брус, в первую очередь выгодно. Этот материал создавался именно с такой целью. Правда, нужно понимать, что данная разновидность пиломатериалов напоминает брус только по форме и главному предназначению. Но по-сути, это уже совсем другой материал, традиционной древесиной не являющийся.

Технология изготовления композитного бруса

Композитный брус, как понятно по его названию, изготавливается из композитов. То есть измельченных частиц различных материалов. Конечно же, основа для этого бруса — древесина. В ход идут в основном какие-то остатки, которые остаются на пилораме после изготовления других видов пиломатериалов. Это и позволяет сделать материал необычно дешевым. Итак, древесину хорошего качества сначала измельчают, после этого смешивают с добавками разного характера, чтобы готовое изделие было прочным, водостойким и долговечным, после чего его прессуют под давлением. Разумеется, прессуют массу в форме бруса, нередко профилированного. В итоге получают замечательный материал, применяемый в строительстве домов и других конструкций.

Свойства композитного бруса

В работе композитный брус показывает себя на высшем уровне. Этот материал хорошо обрабатывается, пилится, точится, сверлится, склеивается и соединяется любыми крепежными элементами. По-сути, его можно обрабатывать так же, как и брус из натурального дерева. Дом из композитного бруса имеет интересное свойство, о котором мало кто знает. Так как в производстве композитного бруса применяется бишофит, такой дом является лечебным. Дело в том, что бишофит — это лечебное средство, которое можно нередко встретить даже в рядовой аптеке. Используется бишофит для лечения заболеваний суставов и дыхательных путей. Жильцы дома, в котором был использован композитный брус, едва ли когда-нибудь будут жаловаться на суставы и органы дыхания. Это, конечно, большой плюс данного необычного материала.

Что касается процесса непосредственно на строительной площадке, то строить из композитного бруса одно удовольствие. Дело упрощается тем, что данный брус имеет специальные пазы и шипы, которые плотно смыкаются друг с другом. За счет этого подогнать и соединить брус становится очень просто. Также продуманное соединение в виде шипов и пазов позволяет полностью избавиться от зазоров между брусом. Все зазоры полностью перекрываются шипами и пазами, которые в процессе сборки вставляют друг в друга. И последнее, что можно отметить, это минимальная усадка композитного бруса. Натуральный брус, который изготавливают из дерева, склонен усыхать вследствие естественных причин. Что касается бруса композитного, то он практически не усыхает и, как следствие, не дает усадки. А это важный фактор, который может оказаться решающим, при выборе основного строительного материала для дома.

Преимущества композитного бруса

От других разновидностей бруса, композитный отличается кардинально. Это уже не натуральная, привычная всем древесина, а материал, изготовленный из переработанного сырья. Конечно же, сырье для композитного бруса, это и есть древесина, но в данном случае она измельчена и перемешана со специальными добавками.

  • Итак, композитный брус изготавливается из измельченной древесины. Это позволяет придать брусу такие свойства, которыми не обладает ни одна другая разновидность бруса. В частности композитный брус почти не дает усадку, он не боится огня и температуры, не гниет, не портится со временем и ему не страшны грызуны или какие-либо другие вредители, включая грибок и плесень.
  • В то же время, композитный брус безопасен. Все добавки, которые используются производителями для его производства проходят очень строгую проверку и тщательное исследование. Поэтому композитный брус по-прежнему остается экологичным и здоровым материалом, который можно всегда посоветовать для возведения или обустройства здорового жилья.
  • Одно из основных преимуществ композитного бруса в том, что он недорого стоит. Конечно, все относительно, но данный материал, учитывая все его плюсы и достоинства, мог бы строить гораздо дороже. Экономия тут возможна, так как в производстве используют древесину, которая в другом случае, пошла бы в отходы. Все равно, древесина для композитного бруса измельчается. А раз так, то почему бы не использовать для производства какие-нибудь обрезки из качественного дерева, которые для производства других материалов уже не подходят по своим размерам?
  • Работать с композитным брусом приятно. Он имеет замковые соединения — гребни и пазы. Благодаря такому устройству стыки между элементами закрываются герметично. Нет щелей и стыки не видны. Собирается конструкция быстро. Композитный брус легко обрабатывать. Он замечательно распиливается любыми подходящими инструментами, хорошо подтачивается, сверлится и шлифуется. Другими словами, композитный брус обрабатывается легко и просто, что также является большим плюсом, который надо иметь в виду.

В целом, композитный брус — это материал для строительства, подходящий для возведения жилых домов, каких-нибудь подсобных строений и любых других конструкций, которые только может потребоваться возвести. Такой брус советовать можно смело в большинстве ситуаций. Единственное, что такой брус нуждается в дополнительной отделке, в отличие от бруса натурального, который по желанию может остаться «как есть», ведь натуральное дерево красиво выглядит уже само по себе.

WOODPLAST®Брус из композита

Брус из композита — это материал, по свойствам и внешнему виду поразительно сходный с брусом из древесного массива, но таковым он, по сути, не является, хотя и обладает всеми преимуществами натурального аналога. Применение композитного материала в малоэтажном строительстве является очень практичным и выгодным решением.

Как можно судить по названию, изготавливают такой брус из композиции, в состав которой входят мелкие древесные опилки, бишофит, красители и специальные добавки. При производстве этого довольно легкого и очень прочного материала ингредиенты, тщательно смешанные в определенной пропорции, подвергаются прессованию под очень высоким давлением, чем и достигаются необычайно высокие качественные характеристики композитного бруса. После прессования полученный материал достаточно распилить на доски или брусы нужных заказчику размеров. Внешний вид композитного бруса очень близок к обычной древесине и не уступает её по своим характеристикам, и даже превосходит их многократно!

Широкое применение получил композитный брус в строительстве. Он очень прост в монтаже, легко обрабатывается любыми режущими инструментами, и это — совершенно чистый с точки зрения экологии материал. Бишофит, который применяется в производстве бруса, представляет собой природный минерал, добываемый подземным выщелачиванием бишофитосодержащей породы.

Причина популярности композитного материала, как и с террасной доской из ДПК обуславливается легкостью обработки, что дает возможность уже на стадии изготовления без труда придавать ему нужный профиль. Очень практичные при монтаже пазы и шипы значительно облегчают процесс сборки конструкции. Именно «сборкой», а не «строительством» или «возведением» называют многие специалисты этот процесс за его простоту. После сборки конструкции нужно только промазать швы составом на основе всё того же бишофита и магнезита, и получается очень прочная, герметичная и, что очень важно, долговечная конструкция.

Благодаря легкости композитного бруса возводимые из него строения имеют намного меньший, по сравнению с кирпичными или деревянными домами, вес, что немаловажно при расчете фундамента под такое строение. Если дом легче, зачем закладывать под него очень мощный фундамент?

Использование этого замечательного материала в строительстве помогает получить очень прочные, экологичные и сравнительно недорогие изделия и постройки за относительно короткое время.

Композитный брус. Современные композитные материалы в строительстве

Использование композитных материалов в строительстве

Недорогой и разносторонний, бетон является одним из лучших строительных материалов во многих предложениях. Являясь настоящим композитом, типичный бетон состоит из гравия и песка, связанных вместе в матрице из цемента, с металлической арматурой, обычно добавляемой для усиления прочности. Бетон превосходно ведет себя при сжатии, но становится хрупким и непрочным при растяжении. Растягивающие напряжения, так же как и пластическая усадка во время отверждения, приводят с трещинам, которые поглощают воду, что, в конечном счете, приводит к коррозии металлической арматуры и существенной потере монолитности бетона при разрушении металла.

Композитная арматура утвердилась на строительном рынке благодаря доказанному сопротивлению коррозии. Новые и обновленные конструкторские руководства и тестовые протоколы облегчают инженерам выбор армированных пластиков.

Усиленные волокнами пластики (стеклопластик, базальтопластик) с давних пор рассматривались как материалы, позволяющие улучшить характеристики бетона.

За последние 15 лет композитная арматура перешла от экспериментального прототипа к эффективному заменителю стали во многих проектах, особенно в связи с повышением цен на сталь.

Композитные сетки в сборных бетонных панелях: высокий потенциал углеродно-эпоксидные сетки C-GRID заменяют традиционную сталь или арматуру в сборных структурах в качестве вторичного армирования.

C-GRID является крупной сеткой из жгутов на основе углерода/эпоксидной смолы. Используется как замена вторичной стальной армирующей сетки в бетонных панелях и архитектурных приложениях. Размер сетки меняется как в зависимости от бетона и типа заполнителя, так и от требований к прочности панели

Использование коротких волокон в бетоне для улучшения его свойств было признанной технологией на протяжении десятилетий, и даже веков, если принять во внимание, что в Римской Империи строительные растворы были армированы конским волосом. Армирование волокнами усиливает прочность и упругость бетона (способность к пластической деформации без разрушения) посредством удерживания части нагрузки при повреждении матрицы и препятствуя росту трещин.

Добавление волокон позволяет материалу деформироваться пластично и выдерживать растягивающие нагрузки.

Усиленный волокнами бетон был использован для изготовления этих предварительно напряженных мостовых балок. Использование арматуры не потребовалось из-за высокой эластичности и прочности материала, которая была придана ему стальными армирующими волокнами, добавленными в бетонную смесь.

Алюминиевый композитный материал — это панель, состоящая из двух алюминиевых листов и пластикового либо минерального наполнителя между ними. Композитная структура материала придаёт ему лёгкость и высокую прочность в сочетании с упругостью и стойкостью к излому. Химическая и лакокрасочная обработка поверхности обеспечивает материалу превосходную устойчивость к коррозии и температурным колебаниям. Благодаря сочетанию этих уникальных свойств, алюминиевый композитный материал является одним из наиболее востребованных в строительстве.

Алюминиевый композит обладает рядом существенных преимуществ, обеспечивающих ему растущую с каждым годом популятность как отделочного материала.

Минимальный вес в сочетании с высокой жёсткостью. Панели алюминиевого композитного материала отличаются низким весом, обусловленным применением алюминиевых покрывающих листов и облегченного центрального слоя в сочетании с высокой жесткостью, задаваемой комбинацией вышеуказанных материалов. В условиях применения на фасадных конструкциях данное обстоятельство выгодно отличает алюминиевые композитные материалы от альтернативных материалов, таких как листовые алюминий и сталь, керамический гранит, фиброцементные плиты. Применение алюминиевого композитного материала значительно снижает общий вес конструкции вентилируемого фасада. композитный бетонный алюминиевый металлический

Алюминиевый композитный материал способен противостоять скручиванию. Причина — в нанесении верхнего слоя методом прокатки. Плоскостность обеспечивается применением прокатки вместо обычной прессовки, которая дает высокую равномерность нанесения слоя. Максимальная пологость составляет 2мм на 1220 мм длины, что составляет 0,16% от последней.

  • — Устойчивость лакокрасочного покрытия к воздействию окружающей среды. Благодаря чрезвычайно устойчивому многослойному покрытию материал в течение длительного времени не теряет интенсивность окраски под воздействием солнечного цвета и агрессивных компонентов атмосферы.
  • — Широкий выбор цветов и фактур. Материал выпускается с покрытием, выполненным лакокрасками: солидные цвета и цвета «металлик» в любом диапазоне цветов и оттенков, покрытиями под камень и дерево. Помимо этого выпускаются панели с напылением «хром», «золото», панели с фактурной поверхностью, панели с полированным покрытием из нержавеющей стали, титана, меди.

Панели алюминиевого композитного материала имеют сложную структуру, образованную алюминиевыми листами и наполнителем центрального слоя. Сопряжение данных материалов обеспечивает панелям жесткость в сочетании с эластичностью, что делает алюминиевые композитные материалы устойчивым к нагрузкам и деформациям, создающимся окружающей средой. Материал не утрачивает своих свойств в течение чрезвычайно длительного времени.

