Date post: | 29-Sep-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | andreeaheliconia |
View: | 291 times |
Download: | 7 times |
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.1
Capitolul 1
MATERIALE DIN LEMN
FOLOSITE N CONSTRUCII
1.1. Pdurea ca ecosistem i surs de materii prime i energie
Pdurea, noiune cu valoare de simbol, ce semnific nsi ecosfera, reprezint o ntruchipare a existenei umane, condiia primar pentru apariia, meninerea i dezvoltarea omului. De-a lungul evoluiei societii, relaiile dintre om i pdure s-au derulat sub multiple aspecte, cuprinse ntre confruntare i armonizare i continund s aibe semnificaii noi, complexe i de durat. Pentru lumea de azi i de mine, aceste relaii au un rol deosebit de important, pdurile constituind prin produsele i funciile lor ecoprotective un patrimoniu al umanitii. Dup datele communicate de Organizaia Naiunilor Unite pentru Alimentaie i Agricultur (F.A.O.), pdurile ocup aproximativ o treime din suprafaa continentelor (tab. 1.1), din care numai 50% este luat n exploatare, restul constituind nc zone virgine, cuprinznd imense rezerve de aur verde siberiene, braziliene i africane. Pdurile de rinoase, a crui lemn este folosit cu preponderen n construcii reprezint aproximativ o treime din totalul suprafeei mpdurite.
Repartiia actual a resurselor forestiere pe mari regiuni geografice Tabelul 1.1.
Reg
iun
ea
geo
gra
fic
Su
pra
faa
usc
atu
lui
(mil
. h
a)
Ter
enu
ri
fore
stie
re
(mil
. h
a)
Suprafaa de pdure
pe
locuitor
(ha)
Pduri de rinoase Pduri de foioase
Suprafaa
(mil. ha)
Volum pe
picior
(mil. ha)
Suprafaa
(mil. ha)
Volum pe
picior
(mil. ha)
Europa 471 145 0,31 82 8 100 59 5 400
rile fostei Uniuni
Sovietice
2 144 1 245 3,21 796 66 000 185 13 000
Asia 2 700 550 0,19 90 3 600 410 11 400
Africa 2 970 698 2,34 4 200 694 4 200
America de
nord 1 875 750 3,34 440 34 000 273 10 800
America
central 272 76 0,92 37 200 36 700
America de
sud 1 750 867 5,28 20 600 847 76 000
Zona
Pacificului 842 255 5,40 4 600 249 3 800
TOTAL 13 034 4 592 1,83 1 473 113 300 2 753 125 300
Fondul forestier public din Romnia este constituit din totalitatea suprafeelor de teren cu destinaie forestier, aflate n proprietate privat sau a statului. Regia Naional a Pdurilor este administratorul acestui fond forestier.
Romnia a fost i continu s fie o ar forestier (tab. 1.2); pdurile, care constituie fondul forestier, sunt repartizate neuniform sub raportul teritorial: n zona de munte aproximativ 65%, n
zona de deal 28% i n cea de cmpie 7%.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.2
Fondul forestier n Romnia
Tabelul 1.2.
Fondul
forestier
(mii ha)
Fondul
forestier
raportat la
suprafaa uscatului (%)
Suprafaa de pdure pe
locuitor (ha)
Pduri de rinoase (mii ha)
Pduri de foioase (mii ha)
6 360 26,8 0,27
Molid 1 427 Fag 1 894
Brad 315 Stejar 1 143
Pin 137 Foioase moi 334
Alte specii 43 Alte specii 936
TOTAL 1 922 TOTAL 4 307
Principalele caracteristici ale fondului forestier public n etapa actual sunt: Suprafaa total - circa 6,3 milioane ha. Pondere n suprafaa total a Romniei - 27% Masa lemnoas pe picior - aprox. 1.350 mil. m.c. Volumul mediu de biomas - 212 mc / ha Creterea medie anual - 5,6 mc / ha Volum comercial actual - aprox. 15 mil. mc / an Distribuia funcional - 44% pduri de protecie
- 56% pduri de producie.
n ceea ce privete structura fondului forestier pe categorii administrative, situaia se prezint astfel:
Suprafaa ocupat de pduri - 5.869,8 mii ha (97,85%) Suprafaa destinat produciei - 22,3 mii ha (0,37%) Suprafaa destinat administraiei - 38,1 mii ha (0,63%) Suprafaa destinat culturilor forestiere - 3,6 mii ha (0,06%) Suprafaa destinat rempduririi - 18,5 mii ha (0,31%) Suprafaa neutilizabil - 37,0 mii ha (0,62%) Litigii - 8,3 mii ha (0,14%) Suprafaa temporar transferat altor firme - 1,2 mii ha (0,02%)
Structura pe specii a fondului forestier, redat n diagrama din figura 1.1 relev c pe primul loc se situeaz fagul, care reprezint 31,7% din totalul pdurilor, urmat de molid (23,5%),
11,5%4,3% 5,1%
1,9%
1,8% 2,4%
17,8%
23,5%31,7%
Fag
Molid
Stejar
Brad
Salcm
Plop si salcie
Pin
Tei
Alte specii
Fig. 1.1. Structura pe specii a fondului forestier public
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.3
stejar (17,8%), brad (11,5%), salcm (4,3%), plop i salcie (2,4%), pin (1,9%), tei (1,8%) i alte specii care reprezint 5,1% din fondul forestier.
n perspectiv se preconizeaz creterea fondului forestier prin rempdurirea zonelor exploatate n exces i a pdurilor mbtrnite.
Destinaia masei lemnoase recoltate anual din fondul forestier public este prezentat n figura 1.2.
70%
24%6%
Industrie
Populaie
Cota RNP
Fig. 1.2. Destinaia masei lemnoase recoltate anual
Pdurile Romniei se caracterizeaz printr-un potenial productiv superior; comparativ cu date similare nregistrate pe arborete din centrul Europei, din Ucraina i din partea european a Rusiei, pdurile realizeaz la aceeai vrst nlimi i creteri medii superioare cu 1520%. Din volumul total de mas lemnoas pe picior, lemnul existent n trunchi, care reprezint 7585% poate fi utilizat pentru prelucrare.
Pdurea reprezint baza economic a produciei de lemn, dar cel puin tot att de important este faptul c prin existena lor, pdurile au o contribuie esenial la asigurarea i mbuntirea regimului hidrologic, a puritii i mbogirii resurselor de ap subteran. La nivelul majoritii naiunilor pdurea este considerat ca un factor economic care servete la meninerea existenei umane. Mutaiile ce au loc n evoluia tehnic, economic i demografic, fac ca nsui destinul lemnului s fie evaluat printr-o viziune nou. ntreaga activitate de exploatare i industrializare a lemnului trebuie s fie corelat cu potenialul productiv al fondului forestier pentru a asigura generaiilor viitoare continuitatea produciei de mas lemnoas i multitudinea funciilor ecoprotective ale pdurilor. Ultimul indicator statistic elaborat pentru anul 2008 relev c n anul respectiv s-a exploatat un volum mai mic cu 4.7%, fa de anul 2007 (tab. 1.3.).
Volumul de lemn exploatat, n anul 2008 comparativ cu anul 2007, pe specii lemnoase
Tabelul 1.3.
2007 2008
Diferene () Anul 2008 fa de anul 2007
mii m.c.
Total 14608 13977 -631
Lemn rotund total 13005 12472 -533
-Rinoase 5670 5045 -625
-Fag 3957 4080 +123
-Stejar 1054 1207 +153
-Diverse specii tari 1114 1168 +54
-Diverse specii moi 1210 972 -238
Coaj 1078 720 -358
Alte sortimente 525 785 +260
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.4
1.2. Lemnul ca material modern de construcie
Material de construcie tradiional i regenerabil, lemnul este folosit n ultimele decenii la realizarea unor cldiri de locuit, social-culturale, sportive i administrative, datorit calitilor sale de baz, precum i a tratamentelor pe care tehnica i tehnologia actual i le aplic.
Ptrunderea lemnului n existena omului a constituit o adevrat istorie a cunoaterii i
folosirii lui, nti gospodrete i apoi industrial, care a generat zeci de meteuguri, importante
ramuri industriale i de art, cu semnificaii adnci pentru viaa spiritual, cultural i economic n
diferite ri. Premergtor metalului i betonului armat, ca material de construcie, folosit cu mult
art la construcia de locuine, biserici i poduri (fig. 1.3), lemnul a supravieuit n competiia cu
celelalte materiale de construcie i este astzi utilizat la realizarea unui fond important de locuine. n epoca contemporan, caracterizat printr-o rapid dezvoltare economico-social i o reanalizare a necesitilor, aspiraiilor i exigenelor omului, cnd lemnul servete att la construcia i amenajarea locuinei, n industrie i transport, la obinerea unor produse de uz curent i cnd n acelai timp este irosit cu mult uurin, reducerea lui a declanat n ultimele decenii o ngrijorare la fel de alarmant ca i criza energiei. Pentru refacerea fondului forestier i asigurarea cantitii necesare de lemn pentru industrializare i pentru construcii, n foarte multe ri se depun eforturi susinute pentru a crete suprafaa i calitatea pdurilor, paralele cu valorificarea superioar a masei lemnoase tiate. Datorit caracteristicilor fizico-mecanice superioare, precum i a multiplelor avantaje de ordin tehnic i constructiv pe care le prezint, lemnul va constitui i n viitor unul dintre principalele materiale de construcie care va sta la baza realizrii unui volum important de construcii. Materialul lemnos, mai ales sub forma produselor moderne rspunde cu prisosin actualelor cerine din domeniul construciilor, n ceea ce privete reducerea greutii proprii a elementelor de construcie i a reducerii consumului de energie nglobat.
