Пиломатериалы - Lumber

Для использования в других целях см. Пиломатериалы (значения).
«Тимбер» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Древесина (значения).
Резьба по дереву из викторианской эпохи Эвкалипт регнанс
Гавань Беллингема, штат Вашингтон, заполненная бревнами, 1972 год.

Пиломатериалы, также известный как древесина, это тип дерево который был переработан в балки и доски, этап в процессе производство древесины. Пиломатериалы в основном используются для строительных целей, но также имеют много других применений.

Есть два основных вида пиломатериалов. Может поставляться как грубаяраспиленный, или на одной или нескольких его гранях. Помимо балансовая древесина, грубая древесина это сырье для мебель -делочные и другие предметы, требующие дополнительной резки и формовки. Он доступен во многих видах, обычно лиственных пород; но он также легко доступен в хвойные породы, Такие как белая сосна и красная сосна, из-за их невысокой стоимости.[1]

Готовые пиломатериалы поставляется в стандартных размерах, в основном для строительной отрасли - в первую очередь мягкая древесина, из хвойный виды, в том числе сосна, ель и ель (вместе ель-сосна-пихта ), кедр, и болиголов, но также немного древесины твердых пород для высококачественного пола. Его чаще делают из древесины хвойных пород, чем из твердых пород, и 80% пиломатериалов производится из древесины хвойных пород.[2]

Терминология

В США и Канаде фрезерованные доски называют пиломатериалы, пока древесина описывает стоящие или поваленные деревья.[3]

Напротив, в Великобритании и многих других странах Содружества термин древесина используется для обоих чувств. (Слово пиломатериалы редко используется по отношению к дереву и имеет несколько других значений, включая неиспользованные или ненужные предметы.)

Восстановленный пиломатериал

Смотрите также: Переработка древесины

Повторно изготовленный пиломатериал - это результат вторичной или третичной обработки / резки ранее фрезерованного пиломатериала. В частности, это пиломатериалы промышленного назначения или деревянная упаковка использовать. Пиломатериалы распиливают пилой или повторная пила для создания измерений, которые обычно не обрабатываются основным лесопилка.

Повторная распиловка - это разделение 25 на 300 миллиметров (1 на 12 дюймов) твердая древесина или же мягкая древесина разбейте пиломатериал на два или более более тонких куска полноразмерных досок. Например, разделение 3-метровой (10 футов) длины 50 на 100 мм (2 на 4 дюйма) на две 25 на 100 мм (1 на 4 дюйма) одинаковой длины считается повторным распиливанием.

Пластиковые пиломатериалы

Дальнейшая информация: Пластиковые пиломатериалы, Композит, армированный волокном, и Древесно-пластиковый композит

Строительные пиломатериалы также могут производиться из переработанного пластика и нового пластика. Его введение было категорически против лесное хозяйство промышленность.[4] Добавление стекловолокна в пиломатериалы из пластика увеличивает его прочность, долговечность и огнестойкость.[5] Пластик стекловолокно конструкционные пиломатериалы могут иметь «1 класс» распространение пламени рейтинг 25 или меньше, при испытании в соответствии с ASTM стандарт E 84 », что означает, что он горит медленнее, чем почти все обработанные пиломатериалы.[6]

Переделка бревен

Журналы преобразованный в пиломатериалы, высеченный, или же расколоть. Пиление с пила Это наиболее распространенный метод, поскольку распиловка позволяет использовать бревна более низкого качества, с неравномерным волокном и крупными сучками и является более экономичной. Существуют различные виды пиления:

  • Обычная пиленая (плоская пиленая, сквозная, поперечная, несъемная) - бревно, распиленное насквозь, без регулировки положения бревна, и волокна проходят по ширине досок.
  • Четверть пиленая и рифт распиленный - Эти термины в истории путались, но обычно означают пиломатериалы, распиленные таким образом, что годовые кольца достаточно перпендикулярны сторонам (а не краям) пиломатериалов.
  • Сердце в штучной упаковке - The сердцевина остается внутри детали с некоторым допуском на экспонирование.
  • Сердечный центр - центр стержня бревна.
  • Без сердечного центра (FOHC) - пиломатериал без сердцевины.
  • Без узлов (FOK) - Узлов нет.

Габаритный пиломатериал

Обычная доска 50 на 100 мм (2 на 4 дюйма)

Размерный пиломатериал - это пиломатериал, обрезанный до стандартной ширины и глубины, часто указанной в миллиметры или же дюймы. Плотники широко использовать габаритный пиломатериал в обрамление деревянные постройки. Общие размеры включают 2×4 (на фото) (также два на четыре и другие варианты, такие как четыре на два в Австралии, Новой Зеландии и Великобритании (хотя этот термин вышел из моды в Великобритании с переходом на метрику),[нужна цитата ] 2×6, и 4×4. Длина доски обычно указывается отдельно от ширины и глубины. Таким образом, можно найти 2 × 4 длиной четыре, восемь и двенадцать футов. В Канада и Соединенные Штаты стандартная длина пиломатериалов составляет 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 и 24 фута (1,8, 2,4, 3,0, 3,7, 4,3, 4,9, 5,5, 6,1, 6,7 и 7,3 м). Для обрамления стен доступны и обычно используются предварительно вырезанные «стойки». Для потолков высотой 2,4, 2,7 или 3,0 м (8, 9 или 10 футов) шпильки доступны в 92 5⁄8 дюймов (2,35 м), 104 5⁄8 дюймов (2,66 м) и 116 5⁄8 дюймы (2,96 м)[нужна цитата ].