Устойчивость материала к коррозии определяется применением в структуре панели листов алюминиевого сплава, защищенного многослойным лакокрасочным покрытием. В случае повреждения покрытия поверхность листа защищается образованием оксидной пленки

Композиционная структура панели алюминиевого композитного материала обеспечивает хорошую звукоизоляцию, поглощая звуковые волны и вибрации.

Панели легко поддаются таким видам механической обработки как гибка, резка, фрезеровка, сверление, вальцовка, сварка, склеивание, без ущерба покрытию и нарушению структуре материала. При нагрузках, возникающих в процессе сгибания панелей, в том числе в радиус не отмечается расслаивание панелей либо нарушения поверхностных слоев, такие как растрескивание алюминиевых листов и лакокрасочного покрытия. При производстве на заводе панели защищаются от механических повреждений специальной пленкой, удаляемой после завершения монтажных работ.

Панели легко принимают практически любую заданную форму, например радиусную. Пригодность материала к спаиванию позволяет добиваться сложной геометрии изделий, что невозможно ни с одним другим облицовочным материалом, кроме алюминия, перед которым алюминиевые композитные материалы значительно выигрывает по весу.

Применение алюминиевого композитного материала позволяет создавать панели облицовки различных размеров и форм, делает данный материал незаменимым при решении сложных архитектурных задач.

  • — Длительный срок службы. алюминиевого композитного материала в течение длительного времени устойчивы к воздействию внешней среды, таким как солнечный свет, атмосферные осадки, ветровые нагрузки, колебания температуры, благодаря применению устойчивого покрытия и достигнутому в материале сочетанию жесткости и эластичности. Расчетный срок службы панелей на открытом воздухе составляет около 50 лет.
  • — Минимальный уход в процессе эксплуатации. Наличие высококачественного покрытия способствует самоочищению панелей от внешних загрязнений. Так же панели легко моются не агрессивными очистителями.

Два перспективных пути открывают комбинированные материалы, усиленные либо волокнами, либо диспергированными твердыми частицами.

У первых в неорганическую металлическую или органическую полимерную матрицу введены тончайшие высокопрочные волокна из стекла, углерода, бора, бериллия, стали или нитевидные монокристаллы. В результате такого комбинирования максимальная прочность сочетается с высоким модулем упругости и небольшой плотностью. Именно такими материалами будущего являются композиционные материалы.

Композиционный материал конструкционный (металлический или неметаллический) материал, в котором имеются усиливающие его элементы в виде нитей, волокон или хлопьев более прочного материала. Примеры композиционных материалов: пластик, армированный борными, углеродными, стеклянными волокнами, жгутами или тканями на их основе; алюминий, армированный нитями стали, бериллия.

Комбинируя объемное содержание компонентов, можно получать композиционные материалы с требуемыми значениями прочности, жаропрочности, модуля упругости, абразивной стойкости, а также создавать композиции с необходимыми магнитными, диэлектрическими, радиопоглощающими и другими специальными свойствами.

Все эти комбинированные материалы объединены в систему. Система усиления из композитов используется практически для всех видов конструкций:

  • 1. Бетонных и железобетонных
  • 2. Металлических (в том числе стальных и алюминиевых)
  • 3. Деревянных
  • 4. Кирпичной (каменной) кладкой.

Также они обеспечивают целый спектр потребностей жизнеобеспечения:

  • 1. Защита от взрывов, взломов и повреждения.
  • 2. Усиление конструкций
  • 3. Баллистическая защита стен и защита от взрывов.
  • 4. Защита кабелей и проводов от взрывов

Рассмотрим достоинства и недостатки композитных материалов. Достоинство:

  • 1. Коррозийная стойкость
  • 2. Прочность на растяжение
  • 3. Простота применения
  • 4. Низкая стоимость рабочей силы
  • 5. Короткое время реализации
  • 6. Отсутствие размерных ограничений
  • 7. Экстремально высокая усталостная прочность
  • 8. Не требует консервации
  • 9. Возможность использования конструкций из разного материала

Недостатки:

  • 1. Относительная стоимость материала
  • 2. Ограничение сферы применения

Из выше изложенных достоинств и недостатков можно сделать вывод: что по сравнению с обычными материалами, композитные имеют практически единственный недостаток-это их достаточно высокая цена. Поэтому может сложиться мнение, что этот метод является дорогостоящим, однако если сравнивать объём расхода материалов-стали на усиление идёт больше чем композитов примерно в тридцать раз. Другими преимуществами композитных материалов является значительное уменьшение стоимости усилия из-за сокращения времени производства работ, использование рабочей силы и механического оборудования. Следовательно композитные системы усиления являются основными конкурентами перед применением стали.

Однако, не смотря на преимущества перед обычными материалами, композиционные материалы имеют характерные для них минусы. К ним следует отнести низкую огнестойкость, изменение свойств при воздействии ультрафиалетового излучения, возможное трещинообразование при изменении объёма в условиях ограничения свободы деформаций. Физико-механические свойства этих материалов делают их восприимчивыми к температурным колебаниям. При высоких температурах они склонны к значительным деформациям ползучести.

их отличии от других, традиционных изделий

Без современных инновационных технологий невозможно создать новейшие решения в области строительства, а также в коммерческом и жилом строительстве, в реставрационных работах автомобильных дорог. Раньше в этих технологиях использовались изделия из стали, алюминия, железобетона, но на сегодняшний день нет ничего более современного, прочного и экологичного, чем синтетические композитные изделия из полимерных соединений.

Как правило, состав композитного материала включает в себя два трипа составляющих: связующее (матрица) или армирующий материал. Благодаря матрице изделие обеспечивается определенной формой и фиксирует армирующий материал. За счет этого матрица усиливается и передает свои свойства изделию. Подобное совмещение этих характеристик в веществах гарантированно создает принципиально новый композитный материал.

Тип армирующего вещества определяет виды композитных материалов. По этой характеристике они могут быть наполненными, иметь волокнистую, слоистую структуру, а также быть насыпными и скелетными. Свойства, которыми обладает тот или иной композитный материал зависит от сочетания физических, механических, химических характеристик, которыми будет обладать матрица и армирующий материал. Композитные материалы в последнее время стали очень популярными и очень часто применяются в разных сферах. Это легко объяснить тем, что у этих материалов есть целый ряд преимуществ, которые отличают их от других, традиционных изделий.

К основным достоинствам композитных материалов относятся свойства, благодаря которым синтетические материалы обладают более высокой прочностью и устойчивостью к деформациям, разрывам, сжатиям, срезам и скручиваниям. Помимо этого, полимерные синтетические материалы являются более легкими по массе, удобными для транспортировки и установки. При этом есть хорошая возможность также и оптимизировать затраты на эти позиции.

Композит устойчив к химическому воздействию агрессивной среды, атмосферные осадки ему тоже не повредят. Материал не боится резких перепадов температур, способен эффективно использоваться в разных температурных режимах при неблагоприятных климатических условиях. Ко всему перечисленному, можно сказать, что этот материал целиком безопасен для окружающей среды и полностью соответствует всем экологическим требованиям.

Особенности композитов.

Композитные материалы имеют свои особенности, которые очень выгодно отличают их среди традиционных стройматериалов. Новые материалы создаютсяблагодаря естественным стремлениям разработчиков улучшать характеристики конструкций, которые эксплуатируются в данный момент, а также тех, которые вводятся в эксплуатацию. Эти технологии, осваиваясь строителями, дают новую возможность для разработки более современных сооружений и технологий. Одним из максимально ярких проявлений особенностей разработки полимерных материалов, является тот факт, что композит очень широко применяется в разных областях строительства.

Композитные материалы можно весьма справедливо назвать сырьем для строительства двадцать первого века. Они имеют высочайшие физико-механические свойства при невысокой плотности. Они более крепкие, нежели стальные и алюминиевые сплавы.

Композитные материалы являются многосложными гетерогенными (разнородными) структурами, которые образовываются соединением армирующих элементов с изобтропным связующим. Армирующий элемент может иметь вид тонкого волокна, нити, жгута или ткани, обеспечивает физические свойства этого материала, который будет гарантированно прочным и жестким в направлении ориентации волокна, а матрица обеспечит цельность конструкции. Нынешние композитные материалы имеют удельную прочность и жесткость в направлении армирования, и этот показатель более, чем в 4 раза может превышать показатели стальной, алюминиевой арматуры и изделий из титановых сплавов.

При помощи внешней нагрузки на материал в момент разрушения определяется прочность конструкции. Жесткостью или модулем упругости называют характеристики материалов, которые определяют смещение сооружений под воздействием внешнего напряжения. Эта характеристика прямо пропорциональна явлению потери устойчивости сооружения, в момент, когда в нем развиваются переменные значения и возникает большая нагрузка на основание. В такие моменты несущая конструкция может быть разрушена. Удельной прочностью и удельной жесткостью является отношение предельного напряжения к модулю упругости в соответствии с плотностью материала. При более высоких удельных свойствах материалов, конструкция будет более легкой и прочной и порог потери устойчивости намного выше.

Для армирования материалов, как правило, используют высокопрочные волокна из стекла, базальта, арамида, углеродных, борных, органических соединений, а также из металлической проволоки и нитевидных кристаллов. Эти компоненты для армирования могут применяться в виде моноволокна, нити, проволоки, жгутов, а также ткани или сетки.

В композитном материале матрица является важнейшей составляющей, благодаря которой обеспечивается цельность композиции, фиксируется его форма и расположение армирующего волокна. Благодаря материалу матрицы можно обеспечить оптимальный метод изготовления элементов, а также выбрать соответствующий уровень рабочей температуры композита, стойкость к химическим раздражителям, поведение композита при влиянии атмосферных осадков и повышенных или пониженных температур.

Матрицей могут выступать материалы из эпоксидной, полиэфирной и некоторых других термореактивных, полимерных и термопластичных материалов. В композитных материалах волокнистой структуры, напряжение, которое возникает под воздействием внешних нагрузок, воспринимается высокопрочными волокнами. Они же и обеспечивают прочность сооружения по направлению армирования. Благодаря направленному характеру свойств композитных материалов, они имеют превосходные качества. Из композитных материалов могут создаваться конструкции со свойствами, заданными ранее и максимально соответствующие специфике и свойствам работ. Благодаря многообразию волокон и материалов для матрицы, а также схемы по котором происходит процесс армирования при создании композита, есть возможность целенаправленно производить регулирование прочности, жесткости, уровня рабочей температуры, химической стойкости и других свойств.

Широкие возможности технологического процесса производства материалов разных по форме определяют широкий ассортимент композитных материалов, которые можно сделать. При соблюдении всех технологий, необходимо применение специальных агрегатов и оборудования, оснастки и других станков. С помощью этой техники арматурные стержни можно гнуть в различных направлениях для самых нестандартных строительных решений.

В данном разделе мы можем подробно рассмотреть, что используется для изготовления композитных материалов, какой вид армирующего материала и матрицы можно применять, а также какие виды технологий применяются при производстве.

Композитные материалы и технологии.

Армирующие материалы для композитов:

1. Стекловолокно.