Importana lemnului ca material de construcie mai ales sub form de produse moderne (lemn lamelat ncleiat, lemn densificat, stratificat, plci din achii i fibre de lemn) l situeaz n grupa principalelor materiale utilizate n construcii. n rapoartele prezentate de Comitetul Exploatrii Forestiere i de Comitetul Comisiei Economice Europene se evideniaz tendinele actuale privind utilizarea lemnului i a produselor noi pe baz de lemn n construcii, prioritate avnd casele prefabricate din lemn.
Pe plan mondial s-a trecut printr-o activitate de consolidare a cuceririlor n domeniul tiinei i tehnologiei construciilor moderne din lemn sub aspectul perfecionrii soluiilor constructive i tehnologice i al mbuntirii metodelor de calcul. Paralel s-au desfurat cercetri pentru perfecionarea tehnologiilor privind executarea elementelor ncleiate i a msurilor chimice de protecie a lemnului mpotriva biodegradrii i a focului, pentru utilizarea de noi materiale composite (lemn beton) sau armate (lemn oel sau lemn materiale plastice) cu caracteristici superioare, care s asigure o mbuntire a performanelor elementelor i structurilor din lemn, sub aspectul eficienei tehnico-economice, precum i a durabilitii i siguranei n exploatare. Se remarc, de asemenea, o preocupare susinut pentru economisirea materialului lemnos, n special a cherestelei, prin reducerea consumurilor i folosirea pe scar larg a nlocuitorilor (placaj, plci aglomerate i fibrolemnoase, lemn densificat), precum i prin folosirea lemnului lamelat ncleiat, care permite utilizarea raional a materialului lemnos de caliti diferite i a celui de mici dimensiuni.
Lemnul lamelat ncleiat, i mai nou lemnul lamelat ncleiat asociat cu bare din oel constituie n prezent un material important de construcie att pentru case de locuit, ct i pentru construcii cu deschideri libere medii i mari.
n ara noastr, la realizarea elementelor de construcie i a caselor integral prefabricate din lemn se utilizeaz prioritar lemnul masiv i mai rar lemnul lamelat ncleiat, lemnul stratificat (densificat), placajul de construcie i plcile din achii sau fibre de lemn.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.5
Fig. 1.3. Tradiii n construcia de lemn n ara noastr
Lemnul, mai ales sub forma unor produse moderne, ameliorate i tratate contra biodegradrii i a focului va constitui n viitor unul dintre principalele materiale de construcie pentru casele integral prefabricate, graie caracteristicilor fizico-mecanice superioare i a avantajelor de ordin tehnic i constructiv pe care le prezint. Cantitatea de material lemnos utilizat sub diverse forme, la nivel mondial, n etapa actual echivaleaz cu cea a oelului (aproximativ 700 miliarde tone, ceea ce reprezint circa 1,5 miliarde m3).
Structura utilizrii lemnului pe consumatori este foarte diferit n diversele ri ale lumii; astfel n Germania la nivelul anului 1995, structura era urmtoarea: industria mobilei 45%, ambalaje i transporturi 19%, construcii 27%, diverse 9%, iar n S.U.A. consumul mare l deine industria construciilor, aproximativ 70%. n Canada i S.U.A. consumul de cherestea n construcii este de 34 ori mai mare dect n multe ri dezvoltate din Europa (tab. 1.4).
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.6
Consumul mediu de lemn i produse pe baz de lemn pentru locuine n diverse ri i zone geografice (m3/1000 locuine)
Tabelul 1.4.
ara, Regiunea
Lemn rotund i ecarisat Produse pe baz de lemn
Total Lemn de
rinoase Lemn de
foioase Placaj PAL PFL
S.U.A. 493 417 76 88 21 25
Rusia 347 286 61 12 15 5
Europa 187 146 41 11 30 11
1.3. Specii de lemn utilizate n tehnica construciilor
Principalele specii de lemn indigen utilizate sunt:
Lemn de rinoase: bradul care se ncadreaz n categoria lemnului uor i moale, cu contrageri mici i
rezistene mecanice medii; prelucrrile mecanice se fac fr dificulti dar relativ mai greu dect la molid din cauza smulgerilor de fibre;
laricele, caracterizat ca un lemn potrivit de greu, moale, cu rezistene mecanice foarte mari pentru specia de rinoase;
molidul, caracterizat ca un lemn uor i moale, cu contragere total mic i rezistene mecanice medii; prelucrarea mecanic a lemnului de molid se realizeaz fr dificulti;
pinul, care se ncadreaz n categoria lemnului greu i moale, cu rezistene medii la solicitri mecanice.
Lemn de foioase:
carpenul, care se ncadreaz n categoria lemnului greu i tare, cu contrageri mari i rezistene mecanice medii superioare fagului;
fagul, lemn greu i tare, cu contrageri mari i proprieti mecanice medii; prezint dificulti la uscare, avnd tendina de a se crpa i a se deforma;
frasinul, care se ncadreaz n categoria lemnului greu i tare, cu contracii mari; paltinul de cmp sau de munte, lemn relativ greu i tare, cu rezistene ncadrate n
categoria medie;
plopul, din clasa indigen, negru sau tremurtor i din clona adaptat la condiiile de vegetaie din ara noastr (euroamerican), lemn uor i moale, cu contrageri reduse i rezistene mecanice reduse;
salcmul de plantaie, care este un lemn greu i tare, cu contrageri i rezistene mecanice mari.
Domeniile de utilizare n tehnica construciilor ale diverselor specii de lemn de rinoase i de foioase sunt prezentate n tabelul 1.5.
Domeniile de utilizare pentru diferitele specii de lemn, prezentate n tabelul 1.5 nu sunt
restrictive. Pentru diversele categorii de construcii se pot utiliza i alte specii, cu respectarea condiiilor de rezisten, stabilitate, comportare la umiditate i biodegradare.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.7
Domeniile de utilizare ale diverselor specii de lemn indigen la realizarea elementelor structurale
Tabelul 1.5.
Specia Domenii de utilizare
Brad, molid, pin Case prefabricate, construcii provizorii, elemente structurale la cldiri civile, cu deschideri medii i mari, arpante de acoperi, panouri de cofraj, tmplrie, lemn lamelat ncleiat
Larice Case prefabricate, elemente structurale la arpantele acoperiurilor, stlpi pentru eafodaje i susineri
Carpen, frasin Elemente structurale supuse la solicitri reduse, arpantele acoperiurilor cu deschideri mici i medii
Fag Elemente de rezisten la construcii provizorii, stlpi pentru eafodaje i susineri
Mesteacn Elemente structurale la diferite categorii de construcii
Plop Elemente structurale n cazul unor solicitri mecanice reduse
Salcm Elemente structurale la construcii agrozootehnice, stlpi pentru eafodaje i susineri
Cer, gorun Stlpi de rezisten, structuri la panouri portante, arpante de acoperiuri pentru deschideri mici i medii, tmplrie
Stejar Elemente structurale cu solicitri mecanice importante la construcii cu diferite destinaii, case integral prefabricate din lemn, tmplrie
1.4. Casa prefabricat din lemn avantaje, prioriti
Creterea produciei de construcii din lemn pe plan mondial rezid din posibilitile largi de realizare i diversificare a elementelor structurale prin procedee tehnologice simple, industrializate, precum i a uurinei de a se adapta multiplelor forme i necesiti constructive. Se confer astfel un domniu larg i variat de aplicare a lemnului, att la construciile civile, ct i la unele construcii industriale i agricole. Cercetrile efectuate n cadrul Comisiei Economice Europene arat o scdere a consumului mediu de cherestea, crescnd n schimb consumul produselor noi pe baz de lemn (placaj, PAL, PFL, lemn lamelat ncleiat, lemn densificat-durolemn), care valorific superior masa lemnoas (tab. 1.6).
Domenii de utilizare a lemnului i a produselor pe baz de lemn n rile membre CEE
Tabelul 1.6.
Domenii de utilizare Lemn ecarisat (%) Produse pe baz de lemn (%)
1990 2000 1990 2000
Construcii 58,1 60,6 48,6 63,4
Ambalaje 16,1 19,9 0,9 6,5
Mobil 6,3 9,3 37,1 26,6
Transporturi 2,3 0,5 1,2 0,2
Minerit 3,1 0,5 11,4 3,0
Alte domenii 14,1 9,2 0,8 0,3
TOTAL % 100,0 100,0 100,0 100,0
mil. m3 93,2 135,0146,0 21,6 71,092,0
Indice de cretere 2000/1990 - 1,451,57 - 3,294,26
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.8
n marea majoritate a rilor din Europa i ndeosebi n SUA, Canada i Rusia, lemnul lamelat ncleiat, tratat insectofungicid i ignifug a cptat o extindere tot mai mare n construcii, la realizarea caselor prefabricate i a structurilor de rezisten pentru acoperiurile cldirilor cu deschideri medii i mari. Casele prefabricate din lemn, amenajate astfel nct s asigure interioare n care s se desfoare activiti de via i odihn ale oamenilor, n mod temporar sau permanent, realizate att n mediul urban ct i n cel rural, constituie o soluie preferat n multe ri europene, precum i n SUA i Canada, datorit avantajelor pe care le prezint: casele familiale (parter sau etajate) din prefabricate uoare din lemn i produse noi pe baz de lemn se execut ntr-un timp redus (1015 zile), cu minimum de manoper, consum de materiale i energie nglobat (5060% din consumul de energie nglobat la cldirile din zidrie sau beton armat), cost convenabil, valorificnd la maximum avantajele micii mecanizri. n diversele ri se consider c argumentele puternice n favoarea promovrii i extinderii n viitor a caselor familiale integral prefabricate din lemn i produse pe baz de lemn se datoreaz:
greutii proprii reduse, n raport cu caracteristicile mecanice pe care le prezint, ceea ce conduce la un coeficient de calitate superior metalului i betonului;
rapiditii montajului i posibilitii de montare i demontare simpl i rapid indiferent de condiiile de clim;
posibilitatea de realizare industrial prin prefabricare a elementelor i subansamblelor constructive;
consumului redus de energie nglobat cantitatea de energie necesar producerii i punerii n oper a unui m3 de cherestea este de aproximativ 5 ori mai redus n comparaie cu cea necesar pentru un m3 de zidrie sau beton;
posibilitilor multiple de asigurare a unor condiii superioare de confort interior; reducerii consumului de energie n exploatare. Se remarc n foarte multe ri dezvoltate tendina actual de a se trece de la cldirile
multietajate la cele familiale parter sau parter i unul sau dou etaje, casele realizate din panouri prefabricate din lemn i produse derivate pe baz de lemn n combinaie cu alte materiale moderne concurnd cu cele realizate din zidrie de crmid sau beton. Cercetrile intreprinse n diverse ri, n ultima perioad, sunt intreprinse n direcia promovrii unei producii realizate integral industrializate, cu seciuni tipizate, urmrindu-se asigurarea proteciei insecto-fungicide i ignifuge a materialului lemnos i perfecionarea sistemelor de mbinare.
