Мы продолжаем рассказ о технологии производства и применения LVL бруса. Рассмотрим подробнее преимущества и технические характеристики материала.
В прошлом материале мы разобрали, что такое LVL брус клееный из шпона, как он производится и какие проекты из LVL успешно реализованы в России и за рубежом. В продолжении темы рассмотрим ключевые преимущества LVL бруса и его характеристики, которые будут полезны проектировщикам, конструкторам, архитекторам и строителям.
Ключевые характеристики LVL бруса
Одним из главных преимуществ LVL бруса являются высокие прочностные характеристики, которые достигаются за счет особенностей производства. Слоистая структура и отсутствие пороков древесины делают его прочным и долговечным.
LVL брус выпускается длиной до 20,5 метров, при этом он очень легкий. Это позволяет создавать большепролетные перекрытия и получить просторные помещения со свободной планировкой, с минимумом перегородок и балок. С помощью массива такую задачу выполнить невозможно, т.к. балки будут прогибаться и вибрировать. Также использование LVL позволяет сделать подкровельное пространство максимально свободным. Например, без излишнего нагромождения балок и опор, создать просторную мансарду.
Выездковый манеж ГБУ «КСК «Битца» с пролетом 45,5 м
Мансарда на ул. Добролюбова, Санкт-Петербург
Важным преимуществом LVL бруса перед изделиями из обычной древесины является отсутствие анизотропии: он представляет собой полностью однородный материал с неизменными физико-механическими характеристиками по всему объему.
LVL брус не меняет свойств на протяжении всего срока эксплуатации, сохраняет точные геометрические размеры независимо от сезонных факторов, изменений окружающей среды и климатических условий. Материал не деформируется при изменении температурно-влажностных условий, не подвержен гниению, имеет минимальные показатели усушки.
Стабильность линейных размеров материала обеспечивает высокую точность сопрягаемых изделий.
В отличие от металла и железобетона LVL брус отличается повышенной устойчивостью к агрессивным средам.
Бассейн на ул. С. Корзуна, Санкт-Петербург
Бассейн школы №291, Санкт-Петербург
Благодаря высокой прочности и неограниченной длине балок из LVL, их применение позволяет сэкономить на материале, крепеже, доставке и скорости монтажа.
Характеристики условий эксплуатации LVL бруса
| Класс условий эксплуатации | Эксплуатационная влажность древесины, % | Максимальная относительная влажность воздуха при температуре 20°С, % | |
| 1 | 1а | не более 8 | 40 |
| 1б | не более 10 | 50 | |
| 2 | не более 12 | 65 | |
| 3 | не более 15 | 75 | |
| 4 | 4а | не более 20 | 85 |
| 4б | более 20 | более 85 | |
Примечания:
1. Допускается в качестве «эксплуатационной» принимать «равновесную» влажность древесины.
2. Допускается кратковременное превышение максимальной влажности не более 3 недель в году.
Спальные корпуса ДЗООЦ Зарница, Тверская обл.
Физические расчетные характеристики сопротивления
Приведем сравнительную таблицу расчетных характеристик сопротивления различных древесных материалов (МПа). В качестве примера LVL бруса возьмем торговую марку Ultralam™.
| Вид напряженного состояния | Древесина(цельная, клееная) | Фанера | LVL брус Ultralam™ | |||||||
| 1-й сорт | 2-й сорт | 3-й сорт | ФСФ из березы толщиной 8 мм и более | ФСФ из лиственницы толщиной 8 мм и более | ФСБ толщиной 7 мм и более | Rs | R | X | I | |
| Изгиб вдоль волокон: при нагружении кромки при нагружении пластин |
22,5 | 21 | 15 | 16 | 18 | 33 |
55 52 |
50 48 |
36 34 |
30 25 |
| Изгиб поперек волокон | — | — | — | 6,5 | 11 | 25 | — | — | — | — |
| Сжатие вдоль волокон | 22,5 | 21 | 15 | 12 | 17 | 28 | 56 | 36 | 27 | 32 |
| Сжатие поперек волокон | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 8,5 | 13 | 23 | 8,6 | 6 | 8 | 5 |
| Сжатие перпендикулярно плоскости слоев | — | — | — | 4 | — | 8 | 3,8 | 3,5 | 3,5 | 3 |
| Растяжение вдоль волокон | 15 | 10,5 | — | 14 | 9 | 32 | 42 | 36 | 24 | 23 |
| Растяжение поперек волокон | 0,23 | 0,15 | 0,12 | 9 | 7,5 | 24 | — | 0,7 | — | — |
| Скалывание вдоль волокон по клеевому шву | 2,4 | 2,25 | 2,25 | 0,8 | 0,6 | 1,8 | 2,6 | 2,6 | 2,6 | 2,6 |
| Скалывание поперек волокон по клеевому шву | 1,05 | 1,05 | 0,9 | 0,8 | 0,5 | 1,8 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| Модуль упругости вдоль волокон | 10000 | 10000 | — | 9000 | 7000 | 12000 | 14000 | 12000 | 7000 | 7000 |
При проектировании конструкций и узлов, их соединений на основе LVL следует учитывать особенности расчета клееных элементов фанеры и древесины, изложенных в таблице, расположенной ниже.
| Напряженное состояние | Расчетное сопротивление для типов Ultralam™, МПа | ||||
| Rs | R | X | I | ||
| Изгиб | вдоль волокон по кромке | 27 | 26,5 | 19,5 | 23,5 |
| вдоль волокон по пласти | 35,5 | 27,5 | 24 | 22,5 | |
| Сжатие | вдоль волокон | 25,5 | 23,5 | 19,5 | 22 |
| поперёк волокон | 4,3 | 3,5 | 6,8 | 3,8 | |
| перпендикулярно плоскости листов шпон | 1,9 | 1,7 | 1,9 | 1,7 | |
| Растяжение | вдоль волокон | 26,5 | 22,5 | 17,5 | 16,5 |
| поперёк волокон | — | 0,7 | — | — | |
| Скалывание по клеевому шву | вдоль волокон | 2,6 | 2,6 | 2,6 | 2,6 |
| поперёк волокон | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | |
Использование LVL бруса совершенствует и ускоряет технологию строительства. Применение LVL позволяет уйти от сварочных работ и привлекать технику меньшей грузоподъемности на строительной площадке. По сравнению с такими традиционными строительными материалами, как металл и железобетон, LVL обладает оптимальным соотношением прочностных и весовых показателей.