Коррозия и разрушение древесины может происходить под воздействием агрессивных веществ — кислот, щелочей или солей. Древесина является химически стойким материалом; и слабая агрессивная среда (минеральные кислоты концентрации не выше 5%. пыль калийных солей) оказывает лишь незначительное поверхностное воздействие на древесину и практически не снижает прочности деревянных элементов.

Средние и сильные агрессивные среды, например минеральные кислоты с концентрацией свыше 5%, оказывают ощутимое разрушительное действие на древесину. При этом древесина приобретает сначала цветную, а затем темную окраску. Впоследствии растворяются целлюлоза и лигнин, разрушаются связи между волокнами и прочность древесины уменьшается.

Таким образом, деревянные конструкции, эксплуатируемые в слабой агрессивной среде при газовой агрессии, практически не требуют специальных мер по защите от коррозии. Обычные лакокрасочные покрытия достаточно хорошо изолируют деревянные конструкции от такого воздействия. Конструкции, эксплуатируемые в средних и сильных агрессивных средах, требуют специальных защитных мер, которые чаще всего заключаются в правильном подборе химически стойких синтетических покрытий, правильном выборе вида и формы деревянной конструкции, способов соединения отдельных элементов в ней, исключении открытых металлических связей. Выбор способов защиты древесины от коррозии осуществляется на основе классификации агрессивности среды по разделу 6 [4]. См. выдержку из раздела 6 СП 28.13330-2012:

«6. Деревянные конструкции: 6.1 Агрессивное воздействие на деревянные конструкции оказывают биологические агенты, вызывая биоповреждение древесины, а также химически агрессивные среды - газообразные, твердые, жидкие, вызывая химическую коррозию древесины.
6.2 Степень агрессивного воздействия на древесину биологически активных сред следует принимать по таблице Р.1 (см. Приложение 3).
Степень воздействия химически агрессивных сред на конструкции из древесины приведена: газообразных - в таблице Р.2, твердых - в таблице Р.3, жидких неорганических сред - в таблице Р.4, жидких органических сред - в таблице Р.5.
6.3 При проектировании деревянных конструкций для эксплуатации в химических средах средней и сильной степени агрессивного воздействия действие биологических агентов не учитывается.
6.4 Деревянные конструкции, предназначенные для эксплуатации в химических средах средней и сильной степени агрессивного воздействия, следует изготавливать из древесины хвойных пород, имеющих повышенную стойкость - ели, сосны, пихты, лиственницы, кедра и других.
Для деревянных конструкций использовать окоренную древесину, не пораженную дереворазрушающими грибами и насекомыми с учетом ГОСТ 9463 и ГОСТ 2140; использовать только просушенную древесину, влажность которой не превышает 20% (таблица Ч.1).
6.5 Защита деревянных конструкций от биологической и химической коррозии осуществляется с использованием конструкционных мер и химических продуктов (биоцидов) по таблице Ш.2.