ntr-un mare numr de ri din Europa (Belgia, Danemarca, Irlanda, Norvegia i Anglia) ponderea caselor pentru una sau dou familii se situeaz ntre 65 i 70%, iar n SUA ele reprezint aproximativ 60% din totalul locuinelor. n Canada se realizeaz anual aproximativ 100.000 case din panouri prefabricate din lemn i produse pe baz de lemn. n ara noastr, n condiiile n care fondul construit pentru locuine este deficitar, casa prefabricat din lemn, destinat locuirii, va constitui o opiune, datorit avantajelor pe care le confer.
1.5. Avantajele si dezavantajele utilizarii lemnului n construcii
1.5.1. Avantajele construciilor din lemn
Densitatea aparent redus fa de rezistena relativ mare. Comparativ cu densitatea celorlalte materiale principale de construcie (zidrie, beton armat,
oel, etc.) se poate constata c lemnul este de 3,5 16 ori mai uor iar raportul dintre rezisten i densitate are valoarea comparabil pentru lemn i oel, atat la compresiune cat i la intindere.
Greutatea redus a lemnului face ca toate construciile realizate din acest material s prezinte o comportare favorabil la aciunea seismic, s poat fi amplasate cu mai mult uurin pe terenuri dificile de fundare i s necesite consumuri mai reduse de materiale n structurile de fundaii.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.9
Prelucrarea i fasonarea uoar a lemnului atat n uzin cat i pe antier, datorit rezistenelor reduse la prelucrare, cu posibilitatea executrii construciilor n orice anotimp, fr ca s necesite msuri speciale de execuie. Viteza de execuie este mare, prin eliminarea lucrrilor umede specifice construciilor din beton armat sau zidrie, iar darea n exploatare a construciilor de lemn este posibil imediat dup terminarea lucrrilor.
Existena mai multor sisteme de asamblare, cu posibilitatea demontrii i a refacerii pariale sau totale a elementelor i construciilor.
Posibilitatea realizrii unor forme i gabarite deosebite care sunt dificil sau chiar imposibil de realizat cu alte materiale de construcie. Exist construcii din lemn sub form de arce sau cupole cu deschideri ce ating 100 m.
Proprietile termice sunt favorabile pentru construcii. n comparaie cu oelul, betonul i chiar crmida, lemnul are:
- coeficientul de conductibilitate termic ( ) mult mai redus, ceea ce justific folosirea lui ca material pentru izolaie termic cu bun eficacitate. Lemnul opune o rezisten termic, la trecerea unui flux de cldur prin el, de 300 400 ori mai mare decat oelul i de 7 10 ori mai mare decat betonul;
- coeficientul de dilatare termic liniar in lungul fibrelor ( ) redus face s nu fie necesare rosturi de dilataie termic la construciile din lemn i s prezinte o comportare bun din punct de vedere a rezistenei la foc.
Pentru lemnul de rinoase, de exemplu, coeficientul este de 410-6510-6, adic aproximativ de 2-3 ori mai mic decat coeficientul de dilatare termic a oelului i al betonului armat.
Durabilitatea mare a construciilor din lemn, aflate intr-un regim optim de exploatare, din punct de vedere a condiiilor mediului ambiant
Cheltuielile de intreinere sunt cele de tip curent cu excepia finisajului exterior care necesit ntreinere periodic (vopsea la 78 ani). Interveniile asupra elementelor de lemn, pentru consolidare sau refacere, se fac uor i la faa locului.
Comportarea relativ bun din punct de vedere a rezistenei la foc. Lemnul, dei este un material combustibil, se comport bine din punct de vedere a
rezistenei structurale la foc deoarece elementele masive se consum relativ lent, cu o vitez de 0,5 0,7 mm / minut, ceea ce presupune o scdere a seciunii transversale de 1 cm pe fiecare fa ntr-un sfert de or timp n care temperatura incendiului poate s ajung la 700 800C. Pe de alt parte, rezistena i rigiditatea lemnului n interiorul seciunii carbonizate rman practic neschimbate.
Posibilitatea refolosirii lemnului, dup o perioad de utilizare, la realizarea altor elemente de construcii i utilizarea lui pentru producia de energie face ca deeurile s fie reduse, respectiv reciclabile.
Caracteristicile arhitecturale deosebite i senzaia de cldur pe care o d lemnul fcand s fie folosit nu numai ca i material structural dar i ca material de finisaj sau aparent, cu efecte estetice deosebite.
Posibilitatea asocierii lemnului cu oelul sau cu betonul i formarea unor structuri mixte eficiente.
1.5.2. Dezavantajele construciilor din lemn
Lemnul, ca i produs natural, de natur organic, avand structura neomogen i anizotrop pe lang caliti are i o serie de inconveniente i dezavantaje cum ar fi:
Variabilitatea foarte mare a caracteristicilor atat intre specii ct i n cadrul aceleiai specii datorit unor surse de variabilitate foarte diverse
Variaia caracteristicilor mecanice i fizice pe diferite direcii fa de direcia fibrelor. Datorit neomogenitii structurii lemnului rezistenele sunt diferite n lungul trunchiului
lemnului i pe seciune transversal, variaia acestora fiind cuprins ntre 10 40 %.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.10
Influena mare a umiditii asupra caracteristicilor fizico-mecanice, a dimensiunilor i durabilitii lemnului. Spre exemplu variaia umiditii de la 5 pan la 15% duce, la unele specii de lemn, la scderea cu aproape de 2 ori a rezistenei la compresiune. Creterea umiditii favorizeaz, de asemenea, degradarea biologic a lemnului , n special datorit aciunii ciupercilor i creaz probleme de sntate pentru ocupanii construciilor.
Sortimentul limitat de material lemnos att n ceea ce privete dimensiunile seciunii transversale ct i n privina lungimilor. Folosirea unor elemente, sub form de grinzi sau stalpi, cu dimensiuni transversale mari (de obicei peste 20 cm) sau cu lungime mare ( peste 5-6 m) duce, de
multe ori, la preuri ridicate. Aceast deficien se poate elimina prin folosirea unor elemente compuse sau a unor elemente realizate din scnduri ncleiate.
Defectele naturale ale lemnului (defecte de form i structur, crpturi etc.), defectele cauzate de ciuperci, insecte sau de unele substane chimice precum i efectele fenomenelor de contracie i de umflare reprezint inconveniente importante ale materialului lemnos de construcie.
Degradri produse de ciuperci i insecte atunci cand nu exist un tratament corespunztor mpotriva acestora.
1.6. Condiii de calitate
1.6.1. Factori care influenteaza calitatea lemnului
Calitatea lemnului variaz atat intre specii cat i in cadrul aceleiai specii. Sursele de variabilitate in cadrul unei specii sunt diverse, iar o sintez a lor i a consecinelor acestora se prezint in fig. 1.4.
pl
Fig. 1.4. - Surse de variabilitate la lemn i consecinele lor
Pot exista, o serie de defecte cum ar fi crpturile sau defectele produse de insecte i de ciuperci, defecte ce influeneaz calitatea materialului i duce la mpartirea acestuia n clase de calitate.
DEFECTE
DE NATUR DE GEOMETRIE
Putrezite
Fisuri si crpturi
Sntoase
Noduri
Aprute n perioada
de cretere
Datorita
uscrii
ALIERAII de ex. datorit
ciupercilor
Curbura
trunchiului
Rsucirea
fibrelor
nclinarea
trunchiului
Afectarea caracteristicilor mecanice
Concentrarea contraciilor nclinarea local a fibrelor Utilizare deficitar sau neutilizare
CONSECINE MECANICE
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.11
1.6.2. Procedee de clasificare a lemnului pe clase de calitate
Exista dou procedee de clasificare a calitii lemnului: clasificarea tradiional se realizeaz in urma unui examen vizual i are in vedere factorii de
reducere a rezistenei care pot fi examinai (in principal nodurile i limea inelelor anuale); clasificarea mecanic se realizeaz pe baza unor incercri mecanice (procedeul mecanic sau
cu maina). Normele europene EN 388-1994 sorteaz lemnul pentru construcii n 9 clase pentru
rasinoase i 6 clase pentru foioase.
Clase de calitate
Tabelul 1.7.