В технологии производства композитных материалов используются такие армирующие материалы, как стекловолокно. Этот материал является производной формой стекла, расплавленного методом экструзии. В процессе изготовления через прядильные фильтры пропускаются расплавленные нити, которые становятся очень прочными. Этот материал, в отличие от изделий из стекла, не бьется, не ломается, но при этом остается очень прочным и позволяет производить из него ткани и кабели для различного назначения. Как правило, его очень часто и широко применяют в строительстве домов, фундаментов для капитального строительства, а также реконструкционных работ в автодоре. Стекловолокно также используют для теплоизоляции фасадов, и звукоизоляции. Регулярно используется стекловолокно и для отделочных и конструкционных материалов, например стеклопластиковой арматуры, облицовочных панелей, досок, черепицы из стекловолокна. Этот материал обладает огнестойкостью, поэтому он безопасен для любых помещений, как коммерческих, так и жилых.

Если сравнить стекловолокно с обычными материалами, то композит выгодно отличается и по цене. Даная технология позволяет производить материалы, имеющие удельную прочность выше, нежели удельная прочность стали. А еще очень важно, что стекловолокну можно придать абсолютно любую форму.

2. Базальтовое волокно.

Еще одним очень популярным материалом для производства композита является базальтовое волокно, которое производится из горных пород, соответствующих по конструкции с базальтом, базанитом и габрадиабазом. Также используются и комбинации этих материалов. Данное волокно производят в специальных печах при высокой температуре. Материалы плавятся и свободно стекают сквозь особый отвод.

Базальтовое волокно может быть двух типов — штапельным и непрерывным, отличия этих двух видов в свойствах самого материала. Его очень широко применяют в производстве фильтров. Этот материал обладает легкостью и прочностью, благодаря чему его успешно используют для армирования бетонных сооружений. Базальтовая фибра применяется в строительстве, благодаря чему конструкция значительно улучшает свои качества в плане ударной прочности, морозостойкости и водонепроницаемости сооружений. Из базальтового волокна изготавливают теплоизоляцию и огнезащиту, базальтопластиковую арматуру, наполнители для фильтров со сверхтонкой очисткой, смеси для армирования бетона, изоляцию различных станков, которые работают в неблагоприятных погодных условиях и при очень низких температурах. Из этого материала изготавливают базальтовые маты и плиты из волокна, которые в последствие используются для обшивки трубопроводов.

Основными преимуществами изделий из базальтового волокна являются такие свойства, как высокая стойкость к химическому воздействию, низкая масса и очень выгодная цена. Пористая структура базальтового волокна не угнетает пропускную способность, а фибра, произведенная из базальтовых волокон, не подвергается коррозии и не обладает катодным эффектом, в отличие от металлических изделий.

3. Углеродное волокно.

В производстве композитных материалов используют также и углеродное волокно. Этот материал представляет собой вещество, в составе которого находится только карбонатный углерод. Этот материал был впервые изготовленный и запатентованный Томасом Эдисоном в конце 19 века, является сверхпрочным элементом, который можно получить с помощью метода обработки органического волокна высокими температурами. Производство композиционных материалов из углеродного карбоната представляет весьма непростой процесс, который осуществляется комплексно. После того, как материал окончательно застынет и графитизируется, количество чистого углерода в волокне будет составлять около 99%.

Углеродные композиты применяются, в основном, в области производства фрагментов летательных аппаратов, а также устройств, которые испытывают постоянные высокие нагрузки. Плавится этот материал при очень высокой температуре, поэтому его успешно применяют для термоизоляции в производстве вакуумных печей. К тому же, углеродный композит имеет свойство эффективно поглощать электромагнитные волны, что широко используется в радиотехнике. Углеволокно обладает крайне высокой химической стойкостью. Применяют его в производстве космических аппаратов, сверхзвуковых самолетов, деталей гоночных машин, экранов, поглощающих электро-магнитные волны, а также для производства профессионального спортивного инвентаря. Если сравнивать углекарбонатное волокно с традиционными материалами, то новый технологический материал обладает легкостью и прочностью, благодаря чему им можно заменить любой пластик и металл.

4. Арамидное волокно.

Арамидное волокно также очень часто применяется в производстве композитных материалов. Его еще иногда называют кевларом. Он представляет собой прочный синтетических материал, получаемый из сополимерных нитей посредством нагрева их до пяти ста градусов. Этот материал имеет несколько разновидностей, таких как пара-арамидные и мета-арамидные волокна. Последние обладают очень высокой термостойкостью, благодаря чему их можно применять для создания аксессуаров в одежде.

Волокна из арамида широко применяются во многих видах промышленности. Они сочетают в себе легкость и прочность. Их применяют для конструирования авиакосмических аппаратов, деталей гоночных автомобилей, а также для производства спецодежды и экипировки гонщиков, военных, пожарных и других специальных сфер. Немаловажно, что арамид используют для производства бронежилетов, оплетки кабелей, сверхпрочных троссов, огнезащитной одежды, армирования автомобильных шин. Этот материал имеет очень высокий уровень прочности на разрыв, а также высокую стойкость к химическому воздействию и высокой температурой плавления. Благодаря таким качествам арамидное волокно практически не имеет аналогов, что позволяет производить из него ровинги. Они представляют собой жгуты, собранные из нитей этого волокна. Ровинги могут различаться по плотности или по толщине, это зависит от количества нитей волокон в жгуте, диаметра нити, вида сырья, из которого его производят.

На основе вышеописанных волокон производятся ровинги. Ровинг — представляет собой жгут собранный из нитей непрерывного волокна. Ровинги различаются: плотностью или толщиной — количеством нитей волокна в жгуте, диаметром единичной нити, видом сырья из которого они произведены, видом замасливателя и предназначением. Свое основное обозначение они имеют в тексах («tex») — это вес 1-го километра ровинга в граммах. Поставляются ровинги в бобинах или катушках, герметично упакованных в пленку.

Стеклянный ровинг является непрерывным жгутом, сотканным из стеклонити. Для того что бы обозначить толщину ровинга, которая зависит от того, сколько нитей в него входит, применяют величину текс («tex»). В основном, ровинг производят на специальных тростильно-мотальных агрегатах, используя отдельные нити стекловолокна. Стекложгут в готовом виде прописывают специальным клеем из термопласта, который называется замасливатель. При помощи ровинга из стекла можно изготавливать арматуру, разнообразные профили, а также вращательные цилиндры, трубы, цистерны, которые можно использовать для того, чтобы хранить и транспортировать химические реагенты. Ровинг можно применять, как армирующий материал. Благодаря тому, что цена на него очень доступна, материал легкий и пластичный, его очень часто применяют в отделочных работах и декорировании фасадов. Также, ровинг используют для наполнения пластиков, изготовления пултрузионных профилей, строительной арматуры, армирования теплопласта, а также для изготовления стеклоткани, улучшения качества асфальтобетонного покрытия, а также для изготовления труб и ёмкостей, которые используются при высоком давлении.

Изделия, в основе которого лежит стеклянный ровинг, имеют множество достоинств. Прежде всего, это доступная цена, высокая прочность, безопасность, стойкость к неблагоприятным условиям, невосприимчивость к повреждениям и может быть использована в качестве теплоизоляционного материала в течение долгого времени.

Ровинг из базальта является, по сути, жгутом, в котором равномерно натянуты цельные базальтовые нити. Что бы изготовить нити, крупнофракционный базальтовый щебень дробят, просеивают, промывают и просушивают. После этот состав загружается в рекуперативные печи для плавки, где крошка нагревается до 1500 градусов. Состав начинает плавиться и стекать в фидер, после чего поступает в фильерный питатель, откуда его вытягивают с помощью специального устройства, которое образует непрерывные нити. Способ прядения определяет каким будет ровинг — однопрокатным с прямыми нитями или сложенным. Высокая прочность и невосприимчивость вещества к агрессивной среде позволяет ровингу использоваться в производстве труб для транспортирования химических веществ, газов, находящихся в условиях высокой температуры и горюче-смазочных материалов. Ровинг на основе базальта используют также и для изготовления ткани и препрегов, строительной арматуры, армирования пластика и бетонных изделий, для изготовления крышных установок и облицовочного материала, в производстве термоизоляционных матов, для улучшения асфальтового покрытия в строительных и реконструкционных работах на дорогах.

Ровинг из углерода представляет собой пряди, сотканные из цельных углеродных волокон. Нити волокна, которые входят в состав материала имеют очень маленький диаметр, до 15 микрон, благодаря чему жгут имеет очень высокую прочность на разрыв. Также, материал имеет очень маленький вес. Во время изготовления ними нагревают до 1700 градусов, химически обрабатываются, благодаря чему происходит карбонизация. Ровинги продаются в катушках, при этом их необходимо хранить в сухом месте. Углеродный ровинг можно применять на стройках, в области судостроения и авиационного производства. Высокие механические свойства, которыми обладают ровинги, позволяют ламинировать, армировать системы, в составе которых содержится эпоксидная, виниловая, полиэстровая смола. Ровинги, в составе которых есть нити углерода используют в медицинских целях, в строительстве, электротехники, авиастроении и ракетостроении, в нефтяной промышленности, космической промышленности, при изготовлении спортивных снарядов.

Преимущества углеродного ровинга очевидны — по сравнению с традиционно используемыми материалами, он имеет высокую прочность на разрыв, не ржавеют, и выдерживают экстремально высокие температуры. Волокна из углерода, которые входят в состав жгутоа, способны задерживать альфа частицы, а их свойства позволяют создавать бесшовные изделия сложных форм.

Виды композитных связующих. Матрицы композитов:

1. Эпоксидное связующее.

Композитные связующие и матрицы могут быть различных видов. Очень часто используется эпоксидное связующее, которое образовано из вещества эпоксидной группы. Этот материал имеет трехмерную структуру, которая устойчива к воздействию щелочных, кислотных и галогеновых растворов. Связующее из эпоксида широко применяется в самых различных отраслях промышленности. Его применяют с целью склеить различные типы армирующих элементов и получить качественный композитный материал. Также, его используют как герметирующее средство для электронных приборов, различных плат и других устройств. Широко применяется это связующее в строительных работах, а также в бытовых целях.

2. Полиимидные связующие.

Не менее известным и популярным является связующее из полиимида. Эти вещества относятся к теплостойкому классу материалов, имеющих сложную структуру, имеющую большое количество связей между частицами. Благодаря теплостойкости этих частиц, этот материал используется, как связующее в системах теплозащиты космических кораблей, в ракетостроительной промышленности, а также многих других изделий, которые используются при агрессивно высоких температурах. Выбирая этот тип связующего, необходимо учитывать фактор токсичности этого материала, очень высокий уровень вязкости при обычных температурах, достаточно высокую цену, которая связана с длительным процессом производства.

3. Полиэфирное связующее.

Связующие из полиэфира — это продукт, который образовался в процессе полимеризации эфиров с насыщенными частицами. Особенность этого вещества заключается в том, что в нем присутствует высокий процент стирола, возникающий в процессе полимеризации. Это может приводить к двум негативным особенностям этого материала — кроме пористой структуры, он может быть еще и токсичным. Однако, эта связка более дешевая, нежели эпоксидное связующее, а также имеет меньшую вязкость и наносить его легче.

4. Фенолформальдегидное связующее.

Связующее из фенолформальдегида отличается особенностью, что уровень рабочей температуры может быть очень высоким. Также, немаловажно, что этот материал очень доступен, поскольку является побочным продуктом синтеза нефтяных продуктов. Он имеет хорошую текучесть, благодаря чему можно получить изделия различных конфигураций. Благодаря применению этого связующего материала можно получить хорошо пропитываемый армирующий элемент в композитном материале.

5. Углеродное связующее.

Углеродное связующее позволит произвести изделие, обладающее очень высокими физическими и механическими свойствами. Его коэффициент линейного теплового расширения ≈10-7- 10-8; коэффициент теплопроводности до 1000 Вт/м.К; модуль упругости Е≈600 ГПа. Это вещество, также имеет отличные электротехнические свойства, а также высокую химическую инертность. Эту связку применяют в процессе изготовления сопловых блоков моторов, термостойкой плитки, а также в элементах электротехники.