Хвойные породы Северной Америки

Длина единицы габаритного пиломатериала ограничена высотой и обхватом дерева, из которого она изготовлена. Как правило, максимальная длина составляет 24 фута (7,32 м). Инженерные изделия из дерева, изготовленные путем связывания прядей, частиц, волокон или фанеры древесины вместе с клеями для образования композитных материалов, обладают большей гибкостью и большей структурной прочностью, чем обычные деревянные строительные материалы.[7]

Предварительно нарезанные стойки экономят много времени монтажнику, потому что они предварительно нарезаны производителем для использования в потолках высотой 8, 9 и 10 футов, что означает, что производитель удалил несколько дюймов или сантиметров детали, чтобы учитывайте подоконник и двойную верхнюю пластину без необходимости дополнительной калибровки.

в Америка, двухэтажный (2 × 4, 2 × 6, 2 × 8, 2 × 10 и 2 × 12), названные в честь традиционной толщины доски в дюймах, вместе с 4 × 4 (89 мм × 89 мм) являются распространенными размерами пиломатериалов. в современном строительстве. Они являются основными строительными блоками для таких распространенных структур, как баллончик или же платформа-каркас Корпус. Габаритный пиломатериал из мягкая древесина обычно используется для строительства, а твердая древесина доски чаще используются для изготовления шкафов или мебель.

Пиломатериалы номинальный размеры превышают фактические стандартные размеры готового пиломатериала. Исторически номинальные размеры были размером сырых (не высушенных), грубых (необработанных) досок, которые в конечном итоге стали меньше готовых пиломатериалов в результате сушки и строгания (для сглаживания древесины). Сегодня стандарты определяют окончательные размеры готовой продукции, и завод режет бревна до любого размера, необходимого для достижения этих окончательных размеров. Обычно этот черновой пропил меньше номинальных размеров, потому что современные технологии позволяют более эффективно использовать бревна. Например, доска «2 × 4» исторически начиналась как грубая зеленая доска размером 2 на 4 дюйма (51 мм × 102 мм). После сушки и строгания он будет меньше на нестандартную величину. Сегодня доска «2 × 4» начинается с доски размером менее 2 на 4 дюйма и не определяется стандартами, а после сушки и строгания надежно 1 1⁄2 к 3 1⁄2 дюймов (38 мм × 89 мм).[8]

Габаритные размеры пиломатериалов хвойных пород Северной Америки
НоминальныйДействительныйНоминальныйДействительныйНоминальныйДействительныйНоминальныйДействительныйНоминальныйДействительный
дюймыдюймыммдюймыдюймыммдюймыдюймыммдюймыдюймыммдюймыдюймымм
1 × 2​3⁄4 × ​1 1⁄219 × 382 × 2​1 1⁄2 × ​1 1⁄238 × 38   
1 × 3​3⁄4 × ​2 1⁄219 × 642 × 3​1 1⁄2 × ​2 1⁄238 × 64   
1 × 4​3⁄4 × ​3 1⁄219 × 892 × 4​1 1⁄2 × ​3 1⁄238 × 894 × 4​3 1⁄2 × ​3 1⁄289 × 89  
1 × 5​3⁄4 × ​4 1⁄219 × 114    
1 × 6​3⁄4 × ​5 1⁄219 × 1402 × 6​1 1⁄2 × ​5 1⁄238 × 1404 × 6​3 1⁄2 × ​5 1⁄289 × 1406 × 6​5 1⁄2 × ​5 1⁄2140 × 140 
1 × 8​3⁄4 × ​7 1⁄419 × 1842 × 8​1 1⁄2 × ​7 1⁄438 × 1844 × 8​3 1⁄2 × ​7 1⁄489 × 184 8 × 8​7 1⁄2 × ​7 1⁄2191 × 191
1 × 10​3⁄4 × ​9 1⁄419 × 2352 × 10​1 1⁄2 × ​9 1⁄438 × 235   
1 × 12​3⁄4 × ​11 1⁄419 × 2862 × 12​1 1⁄2 × ​11 1⁄438 × 286   

Как отмечалось ранее, для производства готовой продукции заданного размера требуется меньше древесины, чем когда стандарты требовали, чтобы сырые пиломатериалы имели полный номинальный размер. Однако даже размеры готовых пиломатериалов заданного номинального размера со временем менялись. В 1910 году обычная готовая 1-дюймовая (25 мм) доска была 13⁄16 дюйм (21 мм). В 1928 году этот показатель был снижен на 4%, а в 1956 году снова на 4%. В 1961 году на встрече в Скоттсдейле, штат Аризона, Комитет по упрощению и стандартизации классов согласился с тем, что сейчас является нынешним стандартом США: частично, одетый размер 1-дюймовой (номинальной) доски был зафиксирован на3⁄4 дюйм; в то время как обрезной размер 2-дюймового (номинального) пиломатериала был уменьшенный из1 5⁄8 дюйм к текущему1 1⁄2 дюйм.[9]

Размерный пиломатериал доступен в зеленом, незаконченном состоянии, и для этого вида пиломатериалов номинальные размеры являются фактическими размерами.

Сорта и стандарты

Самая длинная доска в мире (2002 год) находится в Польше и имеет длину 36,83 метра (около 120 футов 10 дюймов).