Specia Clase de rezisten
C10 C18 C24 C30 C40
Molid, brad, larice, pin x x x - -
Stejar, gorun, cer, salcam - x x x -
Fag, mesteacan, paltin, frasin, carpen - x - x x
Plop, anin, tei x x - - -
Clasa de rezisten a lemnului, conform tabelului 1.7., se definete prin valoarea rezistenei caracteristice la ntindere din ncovoiere, exprimat n N/mm2.
1.7. Lemnul natural ca material de construcie
n functie de modul n care se pastreaz structura materialului lemnos pentru produsele utilizate n tehnica constructiilor se disting doua categorii importante:
produse care pastreaza structura materialului lemnos lemn brut, lemn ecarisat, lemn lamelat incleiat, placaj, lemn stratificat, panel, lemn laminat, lemn densificat;
produse care nu pastreaza structura lemnului placi din aschii de lemn (PAL), placi din fibre de lemn (PFL, PAF), placi din aschii de lemn dublu orientate (O.S.B. Oriented Strand Board).
1.7.1. Produse din lemn brut
Produsele brute din lemn se obtin din trunchiuri care au fost curatate de craci si decojite,
utilizate la schele, esafodaje, stlpi pentru linii aeriene, lemn pentru min, elemente pentru structuri de rezisten la cladiri (popi, pane, grinzi, stlpi) i piloii utilizai la fundaii, diguri, incinte ndiguire i poduri.
Conicitatea lemnului este o caracteristic specific a lemnului natural, care se exprim conform specificaiei din fig. 1.5.
Fig. 1.5. Pies din lemn brut
L
DDC
2minmax
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.12
unde:
maxD diametrul la capatul gros;
minD diametrul la capatul subire;
L lungimea piesei.
Conicitatea se limiteaza la:
- 0.8 cm/m pentru elemente de construcie civile, industriale i agricole; - 1.0 cm/m pentru esafodaje, schele i poduri.
Lemn rotund pentru construcii Bile, manele, prjini
Tabelul 1.8.
Specia Categorie Diametrul d, fara coaja (cm) Lungimi
(m) la capatul subtire la capatul gros
rinoase
bile 12 ... 16 - 6,00 ... 9,00
manele 7 ... 11 max. 14 2,00 ... 6,00
prjini 3 ... 7 max. 8 1,00 ... 4,00
foioase
bile 12 ... 18 20
2,50 manele 8 ... 11 17
prjini 3 ... 7 14
- Cu treapta de lungime
din 0,10 n 0,10
Tot n categoria lemnului brut pot fi inclui i piloii cu diametrul la jumtatea lungimii cuprins intre 20 ... 40 cm i cu lungimea de 3.00 ... 15.00 m.
1.7.2. Produse din lemn semiecarisat
Piesele din lemn semiecarisat asigur o utilizare mai eficient a lemnului i sunt folosite pentru construcii provizorii, cldiri de locuit n mediul rural, schele si esafodaje.
n funcie de modul de debitare pot fi:
cioplitur care are muchiile rotunjite (fig. 1.5., a);
lemn semirotund obinut prin tierea n jumtate a lemnului brut (fig. 1.5., b);
calote, margini sau restroller, obinute ca resturi de la debitarea lemnului ecarisat (fig. 1.5., c).
a b c
Fig. 1.5. Piese din lemn semiecarisat
Lungimile de fabricatie ale lemnului semiecarisat nu sunt standardizate, fiind similare
lemnului brut sau lemnului ecarisat.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.13
1.7.3. Produse din lemn ecarisat
Produsele din lemn ecarisat se obin prin debitarea butenilor paralel cu axa longitudinal, cu ajutorul gaterelor, ferstraielor panglic sau ferstraielor circulare i au toate fetele netede cu muchii drepte.
Cheresteaua ecarisat se poate clasifica dup urmatoarele criterii: dup specia lemnului: cherestea de rainoase (brad, molid, pin, etc.), cherestea de
foiase tari (fag, stejar, carpen, paltin, ulm, etc.), cherestea de foiase moi (plap, tei,
anin, salcie, etc.);
n funcie de lungime exist urmtoarele sortimente de cherestea: lung, normal, scurt i subscurt;
dup pozitia piesei de cherestea n raport cu inelele anuale exist cherestea: radial - unghiul dintre tangent la inelele anuale i faa exterioar este
cuprins ntre 60 si 90;
semiradial - unghiul dintre tangenta la inelele anuale i faa exterioar este cuprins ntre 45 si 60;
tangenial - unghiul dintre tangenta la inelele anuale i faa exterioar este cuprins ntre 0 si 45;
dup calitate, lemnul se clasific n funcie de prezena defectelor (numrul i mrimea lor), precum i n funcie de calitatea prelucrrii;
dup dimensiunile pieselor i raportul ntre lime i nlime: scnduri, dulapi, ipci, rigle, grinzi (tab. 1.9., tab. 1.10., tab. 1.11.).
ipci i rigle din lemn de rinoase Dimensiuni nominale
Tabelul 1.9.
Grosimi
(mm)
Limi (mm)
Lungini (m)
scurte lungi
24 38 48 - -
1,00 ... 2,75;
din 0,25 n 0,25
3,00 ... 6,00;
din 0,50 n 0,50
38 - - 58 -
48 - 48 - 96
58 - - 58 -
Scnduri i dulapi din lemn de rinoase Dimensiuni nominale
Tabelul 1.10.
Sortimente Grosimi
(mm)
Lime (mm)
Lungimi (m)
scurte lungi
Scanduri
12
18
22
24
60 ... 300;
din 10 n 10
1,00 ... 2,75;
din 0,25 n 0,25
3,00 ... 6,00;
din 0,50 n 0,50
Dulapi
28
38
48
58
70 ... 300;
din 10 n 10 -
3,00 ... 6,00;
din 0,50 n 0,50
68
75
80 ... 300;
din 10 n 10
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.14
Grinzi din lemn de rinoase Dimensiuni nominale
Tabelul 1.11.
Grosimi
(mm)
Limi (mm)
Lungini (m)
100 120 150 - - -
3,00 ... 6,00;
din 0,50 n 0,50
120 120 150 - - -
150 - 150 170 190 250
190 - - - 190 250
250 - - - - 250
300 - - - - 300
1.7.4. Furnir
Furnirul este un produs obinut prin tierea, longitudinal sau tangenial, a trunchiului arborelui n foi subiri (0,08 7 mm).
Dup modul lor de utilizare furnirele sunt: furnire estetice, pentru mobilier (STAS 5513- 87) i furnire tehnice (STAS 9406-84) de fa sau miez.
Furnirele tehnice, destinate fabricrii placajelor, panelelor, lemnului stratificat, produselor mulate din lemn, etc. se obin din lemn de foioase i rinoase prin derulare centric n foi subiri cu ajutorul unor maini speciale.
Dimensiunile nominale conform STAS 9406-84, msurate la umiditatea lemnului de (102)% sunt:
- grosimi (mm): 0,5; 0,8; 1,1; 1,5; 2,1; 3,1; 4,2; 5,2; 6,0;
- limi (mm): de la 100 la 1000 (din 50 in 50 mm); 1300; 1330; 1610; 1910; 2080; 2280; 2520; - lungimi (mm): 980; 1300; 1330; 1610; 1910; 2080; 2280; 2520.
Dup defectele naturale i de prelucrare admisibile, conform STAS 9406-84, furnirele se sorteaz n patru caliti (A, B, C, D).
1.7.5. Placaje
Placajele (STAS 1245-90) sunt panouri de diferite dimensiuni, realizate dintr-un numr impar (minimum trei) de straturi de furnir, ncleiate prin presare la cald la o temperatur de 90C 150C cu diverse tipuri de adezivi. Foile de furnir folosite la placaje se obin prin derulare longitudinal a trunchiului i au grosime de 14 mm.
Fibrele foilor exterioare sunt dispuse n acelai sens, iar fibrele foilor intermediare n sensuri alternative simetric fa de axa median (fig 1.6). n mod obinuit fibrele sunt dispuse perpendicular unele pe altele la dou foi alturate.
Fig. 1.6. Alcatuire placaj
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.15
Compoziia placajelor limiteaz variaiile dimensionale i umflarea i asigur proprieti egale dup diferite direcii n planul produselor.
Placajele se caracterizeaz prin cateva particulariti fa de lemnul din care sunt realizate foile de furnir i anume: densitate superioar, variaie mai redus a umiditii cu variaia umiditii mediului ambiant, variaii dimensionale reduse (0,02% pentru 1% variaie de umiditate), deformaie de curgere lent mai mare, variaie mai redus a durabilitii funcie de specia de lemn.
Umiditatea placajelor variaz mai puin decat cea a lemnului masiv de rinoase cu umiditatea mediului ambiant (tabelul 1.12).
Umiditatea de echilibru a placajelor
Tabelul 1.12.
Mediu ambiant cu temperatura de 20C i umiditate relativ de:
30% 65% 85%
Umiditatea de echilibru a placajelor 5% 10% 15%
Umiditatea de echilibru a lemnului de rinoase 6% 12% 17%
Comportarea elastomecanic este condiionat de direcia fibrelor i depinde de unghiul fa de orientarea fibrelor foilor exterioare.
Durabilitatea placajelor este influenat de grosimea foilor, compoziia panoului (atunci cnd se folosesc foi provenite de la diferite specii de lemn), cantitatea i calitile adezivului.
Caracteristicile placajelor sunt influenate de: parametrii geometrici (compoziie, numrul i grosimea elementelor componente); caracteristicile materialului (esena, utilizarea diferitelor tipuri de materiale ntr-un
panou, coninut de umiditate); cantitatea i proprietile adezivilor; condiiile de solicitare (direcia eforturilor fa de direcia fibrelor elementelor de
fa, durata ncrcrii, etc.). Placajele se mpart n:
- placaje obinuite sau de uz general, folosite n industria mobilei; - placaje de exterior sau cu utilizri speciale, folosite n construcii, aviaie, construcii de
nave etc. (STAS 1245-90, STAS 7004-86).