6. Цианат-эфирное связующее.

Цианат-эфирное связующее вещество имеет высокую радиационную стойкость, изменяемые механические свойства, которые зависят от времени обработки, а также низкое влагопоглощение и низкую диэлектрическую постоянную. Кроме того, связующие из цианат-эфира являются очень стойкими к изменениям температур, которые в других материалах могут вызывать микротрещины, а затем распад вещества. Благодаря этим свойствам цианат-эфир широко используют в композитных материалах для космической промышленности. Вещество применяется для изготовления рефлекторов, обтекателей, антенн, отражателей, а также размеростабильных пространственных структур.

ГЕЛЬКОУТЫ

Для покрытия композитных материалов, используют модицифированные смолы, которые называются гелькоуты. Их изготавливают из полиэфирной или эпоксидной смолы, благодаря чему композит будет иметь гладкую глянцевую поверхность. Нанесение гелькоута необходимо производить с помощью краскопульта, что гарантирует равномерный слой, без отслаивания. В процессе формирования детали, зачастую используют специальный гелькоут матричного вида, который можно наносить более толстым слоем. Как правило, этой смолой покрывают стеклопластиковые изделия, благодаря чему создается дополнительная защита и продлевается срок эксплуатации материалов. Также, с помощью гелькоута поверхность окрашивается в необходимый цвет.

Информацию о технологиях производства композитных материалов можно прочитать

Думаем, что многие из пользователей согласятся с тем доводом, что брус по праву считается одним из самых популярных видов пиломатериала используемых при возведении домов. Сложно представить весь список областей строительства, где он применяется. О том, как правильно подойти к строительству брусового дома можно узнать из нашего форума. Но сегодня, на смену классике деревянного домостроения приходит новый материал – композитный брус.

Впервые прочитав название, или взяв этот материал в руки, многие из застройщиков могут задуматься:

«Похож на дерево, только легче и прочнее. Из чего же его изготавливают?»

Этот материал появился в продаже сравнительно недавно, и по своей сути не является настоящим деревом, хотя и обладает всеми преимуществами обычно бруса. Но как говорится:

«Всё новое – это хорошо забытое старое».

Стоит лишь посмотреть на хорошо известную нам фанеру, или вспомнить, как в древности возводили дома из блоков, смешивая друг с другом солому и глину, чтобы понять суть композитного материала.


Композит – это искусственно созданный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов, различных по физическим и химическим свойствам.

И если применение в современной технике композиционных материалов, ни у кого не вызывает удивление, то брус – созданный из композита, может вызвать удивление или недоверие застройщика.

Что же это такое – композитный брус?

Основу композитного бруса составляют маленькие частицы натуральной древесины, специальные добавки и красители, придающие насыщенный цвет композитному брусу.

Связующим звеном вышеперечисленных веществ выступает бишофит. Кстати, следует запомнить интересный факт о бишофите.

Кроме того, что этот минерал используется в производстве плитки и искусственного камня, он нашел применение в медицине для лечения суставов и верхних дыхательных путей, а значит, дома построенные из композитного бруса, будут экологически чистыми и даже целебными.

Как изготавливается композитный брус?

Изготовление композитного бруса отличается простотой и технологичностью процесса.

Заранее подготовленное и тщательно перемешанное сырьё прессуется, после чего полученный материал нарезается на брус строго заданных размеров.

Специальные добавки придают композитному брусу водостойкость и огнеупорность. Несмотря на свою повышенную твердость, композитный брус сохранил все положительные стороны работы с натуральным деревом.

Он прекрасно пилится, режется и легко соединяется при помощи металлического крепежа.

Преимущества композитного бруса

Благодаря конструкции бруса «гребень–паз» возведение дома напоминает не строительство, а сборку здания по принципу детского конструктора. На одну из сторон бруса предварительно наносится цементный состав, и брус соединяется друг с другом. После чего остаётся только замазать швы. Обычно их замазывают смесью из бишофита и магнезита. В результате чего возведённое здание обретает дополнительную прочность и герметичность.

Обладая всеми преимуществами натурального дерева, композитный брус избавлен от такого его недостатка как усадка и разбухание.

Если взять в руки композитный брус, а затем обычный строганный, то можно заметить разницу в весе. Именно в этом заложено ещё одно достоинство композитного бруса. Дома построенные из него получаются более лёгкими, а значит, отпадает необходимость возводить мощный фундамент, что приводит к экономии ваших средств. Тонкостями заливки ленточного фундамента делится наш форумчанин в форума.

Подведение итогов

В заключении, стоит упомянуть такие важные характеристики композитного бруса как высокая огнестойкость. По этому показателю он входит в одну группу с кирпичом.

А по коэффициенту теплопроводности, превосходит обычный брус, что позволяет ему эффективно сохранять тепло и защищать помещение от холода.

Также следует отметить, что дом, построенный из композитного бруса не подвержен гниению, в нём не заведутся грызуны, а сами стены не обязательно штукатурить.

Горячее обсуждение борьбы с грызунами ведётся

Казалось бы вот он – идеальный строительный материал. Но как говорится, у любой медали есть оборотная сторона. Производство подобного материала требует применения дорогостоящего оборудования и малораспространённых материалов, что сказывается на цене композитного бруса, которая превышает стоимость строганного бруса и вплотную приближается к цене бруса клееного.

Есть ещё одна проблема, которую следует учесть тем, кто заинтересуется этим материалом — из-за малого срока эксплуатации домов возведённых с применением подобной технологии, затруднительно спрогнозировать, как поведёт себя строение в ближайшем будущем.

Ознакомившись с читатели смогут избежать ошибок при строительстве брусового дома. А посмотрев это видео , вы узнаете, как отделать фасад деревянного дома.

Стеклофиброцемент относится к неорганическим композиционным строительным материалам.

Композиционные материалы на неорганической основе давно и успешно применяются в строительстве и отделке.

Для производства неорганического композита активно используется стекло.

Такой тип материалов имеет ряд преимуществ в сравнении с органическими композитами:

  • длительный срок эксплуатации;
  • пожаробезопасность и негорючесть;
  • экологическая чистота и безопасность.

Такие свойства всегда важны для сферы строительных материалов. Кроме того, важной характеристикой композиционных материалов является низкая материалоемкость при высокой прочности продукции.

Нагрузку на фундамент, балки, опорные колонны зданий можно снизить за счет уменьшения массы сооружения и ограждающих конструкций.

Из композита возможно возведение тонкостенных конструкций.

Композитный материал незаменим при производстве облицовочных панелей с эффективным утеплительным слоем

Стеклофиброцемент имеет сложный состав, в структуре этого композитного материала соединяются волокна стекла и цементная матрица.

К полезным техническим характеристикам стеклофиброцемента относят:

  • высокие показатели прочности при растяжении и изгибе;
  • стойкость к появлению трещин;
  • низкая водопроницаемость;
  • низкие показатели усадочных деформаций;
  • высокая огнестойкость.

Стеклофиброцемент не требует специального оборудования для механической обработки, хорошо поддается резке и сверлению.

Равномерное распределение стеклянных волокон по всей площади сечения материала является основным условием получения качественного стеклофиброцемента.

При производстве цементы армируют двумя основными способами, которые различаются по расположению волокон – направленный и хаотичный.

При направленном армировании применяется ориентированная стекловолокнистая арматура.

Хаотичное армирование обычно осуществляется по средством пневмонабрызга отрезков ровинга и раствора цемента.

Средние значения для характеристик стеклофиброцемента, произведенного на

портландцементе с использованием цементостойкого ровинга ГИС отражены в таблице.

Технология армирования стеклом позволяет обойтись без жесткой арматуры, а значит стеклофиброцемент подходит для производства изделий и элементов сложных форм. С помощью этого материала возможно решение нестандартных архитектурных и инженерных задач, при этом производство изделий облегчается.

Высокая пожаробезопасность и огнестойкость отличает стеклофиброцемент от композитных строительных материалов на основе полимеров.

Кроме того материал устойчив к коррозии, не подвержен воздействию биологически активных веществ, и другим негативным влияниям окружающей среды.

Материал не содержит вредных для здоровья веществ, экологически чист.

Еще одним важным свойством стеклофиброцемента является его немагнитность, поскольку он армируется неметаллическими материалами. Такое качество эффективно снижает издержки по расходу металла и трудозатрат в строительстве.

Стеклофибробетон в отделке метрополитена в Казахстане,

Стеклофиброцемент позволяет создавать строительные и архитектурные конструкции разных сечений, конструкции со сложной конфигурацией, при этом качество возводимых зданий повышается.

Прочность стеклофиброцементных плит и элементов зависит от многих факторов, среди которых:

  • Процент армирования;
  • Длинна армирующих волокон;
  • Направление армирования;
  • Применяемая технология производства и проч.

Примечательным свойством стеклофиброцемента является потеря прочности. Этот процесс происходит довольно быстро в течении первых двух-трёх лет эксплуатации, после скорость потери прочности значительно снижается, после чего прочность материала достигает своих стабильных значений.

Несмотря на этот, казалось бы, негативный фактор, запас прочности стеклофиброцемента после производства настолько велик, что даже после падения первоначальных значений, его прочностные показатели позволяют успешно применять его при

Системы внешнего армирования углеродными лентами для реконструкции любых инженерных конструкций набирают популярность в России. Благодаря своим уникальным характеристикам они незаменимы в ремонте ветхого жилья. А в числе перспективных разработок для нового строительства: углепластиковая арматура и фибробетоны.

Системы внешнего армирования углеродным волокном предназначены для ремонта и усиления несущих конструкций зданий с целью устранения последствий разрушения бетона и коррозии арматуры в результате длительного воздействия природных факторов и агрессивных сред в процессе эксплуатации сооружений.

На стадии строительства и эксплуатации система внешнего армирования позволяет решить следующие задачи: устранить ошибки проектирования или исполнения работ, увеличить несущую способность конструкций при увеличении расчетных нагрузок, а также устранить последствия повреждения несущих конструкций возникшие в ходе эксплуатации.

Системы внешнего армирования необычайно легки в применении. Технология предполагает наклеивание высокопрочных материалов на поверхность усиливаемой конструкции с помощью эпоксидных компаундов. Преимущества применения Системы внешнего армирования очевидны. Это прежде всего сокращение временных и трудовых затрат. При усилении Системой внешнего армирования не требуется никакой дополнительной громоздкой техники. Работы можно проводить без остановки эксплуатации зданий и сооружений.

Для нового строительства зданий жилого фонда одним из наиболее перспективных продуктов из полимерных композиционных материалов на основе углеродного волокна является композитная углеволоконная арматура. Основные направления применения углепластиковой арматуры в новом строительстве: высокоответственные конструкции, требующие уникальных свойств материалов; конструкции, работающие в условиях высокоагрессивных сред; высокопрочные элементы сложных конструктивных схем и решений. Также углепластиковую арматуру применяют при ремонте и реконструкции железобетонных и каменных конструкций в качестве внешней арматуры. Преимущества материала: огнеупорность, жаростойкость, химическая устойчивость, радиационная стойкость, ударная вязкость и т.д.

Важнейшим направлением в строительстве является снижение энергоемкости, трудоемкости, материалоемкости изготовления изделий и конструкций, повышение их качества, надежности. Одно из возможных решений этой проблемы – применение композиционных материалов, достоинством которых, является возможность создавать из них элементы с параметрами, наиболее полно отвечающими характеру и условиям работы конструкций.

