Лекции по деревянным конструкциям - часть 11

невысокая  теплостойкость.  Прочность  их  в  значительной  степени  зависит  от 
температуры. 

Органическое  стекло  целиком  состоит  из  полимера  полиметилметакрилата 

(без  введения  наполнителя).  Оргстекло  представляет  собой  бесцветную 
пластмассу,  пропускающую  до 90% видимых  и  более 73% ультрафиолетовых 
лучей света. 

При  температуре 20ºС  органическое  стекло  имеет  сравнительно  высокие 

прочностные характеристики (55 МПа при растяжении и 80 МПа при сжатии). 

При  температуре 105-170ºС  хорошо  формируется  в  изделия  криволинейной 

формы, легко подается механической обработке. 

Применяется  для  остекления  криволинейных  поверхностей,  в  виде  зенитных 

фонарей,  сводов,  куполов  и  т.п.  Этот  материал  весьма  эффективен  для  покрытия 
теплиц, парников и оранжерей. 

 
Винипласт  выпускается  пластифицированным  и  непластифицированным 

(жестким).  По  цвету  могут  быть  темным  (темно – коричневого  цвета)  или 
прозрачным (бесцветным). Одним из главных достоинством  винипласта является 
его  исключительная  антикоррозионная  стойкость  в  химически  агрессивной  среде. 
Он  легко  обрабатывается,  практически  водонепроницаем,  легко  сваривается  и 
склеивается. 

Недостаток- малая теплостойкость (всего до 60

0

 С и морозостойкость до  

-30

0

 С), большой коэффициент линейного расширения (в 7 раз больше, чем у 

стали) и малая ударная вязкость. По основным механическим свойствам винипласт 
близок к органическому  стеклу. 

Область применения в строительстве широки и разнообразны, поскольку этот 

материал является самым дешевым из термопластов. Винипласт используется для 
гидроизоляции,  в  качестве  кровельного  покрытия.  Из  него  изготавливают  трубы, 
профили, поручни и другие погонажные изделия. 

Весьма перспективным материалом является армированный винипласт. В этом 

случае  повышается  прочность  винипласта,  и  он  может  использоваться  в  несущих 
конструкциях (например, фермах).  

 
Полиэтилен  в  чистом  виде  представляет  собой  твердый  белый  роговидный 

продукт. Сырьем для его производства служит бесцветный газ этилен. 

Полиэтилен  обладает  хорошей  морозостойкостью  (ниже -70ºС)  и  высокой 

химической  стойкостью  к  действию  кислот,  щелочей  и  большинства 
растворителей.  Недостаток  его  заключается  в  том,  что  он  подвержен  старению. 
При введении стабилизатора (сажи до 2%) атмосферостойкость его увеличивается 
примерно  в 30 раз  (такой  полиэтилен  называют  стабилизированным).  Из 
полиэтилена изготавливают трубы и арматуру к ним, профильные изделия, болты, 
листы и т. д. 

Перспективным  является  применение  липких  лент  из  стабилизированного 

полиэтилена  в  качестве  защитного  покрытия  (набинтовыванных)  конструкций, 
находящихся в условиях химической агрессии.  

 
 
 
 

Тепло – и – звукоизоляционные материалы. 
 
Наибольшее  распространение  в  строительстве  получили  газонаполненные 

пластмассы, а также сотопласты. 

Газонаполненные пластмассы по своей структуре делятся на два вида: 
-пенопласты – материалы с замкнутыми ячейками; 
-поропласты – с взаимносообщающимися незамкнутыми ячейками. 
Эта классификация условна, поскольку практически нельзя получить в чистом 

виде материал, отвечающий указанным условиям. 

Ячейки,  заполненные  воздухом  или  газом,  составляют  более 90% объема 

материала.  Поэтому  отличительной  особенностью  пенопластов  является 
небольшая плотность (от 10 до 200 кг\м

3

), низкая теплопроводность и достаточная 

для них прочность (0,2-1,1 МПа при сжатии). 

Пенопласты, благодаря своей структуре имеют более высокие по сравнению с 

поропластами изоляционные качества. 

Поропласты имеют большее влагопоглощение, но и обладают более высоким 

звукопоглощением. 

Материал получают в виде блоков или форменных деталей. Газонаполненные 

пластмассы  выпускают  на  основе  как  термопластичных,  так  и  термореактивных 
смол.  

Различают жесткие, полужесткие и эластичные пенопласты. Первые два вида 

применяют в органических СК (в качестве среднего слоя в трехслойных панелях). 

Сотопластами называют изделия с системами регулярных сот шестигранной 

формы,  диаметром,  примерно, 12-25 мм.  Сотопласты  изготавливают  из 
хлопчатобумажной  или  изоляционной  бумаги.  Сотопласты  применяют  для 
изготовления легких трехслойных конструкций. 

 
Древесные пластики. 
 
Материалы,  полученные  на  основе  переработки  натуральной  древесины, 

соединенные синтетическими смолами называют древесными пластиками. 

Древеснослоистые  пластики  (ДСП)  изготавливают  из  тонких  листов 

березового  (иногда  ольхового,  липового  или  букового)  шпона,  пропитанного 
смолой  и  запрессованного  при  высоком  давлении 150-180 кг\см

2

  и  температуре 

t=145-155ºC. 

В зависимости от взаимного расположения слоев шпона в пакете, различают 4 

основных марки ДСП: 

ДСП-А – все  слои  параллельны  друг  другу,  ДСП-Б – через  каждые 10-12 

параллельных  слоев  один  поперечный,  ДСП-В – перекрестное  расположение, 
причем  наружные  слои  располагаются  вдоль  плиты,  ДСП-Г – звездообразная, 
каждый слой смещен по отношению к предыдущему на 25-30º. 

Для строительных конструкций рекомендуется ДСП-Б и ДСП-В, как наиболее 

прочные поперек волокон и под углами к волокнам. 

Во всех случаях прочность ДСП превышает прочность цельной древесины, а 

для  некоторых  марок  при  действии  усилий  вдоль  волокон  шпона  не  уступает 
прочности стали. 

В настоящее время в связи еще с высокой стоимостью ДСП, он применяется в 

основном для изготовления средств соединения элементов конструкций. 

Древесноволокнистые 

плиты 

(ДВП) 

изготавливают 

из 

хаотически 

расположенных волокон древесины (опилок), склеенных канифольной эмульсией. 
Сырьем  для  ДВП  являются  отходы  лесопиления  и  деревообработки.  Для 
изготовления  твердых  и  сверхтвердых  плит  в  древесноволокнистую  массу 
добавляют  фенолоформальдегидную  смолу.  При  длительном  действии  влажной 
среды,  древесноволокнистая  плита  весьма  гигроскопична,  набухает  по  толщине  и 
теряет  прочность,  поэтому  во  влажных  условиях  применять  ДВП  не 
рекомендуется. Прочность сверхтвердых плит ДВП плотностью не менее 950 кг\м

3

 

при растяжении составляет около 25 МПа. 

Древесностружечные плиты (ПС и ПТ) получают путем горячего прессования 

древесных стружек, перемешанных, вернее опыленных фенолоформальдегидными 
смолами. 

Древесностружечные плиты в зависимости от плотности подразделяют на: 
- легкие γ=350-500 кг\м

3 

- средние ПС γ=500-650 кг\м

3 

- тяжелые ПТ γ=650-800 кг\м

3 

Прочность  плит  ПТ  и  ПС  при  растяжении  составляет  соответственно 3,6-2,9 

МПа    и 2,9-2,1 МПа.  ПС  и  ПТ  являются  дешевым  и  доступным  материалом,  он 
широко  используется  в  строительстве  в  качестве  перегородок,  подвесных 
потолков.  Влагопоглощение  плит  колеблется  в  широких  пределах,  при  этом  они 
разбухают по толщине на 30-40%. 

 
   
    
      

Лекция №14 

Несущие конструкции из пластмасс. Пневматические конструкции. 

 
Высокая  прочность  некоторых  видов  пластмасс  при  относительно  низкой 

плотности,  стойкость  против  атмосферных  воздействий – это  ценное  свойство 
пластмасс  как  материала  для  несущих  конструкций.  Однако,  серьезным 
препятствием  к  применению  ПМ  в  несущих  конструкциях,  является  их 
относительно большая деформативность. 

Для  предотвращения  отрицательного  влияния  деформативности    ПМ  

применяются в основном два приема: 

-повышение 

жесткости 

конструктивных 

элементов 

путем 

более 

рационального, чем в массивных сечениях распределения материала; 

-придание конструкциям таких форм, при которых исключаются или сводятся 

к минимуму напряжения от изгибающих моментов и нежелательные деформации. 

Первому  приему  в  наибольшей  степени  отвечают  тонкостенные  профили 

(трубчатые,  коробчатые,  волнистые),  второму – пространственные  конструкции 
одинарной или двойной кривизны (своды, купола, оболочки), а также конструкции 
из объемных блоков (пирамидальных, воронкообразных, саблевидных и др.). 

Наиболее  приемлемыми  для  несущих  конструкций    являются  пластмассы  на 

основе  полиэфирных,  эпоксидных  и  фенольных  смол,  с  наполнением 
стекловолокном (полиэфирные стеклопластики применяются чаще остальных, так 
как они наиболее дешевые). 

В менее ответственных частях конструкций применяется жесткий винипласт и 

оргстекло. 

Каждому  конструктивному  материалу  соответствуют  свои  эффективные 

формы. Можно выделить два основных вида пластмассовых несущих конструкций: 

1) решетчатые конструкции из стеклопластиковых и винипластиковых труб; 
2) конструкции из объемных элементов и пространственные конструкции. 
 
Решетчатые конструкции. 
Эти конструкции так же, как и другие несущие конструкции из ПМ, пока еще 

проходят  опытную  проверку.  Их  прочность  не  вызывает  сомнения,  жесткость  их 
достигается формой сечения их элементов – чаще всего трубчатой. Ограничение их 
применения связано с низкой степенью огнестойкости, хрупкостью и старением. 

Исследования  с  целью  улучшения  их  свойств  продолжаются,  проводятся 

работы  по  изучению  ферм  из  винипластовых  труб.  Фермы  имеют  пролет 6 м  и 
ломаное очертание верхнего пояса. Соединение элементов выполняется сваркой. 

 

В специальных сооружениях нашли применение стеклопластиковые трубы для 

радиобашен  высотой 27-30 м. (США – Колорадо,  Флорида).  Башня  выполнена  в 
виде  секций,  которые  соединены  между  собой  с  помощью  конических  гильз  на 
клею. Вес башни – 640 кг., в 5 раз легче аналогичной стальной башни, стоимость 
материала  в 3 раза  выше,  значительна  экономия  на  транспорте,  монтаже  и 
сооружении.