Valorile caracteristice ale rezistenelor i densitilor produselor de placaj realizate n diferite ri, dup documentul CEN / TC 112406 ,, Panouri pe baz de lemn Valori caracteristice pentru produse reformate sunt prezentate n tabelul 1.14 iar cele ale modulului de elasticitate n tabelul 1.15.
Valorile din tabelele 1.14 i 1.15 sunt date pentru placaje de clasa I i II clasificate dup EN635 ,,Placaje Clasificare dup aspectul suprafeei partea 2 pentru foioase i partea 3 pentru rinoase.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.16
Caracteristicile fizico-mecanice ale placajelor de exterior din furnir de fag
Tabelul 1.13.
Nr.
crt. Caracteristica
Tipul de placaj
F(ncleiat cu filme de
rin fenolformaldehidric)
S (ncleiat cu
soluie de rin formaldehidic)
1. Densitatea aparent a ( kg/ m3) min. 680 650 - 740
2. Conductibilitatea termic (W / m. grd ) 0.20 0.20
3.
Modulul de elasticitate la ncovoiere la
ncrcare perpendicular pe straturi, axa longitudinal a epruvetei fiind paralel cu
direcia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2): - n stare uscat ( U =7% ) - n stare umed (dup 24 h imersie n ap)
7 700
4 600
8 370
5 000
4.
Modulul de elasticitate la ncovoiere la
ncrcare paralel cu straturile, axa longitudinal a epruvetei fiind paralel cu
direcia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2): - n stare uscat ( U =7% ) - n stare umed (dup 24 h imersie n ap)
11 100
2 897
5.
Rezisten la compresiune paralel cu straturile, axa longitudinal a epruvetei fiind
paralel cu direcia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2):
- n stare uscat (U =7% ) - n stare umed (dup 24 h imersie n ap)
40.0
12.0
43.5
15.5
6.
Rezisten la ncovoiere la ncrcare perpendicular pe straturi, axa longitudinal a epruvetei fiind paralel cu direcia fibrelor
straturilor exterioare (N/mm2):
- n stare uscat ( U =7% ) - n stare umed (dup 24 h imersie in ap)
73.0
39.5
78.0
43.0
7.
Rezisten la incovoiere la incrcare paralel cu straturile, axa longitudinal a epruvetei
fiind paralel sau perpendicular cu direcia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2):
- in stare uscat ( U =7% ) - in stare umed (dup 24 h imersie n ap)
-
-
56.0
32.5 - 36.0
8.
Rezisten la ntindere paralel cu straturile (N/mm2), axa longitudinal a epruvetei fiind:
- paralel cu direcia straturilor exterioare (U =7% );
- perpendicular pe direcia straturilor exterioare (U =7% )
43.5
38.5
57.0
45.0
9.
Rezisten la forfecare perpendicular pe straturi (N/mm2), cu direcia forei: - paralel cu direcia fibrelor straturilor exterioare, n stare umed; - pendicular pe direcia fibrelor straturilor exterioare, n stare umed.
-
-
11.5
14.0
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.17
Tabelul 1.14.
Rezistena caracteristic la: Tip de placaj
S FIN US CAN D
ncovoiere cu ncrcare perpendicular pe planul panoului cu axa longitudinal
paralel cu fibrele plcilor exterioare (fm,0,k )
23.0
21.6
37.2
34.8
23.5
14.8
19.0
15.8
77k1
ncovoiere cu ncrcare perpendicular pe planul panoului cu axa longitudinal perpendicular la
fibrele plcilor exterioare (fm,90,k )
11.4
12.4
27.6
29.0
12.2
10.1
7.3
8.7
77(1-k1)/k3
ntindere paralel cu fibrele plcilor exterioare (ft,0,k )
15.0
15.4
38.9
37.2
13.6
10.5
9.9
10.6
77k2
ntindere perpendicular pe fibrele plcilor exterioare (ft,90,k )
12.0
11.4
32.9
34.1
7.2
6.9
6.3
6.6
77(1-k2)
Compresiune paralel cu fibrele plcilor exterioare (fc,0,k )
15.0
15.4
19.9
19.3
13.9
10.6
12.6
14.1
58k2
Compresiune perpendicular pe fibrele plcilor exterioare (fc,90,k )
12.0
11.4
17.5
18.1
8.1
7.7
9.0
9.7
58(1-k2)
Forfecare din ncovoiere dup paralel cu fibrele plcilor exterioare (f,k )
2.9 9.8
3.2
3.2
8.0
Forfecare din ncovoiere cu ncrcare perpendicular pe planul panoului, (fr,k )
0.9 2.5 0.9 0.9 3.0
NOT: fk rezistena caracteristic, N/mm2 S placaje suedeze P30; grosime 12.0 mm respectiv 24.0 mm FIN placaje finlandeze; grosime 12.0 mm respectiv 24.0 mm US placaje americane din minimum 5 foi; grosime 12.5 mm respectiv 21.0 mm CAN placaje canadiene; grosime 12.5 mm respectiv 25.5 mm D placaje germane; grosime 12.5 mm respectiv 21.0 mm
Valori caracteristice pentru modulul de elasticitate
Tabelul 1.15.
Caracteristic: Tip de placaj
S FIN US CAN D
Modulul de elasticitate la ncovoiere cu
ncrcare perpendicular pe planul panoului, cu axa longitudinal paralel cu fibrele
plcilor exterioare (Em,0,mediu )
9200
8700
9800
8900
10300
7800
9200
6700
11000k1
Modulul de elasticitate la ncovoiere cu
ncrcare perpendicular pe planul panoului cu axa longitudinal perpendicular la fibrele
plcilor exterioare (Em,90,mediu )
4600
5000
6200
7100
2500
2500
2000
3300
11000(1-k1)
Modulul de elasticitate la ntindere i compresiune paralel cu fibrele plcilor
exterioare (Et(c),0,mediu )
7200
7400
8500
8300
6800
5200
6000
6300
11000k2
Modulul de elasticitate la ntindere i compresiune perpendicular pe fibrele
plcilor exterioare (Et(c) ,90,mediu )
4800
4600
7500
7700
4600
3900
4400
4300
11000(1-k2)
Densitatea caracteristic, k ( kg/ m3) 410 550 410 410 550
NOT: Modulul de elasticitate caracteristic (Ei,k ) are valoarea 0.8 Ei, mediu , ( N/mm2 )
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.18
EL= 0,41E0 pentru ncovoiere perpendicular la fibrele plcilor exterioare; - pentru ntindere i compresiune n planul panourilor:
EII = 0,60E0 pentru eforturi paralele la fibrele plcilor exterioare; EL = 0,40E0 pentru eforturi perpendiculare la fibrele plcilor exterioare. Valorile medii ale modulului deformaiilor transversale Gv, variaz de la 500 N/mm2 pentru
rinoase la 700 N/mm2 la foioase.
1.7.6. Panel
Panelul (STAS 1575-88) este un produs alctuit dintr-un miez de ipci de lemn masiv lipite sau nu intre ele i acoperite pe ambele fee cu foi de furnir sau placaj. Fibrele foilor de furnir sunt perpendiculare pe direcia fibrelor ipcilor (fig.1.7). Orientarea fibrelor ipcilor de lemn este considerat ca fiind sensul de rezisten principal.
n Romania panelul se fabric cu ipci lipite ntre ele i are: - grosime de 16; 18; 19; 22 i 25 mm; - formate (lungime x lime) de 1220x2200 mm; 1220x2440 mm; 1250x2000 mm.
Fig. 1.7. Alcatuire panel
1.7.7. Produse din lemn lamelat ncleiat
Lemnul lamelat ncleiat este un material de construcie de nalt tehnologie, avnd numeroase avantaje comparativ cu lemnul masiv.
Produsele de lemn lamelat incleiat sunt realizate din mai multe piese de lemn ecarisat (in
mod curent scanduri sau dulapi) aezate, de obicei, orizontal, unele peste altele i imbinate prin intermediul unor pelicule de incleiere, prin presare.
Elementele componente cu lime de maximum 20 cm sunt suprapuse i incleiate cu concavitatea inelelor anuale orientat in sus (fig. 1.8.) cu excepia primului element care este plasat invers.
Fig. 1.8. Produse din lemn lametal ncleiat
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.19
Dispunerea astfel a elementelor reduce la minimum contracia transversal i eforturile de ntindere transversal din variaii climaterice care acioneaz asupra lemnului i n mbinrile ncleiate.
Dac limea produsului depete 20 cm este recomandabil s se plaseze dou elemente unul lang altul cu decalarea rostului de mbinare pe o distan de minimum de 2 ori grosimea elementelor.
Elementele ncleiate pot fi realizate de lungimi i nlimi foarte mari, dimensiunile fiind limitate n general de posibilitile de transport. n mod curent se pot realiza elemente de 30 35 m lungime i pn la 2,2 m nlime.
Pentru realizarea elementelor structurale de lungime mare, elementele componente
(scndurile, dulapii) se prelungesc prin ncleiere pe o suprafa dreapt (figura 1.9, a), nclinat cu lungime de minimum 10 ori grosimea elementului (figura 1.9, b), sau prin joante de ncleiere sub
form de dini (figura 1.9, c). mbinrile se decaleaz la distan de minimum 50 cm de la o scndur la alta pe nlimea elementului (figura 1.9d).