Композитные пиломатериалы для строительства своего дома

В отличие от натурального бруса, который по сути обтесанное до нужной формы бревно, новое поколение строительного бруса завораживает своими возможностями. Новые технологии позволяют уйти от ожидания усадки сруба – клееный, композитный и LVL (ЛВЛ) брус избавлен от основного недостатка натуральной древесины — он практически не дает усадки, трещин. Такой брус не требуют плотницких навыков, поскольку пиломатериал поступает на строительную площадку в виде элементов конструктора с готовыми пазами/шипами, подогнанными конструктивными узлами.

Клееный брус

О клееном брусе не знает только тот, кто не задумывался о строительстве собственного дома, материал входит в плеяду нового поколения, оставаясь при этом промежуточным звеном между натуральным и композитным брусом. Клееный брус, это уже распущенное на ламели бревно, которое вновь «собрали» под прессом и при помощи клея. Ламели укладываются с учетом плотности древесины, направления волокон. Как правило, используется древесина хвойных пород, практикуется и комбинирование пород при изготовлении бруса путем прессования ламелей.

Обработанный антисептиками, прессованный, просушенный и профилированный до нужных для сборки конфигураций, он значительно убыстряет процесс возведения дома. Уже не являясь 100% натуральным изделием из древесины, клееный брус все же остается в ранге древесных пиломатериалов. Пользуются популярностью проекты домов большой площади из клееного бруса, поскольку при его помощи можно избежать соединений, перерубов. Стена без соединений может быть до 14 метров.

Композитный брус строительный

 

 

 

Композиционные материалы не смущают уже никого, но вот композитный сплошной брус еще внушает опасение, возможно, потому что период апробирования он еще не прошел. Нужны десятилетия, чтобы с уверенностью утверждать – дом стоит, дом теплый, дом надежный. Пока рады только строители. Работать с композитным брусом легко, удобно и быстро.

Пиломатериал из нескольких различных по свойствам компонентов уже сложно назвать древесным, хотя в его состав входит измельченная древесина. Однако это монолитный искусственно созданный самостоятельный материал, со своими уникальными свойствами и поведенческим фактором, сильно отличающимся от натурального бруса. Основные свойства композитного бруса:

  • Легко обрабатывается,
  • водостойкий,
  • огнеупорный,
  • практически не дает усадки, разбухания,
  • не подвержен биоразрушениям.

По сути, это уже имитация деревянного бруса, но гораздо крепче, легче и устойчивее к внешним воздействиям, однако материал остается удобным для применения любого крепежа, включая клеевые, цементные смеси.

Технология изготовления в упрощенном описании выглядит так: сырье из измельченной древесины, бишофита (в качестве связывающего), вспомогательных компонентов, придающих вышеописанные свойства и красителей, замешивается в «тесто». Далее композитная жидкая масса проходит циклы прессования, формовки, сушки. На выходе имеем брус, визуально напоминающий качественный древесный профилированный пиломатериал, с заданным цветом под любое дерево.

По пока не подтвержденным данным, наличие в составе минерала бишофит положительно влияет на здоровье обитателей дома из композитного строительного бруса. Однако точно достоверно другое – фундамент для дома может стать менее затратным, если использовать при строительстве легкие материалы, утеплять дом эковатой. Проекты легких домов, предусматривают как облегченный ленточный фундамент, так и винтовой.

Почему в разделе есть четкое упоминание «строительный»? Поскольку древесно-композитные материалы, это весьма обширная тема, например, ЛАЙТБРУС. Также композитный, но уже конструкционный брус — его функции скорее декоративные, чем строительные.

 

 

 

LVL брус

Производство ЛВЛ бруса трудоемко, что и определяет его стоимость. Композитный брус LVL отличает высокий показатель прочности и возможность изготовления широкого размерного ряда. В самые оригинальные проекты больших домов из бруса закладывают использование этого композитного материала. Длинные балки перекрытий, элементы каркаса дома, стропильная система – везде LVL брус усилит надежность конструкции, позволит обойтись без дополнительных колонн.

Брус имеет многослойную структуру из слоев шпона и клеевого состава. В зависимости от варианта укладки слоев шпона, его сортности, различна и сфера применения – от несущих до ограждающих конструкций.

Древесная основа, это уже не труха, что используется в приготовления сырьевой массы для обычного композитного бруса, а шпон толщиной в 3 мм, полученный из распилов подготовленного бревна. Шпон перед укладкой проходит термическую обработку, нарезается, сортируется. Затем прессуется в слои. После чередования со слоями клея, листы шпона, вновь отправляется под специальный пресс. Далее монолитный массив, подлежит распилу и профилированию. Длина такого бруса может быть до 24 метров. Толщина, ширина также варьируются в широком диапазоне.

Цена на ЛВЛ брус достаточно высока для бюджетного строительства, но использование отдельных элементов всегда оправдывает себя, когда нужны такие свойства пиломатериала, как: прочность, однородность, влагостойкость, нестандартные размеры. Вполне обоснованно, заказывая проект дома, знать эти качества не совсем распространенного материала, чтобы использовать его в проектных расчетах.

Как видно из описания трех видов бруса, в производстве которых были использованы сложные технологии, композитные материалы уступают натуральным лишь в экологичности, превосходя природные аналоги в технических характеристиках. Такой брус легче, прочнее, удобней в сборке. Он не подвержен биоразрушениям. Не дает трещин, усадки.

Стоимость строительства дома можно значительно уменьшить, если предусмотреть дополнительное утепление эковатой, при уменьшении толщины (а значит и цены) бруса. Натуральный целлюлозный утеплитель отличный теплоизолятор, гармонично «работающий» с любым пиломатериалом на древесной основе. Также он прекрасно формирует микроклимат, поскольку клеевые составляющие композитного бруса затрудняют «дыхание» конструкций дома.

Как правильно утеплить свой дом можно узнать на страницах нашего сайта или у консультанта через раздел Контакты.

 

 

 

Как построить дом недорого. Из композитного бруса — каталог статей на сайте

Строительство дома из бруса композитного обойдется больше чем наполовину дешевле, чем строительство дома таких же размеров из кирпича. Композитный брус – не совсем настоящее дерево, тем не менее, обладает подавляющим большинством его плюсов.

 

 

 

В основе бруса композитные материалы: мельчайшие частички древесины, бишофита (природный рассол), огнеупорных добавок, красителей  и пр. Изготовление достаточно просто: сырье проходит мощный пресс, после чего разрезается. На вид – дерево деревом.

 

 

 

«Лечебный» дом из бруса 

Измельченная древесина, которая входит в материал, делает дома из бруса теплыми, связующее (бишофит) – прочным, защитные добавки – долговечным. В строительстве дома из бруса материал ведет себя отлично: легко обрабатывается, соединяется крепежом.

Бишофит – связующее не только для частиц внутри материала, его используют и при сборке. О полезности бишофита сегодня наслышаны многие: если уж он продается в аптеках (этим средством лечат суставы, верхние дыхательные пути), то дома из бруса можно назвать «лечебными».

 

 

 

Сборка дома из бруса композитного

Построить дом из бруса можно очень быстро. Вообще, специалисты говорят не «строительство», а «сборка дома из бруса». Технология проста, так как сам материал уже содержит самое основное для сборки – шипы и пазы. Остается наносить на стыки композитных брусьев связующее (бишофит + магнезит), и отдельные детали прочно склеиваются. Быстрота сборки дома из бруса композитного позволяет обойтись гораздо меньшей суммой на оплату труда строителей. Кстати, организации, продающие композитный брус, часто осуществляют такую сборку.

Решив построить дом из бруса композитного, сэкономить удастся не только на самом материале, но и на фундаменте. Дома из бруса легкие, а значит мощный, очень заглубленный, фундамент делать абсолютно незачем.

 

 

Хочу больше статей:

Оставьте Ваш отзыв

Average rating:   0 reviews

Tags:

блоки кирпич плитка

Брус лавочный композитный

Изготовление скамеек и лавок

Лавочный брус ДПК применяется для изготовления уличных лавок, скамеек, перил и поручней. Выпускаемая нами продукция доступна в нескольких цветовых решениях, имитирующих гамму натуральной древесины ценных пород. Полнотелые профильные доски легко монтируются обычным инструментом, хорошо сочетаются с коваными декоративными элементами. Улучшить внешний вид поверхности поможет шлифовка или тиснение.

Лавочный брус из композита заменяет деревянные аналоги. Он более долговечен и является добротной альтернативой при изготовлении скамеек, лавок, перил и кресел.

Сфера применения

Лавочный брус ДПК применяется для изготовления уличных лавок, скамеек, перил и поручней. Выпускаемая нами продукция доступна в нескольких цветовых решениях, имитирующих гамму натуральной древесины ценных пород. Полнотелые профильные доски легко монтируются обычным инструментом, хорошо сочетаются с коваными декоративными элементами. Улучшить внешний вид поверхности поможет шлифовка или тиснение.

Как и другие композитные изделия, брус не нуждается в покраске — материал сохраняет цвет в течение всего срока эксплуатации.

Размеры бруса: 70 х 22 х 2000(3000) мм

Цветовая гамма лавочного бруса

Поверхность глянцевая

Поверхность матовая

Цвета по заказу клиента: белый песок, графит и ламинария.

Возможно изготовление других цветов: Графит, Красное дерево, Белый песок

Размеры и основные характеристики

Стандартный размер, мм 22х70х3000
22х70х4000
Длина под заказ, мм 2000—5500
Вес погонного метра, кг 2
Пролет между опорами (при нагрузке 100 кг), мм 1000 (без стального армирования)
Класс люкс
Стоимость 320 руб/м.пог.

Снизу бруса паз под стальную полосу 4х40 мм. Верхняя поверхность по краям скруглена радиусом 5 мм.

    Основные преимущества:
  • экологичность и безопасность;
  • не поддерживает горение;
  • высокая влагостойкость;
  • сохраняет первоначальную форму в течение всего периода эксплуатации;
  • срок службы до 30 лет;
  • устойчивость к поражению плесенью, грибком, насекомыми;
  • стойкость к ультрафиолету.

Композитный брус – отличная замена дереву


Брус композитный нельзя назвать деревом. При покупке часто ожидают увидеть именно его. Но несмотря на это композитный брус особо не отличается по свойствам от обычной природной древесины. Этот материал удобен при производстве строительных работ и более экономичен.

В состав такого бруса входят композитные материалы www.hccomposite.com. Представляют собой небольшие частицы дерева, магниевой соли, добавок и различного рода красителей. Процесс производства композитного бруса является простым и легким в осуществлении. Хорошо перемешенная масса из композитных частиц подвергается воздействию пресса под мощным давлением. После высыхания полученные формы разделываются на необходимого размера доски.

Этот строительный материал отлично поддается обработке в некоторых случаях лучше чем дерево. Брус прекрасно скрепляются между собой, пилятся и подвергаются любой другой обработке.

Магниевая соль или бишофит, является неотъемлемой составляющей этого материала. Эта соль используется для скрепления между собой остальных компонентов, входящих в состав композитного бруса. Бишофит является природным материалом. Он экологически чист и безвреден. Ученые утверждают, что этот минерал является полезным для организма. Этот минерал можно приобрести в аптеках. Он превосходно лечит суставы и благоприятно влияет на дыхательные пути человека. Поэтому можно сказать, что дом с примесью этого минерала является лечебным.

Строительство с использованием композитного бруса позволяет значительно экономить время постройки. Это главное преимущество данного материала. Часто строители, когда используют этот материал, говорят не «возведение», а именно «сборка» строения. Так говорят благодаря наличию на брусках прекрасно стыкующихся пазов и шипов. Именно из-за них сборка так проста и занимает значительно меньше времени и средств.

После сборки всего каркаса, обязательным условием будет заделка швов. Для этого чаще всего используют или магниевую соль или магнезит. Это позволяет сделать строение теплоизолированным, прочным и имеющим долгий срок службы.