6.6 Конструкционные меры обязательны независимо от срока службы здания или сооружения, а также от того, производится химическая защита древесины или нет.
В тех случаях, когда древесина имеет повышенную начальную влажность и быстрое просыхание ее в конструкции затруднено, а также в случаях, когда конструкционными мерами нельзя устранить постоянное или периодическое увлажнение древесины, следует применять химические меры защиты.
6.7 Конструкционные меры должны предусматривать:
а) предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами (за исключением опор воздушных линий электропередачи), технологическими растворами и др.;
б) предохранение древесины конструкций от капиллярного и конденсационного увлажнения;
в) систематическую просушку древесины конструкций путем создания осушающего температурно-влажностного режима (естественная и принудительная вентиляция помещения, устройство в конструкциях и частях зданий осушающих продухов, аэраторов).
6.8 Несущие деревянные конструкции (фермы, арки, балки и др.) должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра и проведения работ по защите элементов конструкций.
6.9 В зданиях и сооружениях с химически агрессивной средой средней и сильной степени агрессивности несущие деревянные конструкции и их элементы должны иметь сплошное сечение и минимальное количество металлических элементов.
Применение металлодеревянных конструкций в таких зданиях и сооружениях следует максимально ограничивать.
В зданиях с химически агрессивной средой средней и сильной степени агрессивности следует избегать применения сквозных несущих конструкций, в частности, ферм, из-за наличия большого числа промежуточных узлов и открытых горизонтальных и наклонных граней у деревянных элементов решетки, на которых скапливается химически агрессивная пыль.
6.10 Металлические соединительные детали деревянных конструкций должны быть защищены от коррозии в соответствии с положениями раздела 9. Степень агрессивного воздействия на металлические детали следует принимать по таблицам X.1-Х.5, а способы защиты от коррозии - по таблице Ц.6.
Крепежные металлические элементы (метизы) - гвозди, саморезы, болты, шпильки и пр. должны иметь цинковое покрытие.
В несущих клееных деревянных конструкциях, эксплуатируемых в условиях химической среды средней и сильной степени агрессивности, для узловых соединений и для соединений деревянных элементов между собой следует отдавать предпочтение вклеенным деревянным стержням.
6.11 Несущие конструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, должны иметь сплошное массивное сечение и изготавливаться из брусьев, круглого леса или из клееной древесины. Для изготовления конструкций следует использовать древесину, не пораженную дереворазрушающими грибами и насекомыми, с влажностью, соответствующей эксплуатационной.
В открытых сооружениях необходимо в максимальной степени использовать средства, предохраняющие деревянные элементы конструкций от прямого попадания на них атмосферной влаги.
Для защиты от атмосферных осадков открытые горизонтальные и наклонные грани несущих конструкций следует защищать козырьками из атмосферо- и коррозионно-стойкого материала, в том числе досками, предварительно консервированными биозащитными составами.
6.12 В ограждающих конструкциях отапливаемых зданий и сооружений должно быть исключено избыточное влагонакопление в процессе эксплуатации.
В панелях стен и плитах покрытий следует предусматривать вентиляционные продухи, сообщающиеся с наружным воздухом, а в случаях, предусмотренных теплотехническим расчетом, использовать пароизоляционный слой. Вид защиты от коррозии должен соответствовать требованиям таблицы С.1.
6.13 Химические меры защиты деревянных конструкций от коррозии, вызываемой воздействием биологических агентов, предусматривают антисептирование, консервирование, нанесение лакокрасочных материалов или составов комплексного действия. При воздействии химических агрессивных сред следует предусматривать покрытие конструкций лакокрасочными материалами или поверхностную пропитку составами комплексного действия.
6.14 Перечень средств и способов защиты деревянных конструкций от коррозии приведены в таблицах C.1, T.1, Р.6 (см. Приложение 3 к этому Пособию).

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС

Основные положения расчета по предельным состояниям

Предельное состояние конструкции. Группы предельных состояний для конструкций из дерева и пластмасс, их аналитические

Выражения

Предельные состояния — это такие состояния, когда конструкция не может эксплуатироваться, потому что хотя бы один из ее элементов разрушится в результате действия внутренних напряжений или получит недопустимые деформации, если нагрузка (усилие) превысит предельное значение. Для конструкций из дерева и пластмасс установлены две группы предельных состояний.

Первая группа — по прочности и устойчивости — определяется непригодностью конструкции к дальнейшей эксплуатации. Это происходит, если максимальные нормальные или скалывающие напряжения превысят значения расчетных сопротивлений материала конструкции, из которого она изготовлена.

Вторая группа — по деформациям — определяется непригодностью конструкции к нормальной эксплуатации. Это происходит, если прогибы, перемещения или сдвиги хотя бы в одном из ее элементов (или в конструкции в целом) превысят допустимые нормативные значения. Предельные состояния второй группы не влекут за собой немедленного разрушения, но в результате искажения формы конструкции могут привести к нежелательным явлениям. Аналитические выражения предельных состояний имеют следующий вид:

Левая часть в них — это результат воздействия внешних факторов;

Правая — ресурс конструкции по напряжениям (расчетное сопротивление) или прогибам (предельное значение деформаций), установленный Нормами [1, 2].

В формулах (2.1) и (2.2) приняты следующие обозначения:

s, t — соответственно нормальные и касательные напряжения;

R — соответствующее расчетное сопротивление;

f — прогиб или перемещение;

f_u — предельный прогиб или перемещение, установленные нормами;

l — расчетный пролет элемента.

Значения R принимаются по табл.3, п. 5.1 и п. 5.2[I]. Значения f_u назначаются в соответствии с разделом 15 «Прогибы и перемещения» по п. 2а, табл. Е.1, Приложения Е [2].

Предельное состояние по прочности и устойчивости может быть также записано относительно допустимой величины усилия или нагрузки. Тогда оно имеет следующий вид:

где N — усилие (продольное усилие или изгибающий момент) от расчетных нагрузок;

S — геометрическая характеристика сечения;

R—расчетное сопротивление материала конструкции;

т—коэффициенты условия работы.

Расчет конструкций по первой группе предельных состояний осуществляют на расчетные нагрузки, по второй группе — на нормативные нагрузки.

Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 11 12 13 Следующая