Fig. 1.9. mbinarea longitudinala de prelungire a elementelor ncleiate:
a. cap la cap; b. pe suprafa teit; c. cu dini; d. decalarea mbinrilor
mbinarea pe o suprafa dreapt (figura 1.9, a) se folosete la elemente comprimate iar cea pe suprafa teit (figura 1.9, b) la toate tipurile de elemente (ntinse, comprimate i ncovoiate).
Joantele, pentru mbinrile din figura 1.9, c, se caracterizeaz prin lungimea ,,dinilor (l), pasul (p), grosimea extremitii dinilor (bt) i jocul de mbinare (lt).
Dimensiunile de realizare a dinilor conform figuri 1.8 sunt recomandate de diferite norme. Produsele de ncleiere sunt rini sintetice, aplicate pe ambele fee ale pieselor i se aleg
funcie de condiiile climaterice la care urmeaz s fie supuse elementele i funcie de mrimea solicitrilor mecanice.
Procesul de priz a cleiurilor i rezultatul ncleierii depinde de o serie de factori, dintre cei mai importani sunt: caracteristicile materialului de ncleiere (natur, concentraie, viscozitate, temperatur, etc.); caracteristicile materialului lemnos (specia, forma i aspectul suprafeei, umiditatea, temperatura, etc.); caracteristicile mediului ambiant (umiditate, temperatur, presiunea vaporilor, etc.); tehnologia de execuie i altele.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.20
Avantajele deosebite ale utilizrii elementelor de lemn ncleiat constau n: dimensiunile teoretic nelimitate ale elementelor, n practic producandu-se n mod curent
piese cu nlime de maximum 2 m i lungime de 3040 m, dimensiunile fiind limitate din condiii arhitecturale, de capacitatea de prelucrare a mainilor, de dimensiunile atelierelor de fabricaie i de condiiile de transport;
forma elementelor, care poate fi dreapt sau curb, cu seciunea transversal constant sau variabil (figura 1.10);
Fig. 1.10. Geometrii curente ale grinzilor din elemente de lemn ncleiat:
a) cu pant; b) curbe cu moment de inerie constant; c) cu dou pante; d) n dou pante cu intrados curb i cu moment de inerie variabil
ameliorarea rezistenei i a rigiditii prin reducerea influenei nodurilor i realizarea unui material cu omogenitate mai mare;
folosirea raional a lemnului disponibil pe seciune transversal prin plasarea unor elemente componente de clas mai mare de rezisten n zonele mai puternic solicitate i de clas mai redus n zonele slab solicitate; de exemplu la elementele ncovoiate spre exterior se folosete lemn de bun calitate iar la interior, spre axa neutr, lemn de calitate mai redus;
eliminarea, n exploatare, a deformaiilor datorate uscrii deoarece la realizarea elementelor structurale prile componente sunt uscate la o umiditate de 12%, valoare aproximativ egal cu umiditatea de exploatare din interior fapt ce realizeaz o umiditate de echilibru a lemnului care variaz intre 9 i 12%;
precizia dimensional a elementelor datorit uscri n prealabil i datorit procedeului industrial de fabricare.
Execuia acestor elemente presupune i folosirea unui personal calificat i existena unor sectoare cu instalaiile necesare (sector de pregtirea pieselor; atelier unde temperatura i umiditatea pot fi meninute ntre anumite limite i controlate; sector de ambalare a pieselor; sector cu instalaii de ncleiere a pieselor ntre ele, cu posibiliti de realizare a elementelor drepte sau curbe, etc.).
Elementele ncleiate care se folosesc la realizarea grinzilor sau a stalpilor au, n mod curent,
seciune rectangular. Se pot realiza i elemente ca seciuni transversale I i sub form de cheson, cu unele dificulti n procesul de fabricaie care ins sunt compensate prin avantajele n planul stabilitii i al flambajului elementelor (figura 1.11.).
Grinzile din elemente de lemn ncleiate pot fi drepte sau curbe, cu moment de inerie constant sau variabil. Geometria cea mai des folosit pentru grinzi este cea cu o singur pant, curbe cu seciune constant cu dou pante i cu intrados curb (fig. 1.10.).
Aceste grinzi sunt realizate cu extrados din elemente tiate i un intradosul din elemente continue drepte sau curbe.
La elementele solicitate la nconvoiere raportul nlime /deschidere este n general 1/31/8 i nu este mai mic de 1/10.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.21
Fig. 1.11. Sectiuni pentru piese din lemn lamelat ncleiat:
a) dreptunghiular; b) seciune I; c) seciune chesonat.
La realizarea elementelor, pentru a evita apariia tensiunilor suplimentare din curbare, se recomand ca raza de curbur rin a elementelor componente s nu fie mai mic decat 200 ti (ti fiind grosimea scndurilor sau a dulapilor), dac elementele au grosime ti 1000 mm.
Caracteristicile elementelor din lemn incleiat, pentru elemente omogene realizate din acelai tip de elemente componente, se pot determina pe baza caracteristicilor lemnului din elementele
componente conform relaiilor date n tabelul 1.16.
Caracteristicile mecanice ale lemnului din elemente incleiate
Tabelul 1.16.
Caracteristica: Notatie Valoare (conf. EN11949)
Rezistena la ncovoiere ( N/mm2) fm,g,k 1,2 + ft,0,l,k
Rezistena la ntindere ( N/mm2) Pa - paralel cu fibrele - perpendicular pe fibre
ft,0,g,k ft,90,g,k
9 + 0.5 ft,0,l,k
1.15 ft,90,l,k
Rezistena la compresiune paralel cu fibrele ( N/mm2)
fc,0,g,k (1,5 0.01 fc,0,l,k) ft,0,l,k
Densitate ( kg/m3 ) g,k 0.95 l,med
Se constat c majoritatea caracteristicilor mecanice ale elementelor din lemn lamelat ncleiat sunt superioare celor ale lemnului din elementele componente, lucru explicat prin:
reducerea efectelor defavorabile datorate defectelor excentrice, cum sunt nodurile, care la piesele individuale introduc eforturi din incovoiere;
reducerea efectului slbirii seciunii datorit nodurilor, prin consolidarea produs de elementele adiacente;
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.22
asigurarea unui element mai omogen cu efect pozitiv asupra rezistenelor i asupra densitii generale, care se apropie mult de densitatea medie a elementelor componente.
Clase de rezistent a lemnului din elemente ncleiate Tabelul 1.17.
Caracteristic: Notaie CLASE DE REZISTEN
GL20 GL24 GL28 GL32 GL36
Rezistena la ncovoiere (N/mm2) fm,g,k 20 24 28 32 36
Rezistena la ntindere (N/mm2) Pa - paralel cu fibrele - perpendicular pe fibre
ft,0,g,k ft,90,g,k
15
0.35
18
0.35
21
0.45
24
0.45
27
0.45
Rezistena la compresiune - paralel cu fibrele ( N/mm2)
- perpendicular pe fibre
fc,0,g,k fc,90,g,k
21
5.0
24
5.5
27
6.0
29
6.0
31
6.3
Rezistena la forfecare (N/mm2) fv,g,k 2.8 2.8 3.0 3.5 3.5
Modulul de elasticitate (N/mm2)
- mediu x 103
- minim x 103
E0,me,k E0,05,k
10
8
11
8.8
12
9.6
13.5
10.8
14.5
11.6
Densitate (kg/m3) g,k 360 380 410 440 480
Norma EUROCODE 5 ia n considerare valorile din tabelul 1.16 aplicate la elemente cu:
- o nlime i lime egal cu 600 mm pentru ncovoiere i ntindere paralel cu fibrele; - un volum de referin de 0,01 m3, pentru ntindere perpendicular pe fibre.
La caracteristici diferite de cele menionate trebuie s se ia in considerare efectul de scar. n ceea ce privete clasele de rezisten a lemnului lamelat ncleiat n EN 1194 se propun 5
clase conform tabelului 1.17.
Pentru realizarea claselor date n tabelul 1.17, elementele componente trebuie s satisfac clasele de rezisten date n tabelul 1.18.
Condiii pentru compoziia lemnului din elemente ncleiate Tabelul 1.18.
Tipuri de
elemente Condiii pentru:
Clase de rezisten a elementului
GL20 GL24 GL28 GL32 GL36
Elemente
omogene Toate scandurile C18 C22 C27 C35 C40
Elemente
neomogene
-Scnduri externe (1/6 din
nlimea elementului la faa superioar i inferioar)
-Scnduri interne
C22
C16
C24
C18
C30
C22
C35
C27
C40
C35
1.7.8. Produse din lemn statificat
Lemnul stratificat, fcand parte din produsele de lemn reconstituit, a aprut n anii 1960 i s-a dezvoltat mult n anii 1980. El a fost realizat din necesitatea reducerii efectelor negative a
defectelor asupra rezistenelor produsului final. Producia unor astfel de produse era n anul 1993 de circa 440 000 mc n America, 51 000 mc n Europa i 40 000 mc n restul rilor. El poart marca de Micro - Lam LVL n America i Kerto LVL n Europa.
n tabelul 1.19 se dau, pentru exemplu, caracteristicile geometrice ale lemnului stratificat
Kreto-LVL produs n Finlanda; lungimea produselor poate depi 20 m.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.23
Produse din lemn lamelat Kreto
Tabelul 1.19.
Lime (mm) Grosime (mm)
27 33 39 45 51 63 75
200 x x x x x x x
260 x x x x x x
300 x x x x x
360 x x x x
400 x x x
450 x x
500 x x
600 x
900 x
Lemnul stratificat se caracterizeaz, fa de lemnul natural, prin: durabilitate comparabil, umiditate de echilibru n serviciu cu 2% mai mic, caracteristici mecanice superioare, variaii dimensionale n funcie de umiditate mai mici. Densitatea caracteristic este k = 500 kg/m3, iar densitatea medie are valoarea m = 520 kg/m3.