Если говорить об экономии, то сам композитный брус является дешевым материалом, относительно других ему подобных. Экономии также можно добиться, за счет того, что строение из этого материала будет значительно легче, чем кирпичное или из обычной древесины, поэтому для укладки фундамента понадобится затратить меньше материала.

Что такое составная балка? (с иллюстрациями)

Составная балка — это строительный элемент, обычно состоящий из армированной бетонной плиты, прикрепленной к профилированным стальным балкам и поддерживаемой ими. Композитные балки прочнее, чем сумма их составных частей, и демонстрируют благоприятное сочетание прочностных характеристик обоих материалов. Это означает, что композитная балка из стали и бетона будет обладать как прочностью бетона на сжатие, так и пределом прочности стали на растяжение.В строительстве используются несколько других типов композитных балок, которые сочетают в себе различные марки бетона с пластиковыми композитами и древесиной. Однако наиболее часто используются стальные и железобетонные композитные балки.

Соединение двух разнородных материалов в композит не только объединяет совокупные сильные стороны двух материалов.Объединение соответствующих материалов на самом деле улучшает их физические характеристики и делает композит более прочным, чем сумма их сильных сторон. В крупномасштабном строительстве наиболее часто используются комбинации стали и бетона для составных балок. Бетон придает композитной массе, жесткости и прочности на сжатие, а также снижает прогиб и вибрацию плиты. Стальные элементы придают балке прочность на растяжение с превосходным соотношением прочности к весу и быстрым временем строительства.

Одной из самых важных частей композитной балки являются точки крепления или соединители, работающие на сдвиг между двумя материалами.Правильное соединение двух частей композита позволяет материалам действовать как единое целое и придает композитной балке присущую ей прочность. Эти соединители, работающие на сдвиг, обычно представляют собой шпильки, приваренные к стальным балкам и вставленные в бетонную плиту. Количество и размер этих соединителей, работающих на сдвиг, тщательно рассчитаны, поскольку они представляют собой важную часть механических характеристик композитов.

Бетонно-стальная композитная балка может использовать ранее отлитые бетонные плиты или быть отлита на месте.Сборные плиты имеют прорези или карманы, в которые вставляются крепежные шпильки. Эти карманы затем заполняются бетоном, когда плита находится в правильном положении. Изготовление плит на месте немного сложнее и требует укладки профилированного настила перед заливкой бетона. Эта платформа, как правило, представляет собой легкую листовую сталь с разными профилями в зависимости от области применения.

Лист укладывается поверх балок, а затем к балкам прикрепляются соединительные элементы, работающие на срез, с использованием процесса «сквозной сварки» или дробеструйного обжига.Как только настил встал на место, сверху заливается бетон и добавляются арматурные стержни. Настил служит для затвора или удержания влажного бетона, а также придает прочность композиту после затвердевания плиты.

Несколько других типов составных балок используются в строительстве меньшего масштаба.К ним относятся деревянные балки, поддерживающие полоски из легкого бетона, используемые в качестве перекрытий во многих деревянных домах. Ящики из композитных материалов, заполненных бетоном, часто используются при строительстве мостов. Они прочные, быстрые в изготовлении и относительно легкие, для установки требуется минимум тяжелого оборудования. Несмотря на то, что используемые материалы сильно различаются, все эти структурные элементы используют тот же принцип общей прочности, что и более традиционные стальные и бетонные балки.

Bentley — Документация по продукту

MicroStation

Справка MicroStation

Ознакомительные сведения о MicroStation

Справка MicroStation PowerDraft

Ознакомительные сведения о MicroStation PowerDraft

Краткое руководство по началу работы с MicroStation

Справка по синхронизатору iTwin

ProjectWise

Служба поддержки Bentley Automation

Ознакомительные сведения об услуге Bentley Automation

Сервер композиции Bentley i-model для PDF

Подключаемый модуль службы разметки

PDF для ProjectWise Explorer

Справка администратора ProjectWise

Справка службы загрузки данных ProjectWise Analytics

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для ArcGIS Справка

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для справки Oracle

Коннектор управления результатами ProjectWise для ProjectWise

Справка портала управления результатами ProjectWise

Ознакомительные сведения по управлению поставками ProjectWise

Справка ProjectWise Explorer

Справка по управлению полевыми данными ProjectWise

Справка администратора геопространственного управления ProjectWise

Справка ProjectWise Geospatial Management Explorer

Сведения о геопространственном управлении ProjectWise

Модуль интеграции ProjectWise для Revit Readme

Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по ProjectWise Project Insights

ProjectWise Plug-in для Bentley Web Services Gateway Readme

ProjectWise ReadMe

Матрица поддержки версий ProjectWise

Веб-справка ProjectWise

Справка по ProjectWise Web View

Справка портала цепочки поставок

Услуги цифрового двойника активов

PlantSight AVEVA Diagrams Bridge Help

PlantSight AVEVA PID Bridge Help

Справка по экстрактору мостов PlantSight E3D

Справка по PlantSight Enterprise

Справка по PlantSight Essentials

PlantSight Открыть 3D-модель Справка по мосту

Справка по PlantSight Smart 3D Bridge Extractor

Справка по PlantSight SPPID Bridge

Управление эффективностью активов

Справка по AssetWise 4D Analytics

AssetWise ALIM Web Help

Руководство по внедрению AssetWise ALIM в Интернете

AssetWise ALIM Web Краткое руководство, сравнительное руководство

Справка по AssetWise CONNECT Edition

AssetWise CONNECT Edition Руководство по внедрению

Справка по AssetWise Director

Руководство по внедрению AssetWise

Справка консоли управления системой AssetWise

Анализ моста

Справка по OpenBridge Designer

Справка по OpenBridge Modeler

Строительный проект

Справка проектировщика зданий AECOsim

Ознакомительные сведения AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer SDK Readme

Генеративные компоненты для справки проектировщика зданий

Ознакомительные сведения о компонентах генерации

Справка по OpenBuildings Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenBuildings

Руководство по настройке OpenBuildings Designer

OpenBuildings Designer SDK Readme

Справка по генеративным компонентам OpenBuildings

Ознакомительные сведения по генеративным компонентам OpenBuildings

Справка OpenBuildings Speedikon

Ознакомительные сведения OpenBuildings Speedikon

OpenBuildings StationDesigner Help

OpenBuildings StationDesigner Readme

Гражданское проектирование

Помощь в канализации и коммунальных услугах

Справка OpenRail ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRail ConceptStation

Справка по OpenRail Designer

Ознакомительные сведения по OpenRail Designer

Справка конструктора надземных линий OpenRail

Справка OpenRoads ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRoads ConceptStation

Справка по OpenRoads Designer

Ознакомительные сведения по OpenRoads Designer

Справка по OpenSite Designer

Файл ReadMe OpenSite Designer

Инфраструктура связи

Справка по Bentley Coax

Bentley Communications PowerView Help

Ознакомительные сведения о Bentley Communications PowerView

Справка по Bentley Copper

Справка по Bentley Fiber

Bentley Inside Plant Help

Справка по OpenComms Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenComms

Справка OpenComms PowerView

Ознакомительные сведения OpenComms PowerView

Справка инженера OpenComms Workprint

OpenComms Workprint Engineer Readme

Строительство

ConstructSim Справка для руководителей

ConstructSim Исполнительное ReadMe

ConstructSim Справка издателя i-model

Справка по планировщику ConstructSim

ConstructSim Planner ReadMe

Справка стандартного шаблона ConstructSim

ConstructSim Work Package Server Client Руководство по установке

Справка по серверу рабочих пакетов ConstructSim

Руководство по установке сервера рабочих пакетов ConstructSim

Справка управления SYNCHRO

SYNCHRO Pro Readme

Энергетическая инфраструктура

Справка конструктора Bentley OpenUtilities

Ознакомительные сведения о Bentley OpenUtilities Designer

Справка по подстанции Bentley

Ознакомительные сведения о подстанции Bentley

Справка подстанции OpenUtilities

Ознакомительные сведения о подстанции OpenUtilities

Promis.e Справка

Promis.e Readme

Руководство по установке Promis.e — управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство по настройке подстанции

— управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство пользователя sisNET

Геотехнический анализ

PLAXIS LE Readme

Ознакомительные сведения о PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о программе просмотра вывода 2D PLAXIS

Ознакомительные сведения о PLAXIS 3D

Ознакомительные сведения о программе просмотра 3D-вывода PLAXIS

PLAXIS Monopile Designer Readme

Управление геотехнической информацией

Справка администратора gINT

Справка gINT Civil Tools Pro

Справка gINT Civil Tools Pro Plus

Справка коллекционера gINT

Справка по OpenGround Cloud

Гидравлика и гидрология

Справка Bentley CivilStorm

Справка Bentley HAMMER

Справка Bentley SewerCAD

Справка Bentley SewerGEMS

Справка Bentley StormCAD

Справка Bentley WaterCAD

Справка Bentley WaterGEMS

Управление активами линейной инфраструктуры

Справка по услугам AssetWise ALIM Linear Referencing Services

Руководство администратора мобильной связи TMA

Справка TMA Mobile

Картография и геодезия

Справка карты OpenCities

Ознакомительные сведения о карте OpenCities

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Справка

Карта OpenCities Map Ultimate для Финляндии Readme

Справка по карте Bentley

Справка по мобильной публикации Bentley Map

Ознакомительные сведения о карте Bentley

Проектирование шахты

Справка по транспортировке материалов MineCycle

Ознакомительные сведения по транспортировке материалов MineCycle

Моделирование мобильности и аналитика

Справка по подготовке САПР LEGION

Справка по построителю моделей LEGION

Справка по API симулятора LEGION

Ознакомительные сведения об API симулятора LEGION

Справка по симулятору LEGION

Моделирование и визуализация

Bentley Посмотреть справку

Ознакомительные сведения о Bentley View

Анализ морских конструкций

SACS Close the Collaboration Gap (электронная книга)

Ознакомительные сведения о SACS

Анализ напряжений в трубах и сосудов

AutoPIPE Accelerated Pipe Design (электронная книга)

Советы новым пользователям AutoPIPE

Краткое руководство по AutoPIPE

AutoPIPE & STAAD.Pro

Завод Проектирование

Ознакомительные сведения об экспортере завода Bentley

Bentley Raceway and Cable Management Help

Bentley Raceway and Cable Management Readme

Bentley Raceway and Cable Management — Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по OpenPlant Isometrics Manager

Ознакомительные сведения о диспетчере изометрических данных OpenPlant

Справка OpenPlant Modeler

Ознакомительные сведения для OpenPlant Modeler

Справка по OpenPlant Orthographics Manager

Ознакомительные сведения для менеджера орфографии OpenPlant

Справка OpenPlant PID

Ознакомительные сведения о PID OpenPlant

Справка администратора проекта OpenPlant

Ознакомительные сведения для администратора проекта OpenPlant

Техническая поддержка OpenPlant Support

Ознакомительные сведения о технической поддержке OpenPlant

Справка PlantWise

Ознакомительные сведения о PlantWise

Реализация проекта

Справка рабочего стола Bentley Navigator

Моделирование реальности

Справка консоли облачной обработки ContextCapture

Справка редактора ContextCapture

Файл ознакомительных сведений для редактора ContextCapture

Мобильная справка ContextCapture

Руководство пользователя ContextCapture

Справка Декарта

Ознакомительные сведения о Декарте

Структурный анализ

Справка OpenTower iQ

Справка по концепции RAM

Справка по структурной системе RAM

STAAD Close the Collaboration Gap (электронная книга)

STAAD.Pro Help

Ознакомительные сведения о STAAD.Pro

STAAD.Pro Physical Modeler

Расширенная справка по STAAD Foundation

Дополнительные сведения о STAAD Foundation

Детализация конструкций

Справка ProStructures

Ознакомительные сведения о ProStructures

ProStructures CONNECT Edition Руководство по внедрению конфигурации

ProStructures CONNECT Edition Руководство по установке — Управляемая конфигурация ProjectWise

Composite Beam — обзор

10.1.1 Описание деформации

Ламинированную композитную балку можно проиллюстрировать на Рис. 10.1 [1]. Он состоит из ортотропных слоев L . А длина, ширина и высота балки обозначаются как a , b и h (b≪a, h≪a) соответственно. Обозначим через (O0, e (0)) и (O, e) инерциальную опорную и плавающую системы координат соответственно. Когда балка совершает большое вращательное движение с корпусом космического корабля, деформация относительно плавающей системы координат будет производиться в ламинированной балке [2].После деформации произвольная точка из положения P0 перемещается в положение P в многослойной составной балке, вектор смещения может быть выражен как u . На рис. 10.1 r0 и r обозначают векторы смещения точек O и P относительно начала инерциальной опорной координаты O0, а ρ и ρ0 обозначают векторы смещения точек P и P0 относительно начала плавающей координаты O многослойной составной балки, соответственно; zk — значение координаты k -го слоя в направлении e3, а hk — толщина пластин слоя k -го, hk = zk + 1-zk.В инерциальной системе координат (O0, e (0)) вектор положения r точки P многослойной композитной балки может быть выражен как

Рис. 10.1. Описание многослойной балки с крупномасштабным движением.