Отдельные куски пиломатериалов имеют широкий диапазон качества и внешнего вида в отношении сучков, уклона волокон, встряски и других природных характеристик. Следовательно, они значительно различаются по силе, полезности и стоимости.

Переход к установлению национальных стандартов на пиломатериалы в Соединенных Штатах начался с публикации Американского стандарта на пиломатериалы в 1924 году, который устанавливал спецификации размеров, сорта и влажности пиломатериалов; он также разработал программы инспекций и аккредитации. Эти стандарты изменились с годами, чтобы соответствовать меняющимся потребностям производителей и дистрибьюторов, с целью сохранения конкурентоспособности пиломатериалов по сравнению с другой строительной продукцией. Текущие стандарты устанавливаются Американским комитетом по стандартизации древесины, назначенным Министр торговли США.[10]

Расчетные значения для большинства видов и марок конструкционных изделий с визуальной градацией определяются в соответствии с ASTM стандарты, которые учитывают влияние характеристик снижения прочности, продолжительности нагрузки, безопасности и других влияющих факторов. Применимые стандарты основаны на результатах испытаний, проведенных в сотрудничестве с USDA Лаборатория лесных товаров. Расчетные значения для деревянного строительства, которые являются дополнением к Национальным проектным требованиям ANSI / AF и PA для деревянного строительства, предоставляют эти расчетные значения для пиломатериалов, которые признаны модельными строительными нормами.[11]

В Канаде действуют правила классификации, которые поддерживают стандарт среди заводов, производящих аналогичную древесину, чтобы гарантировать клиентам единообразное качество. Сорта стандартизируют качество пиломатериалов на разных уровнях и основаны на содержании влаги, размере и производстве во время сортировки, отгрузки и разгрузки покупателем. Национальное агентство по сортам пиломатериалов (NLGA)[12] отвечает за написание, интерпретацию и соблюдение канадских правил и стандартов классификации пиломатериалов. Канадский совет по аккредитации стандартов пиломатериалов (CLSAB)[13] контролирует качество канадской системы классификации и идентификации пиломатериалов.

Попыткам сохранить качество пиломатериалов с течением времени были поставлены под сомнение исторические изменения в лесных ресурсах Соединенных Штатов - из-за медленного роста девственные леса обычное дело более века назад для быстрорастущих плантации теперь обычное дело в современных коммерческих лесах. Снижение качества пиломатериалов вызвало обеспокоенность как лесная промышленность и потребителей, что привело к увеличению использования альтернативных строительных материалов.[14][15]

Пиломатериалы, рассчитанные на машинное напряжение и прошедшие машинную оценку, легко доступны для конечного использования, где высокая прочность имеет решающее значение, например фермы, стропила, ламинатор, Двутавровые балки и стыки паутины. При машинной сортировке измеряется такая характеристика, как жесткость или плотность, которая коррелирует с интересующими структурными свойствами, такими как прочность на изгиб. Результатом является более точное понимание прочности каждого куска пиломатериала, чем это возможно с визуально отсортированными пиломатериалами, что позволяет проектировщикам использовать полную расчетную прочность и избегать чрезмерного наращивания.[16]

В Европе классификация пиломатериалов прямоугольного сечения (как хвойных, так и лиственных пород) по прочности проводится в соответствии с EN-14081. [17] и обычно сортируются по классам, определенным в EN-338. Для хвойных пород обычно используются классы (по увеличению прочности) C16, C18, C24 и C30. Существуют также классы, специально предназначенные для твердых пород древесины, и наиболее часто используемые (для повышения прочности) классы D24, D30, D40, D50, D60 и D70. Для этих классов число относится к требуемой прочности на изгиб 5-го процентиля в ньютонах на квадратный миллиметр. Существуют и другие классы прочности, в том числе T-классы, основанные на растяжении, предназначенные для использования в клееный брус.

  • C14, используется для строительные леса и опалубка
  • C16 и C24, общая конструкция
  • C30, сборные стропильные фермы и там, где требуется более прочная конструкция балки чем может предложить C24. TR26 также является обычным классом прочности стропильных ферм, который давно используется в Великобритании.[18]
  • C40, обычно встречается в клееный брус

Правила классификации пиломатериалов из Африки и Южной Америки были разработаны ATIBT.[19] в соответствии с правилами Sciages Avivés Tropicaux Africains (SATA) и основан на сплошных рубках - определяется процентной долей чистой поверхности.[20]

Североамериканские лиственные породы

В Северной Америке рыночная практика габаритных пиломатериалов из твердых пород древесины[а] значительно отличается от регуляризованного стандартизированный 'размер пиломатериалов размеры используется для продажи и спецификации древесины хвойных пород - доски из твердой древесины часто продаются полностью черновыми,[b] или станком, строганным только с двух (более широких) торцевых сторон. Когда доски из твердой древесины также поставляются со строганными поверхностями, это обычно бывает как произвольной шириной определенной толщины (обычно соответствует фрезерованию размерных пиломатериалов из мягкой древесины), так и несколько произвольной длины. Но помимо тех старых (традиционных и нормальных) ситуаций, в последние годы некоторые продуктовые линейки были расширены, чтобы также продавать доски стандартных размеров; они обычно продаются в розницу большие магазины и используя только относительно небольшой набор заданных длин;[c] во всех случаях лиственные породы продаются потребителю дощатый (144 кубических дюйма или 2360 кубических сантиметров), тогда как мера не используется для древесины хвойных пород в розничной торговле (до сведения покупателя).[d]