Avnd n vedere c un lemn fr defecte are rezistene de 24 ori mai mari decat cel cu defecte s-a cutat eliminarea neajunsurilor datorate defectelor prin desfacerea lemnului n lamele fine, de tipul furnirului, care apoi sunt lipite ntre ele pentru a se realiza un nou material.
Realizarea lemnului stratificat a pornit i de la constatarea c un produs realizat din lemn incleiatat o rezisten mai mare decat lemnul component. Acest avantaj este mai mare dac lemnul i, implicit, defectele mari ale acestuia se mpart n defecte mici prin divizarea lemnului n foi de 1 5 mm grosime. Foile astfel realizate sunt lipite cu adezivi i presate la o temperatur de 150 C.
Lemnul stratificat se difereniaz de placaj prin aceea c orientarea fibrelor tuturor foilor, sau a majoritii lor este paralel, astfel ncat se pot obine dimensiuni cu mult mai mari.
Valorile caracteristicilor de calcul pentru lemnul laminat Kreto-LVL sunt date in tabelul
1.20.
Valorile caracteristicilor pentru lemn laminat Kreto LVL Tabelul 1.20.
Caracteristica: Notatie Valoare ( N/ mm2)
ncovoiere
- pe cant
- pe suprafa fm,k
51
48
ntindere
- paralel cu fibrele - perpendicular pe fibre
ft,0,k
ft,90,k
42
0.6
Compresiune paralel cu fibrele Compresiune perpendicular pe fibre - paralel la planul de ncleiere - perpendicular la planul de ncleiere
fc,0,k
fc,90,k
42
9
6
Forfecare
- pe cant
- pe suprafa - ntre plci din ncovoiere cu ncrcare perpendicular pe suprafa
f,0,k
f,90,k fr,k
5.1
3.0
1.5
Modulul de elasticitate
- minim
- mediu
E0.05 E0.mediu
12 400
14 000
Modulul de forfecare
- minim
- mediu
G0.05 G0.mediu
820
960
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.24
n figura 1.13 se prezint o comparaie a caracteristicilor de rezisten pentru lemnul masiv, lemnul ncleiat i lemnul laminat iar n figura 1.12 sunt prezentate trei seciuni transversale realizate cu cele trei materiale pentru aceeai capacitate portant la ncovoiere.
n Romania lemnul laminat, denumit lemn stratificat, se obine prin ncleierea furnirelor tehnice de fag. Acest produs, dup gradul de presare, poate fi:
lemn stratificat nedensificat (LSN), cu densitate de 800 kg/m3; lemn stratificat densificat (LSD), cu densitate de 1200kg/m3.
Dup modul de orientare a fibrelor straturilor de furnire tehnice lemnul stratificat se mparte n trei tipuri:
tipul A avnd straturile cu fibrele orientate paralel cu una din laturi; tipul B cu grupe de zece straturi respectiv cinci pan la zece, la cel durificat, orientate paralel
cu una din laturi, alternnd cu un strat cu fibrele orientate perpendicular pe aceeai latur; tipul C cu straturile alturate orientate perpendicular.
Fig. 1.12. Seciune cu aceai capacitate de rezistent la ncovoiere:
a) lemn masiv (C24); b) lemn ncleiat (GL32); c) lemn laminat (LVL)
Fig. 1.12. Valorile caracteristicilor lemnului masiv (C24),
lemnului lamelat ncleiat (Gl32) i ale lemnului laminat (LVL)
E - modul de elasticitate; fm , ft , fc , fv rezistenele caracteristice la ncovoiere, ntindere, compresiune, respectiv forfecare.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.25
Lemnul stratificat nedensificat (STAS 10031-80) se produce cu grosimi de 1040 mm din 5 in 5 mm i cu formate de 1250 x 920 mm i 2000 x 920 mm, iar lemnul densificat (STAS 10032-80) se produce cu grosimi de 1050 mm din 5 n 5 mm i cu formate de 1250 x 920 mm, 1250 x 2000 mm i 1250 x 2220 mm.
Principalele caracteristici ale celor dou categorii de lemn stratificat sunt date in tabelul 1.21.
Caracteristicile lemnului stratificat produs n Romania
Tabelul 1.21.
Caracteristica: Lemn nedensificat Lemn densificat
Tip A Tip B Tip C Tip A Tip B Tip C
Umiditatea la livrare (%) 8 8
Densitatea aparent (g/cm3) 8 1.2
Absoria de ap dup 24 de ore de imersie (%)
-
14
Rezistena la compresiune paralel cu fibrele straturilor exterioare (N/mm2)
70 80 55 140 130 100
Rezistena la ncovoiere static perpendicular pe straturi (N/mm2)
100 100 80 180 130 100
Rezistena la traciune paralel cu fibrele straturilor exterioare (N/mm2)
- - - 220 200 100
1.7.9. Produse din lemn fasonat
n tehnica construciilor sunt utilizate in mod curent diferite piese din lemn fasonate precum: scnduri sau dulapi pentru pardoseli, lambriuri si nchideri la tavan, cu canturi drepte
rindeluite pe o fa (fig. 1.14., a); scnduri sau dulapi pentru pardoseli, lambriuri i nchideri la tavan, cu canturi profilate cu
nut si fader (fig. 1.14., b);
scnduri sau dulapi pentru lambriuri i nchideri la tavan, cu canturi nclinate i profilate cu nut si fader (fig. 1.14., c si fig. 1.14., d);
stalpi i balustrade pentru scri prefabricate din lemn (fig. 1.14., e); lamele pentru parchet cu nut si fader (lamb si uluc) realizate din lemn de stejar, fag, brad,
sau esente nobile (fig. 1.14., f);
parchet laminat stratificat cu grosimea de 0.6 ... 1.2 cm, limi de 6 ... 12 cm i lungimi de 1.00 ... 1.50 m, cu faa finisat din fabricaie;
plci de i, indril sau drani utilizate pentru nvelitori la construcii civile i uneori la finisajul exterior al pereilor (fig. 1.14., g).
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.26
Fig. 1.14. Produse din lemn fasonat
1.8. Produse derivate pe baz de lemn, utilizate n tehnica construciilor
Produsele care nu pstreaz structura lemnului au aprut din necesitatea de a nltura inconvenientele lemnului legate de dimensiunile naturale i de anizotropie i complecteaz produsele din lemn compozit care pstreaz structura lemnului (lemn ncleiat, placaje, lemn stratificat).
Panourile din lemn compozit sau din lemn reconstituit prezint, n raport cu lemnul masiv, o serie de avantaje i anume:
nivelul de dispersie a caracteristicilor mult redus; anizotropie redus; stabilitate a dimensiunilor n plan ; o varietate mai mare a dimensiunilor.
Panourile pe baz de lemn au o gam larg de aplicare n numeroase industrii dar peste 50% se folosesc n construcii pentru planee, acoperiuri, arpante, cofraje, scri, ui, etc.
Pentru a nltura inconvenientele lemnului legate de dimensiuni i anizotropie n timp au fost cutate noi soluii de utilizare a lemnului. O prim cale de rezolvare n acest sens o constituie placajele i lemnul stratificat care au la baz furnirele i adezivi de legtur. O a doua rezolvare o constituie elementele tip realizate din particule din lemn (fibre, lamele, achi, etc.) aglomerate cu aditivi, asigurnd astfel punerea n valoare a tuturor rezervelor forestiere, inclusiv a deeurilor i a elementelor mici de lemn elemente, n care particulele reprezint aproximativ 85% din volumul panoului i au la baz n principal lemnul de rinoase.
1.8.1. Panouri din achii de lemn (PAL)
Plcile din achii de lemn sunt produse semifabricate care se obin prin presarea la cald a particulelor mici, fine sau a lamelelor de lemn amestecate cu un liant.
Normele Europene CEN disting panourile propriu-zise din particule de lemn i panourile din lamele de lemn ( OSB Oriented Strand Board).
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.27
La panourile propriu-zise alctuite din particule de lemn, sunt folosite elemente de lemn (achii) care pot fi fine, normale (lungime maxim 20 mm) i mari (lungime minimum 32 mm). n masa panoului pot exista un singur tip de particule sau tipuri diferite; structura plcilor poate fi omogen sau stratificat cu trei sau cinci straturi. n cazul folosirii tipurilor diferite la suprafa se folosesc particule foarte fine, sub acestea se folosesc particule fine (maxim 30 mm) iar particulele
mari formeaz zona central; orientarea particulelor fiind aleatorie. Ca liant se folosesc rini sintetice coninutul fiind de aproximativ 11% din masa total,
pentru straturile exterioare i 5% pentru zona central. Presarea se realizeaz perpendicular pe fee sau paralel cu feele (extrudare).
n produs pot fi introduse diferite substane pentru mbuntirea unor caracteristici iar suprafaa exterioar poate fi prelucrat (lefuit) sau acoperit cu alte substane (caerat, furniruit, armat, melaminat, emailat etc.). Pe plan mondial se produc panouri cu grosimi de 6mm40mm, densiti de 450 kg/m3 .700 kg/m3 i dimensiuni de pan la 5m lungime i pn la 2,5m lime; elementele sunt debitate la dimensiuni de 2,4m x 1,2m pentru perei i 2,4m x 0,6m pentru planee.
n Romania, n funcie de densitate, plcile din PAL (STAS 6769-87) sunt clasificate n: uoare, cu densitatea sub 400 kg/m3; semigrele, cu densitatea de 400 kg/m3800 kg/m3; grele, cu densitatea peste 800 kg/m3.
Plcile din achii de lemn se pot folosi n interior sau exterior pentru mobilier, nnobilare sau pentru construcii.
Plcile din interior antiseptizate i ignifugate PAL-AI (STAS 10146-80), se fabric in 3 clase de calitate (A, B, C) avand grosimea de 8; 10; 12; 16; 18; 22 mm i dimensiuni de 3660x1830 mm i 1830 x 1830 mm.
Principalele caracteristici fizico-mecanice ale plcilor de interior sunt date in tabelul 1.22.
Caracteristicile fizico-mecanice ale plcilor de interior Tabelul 1.22.
Caracteristic: PAL cu fee normale PAL cu fee fine
Cal. A, B Cal. C Cal. B Cal. B Cal. C
Densitatea ( kg/m3 ) 550 - 800 680 -850
Umiditate la livrare (% ) 82 82
Umflarea n grosime dup 2h imersie n ap (% )
Max 14 Max 16
Rezistena la ncovoiere static (N/mm2) pentru: - plci de 8-12 mm - plci de 16-18 mm - plci de 22 mm
20.0
18.0
16.0
18.0
16.0
14.0
20.5
18.5
16.5
20.5
18.5
16.5
19.0
17.0
15.0
Plcile de exterior PAL CON ( STAS 10371-86), ncleiate cu rini fenolice, au grosimi de 8; 12; 16; 18; 22; 25 mm i dimensiuni de 2500x1220 mm i 3000x1220 mm. Plcile de exterior se produc n dou tipuri:
I.100, cu ncleiere rezistent la fierbere n ap; I.100, cu ncleiere rezistent la fiertul n ap, la atacul ciupercilor i al insectelor.
Plcile din aschii de lemn pot fi realizate cu structura omogen (figura 1.15, a), stratificate, materialul mai dens fiind dispus ctre zonele extreme (figura 1.15, b) sau stratificate, realizate cu goluri (figura 1.15, c). Canturile placilor pot fi drepte sau cu lamba si uluc (nut si feder).
Fig. 1.15. Plcile din aschii de lemn
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.28
1.8.2. Panouri OSB (Oriented Strand Board)
Panourile OSB se realizeaz din lamele de lemn legate cu rini sintetice, care reprezint 2 4 % din masa total.
n America se folosesc lamele de dimensiuni mari avnd seciune ptrat cu latura de 75 mm i grosime de 0.4 mm 0.6 mm iar n Europa lamelele folosite sunt cu seciune rectangular de lungime 50 mm 70 mm i lime de 20 mm 30 mm.
Panourile se realizeaz din trei straturi. Straturile exterioare, egale ca grosime, au lamelele orientate paralel cu lungimea panoului iar stratul interior, care reprezint aproximativ 50% din volum, are lamelele orientate perpendicular pe lungimea panoului.
Grosimea panoului este de 6 ... 40 mm (uzual de maximum 25 mm), iar densitatea este de
550 750 kg/mc. n Europa, panourile OSB sunt realizate de grupul elveian KRONO iar n Romania se
folosesc produsele KRONOPOL (Polonia) care au caracteristicile din tabelul 1.23.
Conform standardului european produsele OSB se fabric n urmtoarele sortimente: OSB2, de uz general utilizate n mediu uscat, la interior; OSB 3, utilizate la interior i exterior n mediu cu umiditate moderat; OSB 4, utilizate ca elemente structurale n medii cu umiditate ridicat.
Plcile se pot folosi la realizarea pereilor structurali, la realizarea elementelor planeelor (plci, grinzi cu inim plin sau cu goluri, etc.) sau ca astereal la arpante.
Caracteristicile panourilor KRONOPOL
Tabelul 1.23.
Caracteristic: Tipul produsului
OSB2 OSB3 OSB4
Grosime (mm) 6...10 >10...
10...
10...
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.29
Amestecul se pune n oper de obicei n 3 straturi presate, dup care panourile se usuc la 70 ... 80C timp de 6 8 ore, iar apoi se taie la dimensiuni i se las 12 ... 18 zile pentru a se realiza priza cimentului.
Grosimea panourilor este de 6 40 mm i au densitate de aproximativ 1200 Kg/mc.
1.8.4. Panouri din fibre de lemn (P.F.L)
Panourile sunt fabricate din fibre lignocelulozice, a cror coeziune se realizeaz fie prin presare la cald sau uscare, fie datorit proprietilor adezive proprii, fie prin adugare de liani. In acest produs pot fi incorporai diferii adjuvani (adezivi, hidrofugani, antiseptizani, ignifugani, etc), n scopul modificrii uneia sau a mai multor proprieti.
Pe plan internaional se fabric, prin procedeul umed sau uscat, 7 tipuri de panouri, difereniate n funcie de densitatea i proprietile lor (tabelul 1.24).
Prin procedeul umed, fr a folosi presarea, se pot realiza: - panouri izolante cu grosime de 925 mm i densitatea de 200400 kg / mc; - panouri semidure, cu grosimi de 613 mm i densitate de 400900kg/ mc; - panouri dure, cu grosime de 38 mm i densitate de 9001100 kg / mc.
Panourile semidure i dure se obin prin presare la temperatur de 160180 C. Se pot obine i panouri extra - dure din panourile dure prin tratare ntr-o baie de huil cald
cu amelioratori de rezisten sub form de rini.
Tipuri de panouri din fibre de lemn
Tabelul 1.24
Procedeul de
obinere
Densitatea
Scazuta
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.30
Norma ISO 6241-1984 detaliaz conceptul de performan prin: categoriile de exigene de performan ce corespund cerinelor utilizatorilor; tipurile de construcii care rspund la diferite necesiti de utilizare; natura factorilor care influeneaz performanele.
Norma ISO 6241-1984 prezint exigenele utilizatorilor ca fiind urmtoarele: exigene de stabilitate; exigene de siguran la foc; exigene de etaneitate; exigene higrotermice; exigene privind puritatea aerului; exigene acustice; exigene vizuale; exigene tactile; exigene dinamice; exigene privind igiena; exigene de adaptare a spaiilor funcionale; exigene de durabilitate; exigene economice.
n completarea conceptului de performan n construcii, n anul 1992, a fost elaborat norma ISO 6242 n care se utilizeaz termenul de obiectiv al utilizatorului cu semnificaii de cerine ale utilizatorului.
Categoriile de construcii realizate parial sau integral din lemn i/sau produse pe baz de lemn, grupate n clase de cldiri pentru care apare necesitatea elaborrii unui sistem de prescripii privind exigenele utilizatorilor i criteriile de performan pot fi:
cldiri de locuit; cldiri comerciale, magazine, cldiri pentru alimentaie public; cldiri pentru nvmnt, coli, grdinie, internate, cmine; cldiri din reeaua sanitar dispensare, policlinici, cmine pentru vrstnici,
cree, spitale; cldiri pentru manifestri culturale sli acoperite, muzee, expoziii, biblioteci; cldiri pentru turism hoteluri, moteluri; cldiri administrative; sli de sport, bazine de not.
Sistemul de prescripii tehnice privind criteriile de performan trebuie s aib n vedere: exprimarea specificaiilor de performan; metodele de evaluare a performanelor n faza de concepie; metodele de verificare n situ sau n laborator a construciei sau elementelor de
construcie. n domeniul prescripiilor privind criteriile de exigene n construcii, acestea necesit a fi
organizate dup un algoritm care s cuprind: prescripii pe vertical, care s trateze o anumit categorie de exigene pentru
toate nivelurile de structurare, lund n considerare toate clasele de cldiri; prescripii pe orizontal care s trateze un anumit nivel de structurare din
punct de vedere al tuturor categoriilor de exigene, lund n considerare toate clasele de cldiri;
prescripii pe clase de cldiri n funcie de destinaia acestora. n algoritmul din figura 1.14 este prezentat o schem logic privind criteriile care stau la
baza alegerii soluiilor arhitectural-tehnologice i a celor pentru structura de rezisten, n corelare cu exigenele i criteriile de performan pe care trebuie s le ndeplineasc o construcie realizat din lemn.
Capitolul 1 Materiale din lemn folosite n construcii
SISTEME STRUCTURALE DIN LEMN SI ZIDARIE 1.31
Mic
roam
pla
sam
ent,
con
figu
rai
e te
ren
Fu
nc
ion
ali
tate
, gab
ari
t
Con
cep
ie
arh
itec
tura
l
(in
teri
oar
, ex
teri
oa
r)
Ilu
min
are
, in
stala
ii
Con
di
ii g
eote
hn
ice
Pro
tec
ie t
erm
ic
i
acu
stic
Pro
tec
ie
mp
otr
iva
bio
deg
rad
ri
i i
a f
ocu
lui
Soluii arhitectural
tehnologice
Soluii pentru structura de
rezisten
Alegerea
materialelor Fundaii
Forma n elevaie i seciune
Distribuia ncrcrilor
n plan
Mod de
asamblare, detalii
Distribuia
ncrcrilor n elevaie
Elemente de
nchidere
Sisteme construc-
tive principale i secundare (form
i deschidere)
Prefabricarea
elementelor
Transport,
montaj
Sisteme construc-
tive teriare (form i
deschidere)
Impregnare,
ignifugare
Asigurarea
stabilitii spaiale a structurii de
rezisten
Fig. 1.16. Exigene i criterii de performan
Repartiia actual a resurselor forestiere pe mari regiuni geograficeTabelul 1.1.
Fondul forestier n RomniaVolumul de lemn exploatat, n anul 2008 comparativ cu anul 2007, pe specii lemnoaseDomeniile de utilizare ale diverselor specii de lemn indigen la realizarea elementelor structuraleLemn rotund pentru construciiBile, manele, prjiniipci i rigle din lemn de rinoaseDimensiuni nominaleScnduri i dulapi din lemn de rinoaseDimensiuni nominaleGrinzi din lemn de rinoaseDimensiuni nominale