(10.1) r = r0 + ρ = r0 + A (ρ0 + u),

, в котором A — матрица преобразования между плавающей системой координат (O, e) и инерциальной системой координат отсчета ( O0, e (0)).

Также u (k) = [u (k) v (k) w (k)] определяется как деформация точки P0 (k) на средней плоскости слоя относительно плавающей системы координат.Основываясь на теории глобально-локальных сдвиговых деформаций третьего порядка, деформации u (k), v (k) и w (k) на рис. 10.2 любой точки на слое k могут быть выражены как [3]

Рисунок 10.2. Деформация слоя к ламинированной композитной балки.

(10.2) {u (k) = u0 (k) + zφx (k) −c1z3 (φx (k) + ∂w0 (k) ∂x), v (k) = v0 (k) + zφy (k ) −c1z3 (φy (k) + ∂w0 (k) ∂y), w (k) = w0 (k),

, где c1 = 4 / 3h3, φx = ∂u∂z, φy = ∂v∂z , u0 (k), v0 (k) и w0 (k) — смещения в средней плоскости балки k -го слоя, а z далеко от средней плоскости, как показано на рис.10.2.

Кроме того, θ (k) (k = 1,2,…, L) — это углы наведения балки, как показано на рис. 10.3 [4]. Тогда полный вектор деформации многослойной композитной балки можно записать как

Рисунок 10.3. Углы укладки к -го слоя многослойной композитной балки.

(10.3) u = u (1) + ⋯ + u (k) + ⋯ + u (L) = ∑k = 1LB (k) u (k) (k = 1,2,…, L),

, в котором u (k) — вектор положения любой точки на средней плоскости слоя k , B (k) — матрица преобразования из плавающей системы координат (O, e) слоя k -й слой (показан на рис.10.3) в инерциальную опорную систему координат (O0, e (0)) и B (k) = [cosθ (k) −sinθ (k) 0sinθ (k) cosθ (k) 0001]).

Связь преобразования между параметрами Эйлера и углами может быть выражена как

(10.4) Θ0 = cos⁡ψ2cos⁡ (ϑ + φ2), Θ1 = sin⁡ψ2cos⁡ (ϑ − φ2), Θ2 = sin⁡ψ2sin⁡ ( ϑ − φ2), Θ3 = cos⁡ψ2sin⁡ (ϑ + φ2),

, где ψ , ϑ и φ — углы поворота (O, e) вокруг e3 (0), e1 ( 0) и e2 (0) из (O0, e (0)) соответственно.

Введем вспомогательную матрицу Gˆ порядка 3 × 4, которая определяется как

(10.5) Gˆ = [- Θ − Θ˜ + Θ0I] = [- Θ1 − Θ2 − Θ3Θ0 − Θ3 − Θ2Θ3Θ0 − Θ1 − Θ2Θ1Θ0],

, где Θ = [Θ1, Θ2, Θ3] T и Θ˜ = [0 −Θ3Θ2Θ30 − Θ1 − Θ2Θ10].

Подставляя уравнения. (10.2), (10.3), (10.4) и (10.5) в уравнение. (10.1), дифференцируясь по времени t , вектор скорости r˙ произвольной точки P в (O0, e (0)) равен

(10.6) r˙ = [I − Aρ˜A] [r˙0ω′∑k = 1LB (k) u˙ (k)] (k = 1,2…, L),

, где ρ˜ — антисимметричная матрица, а ρ˜ = [0 − zyz0x − yx0] , x , y и z — координаты смещения точки P0 по осям e1, e2 и e3 соответственно, как показано на фиг.10.2 и 10.3. Введем четырехмерный вектор Λ , который определяется как Λ = [Θ0Θ1Θ2Θ3] T, а ω ′ = 2GˆΛ˙.

Используя метод дискретизации конечных элементов, мы разделили многослойную композитную балку на n пространственных балочных элементов, как показано на рис. 10.4. Каждый элемент балки имеет два узла, и каждый узел имеет шесть степеней свободы деформации.

Рисунок 10.4. Элементное разделение многослойной композитной балки.

В локальной опорной системе координат (Oi, e (i)) вектор смещения узла q_k элемента пространственной балки i может быть записан как

(10.7) q_k = [qiqi + 1] T,

, где qk = [ukvkwkγxkγykγzk] T (k = i, i + 1).

Производные поля директора получены с помощью интерполяции. Тогда вектор деформации ui элемента пространственной балки i в (Oi, e (i)) может быть записан как

(10.8) ui = Nq_k,

, где N является функцией формы элемент пространственной балки i с двумя узлами, причем каждый узел имеет шесть степеней свободы; N определяется [5]

(10.9) N = [NxNyNzNγ] T, Nx = [N100000N200000] T, Ny = [0N2000N40N5000N6] T, Nz = [00N30-N4000N50-N60] T, Nγ = [000N100000N200] T.

Параметры N можно записать как

(10.10) {N1 = 1 − τ, N2 = τ, N3 = 1−3τ2 + 2τ3, N4 = τli (1 − τ) 2, N5 = 3τ2−2τ3, N6 = τ2li (τ − 1),

, в котором τ = x_ / li, а x_ — координаты полного смещения точки P вдоль оси e1 в (Oi, e (i)), li — длина пространственного балочного элемента i .

Вектор смещения деформации узла q_ in (O, e) может быть определен как

(10.11) q_ = q_k + [uiviwi000uiviwi000] Т.

На основе узлов пространственного элемента луча B_k определяется как [5]

(10.12) B_k = [0I6 × 600] 12 × 12.

Тогда вектор смещения любой точки в (O, e) может быть определен как

(10.13) ui = [N¯1q_ − 0.5q_THq_N¯2q_N¯3q _] = Φq_,

где N¯j (j = 1,2,3) представляет собой матрицу размером 1 × 12, N¯1 = NxB_k, N¯2 = NyB_k, N¯3 = NzB_k и H представляет собой матрицу связанных функций формы, тогда как Φ = [N ¯1q_ − 0.5q_THq_N¯2q_N¯3q_].

Матрица связанных функций формы H может быть записана как

(10.14) H = ∫0x_ (∂N¯1T∂x _) (∂N¯1∂x_) dx_ + ∫0x_ (∂N¯2T∂x _) (∂N¯2∂x_) dx_.

Компоненты балок из композитных материалов. | Загрузить научную диаграмму

Контекст 1

… композитная конструкция основана на эффективном соединении стали с бетоном, и именно это соединение обеспечивает передачу сил и уникальное поведение композитного элемента [1 ]. В данном исследовании термин композитная конструкция означает стальную балку, прикрепленную к железобетонной плите с помощью механических соединителей, рис.(1). Функции этих соединителей заключаются в передаче горизонтальных и нормальных сил между двумя компонентами, таким образом поддерживая композит …

Контекст 2

… продольных напряжений в плите имеют разные формы вдоль плиты, как показано на Рис. (7). На рис. (8) показано распределение напряжения в середине пролета плиты для 500 кН. Распределение эффективной ширины плиты и продольных напряжений для композитной железобетонной балки Яма и Чепмена (E 11) для нескольких этапов нагружения показано на рис.(9 и 10). Влияние частичного взаимодействия на эффективную ширину плиты и распределение напряжений в середине пролета при различных степенях взаимодействия, при удельной нагрузке и предельной нагрузке показано на рис. (11 и 12) и рис. (13 и 14) соответственно. Изменение эффективной ширины плиты и распределения напряжений связано с изменением …

Контекст 3

… ширины плиты и продольных напряжений для композитной железобетонной балки Яма и Чепмена (E 11) для нескольких стадии нагружения показаны на рис.(9 и 10). Влияние частичного взаимодействия на эффективную ширину плиты и распределение напряжений в середине пролета при различных степенях взаимодействия, при удельной нагрузке и предельной нагрузке показано на рис. (11 и 12) и рис. (13 и 14) соответственно. Изменение эффективной ширины плиты и распределения напряжений происходит из-за изменения положения нейтральной оси. Рис. 14 Влияние степени взаимодействия на распределение напряжений в средней части пролета при пределе …

Контекст 4

… напряжения для композитной железобетонной балки Яма и Чепмена (E 11) для нескольких этапов нагружения показаны на рис. (9 и 10). Влияние частичного взаимодействия на эффективную ширину плиты и распределение напряжений в середине пролета при различных степенях взаимодействия, при удельной нагрузке и предельной нагрузке показано на рис. (11 и 12) и рис. (13 и 14) соответственно. Изменение эффективной ширины плиты и распределения напряжений происходит из-за изменения положения нейтральной оси. Рис. 14 Влияние степени взаимодействия на распределение напряжений в средней части пролета на пределе…

Контекст 5

… частичного взаимодействия по эффективной ширине плиты и распределения напряжений в середине пролета, с различной степенью взаимодействия, при удельной нагрузке и при предельной нагрузке показаны на рис. (11 и 12) и рис. (13 и 14) соответственно. Изменение эффективной ширины плиты и распределения напряжений происходит из-за изменения положения нейтральной оси. Рис. 14 Влияние степени взаимодействия на распределение напряжений в средней части пролета на пределе…

Контекст 6

… и 20) и рис. (21 и 22) соответственно. Из полученных результатов видно, что при увеличении диаметра продольной арматуры с (Ø12 мм) до (Ø25 мм) эффективная ширина плиты увеличивается на 40,7%, а максимальное напряжение плиты увеличивается на 19,7%. …

Усиление существующих композитных балок с использованием процедур LRFD

  • Член

    БЕСПЛАТНО
  • Не член

    10 долларов.00

Миллер, Джон П. (1996). «Усиление существующих композитных балок с использованием процедур LRFD», Engineering Journal , Американский институт стальных конструкций, Vol. 33, с. 65-72.