Габаритные размеры пиломатериалов лиственных пород Северной Америки
Номинальный (размер черновой пилы)S1S (с односторонней наплавкой)S2S (с двухсторонней наплавкой)
​1⁄2 в3⁄8 дюйм (9,5 мм)5⁄16 дюйм (7,9 мм)
​5⁄8 в1⁄2 дюйм (13 мм)7⁄16 дюйм (11 мм)
​3⁄4 в5⁄8 дюйм (16 мм)9⁄16 в (14 мм)
1 дюйм или4⁄4 в7⁄8 дюйм (22 мм)13⁄16 дюйм (21 мм)
​1 1⁄4 в или5⁄4 в1 1⁄8 дюйм (29 мм)1 1⁄16 дюйм (27 мм)
​1 1⁄2 в или6⁄4 в1 3⁄8 дюйм (35 мм)1 5⁄16 дюйм (33 мм)
2 дюйма или8⁄4 в1 13⁄16 дюйм (46 мм)1 3⁄4 дюймы (44 мм)
3 дюйма или12⁄4 в2 13⁄16 дюйм (71 мм)2 3⁄4 дюйм (70 мм)
4 дюйма или16⁄4 в3 13⁄16 дюйм (97 мм)3 3⁄4 дюйм (95 мм)

Также в Северной Америке пиломатериалы из твердых пород древесины обычно продаются по четвертной системе, когда речь идет о толщине; 4/4 (четыре четверти) относится к доске толщиной 1 дюйм (25 мм), 8/4 (восемь четвертей) - к плате толщиной 2 дюйма (51 мм) и т. Д. Эта система «четверти» редко используется используется для пиломатериалов хвойных пород; хотя настил из хвойных пород иногда продается как 5/4, хотя на самом деле он имеет толщину в один дюйм (от фрезерования 1⁄8 дюйма или 3,2 мм с каждой стороны в моторизованном строгание «Четверть» - это традиционная номенклатура лесной промышленности Северной Америки, используемая специально для обозначения толщины необработанных пиломатериалов лиственных пород.

В случае необработанных пиломатериалов он сразу же указывает на то, что пиломатериалы еще не фрезерованы, что позволяет избежать путаницы с фрезерованными размерными пиломатериалами, которые измеряются как фактическая толщина после обработки. Примеры -3⁄4-дюйм, 19 мм или 1x. в последние годы[когда? ] архитекторы, дизайнеры и строители начали использовать систему «четверти» в спецификациях как модную инсайдерскую информацию, хотя указанные материалы представляют собой готовые пиломатериалы, таким образом объединяя отдельные системы и вызывая путаницу.

Пиломатериалы, вырубленные для мебели, рубят осенью и зимой, когда по деревьям перестает течь сок. Если древесина лиственных пород рубится весной или летом, сок портит естественный цвет древесины и снижает ценность древесины для изготовления мебели.

Инженерный пиломатериал

Основная статья: Инженерный пиломатериал

Инженерный пиломатериал пиломатериалы, созданные производителем и предназначенные для определенного конструктивного назначения. Основными категориями инженерных пиломатериалов являются:[21]

  • Клееный брус (LVL) - LVL входит1 3⁄4 дюйма толщиной с такой глубиной, как9 1⁄2, ​11 7⁄8, 14, 16, 18 и 24 дюйма и часто увеличиваются вдвое или втрое. Они функционируют как балки для поддержки больших пролетов, таких как снятые опорные стены и проемы гаражных ворот, в местах, где размерных пиломатериалов недостаточно, а также в местах, где на пол, стену или крышу наверху приходится большая нагрузка. пролет, где габаритные пиломатериалы нецелесообразны. Этот тип пиломатериалов подвергается опасности, если в них появляются отверстия или выемки в любом месте пролета или на концах, но в них можно вбивать гвозди, когда это необходимо для закрепления балки или добавления подвесов для двутавровых балок или габаритных деревянных балок, которые заканчиваются. у балки ЛВЛ.
  • Деревянные двутавровые балки - иногда называемые "TJI", "Trus Joists" или "BCI", все они являются брендами деревянных двутавровых балок, они используются для перекрытий на верхних этажах, а также в обычных фундаментных сооружениях на первом этаже на опорах. в отличие от конструкции перекрытия из плит. Они спроектированы для длинных пролетов и увеличиваются вдвое в местах, где стена будет выровнена над ними, и иногда втрое, когда над ними размещаются тяжелые опорные стены, нагруженные кровлей. Они состоят из верхнего и нижнего пояса или фланца из габаритных пиломатериалов с перемычкой между ними из ориентированно-стружечных плит (OSB) (или, в последнем случае, из стальных сеток, которые позволяют пропускать услуги без резки). Ремни могут быть сняты до определенных размеров или форм в соответствии со спецификациями производителя или инженера, но для небольших отверстий деревянные двутавровые балки имеют «выбивки», которые представляют собой перфорированные, предварительно вырезанные области, где отверстия можно легко проделать, как правило. без технического согласования. Когда требуются большие отверстия, их обычно можно проделать только в лямках и только в центральной трети пролета; верхние и нижние пояса теряют целостность при разрезании. Размеры и форма отверстия и, как правило, размещение самого отверстия должны быть одобрены инженером до вырезания отверстия, и во многих областях лист, показывающий расчеты, сделанные инженером, должен быть предоставлен в инспекцию здания. власти до того, как отверстие будет одобрено. Некоторые двутавровые балки изготовлены из перемычек W-образного типа в качестве фермы, чтобы исключить порезы и пропустить воздуховоды.
    Свежесрубленные бревна, из-под коры бежит сок
  • Пиломатериал сращенный - длина массивных пиломатериалов обычно ограничена длиной от 22 до 24 футов, но может быть увеличена с помощью техники "соединения пальцами" с использованием небольших твердых кусков, обычно длиной от 18 до 24 дюймов, и соединения их вместе с помощью шарнирных соединений. и склейте, чтобы получить отрезки длиной до 36 футов размером 2 × 6. Соединение шипом также преобладает в предварительно вырезанных стеновых стойках. Это также доступная альтернатива для неструктурной древесины твердых пород, которую предстоит покрасить (при окрашивании остаются видимыми суставы пальцев). Во время строительства соблюдайте осторожность, чтобы не вбивать гвозди непосредственно в клеевой шов, поскольку это может привести к поломке стойки.
  • Клееный брус - создается из заготовки 2 × 4 или 2 × 6 путем склеивания граней вместе для создания балок, таких как 4 × 12 или 6 × 16. Таким образом, балка действует как один больший кусок пиломатериала, что избавляет от необходимости заготавливать более крупные и старые деревья для балки того же размера.
  • Изготовленные фермы - фермы используются в домостроении как быстровозводимая замена стропил и балок перекрытий (каркасной конструкции). Это рассматривается как более простая установка и лучшее решение для поддержки крыш, чем использование распорок и прогонов из габаритных пиломатериалов в качестве распорок. На юге США и в других местах по-прежнему преобладает каркасная конструкция с опорой для крыш из массивной древесины. Основными недостатками ферм являются меньшее пространство чердака, время, необходимое для проектирования и заказа, а также стоимость выше, чем размерные пиломатериалы, необходимые, если бы тот же проект был оформлен традиционным способом. Преимущества заключаются в значительном снижении затрат на рабочую силу (установка выполняется быстрее, чем при использовании обычного каркаса), согласованности и общей экономии графика.

Различные кусочки и разрезы

Дальнейшая информация: Деревообработка

Деревянные сваи

В Соединенных Штатах, сваи в основном вырезаны из южные желтые сосны и Дуглас Фирс. Обрабатывали сваи доступны в Хромированный арсенат меди удержания 0,60, 0,80 и 2,50 фунта на кубический фут (9,6, 12,8 и 40,0 кг / м3), если требуется лечение.

Историческое китайское строительство

По рецепту Метод строительства (營造 法式), выданный Династия Сун Правительство в начале 12-го века, древесина была стандартизирована до восьми размеров в поперечном сечении.[22] Независимо от реальных размеров бруса соотношение ширины и высоты сохранялось 1: 1,5. Единицы измерения - дюймы династии Сун (31,2 мм).

Учебный классвысоташиринаиспользует
1-й96большие залы шириной 11 или 9 отсеков
2-й8.255.5большие залы шириной 7 или 5 бухт
3-й7.55большие залы шириной 5 или 3 пролета или залы шириной 7 или 5 отсеков
4-й7.24.8большие залы шириной 3 пролета или залы шириной 5 отсеков
5-й6.64.4большие залы шириной 3 маленьких отсека или залы шириной 3 больших отсека
Шестой64пагоды и малые залы
7-е5.253.2пагоды и маленькие большие залы
8-е4.53небольшие пагоды и потолки

Древесина менее 8-го класса называлась «неклассифицированной» (等外). Ширина бруса обозначается как одна «древесина» (材), а размеры других структурных компонентов указаны в кратных «древесине»; таким образом, поскольку ширина фактического бруса менялась, размеры других компонентов легко вычислялись, не прибегая к конкретным цифрам для каждого масштаба. Размеры древесины в аналогичных приложениях показывают постепенное уменьшение от Суй Дяньсти (580–618) до современной эпохи; древесина 1-го класса во время Суй была реконструирована как 15 × 10 (дюймов династии Суй, или 29,4 мм).[23]

Дефекты пиломатериалов

Дефекты, встречающиеся в пиломатериалах, подразделяются на следующие четыре категории:

Преобразование

В процессе преобразования древесины в товарный вид могут возникнуть следующие дефекты:

  • Отметка скола: на этот дефект указывают отметки или знаки, нанесенные сколами на обработанной поверхности древесины.
  • Диагональное волокно: неправильная распиловка древесины
  • Рваное зерно: когда на обработанной поверхности остается небольшая вмятина из-за падения какого-либо инструмента.
  • Оболочка: наличие оригинальной округлой поверхности в готовом изделии.

Дефекты из-за грибков и животных

Грибы атакуют древесину, когда присутствуют все эти условия:

  • Влажность древесины более 25% в пересчете на сухой вес.
  • Окружающая среда достаточно теплая
  • Кислород (O2) настоящее

Древесина с влажностью менее 25% (в пересчете на сухой вес) может веками оставаться без гниения. Точно так же древесина, погруженная в воду, не может быть поражена грибами, если количество кислорода недостаточное.

Грибковые пороки древесины:

Ниже приведены насекомые и моллюски которые обычно вызывают гниение древесины:

Природные силы

Основная статья: деформация дерева

Есть две основные естественные силы, вызывающие дефекты древесины: ненормальный рост и разрыв тканей. Разрыв ткани включает в себя трещины или расколы в древесине, называемые «встряхиванием». «Колебание колец», «сотрясение ветра» или «разрушение колец» - это когда волокна древесины отделяются от годичных колец либо в положении стоя, либо во время валки. Встряхивание может снизить прочность древесины и внешний вид, таким образом, снизить сорт пиломатериалов и может захватить влагу, способствуя гниению. Болиголов восточный известен тем, что кольцо встряхнуть.[24] «Чек» - это трещина на поверхности древесины, вызванная усадкой древесины с внешней стороны в зависимости от времени года. Проверки могут распространяться на сердцевина и следите за зерном. Как и шейки, чеки могут содержать воду, способствующую гниению. «Раскол» проходит через всю древесину. На концах пиломатериалов чаще возникают трещины и расколы из-за более быстрого высыхания в этих местах.[24]

Приправа

В приправа пиломатериалов обычно сушат в печи или сушат на воздухе. Дефекты из-за приправы являются основной причиной расколов, перекосов и сот.[25]

Долговечность и срок службы

В надлежащих условиях древесина обеспечивает отличную долговечность. Однако он также сталкивается с несколькими потенциальными угрозами для срока службы, включая грибковую активность и повреждение насекомыми, которых можно избежать множеством способов. Раздел 2304.11 Закона Международный Строительный Кодекс обращается к защите от гниения и термитов. В этом разделе представлены требования к применению в нежилом строительстве, например, к использованию древесины над землей (например, для каркаса, настилов, лестниц и т. Д.), А также к другим применениям.

Существует четыре рекомендуемых метода защиты деревянных каркасных конструкций от опасностей, связанных с прочностью, и, таким образом, обеспечения максимального срока службы здания. Все требует правильного проектирования и строительства:

  • Контроль влажности с помощью дизайнерских приемов, позволяющих избежать гниения
  • Обеспечение эффективной борьбы с термитами и другими насекомыми
  • Использование прочных материалов, таких как обработанные под давлением или естественно прочные породы дерева, где это необходимо.
  • Обеспечение качества во время проектирования и строительства, а также на протяжении всего срока службы здания с использованием соответствующих методов обслуживания

Контроль влажности

Дерево - это гигроскопичный материал, что означает, что он естественным образом впитывает и выделяет воду, чтобы сбалансировать внутреннюю влажность с окружающей средой. Влагосодержание древесины измеряется по весу воды в процентах от веса древесного волокна, высушенного в печи. Ключ к борьбе с гниением - это контроль влажности. После того, как гниющие грибы установятся, минимальное содержание влаги для распространения гнили составляет от 22 до 24 процентов, поэтому специалисты по строительству рекомендуют 19 процентов в качестве максимального безопасного содержания влаги для необработанной древесины в эксплуатации. Вода сама по себе не вредит древесине, а наоборот, древесина с неизменно высоким содержанием влаги способствует росту грибковых организмов.

Основная задача при решении проблемы влажности - это, прежде всего, не допустить попадания воды в ограждающую конструкцию здания и сбалансировать содержание влаги в самом здании. Контроль влажности с помощью принятых конструктивных и конструктивных особенностей - простой и практичный метод защиты каркасное здание против гниения. Для приложений с высоким риском остаться влажным дизайнеры выбирают прочные материалы, такие как естественно устойчивые к гниению породы или дерево, обработанное консерванты. Облицовка, опоясывающий лишай, подоконники и открытая древесина или клееный брус являются примерами потенциальных применений обработанной древесины.

Борьба с термитами и другими насекомыми

Для зданий в зонах термитов основные методы защиты, указанные в действующих строительных нормах и правилах, включают (но не ограничиваются) следующее:

  • Выравнивание строительной площадки от фундамента для обеспечения надлежащего дренажа
  • Покрытие открытого грунта в любых проходах полиэтиленовой пленкой толщиной 6 мил и поддержание зазора не менее 12-18 дюймов (от 300 до 460 мм) между землей и нижней частью элементов каркаса выше (12 дюймов до балок или балок, от 18 дюймов до балки или дощатые элементы пола)
  • Поддержка колонн столбов бетонными опорами так, чтобы между деревом и открытой землей оставалось не менее 6 дюймов (150 мм) свободного пространства
  • Установка деревянного каркаса и обшивки наружных стен на высоте не менее восьми дюймов над открытой землей; размещение сайдинга на расстоянии не менее шести дюймов от готовой конструкции
  • При необходимости проветривание подвальных помещений в соответствии с местными строительными нормами
  • Удаление обрезков стройматериалов с строительной площадки перед засыпкой.
  • Если это разрешено местным законодательством, обработка почвы вокруг фундамента утвержденным термитицидом для защиты от подземных термитов.

Консерванты

Основная статья: Консервация древесины
Для обработанных пиломатериалов используются специальные крепежные детали, поскольку в процессе их консервации используются коррозионные химикаты.

Чтобы избежать гниения и заражения термитами, необработанную древесину отделяют от земли и других источников влаги. Эти разделения требуются многими строительными нормами и считаются необходимыми для поддержания деревянных элементов в постоянных конструкциях на безопасном уровне влажности для защиты от гниения. Когда невозможно отделить древесину от источников влаги, дизайнеры часто полагаются на обработанную консервантами древесину.[26]

Древесину можно обрабатывать консервантом, который продлевает срок службы в тяжелых условиях без изменения ее основных характеристик. Его также можно пропитать под давлением огнезащитными химикатами, которые улучшают его характеристики при пожаре.[27] Одна из первых обработок «огнестойкой древесины», замедляющая возгорание, была разработана в 1936 году корпорацией Protexol Corporation, при которой древесина сильно обрабатывалась солью.[28]Дерево не портится просто из-за намокания. Когда древесина разрушается, это происходит потому, что ее поедает организм. Консерванты работают, делая источник пищи несъедобным для этих организмов. Срок службы древесины, прошедшей надлежащую обработку консервантами, в 5-10 раз превышает срок службы необработанной древесины. Консервированная древесина чаще всего используется для изготовления железнодорожных шпал, опор, морских свай, настилов, заборов и других наружных работ. Доступны различные методы обработки и типы химикатов в зависимости от свойств, необходимых для конкретного применения, и необходимого уровня защиты.[29]

Есть два основных метода лечения: с давлением и без. Безнапорные методы - это нанесение консервантов кистью, распылением или окунанием обрабатываемой детали. Более глубокое и тщательное проникновение достигается за счет введения консерванта в клетки древесины под давлением. Различные комбинации давления и вакуума используются для введения в древесину достаточного количества химикатов. Консерванты для обработки под давлением состоят из химикатов, содержащихся в растворителе. Хромированный арсенат меди, который когда-то был наиболее часто используемым консервантом для древесины в Северной Америке, в 2004 году начал постепенно выводиться из употребления в большинстве жилых помещений. Его заменили четвертичный амин, медь и азол меди.

Все консерванты для древесины, используемые в США и Канаде, зарегистрированы и регулярно пересматриваются на предмет безопасности Агентством по охране окружающей среды США и Управлением по борьбе с вредителями и надзором Министерства здравоохранения Канады соответственно.[29]

Деревянный каркас

Основная статья: Деревянный каркас

Деревянный каркас это стиль строительства, в котором используются более тяжелые элементы обрамления, чем в современном обрамление палкой, где используется габаритный пиломатериал. Древесина изначально была деревом болы квадратной формы с помощью топора или тесла и соединенных между собой столярными изделиями без гвоздей. Популярность современного деревянного каркаса в США растет с 1970-х годов.[30]

Воздействие пиломатериалов на окружающую среду

Зеленое строительство сводит к минимуму воздействие или «экологический след» здания. Дерево - это основной строительный материал, который можно возобновлять и восполнять в непрерывном цикле.[29] Исследования показывают, что при производстве древесины используется меньше энергии и меньше загрязняется воздух и вода, чем при производстве стали и бетона.[31] Однако виной всему спрос на пиломатериалы. вырубка леса.[32]

Остаточная древесина

Переход с угля на биомасса власть - растущая тенденция в Соединенных Штатах.[33]

Правительства Соединенного Королевства, Узбекистана, Казахстана, Австралии, Фиджи, Мадагаскара, Монголии, России, Дании, Швейцарии и Свазиленда поддерживают повышение роли энергии, получаемой из биомассы, которая представляет собой органические материалы, доступные на возобновляемой основе и включающие остатки и / или побочные продукты процессов лесозаготовки, лесопиления и производства бумаги. В частности, они рассматривают это как способ снизить выбросы парниковых газов за счет сокращения потребления нефти и газа, одновременно поддерживая рост лесного хозяйства, сельского хозяйства и сельской экономики. Исследования, проведенные правительством США, показали, что объединенные лесные и сельскохозяйственные земельные ресурсы страны могут обеспечивать более одной трети текущего потребления нефти.[34]

Биомасса уже является важным источником энергии для лесной промышленности Северной Америки. Компании обычно используют когенерационные установки, также известные как комбинированное производство тепла и электроэнергии, которые преобразуют часть биомассы, полученной в результате производства древесины и бумаги, в электрическую и тепловую энергию в виде пара. Электроэнергия используется, среди прочего, для сушки пиломатериалов и подачи тепла в сушилки, используемые при производстве бумаги.

Смотрите также

Дерево template.svg Портал деревьев

Примечания

  1. ^ Потому что обработка дорогих твердых пород дерева намного сложнее и дороже, и потому, что нечетная ширина вполне может быть сохранена и может быть использована при изготовлении таких поверхностей, как боковины шкафа или столешницы присоединился из-за множества меньших размеров в промышленности обычно производится минимальная обработка, сохраняя ширину доски настолько, насколько это практически возможно. Это оставляет решение по выбраковке и ширине полностью в руках мастера. шкафы или же мебель с досками.
  2. ^ В толщинах пиломатериалов на четверть, что означает размеры толщины и ширины на выходе из лесопильного стола. Поскольку длина больше всего зависит от температуры, доски из твердой древесины в США часто имеют немного большую длину.
  3. ^ небольшой набор заданной длины: древесные плиты фиксированной длины в Соединенных Штатах чаще всего имеют длину 4–6 футов (1,2–1,8 м), с хорошим представлением 8 футов (2,4 м) длины при различной ширине, и немного ширины с случайными размерными размерами до 12 футов (3,7 м) длины. Часто более длинные размеры необходимо заказывать отдельно.
  4. ^ Фиксированная длина платы применяется не во всех странах; например, в Австралии и США многие доски из твердых пород древесины продаются на склады в упаковках с общим профилем ширины (размерами), но не обязательно состоящими из досок одинаковой длины.

Рекомендации

  1. ^ «Оценка стоимости южной сосны». patscolor.com.
  2. ^ «Твердая древесина и хвойная древесина - разница и сравнение». Diffen.
  3. ^ "Концептуальная справочная база данных для исследования ограждающих конструкций". Архивировано из оригинал на 2008-02-23. Получено 2008-03-28.
  4. ^ «Переработка и дерегулирование: возможности для развития рынка» Переработка ресурсов, Сентябрь 1996
  5. ^ «ASTM D6108 - 09 Стандартный метод испытаний на сжатие пластиковых пиломатериалов и профилей» Комитет ASTM D20.20 по пластиковой древесине
  6. ^ "Система блокировки профилей SAFPLANK" В архиве 2013-04-26 в Wayback Machine Strongwell.com
  7. ^ «Естественно: дерево». Архивировано из оригинал на 22.05.2016.
  8. ^ "Американский стандарт пиломатериалов хвойных пород". Крыша Онлайн. Получено 2018-07-27.
  9. ^ Смит, Л. В. и Л. В. Вуд (1964). «История дворовых норм размеров пиломатериалов» (PDF). Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Лаборатория лесной продукции.
  10. ^ «Американский комитет по стандартизации древесины: история». www.alsc.org.
  11. ^ «Структурные свойства и производительность» (PDF). woodworks.org. WoodWorks. Получено 7 мая, 2017.
  12. ^ «Национальное агентство по сортам пиломатериалов (Канада)». Архивировано из оригинал на 2011-08-11.
  13. ^ «CLSAB и качество сортировки пиломатериалов». www.clsab.ca. Канадский совет по аккредитации стандартов пиломатериалов.
  14. ^ «Минимизация использования лесоматериалов в жилищном строительстве». www.neo.ne.gov. Энергетическое управление Небраски. Архивировано из оригинал на 2017-03-20. Получено 2009-08-26.
  15. ^ «Замена материалов в жилищном строительстве США» (PDF). Вашингтонский университет, Школа лесных ресурсов. Архивировано из оригинал (PDF) на 20.06.2010.
  16. ^ «Естественно: дерево». Архивировано из оригинал на 22.05.2016.
  17. ^ Ридли-Эллис, Дэн; Стапель, Питер; Баньо, Ванеса (1 мая 2016 г.). «Сортировка пиломатериалов по прочности в Европе: объяснение для инженеров и исследователей» (PDF). Европейский журнал древесины и изделий из дерева. 74 (3): 291–306. Дои:10.1007 / s00107-016-1034-1. S2CID  18860384.
  18. ^ "Что такое TR26?". Центр науки и технологий древесины. 1 декабря 2015 г.
  19. ^ ATIBT
  20. ^ «Пиломатериалы из Африки и Южной Америки». www.fordaq.com. Fordaq S.A., The Timber Network. Получено 7 мая, 2017.
  21. ^ «Страница Austin Energy с описанием конструкционных пиломатериалов». Архивировано из оригинал на 2006-08-22. Получено 2006-09-10.
  22. ^ 李, 誡 (1103). 營造 法式. Китай: Правительство Сун. Получено 8 мая, 2016.
  23. ^ 王, 貴祥. "隋唐 洛阳 宫 乾 阳 殿 与 乾元 殿 的 平面 _ 结构 与 形式 之 探讨". 中國 建築 史 論 匯 刊. 3: 116.
  24. ^ а б Министерство сельского хозяйства США. "Встряхнуть", Энциклопедия дерева. Нью-Йорк: Паб Skyhorse., 2007. Печать.
  25. ^ karenkoenig (04.04.2016). «Понимание и работа с дефектами древесины». Сеть деревообрабатывающих предприятий. Получено 2018-03-12.
  26. ^ «Долговечность и срок службы WoodWorks» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-04-05. Получено 2011-06-01.
  27. ^ "Древесина, которая борется". Популярные науки, Март 1944 г., стр. 59.
  28. ^ «Пиломатериалы становятся огнестойкими благодаря обработке соли» Популярная механика, Апрель 1936 г. нижний левый p. 560
  29. ^ а б c "О обработанной древесине". CWC. Получено 7 мая, 2017.
  30. ^ Рой, Роберт Л. Тимбер создает каркас для всех нас. Остров Габриола, Британская Колумбия: Издательство «Новое общество», 2004. 6. Печать. ISBN  0865715084
  31. ^ Б. Липпке, Э. Онейл, Р. Харрисон, К. Ског, Л. Густавссон и Р. Сатре. 2011. Влияние жизненного цикла лесопользования и использования древесины на сокращение выбросов углерода: известные и неизвестные. Управление углеродом 2 (3): 303–33. В архиве 2011-11-10 на Wayback Machine
  32. ^ Питер Даувернь и Джейн Листер, Древесина В архиве 2016-05-22 в Португальском веб-архиве (Polity Press, 2011).
  33. ^ "Новости EERE: Новости сети EERE".
  34. ^ Министерство сельского хозяйства США, Министерство энергетики США Биомасса как сырье для биоэнергетики и индустрии биопродуктов: техническая осуществимость годового предложения в миллиард тонн, 2005 г. Краткое изложение В архиве 2008-08-25 на Wayback Machine

дальнейшее чтение

внешняя ссылка