Новые виды продукции и перспективы развития производства КДК

1. Новые виды продукции и перспективы развития пр-ва КДК

1. Комбинированные и армированные КДК
2.Сборно-клееные конструкции с высокой
степенью строительно-монтажной готовности.
3. Комплексное использование древесины в
производстве КДК.
4. Применение сборно-клееных конструкций и
специзделий в малоэтажном домостроении

2.

• Одним из основных показателей
эффективности применения клееных
конструкционных материалов из
древесины является их
эксплуатационная прочность.
• Для клееных балок в этой связи
определяют, прежде всего, прочность
сопротивления изгибу и деформации.

3.

• Величина сопротивления
древесины при растяжении
вдоль волокон. Чем выше этот
показатель, тем более
надежно и с меньшими
деформациями работает сама
конструкция.

4.

Сравнительные физико-технические
показатели древесины
Пределы прочности при, МПа
Порода Плотност
растяже
древесины
ь
нии
Дуб
Береза
Сосна
Осина
570
520
415
400
117
137
109
121
сжатии
изгибе
57
54
46
43
103
110
85
77

5.

• Тем не менее на прочность балки,
склеенной из нескольких пластин
древесины:
• оказывают влияние сопротивление
сжатию в верхнем поясе и растяжению в
нижнем поясе,
• прочность клеевого соединения и самого
клея,
• деформативность элементов
конструкции и размеры ее сечения.

6.

• Вводя в нижний пояс многослойной
балки высокопрочный материал,
следует ожидать повышения ее
прочности при действии изгибающих
нагрузок.
• Это подтверждается, в частности
такими практическими действиями,
как армирование конструкций,
накладывание на поверхность
упрочняющих материалов и т.п.

7.

• Волоконные материалы (углеродное волокно,
стеклоткани и др.) обладают достаточно
высокой прочностью на растяжение (от 0,6 - 0,7
ГПа) и незначительной толщиной (от 0,11 мм).
• Сечение армированной композитной клееной
деревянной балки (АКБД) имеет симметричную
по составу элементов структуру,
• но ожидаемое упрочнение достигается только
за счет наполнения нижнего пояса – пояса
растяжения.

8.

Схема армированной композитной клееной
деревянной балки (АКДБ)
а – волоконно-тканевый композит;
б – сечение АКБД

9.

• В настоящее время широко применяется
усиление деревянных конструкций стальной
арматурой.
• При этом повышается их несущая способность,
но и возникает несколько проблем:
• Во–первых, данный способ армирования
предусматривает предварительную подготовку
пазов для закладки арматуры, что не
удовлетворяет требованию технологичности.

10.

• Во–вторых, надежность
сопряжения древесины и металла
не отвечает условию
долговечности, так как при
продолжительной эксплуатации в
системе «древесина – клей –
металл» возникают значительные
по величине внутренние
напряжения.

11.

• Добиться их снижения можно с
помощью уменьшения размеров
сечения арматурных элементов и
увеличения площади, а не объема
армирования.
• В этой связи предложенное
дисперсионное армирование
волоконными материалами может
оказаться наиболее
предпочтительным.

12.

Введение дисперсионных армирующих
материалов
• нивелирует неоднократную перемену знака
(увлажнение – сушка) действующих
напряжений:
- что позволит сократить влияние цикличности
действия напряжений и уменьшить
интенсивность процесса физической усталости
КДК,
- а также снизить влияние непроклееных
участков (непроклеев), которые являются
концентраторами напряжений крупного
размера

13.

• В результате дисперсионного армирования
образуется прочная «решетка», которая
помимо упрочнения КДК равномерно
распределяет напряжения внутри клеевого
слоя, в том числе образовавшиеся в результате
«непроклеев».
• Дисперсионно армированный клеевой слой
представляет собой двухэлементный композит,
так как он составлен из материалов, резко
отличающихся по своим физико-механическим
показателям

14.

Структура межслойного армирования КДК:
а – комбинация пакета пластин КДБ с вклеенной
полосовой волоконной арматурой;
б – расположение углеволоконной арматуры в
клеевой прослойке

15.

• В сравнении с неармированными
образцами у образцов армированных
стекловолокном прочность на изгиб
увеличивается на 20 % и более,
углеродным волокном – более чем 30 %.
• Величина прогиба у армированных
образцов в среднем была меньше на 30 %,
что показывает уменьшение касательных
напряжений при сдвиге в поясе
растяжения.

16.

• Дисперсионное армирование КДК
волоконными материалами
позволяет равномерно распределить
напряжения,
• возникающие вследствие увлажнения
и усушки древесины,
• а также при наличии непроклееных
участков.

17.

• Армированный клеевой слой
представляет собой композит,
• в котором присутствуют компоненты с
разными модулями упругости,
• в результате чего при растяжении
нижнего пояса КДК удается
уменьшить значения касательных
напряжений,
• а, следовательно, уменьшить
величину прогиба КДК.

18.

Технология монтажа
строительных конструкций

19. Сборно-клееные конструкций

• Клееные изделия изготавливаются из
древесины различных пород (в основном,
сосны, лиственницы, ели) по специальной
технологии.
• Древесина, как уже отмечалось выше,
экологически чистый природный полимер с
замечательными качествами:
• прочностью,
• долговечностью,
• низкой теплопроводностью.

20.

Современные технологии позволяют
наделить этот материал
дополнительными специальными
свойствами - формоустойчивостью,
• правильной геометрией,
• чистотой поверхности (при полном
отсутствии пороков),
• эстетически безупречным внешним
видом.

21.

Клееные деревянные конструкции
являются индустриальным видом
современных конструкций,
• производство которых
осуществляется на
специализированных
предприятиях.

22.

• Изготовление клееных изделий сегодня
освоено в России на ряде
деревообрабатывающих предприятий
("Стайлерс" в Санкт-Петербурге, на
Волоколамском заводе строительных
материалов и в других регионах).
• Деревянные клееные конструкции
начали применяться в нашей стране еще
в 30-40-х годах прошлого столетия.

23.

• В строительной практике деревянные
клееные конструкции применяются в
зданиях и сооружениях самого различного
назначения.
• По сравнению с аналогичными
железобетонными конструкциями,
использование клееных конструкций
позволяет снизить массу конструкции в 4-5
раз,
• трудоемкость изготовления и монтажа
более чем в 2 раза.

24.

Наибольший экономический эффект от
применения клееных конструкций достигается
при перекрытии ими больших пролетов (18-36
м) – такие пролеты имеют кинотеатры,
крытые рынки,
бассейны,
выставочные залы,
легкоатлетические манежи,
конно-спортивные сооружения,
а также их используют в зданиях и
сооружениях, подверженных химически
агрессивному воздействию среды.

25.

Рамные конструкции главного манежа
конноспортивного комплекса «Новый век»
Пролет 26 м. Высота 12 м

26. Арочные конструкции склада противогололедных реагентов в Москве (ул. Суздальская). Пролет 60 м. высота 21 м

27. Конструкции спортивного комплекса «Буран» пролеты 24.29.34 м  

Конструкции спортивного комплекса «Буран»
пролеты 24.29.34 м

28. Рамные конструкции торгового дома Москва (ул. Сходненская)

29. Арочные конструкции теннисного корта в п.Снегири Московской области(пролет 18 м)

30. Андреевский мост в г. Москва

31. Склад готовой продукции г. Прошера. Южная Австралия

32.

• В Европе большой популярностью
пользуются аквапарки и крытые
бассейны, своды которых обычно
выполняются из клееных деревянных
конструкций.
• Высокая химическая стойкость
древесины успешно используется при
выборе материала несущих
конструкций сооружений для хранения
агрессивных к металлу и бетону солей и
минеральных удобрений

33. Плавательный бассейн. г. Оулу. Финляндия

34. Спортивный комплекс. г. Вестерос. Швеция

35. Складской комплекс. г. Потсдам. Германия

36. Административное здание. г. Огре. Латвия

37. С/Х здание Иваново. Россия

38.

• Эксплуатационная надежность и
долговечность древесины в агрессивной
среде действующих калийных
комбинатов уже превышает 40 лет, что
существенно выше, конструкций из
железобетона и стали.
• В большинстве крупных городов России
разрабатываются проекты по
реконструкции четырех- и пятиэтажных
домов путем надстройки на них
мансардных этажей.

39.

• Широкое применение клееные
деревянные конструкции получили и в
индивидуальном жилищном
строительстве.
• Древесина - оптимальный для России
строительный материал со всех точек
зрения:
• экономической - она весьма дешева,
• инженерной - пригодна для
изготовления любых строительных
конструкций.

40.

• Малоэтажное строительство домов
из клееного бруса в нашей стране
стало активно развиваться в
последние полтора десятилетия.
• До этого в строительной отрасли
преобладали противоположные
тенденции.

41.

• Одно- и двухэтажные дома не
требуют массивного фундамента,
• и требования, предъявляемые к их
несущим конструкциям,
• значительно менее строгие,
• нежели к конструкциям
многоэтажных зданий.

42.

• Однако лишь в малоэтажном
строительстве возможно
применение самого широкого
спектра строительных
материалов и технологий.

43.

• В малоэтажном строительстве часто
применяется традиционный и
проверенный веками природный
материал – дерево.
• Несущие конструкции из бруса и
обшивка из вагонки,
• обрезной доски или материалов,
• имитирующих брус – весьма
распространенное решение в
строительстве загородных и дачных
домов.

44.

• Благодаря современной технологии
склеивания стало возможным
использовать клееную древесину
практически во всех конструктивных
элементах деревянного дома (для
стенового бруса, стропил, балок
перекрытий и т.д.).
• Широкое применение клееной древесины
обусловлено ее несомненными
преимуществами по сравнению с цельной
древесиной.

45.

Перечислим основные из них:
1. Высокое качество поверхности, которое
объясняется тем, что перед склейкой из
древесины вырезаются сучки и дефекты,
заготовки подбираются по цвету,
текстуре.
Поэтому изделия из клееной древесины
имеют безупречный внешний вид.

46.

2. Стабильность геометрических размеров.
В отличие от цельной клееная древесина
сохраняет форму и размеры с течением
времени.
Она не дает усадки, не скручивается и не
изгибается.
Это обусловлено отсутствием в клееной
древесине внутренних напряжений,
а также тем, что она изготавливается из
предварительно высушенного сырья.

47.

3. Прочность. Конструкции из клееной
древесины имеют на 50-70% большую
прочность по сравнению с цельной
древесиной.
4. Высокие теплотехнические
характеристики деревянного дома.
Профилированные клееные брусья плотно
соединяются при сборке, поэтому нет
необходимости вкладывать утеплитель в
пазы между ними.

48.

Кроме того, профиль брусьев
рассчитывается так, что дождевая вода не
попадает между ними.
• Это предохраняет конструкцию от
возникновения очагов гниения.
• Этот фактор значительно сокращает
затраты на приобретение и эксплуатацию
дорогостоящего индивидуального
отопительного оборудования,
• транспортировку топлива

49.

• 5. Поверхность клееного бруса,
выполненного с соблюдением всех
технологических требований, ровная
и гладкая.
• Собранная из такого бруса стена
выглядит монолитной. Наружная
отделка ей практически не нужна.

50.

6. Сроки строительства дома из клееного
бруса, конечно, несравнимо меньше
сроков строительства домов из цельного
бруса.
• Так как все детали изготовлены с высокой
точностью в заводских условиях при
постоянной температуре и влажности,
• сборка конструкции дома производится
легко и быстро,
• монтаж на готовом фундаменте не
превышает 5-6 недель

51.

• Кроме того, дом из клееного бруса не
требует времени на усадку (усадка дома
не превышает 1 % , в отличие от
профилированного бруса, усадка которого
составляет 7%).
• Это позволяет существенно экономить на
сроках проведения отделочных работ и
возводить дома круглый год.
• Практическое отсутствие усадки
позволяет, например, ставить в доме
современные витражи любых размеров.

52.

• 7.Другое несомненное достоинство
клееного дерева — возможность
проводить скрытую разводку
инженерных коммуникаций,
например, в столбах, деревянных
балках, перекрытиях.
8. И, наконец, клееный брус —
практически готовый фасадный
материал.

53. Комплексное использование древесины в производстве КДК

Направления диверсификации с
использованием инновационных
технологий.
Термин «диверсификация» (от лат. diversus разный и facere - делать) означает
расширение ассортимента выпускаемой
продукции и переориентацию рынков сбыта

54.

• Освоение новых видов производств с
целью повышения эффективности
производства, получения
экономической выгоды,
предотвращения банкротства.
• Такую диверсификацию называют
диверсификацией производства.

55.

• Согласно Федеральному закону № 254-ФЗ «О
внесении изменений в федеральный закон
"О науке и государственной научнотехнической политике"», принятому
Государственной думой 06.07.2011 г.,
инновации - это введенный в употребление
новый или значительно улучшенный продукт
(товар, услуга), процесс, новый метод
продаж, новый организационный метод в
деловой практике, организации рабочих
мест, во внешних связях.

56.

• Инновация - это внедренное
новшество, обеспечивающее
качественный рост
эффективности процессов или
продукции, востребованное
рынком.

57.

• Комплексным лесопромышленным
предприятием понимают группу
предприятий, в состав которой
входят предприятия ЦБП,
деревообрабатывающие и/или
лесозаготовительные предприятия,
вырабатывающие комплекс разных
видов лесопродукции.

58.

• Для современных комплексных
лесопромышленных предприятий
характерны:
• широкая номенклатура
выпускаемой продукции, для чего
требуется тщательное
исследование потребительского
спроса на продукцию на
внутренних и внешних рынках
сбыта;

59.

• изменчивость технологии
производства, вызванная динамикой
требований потребителей к
ассортименту и качеству продукции,
ценами внутреннего и мирового
рынка, необходимостью решения
экологических проблем,
совершенствования технологии
производства и управления;

60.

• высокая динамика изменения цен на
разные виды лесопродукции на
мировом рынке, серьезно влияющая
на финансово-экономическое
состояние предприятий комплексных
лесопромышленных предприятий.

61.

• Подобное развитие возможно только
при использовании новых
технических и технологических
решений, обеспечивающих
качественный рост эффективности
процессов обработки низкотоварной
древесины и качества продукции,
востребованной рынком.

62.

• Накопление хвойных пород идет
очень медленно, вырубки зарастают
лиственными породами - березой и
осиной, число деревьев этих пород
достигает 10-15 тыс. на гектар и часто
составляют более 90% общего числа
древесных растений на вырубке.

63.

• Низкотоварная древесина
представляет собой значительную
проблему в масштабе Российской
Федерации, указывают руководители
исполнительной власти многих
регионов нашей страны.

64.

• Одним из перспективных
направлений применения
низкотоварной древесины в
строительной индустрии является
производство композитных
материалов, которые могут быть
использованы в строительстве для
устройства полов,

65.

• В США в качестве одного из наиболее
перспективных путей эффективной
утилизации низкотоварной древесины
названо производство древесных
композитов и панельных изделий, под
которыми понимают шпон, фанеру, ДВП,
ДСтП, плиты OSB, древесно-цементные и
древесно-пластиковые изделия.

66.

• Комплексное использование
мягколиственной древесины возможно при
раздельном применении заготовленной
древесины.
• Например, сортименты малого диаметра
могут быть использованы для производства
ДСтП и плит MDF, которые, в свою очередь,
используются в мебельной промышленности
- в продукции с высокой добавленной
стоимостью.

67.

• Европа экспортирует, в основном в
Японию, до 25% объемов несущих ДКК.
Россия экспортирует (в Европу, Японию,
Китай и др.) до 40% производимых ДКК,
включая мебельные щиты.
• Япония производит около 0,5 млн.
кубометров несущих ДКК, а применяет,
прежде всего, в строительстве, более 1
млн. кубометров этих конструкций.

68.

• Основными отраслями — потребителями
ДКК сейчасявляются строительство и
мебельное производство, по объемам и
количеству научно-проектных разработок
лидируют ДКК строительного назначения,
среди которых выделяются несущие ДКК,
хотя объемы их производства составляют
только треть общих объемов
строительных ДКК.

69.

• В настоящее время в течение года на все виды
строительства и капитального ремонта выделяется
свыше 20 млн. м3 круглого леса, 40 млн. м3
пиломатериалов, 120 тыс. м3 фанеры, 700 тыс. м3 ДСП
и 130 млн. м3 ДВП.
• Это составляет более 25 млн. м3 условного круглого
леса или свыше 27% всех ресурсов лесоматериалов.
• Стоимость лесоматериалов достигает 6...7%
стоимости всех материалов в строительстве, а
удельный вес лесоматериалов в общей стоимости
затрат на строительство достигает 17%.
• Из всего объема используемой древесины 43,6%
расходуется на деревянные конструкции.

70.

• Клееные деревянные конструкции
являются наиболее качественными и
надежными, так как изготовляются из
высушенных пиломатериалов, менее
подверженных растрескиванию и
короблению, а также благодаря
удалению дефектных мест

71.

• Применение деревянных конструкций
во временных зданиях и сооружениях
подсобного назначения
обусловливается возможностью
изготовления их из местного
лесоматериала, легкостью обработки
простейшими инструментами на месте
строительства и малой стоимостью
древесины.

72.

• Применение клееных деревянных
конструкций в гражданских зданиях типа
спортзалов, крытых рынков, павильонов
снижает массу покрытия в 4...5 раз,
трудоемкость монтажа до 20%, расход
стали до 50% и позволяет существенно
увеличивать перекрываемые пролеты.

73.

• Весьма эффективны клееные деревянные
конструкции в складах минеральных
удобрений, где экономия
капиталовложений на 1 т удобрений по
сравнению с железобетонным каркасом
составляет от 37 до 53%.

74. Применение сборно-клееных конструкций и специзделий в малоэтажном домостроении

• В большинстве крупных городов России
разрабатываются проекты по
реконструкции четырех- и пятиэтажных
домов путем надстройки на них
мансардных этажей.
• Наиболее эффективно применять в
подобных конструкциях деревянную
клееную балку

75.

• По сравнению с конструкциями из
железобетона и металла, клееные
деревянные конструкции имеют меньший
вес, высокие эстетические качества и
возможность получения оригинальных
архитектурных форм и дизайнерских
решений.

76.

• Однако дерево - отличный строительный
материал, если только оно сухое.
• При использовании в строительстве не
просушенных деревянных деталей
возникают серьезные проблемы: это
деформированные крыши, выдавленные
рамы, не закрывающиеся двери,
вспученная вагонка на стенах, щели в
полах и т. д.

77.

• Получить качественные строительные
конструкции без камерной сушки
пиломатериалов невозможно, а
высушить без деформаций древесину
толщиной 10-15 см (брус, бревно)
практически невозможно.

78.

• Однако даже если подождать год, пока
дом "сядет", все равно останутся щели
между брусьями, трещины в стенах и в
конечном итоге необходимо будет
приобретать дорогостоящую вагонку для
отделки дома снаружи и внутри.

79.

• Все эти проблемы решаются при
использовании клееного
профилированного бруса.
• Клееная древесина в несущих и
ограждающих конструкциях используется
давно.
• Тем не менее, в жилищном строительстве
клееный брус появился около 30 лет
назад.

80.

• Он тщательно высушен, более прочен и
менее подвержен различным
неблагоприятным воздействиям (гниению
и т. п.).
• Усадка клееного бруса не превышает 1%,
что дает возможность значительно
сократить сроки возведения дома "под
ключ" - не требуется длительное
ожидание осадки сруба.

81.

• Еще одна особенность при изготовлении
клееного бруса заключается в том, что при
склеивании в единый брус направление
древесных волокон, или, как их еще
называют, "годовых колец", в ламелях
задается в противоположные друг от друга
стороны.

82.

• Для полноценного зимнего дома, с учетом
обшивки и отделки, достаточно бруса
150x150 мм или 150x180 мм.
• Стена из круглого леса собирается из
бревен с минимальным диаметром
220мм.
• Для летних домиков используют
профилированный брус 60x100 мм, 50x80
мм и др.