Во многих случаях несущая способность существующей композитной стальной балки перекрытия должна быть увеличена сверх ее первоначальной проектной способности из-за изменения классификации использования или добавления локальной большой нагрузки. Например, такая ситуация часто возникает в офисном здании, которое изначально было спроектировано с использованием динамической нагрузки 50 фунтов на квадратный фут, где арендатор хочет разместить библиотеку, требующую динамической нагрузки 150 фунтов на квадратный фут.Или, возможно, арендатор хотел бы разместить очень тяжелый предмет в определенном месте, которое выходит за пределы возможностей существующего каркаса этажа. Одним из многих преимуществ конструкции со стальным каркасом является относительная легкость и экономичность добавления арматуры к существующим элементам для увеличения их несущей способности. Проектировщику доступны несколько способов добавления армирования к существующей стальной балке. Пожалуй, наиболее часто используемое решение — приварить стальной профиль к нижней части балки.В этой статье рассматривается добавление плоской стальной пластины или секции WT к нижней части балки для умеренного увеличения ее несущей способности. Для значительного увеличения пропускной способности метод, описанный в этой статье, можно легко распространить на другие армирующие формы. В этой статье описывается процедура быстрого прямого решения необходимого количества стальной арматуры, которая должна быть добавлена ​​к композитной балке, чтобы противостоять заданному изгибающему моменту. Решение получено с использованием предоставленных средств проектирования и кратких ручных расчетов.Процедура основана на теории расчета с коэффициентом нагрузки и сопротивления (LRFD) и применима к составным балкам, спроектированным либо с помощью расчета допустимого напряжения (ASD), либо с помощью LRFD и с твердыми бетонными плитами или плитами на металлическом настиле.

  • Опубликовано: 1996 г., 2 квартал

Прогибы композитной балки, включая изгиб


Фон

Нам регулярно задают такие вопросы, как:

  • Как работает прогиб составной балки?
  • Почему прогибы при проверке конструкции отличаются от прогибов в ракурсе результатов / анализа нагрузки?
  • Что такое прогиб Post Composite и как он рассчитывается?
  • Как рассчитывается «Полный прогиб»?
  • Как работает прогиб, когда к балке применяется изгиб?
  • Почему мне нужно устанавливать одну комбинацию развала колес?
  • Почему изгиб не вычитается из прогибов Dead, Imposed и Post Composite?

Если у вас есть такие вопросы, продолжайте читать.


Ответ

См. Прикрепленный пример zip-файлов, которые содержат:
  • Пример файла TSD типичной компоновки пролета составной балки.
  • Электронная таблица Excel, показывающая, как рассчитываются различные прогибы, включая изгиб. Вы можете ввести свои собственные значения изгиба и результатов прогиба из TSD в это в синие заштрихованные поля, чтобы увидеть результирующие значения прогиба изгиба для вашего собственного случая.

Есть два примера и zip-файлы; один для кода LRFD AISC 360 США и один для Eurocode UK NA.Принципиальное поведение составных балок и обсуждаемые принципы применимы ко всем нормам проектирования, различия касаются только деталей.

Изучение файла примера и электронной таблицы должно ответить на большинство ваших вопросов о том, как рассчитываются различные значения прогиба, включая эффекты изгиба. Некоторые ключевые моменты:


Основы прогиба композитных материалов

TSD автоматически выполняет очень сложный и обширный набор расчетов, необходимых для проектирования составных балок и определения разумной оценки их прогибов, следуя методам, изложенным в различных нормах и руководствах по проектированию.Дополнительные сведения об этом см. В разделе справки «Проектирование композитных балок».

  • Поведение композитных балок является сложным и имеет несколько этапов, каждая из которых имеет различные характеристики жесткости:
    • Предварительно композитный (Конструкция) — когда бетонная плита отлита, но не затвердела, композитное действие отсутствует. Жесткость и емкость зависят только от свойств стального профиля.
    • Посткомпозит — бетонная плита полностью затвердела и достигается полное композитное действие.Жесткость и грузоподъемность основаны на инерции композита.
      • Далее он разделен на два «подэтапа»: краткосрочный и долгосрочный композитный.
  • По сути, определение прогибов композитных материалов — это процесс Design , а не аналитический. Нормы проектирования и руководства предоставляют различные практические и полуэмпирические методы для оценки прогибов после композитного материала, в зависимости от нескольких параметров, таких как; марка и тип бетона, доля длительной нагрузки, форма и размеры стального настила, степень соединения на сдвиг…и многое другое.
  • Чтобы приспособиться к такому поведению, TSD применяет практическое решение единого глобального линейного анализа, а не какую-то форму нелинейного поэтапного анализа конструкции, который был бы сложным, трудоемким и необязательно более точным. Таким образом, по умолчанию * прогибы из анализа в обзорах результатов и анализа нагрузки связаны только с жесткостью стального профиля без какого-либо сложного воздействия.
    • (* При желании вы можете установить инерцию, используемую для анализа, как составную краткосрочную или долгосрочную инерцию, выбрав «Анализ»> «Настройки»> «Стальные балки из композитных материалов»)
  • Прогибы предварительно композитного материала из-за собственного веса балки и плиты (как в мокром, так и в сухом состоянии) являются результатом только инерции стальной секции балки.Эти отклонения «заблокированы». Мокрая плита ничего не поддерживает, а только сидит, нагружает и отклоняет балку, которая не подпрыгивает, когда возникает сложное воздействие.
  • Посткомпонентные прогибы рассчитываются после анализа, как часть процесса проектирования составной балки, который включает в себя расчет пост-композитной инерции (как краткосрочной, так и долгосрочной) и процесс наложения различных ступенчатых прогибов.
    • Важно отметить, что эти отклонения инкрементные , а не абсолютные.Они начинаются с «заблокированного» предкомпозитного прогиба, о котором говорилось выше, поскольку последующие нагрузки, такие как отделка, перегородки, приложенные нагрузки и т. Д., Добавляются после сложного действия.
    • Следовательно, прогибы , все остальные загружения (включенные в расчетные комбинации *) предполагаются после сложения.
      • * Единственным исключением из этого правила являются любые дополнительные варианты нагружения, такие как предполагаемая конструкция, включенные в специальную комбинацию нагрузок на этапе строительства (это особый комбинированный класс, указанный в параметрах класса), который проверяет, подходит ли балка для погрузка этапа строительства.Такие загружения и комбинация этапов строительства НЕ рассчитываются и не применяются автоматически, и ответственность за их применение несет инженер.
  • Для случая (случаев) действующей (динамической) нагрузки существует дополнительная сложность при оценке как краткосрочных, так и долгосрочных прогибов. Они регулируются; % длительного срока, установленного для случая (-ов) приложенной нагрузки (в диалоговом окне «Загрузка») И составной плиты Коэффициент долговременной упругости (задается в параметрах плиты).
    • Рассчитанные краткосрочные и долгосрочные составные инерции указаны в разделе «Детали проекта».

Прогиб с развалом

Camber НЕ применяется по умолчанию и должен быть специально активирован инженером. Его можно применять либо автоматически — как пропорцию прогиба нагрузки — либо напрямую как фиксированное значение.

  • Обычно и по умолчанию при активации, изгиб вычисляется и автоматически применяется как пропорция (%) от собственного прогиба, причем рассматриваемый «собственный вес» — это вес композитной плиты, включая собственный вес балки — как показано на рисунке. ниже.
    • Цели этих настроек обычно: чтобы устранить прогиб предварительно составного композита, чтобы пол был достаточно плоским при приложении дополнительных нагрузок, таких как отделка и т. д., чтобы ограничить скопление влажного бетона и уменьшить общий (общий) прогиб.
    • Как показано ниже, инженер имеет полный контроль над нагрузкой и значениями%, которые необходимо учитывать.
  • Может быть только одно единственное значение развала. Таким образом, если он определяется программой для вас как пропорция прогиба нагрузки (которая может включать в себя различные нагрузки и загружения), необходимо указать единственную управляющую комбинацию, из которой должны быть взяты эти прогибы.Эта комбинация устанавливается инженером с помощью флажка «Camber» в диалоговом окне «Загрузка и комбинации».
  • Рассчитанный и примененный изгиб отображается в различных местах, чтобы вы могли быть уверены в его применении (показано на рисунке ниже в виде текста « C = 25 » *) — это:
    • Сводная таблица проекта стальной балки (и связанный элемент отчета) в столбце с заголовком «Изгиб».
    • Информация всплывающей подсказки, которая отображается при наведении курсора на балку.
    • Текст 2D-атрибутов (активируется через Содержимое сцены для видов и включается в чертежи общего вида).
    • Табличные данные и отчеты сводки проекта
    • Заголовок сводной таблицы сведений о конструкции.
      • * Обратите внимание, что единицы измерения и точность значения развала устанавливаются в меню «Главная»> «Настройки модели»> «Единицы»> «Развал».
  • Если такой текст значения развала отсутствует, значит, развал не применялся!
    • Почему это должно быть? Когда развал применяется автоматически — как показано на рисунке выше — обратите внимание, что существует «Не применять, если требуемый развал меньше» минимальной настройки.Таким образом, когда отклонение, вызванное настройками развала, указанными инженером, меньше этого минимума — также контролируемого инженером, — развала не применяется.
    • Это также может произойти, если длина пролета стержня меньше значения, установленного в минимальной настройке «Не применять, если длина балки <».
  • Поскольку, как обсуждалось выше, прогибы составной балки являются инкрементными, и совокупный, а не абсолютный изгиб не вычитается из всех из них.
  • При каждом последующем прогибе варианта нагрузки устраняется некоторый изгиб, пока он полностью не исчезнет. Когда развал удаляется, он больше не вычитается из последующих (возрастающих) прогибов.
  • Таким образом — там, где целью настройки развала является устранение большей части предкомпозитного прогиба — обычно ничего не остается на посткомпозитной стадии. Следовательно, обычно изгиб не будет вычитаться из прогибов Dead, Live и Post Composite, поскольку все они происходят после сложного действия.Это проиллюстрировано в таблице в примере в столбце «Остаток развала».

Примеры

US AISC 360/341 LRFD Пример

Еврокод UK NA Пример

Древесно-стальная композитная балка? | JLC Онлайн

Q. Мы рассматриваем возможность закрепления пиломатериалов LVL сквозными болтами на обеих сторонах стальной двутавровой балки. Мы установим полученную композитную балку заподлицо в середине пролета существующей системы перекрытий, при этом LVL обеспечит удобное крепление гвоздями для балочных подвесов.Можно ли предположить, что комбинированные значения несущей способности для LVL и стали создадут более прочную и жесткую балку, чем любой материал сам по себе?

A. Джон Болонья, P.E., из Coastal Engineering, в Орлеане, Массачусетс, отвечает : Это не так просто, потому что эти два материала имеют совершенно разные механические свойства. Проще говоря, более жесткий элемент всегда будет нести больший процент нагрузки. Учитывая как высокую модульную ценность стали по сравнению с деревом, так и инженерные усилия, необходимые для анализа и детализации правильно соединенной композитной секции, я обычно не приписываю никакой ценности деревянной секции и полагаюсь только на сталь для выполнения работы.

Чтобы определить долю нагрузки, которую несет каждый элемент, необходимо принять во внимание относительную жесткость каждого элемента. «Жесткость» определяется как отношение свойств данного материала в форме EI / L, где «E» — модуль упругости, «I» — момент инерции элемента, а «L» — длина пролета. Чтобы нести нагрузку в унисон, потребуется достаточное количество соединителей для передачи статического сдвига между каждым элементом. Затем вам нужно будет рассчитать результирующее составное сечение, используя модульное соотношение, чтобы преобразовать деревянное сечение в эквивалентное стальное (или наоборот).Модульное соотношение представляет собой соотношение между модулями упругости обоих материалов и имеет безразмерное значение порядка 14,5 для стали по сравнению с деревом. Другими словами, сталь примерно в 14,5 раз прочнее дерева.

В зависимости от конкретного применения может потребоваться изготовление цельностальной композитной секции для достижения желаемых свойств.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *