Ce este cheresteaua laminată cu lipici?

Cheresteaua laminată cu lipici, cunoscută pe scară largă în comerț sub numele de glulam, modifică modul în care arhitecții și inginerii gândesc despre construcția din lemn de lungă durată. În loc să se bazeze pe un singur buștean tăiat, straturi subțiri de cherestea gradată sunt uscate, îmbinate și presate împreună cu adeziv structural pentru a forma un element care poate depăși cheresteaua solidă de aceeași dimensiune. Acest articol analizează ce este de fapt glulam, cum este produs, de ce stratificarea în sine îmbunătățește performanța și unde tinde să apară în clădirile reale.

Ce este de fapt cheresteaua laminată cu adeziv

Cheresteaua stratificată cu lipici este produsă prin lipirea mai multor straturi de cherestea dimensională uscată, cu grad de rezistență, împreună cu un adeziv structural durabil, rezistent la umiditate, aplicat sub căldură și presiune. Nu este pur și simplu cherestea stivuită și lipită la întâmplare; controlul conținutului de umiditate, îndepărtarea defectelor, cum ar fi nodurile și întărirea completă a adezivului sub presiune susținută, permite laminatelor individuale să împartă sarcina într-un mod care să ofere elementului finit rigiditate și stabilitate dimensională un buștean solid se potrivește rar . Piesa finită poate fi produsă sub formă de grindă dreaptă, stâlp sau fermă sau presată într-o formă arcuită sau curbată, în funcție de ceea ce necesită designul, astfel încât materialul are atât sarcina structurală, cât și o bună parte din caracterul vizibil al unei clădiri.

Selectarea și pregătirea materiei prime

Producătorii încep de obicei cu specii de lemn de esență moale, cum ar fi molidul, zada sau pinul sudic, alese pentru un conținut de cereale uniform și moderat de rășină și le-au tăiat în plăci cu grosimea de aproximativ douăzeci până la patruzeci și cinci de milimetri înainte de a le usca în cuptor la un nivel de umiditate apropiat de cel al mediului de construcție finit. Odată uscată, fiecare placă este clasificată individual, iar secțiunile cu noduri mari sau granule încrucișate sunt tăiate și reunite folosind îmbinări cu degete. Acest lucru răspândește punctele slabe ale fiecărei lamări în diferite poziții din cadrul elementului, mai degrabă decât să le lase să se stivuească într-o singură secțiune transversală, ceea ce reprezintă o mare parte din motivul pentru care performanța mecanică a unei grinzi laminate tinde să fie mai consistentă decât o secțiune de lemn masiv de dimensiuni comparabile.

De ce structura stratificată îmbunătățește performanța încărcării

Rezistența unui singur buștean este adesea limitată de punctul său cel mai slab, cum ar fi un nod sau o scuturare, iar odată ce acel punct este încărcat peste capacitatea sa, capacitatea de a transporta sarcina a întregii piese scade brusc. Cheresteaua stratificată împarte grosimea în mai multe straturi subțiri care sunt inspectate, îmbinate cu degete și reparate separat înainte de a fi recombinate, ceea ce compensează statistic influența oricărui punct slab. Testarea pe o gamă de dimensiuni de secțiuni arată că, pentru o secțiune transversală echivalentă, lemnul laminat prezintă în general rezistență la încovoiere și rigiditate mai mare decât lemnul solid tăiat dintr-un singur buștean , împreună cu mai puține variații de la o piesă la alta, permițând inginerilor să lucreze cu marje de siguranță mai mici și să utilizeze mai puțin material în general.

Sisteme adezive și calitate a lipirii

Linia de adeziv dintre laminate nu este întâmplătoare; este conceput pentru a transfera eforturile de forfecare între straturi fără a deveni punctul slab al ansamblului. Adezivii structurali pe bază de rezorcinol și melamină sunt alegeri comune, deoarece rezistă la fluaj sub sarcină susținută și rezistă în timpul ciclurilor repetate de umectare și uscare. Producătorii testează în mod obișnuit calitatea legăturii prin teste de delaminare și blocaj de forfecare pe bucăți de probă prelevate din serii de producție, deoarece o linie de lipici întărită prost ar fi altfel invizibilă din exteriorul unei grinzi finite.

Formabilitate și expresie arhitecturală

Înainte ca adezivul să se întărească complet, laminatele subțiri rămân suficient de flexibile pentru a fi presate într-o matriță în forme curbate, arcuite sau mai elaborate, care sunt apoi blocate permanent pe loc odată ce adezivul se întărește. Această proprietate face glulam-ul foarte potrivit pentru acoperișurile sălilor de sport, sălile de expoziție și cupolele bisericilor, unde sunt necesare deschideri mari curbate și le permite arhitecților să păstreze căldura unei suprafețe de lemn în timp ce urmăresc forme curgătoare care ar fi costisitoare de realizat în oțel sau beton.

Performanța vremii și la foc

Glulam structural lipit cu adeziv impermeabil poate fi specificat pentru expunerea la exterior atunci când este asociat cu un strat protector care gestionează dilatarea și contracția cauzate de ploaie și umiditate în schimbare. Când este expusă la flacără deschisă, suprafața exterioară se carbonizează treptat, iar acest strat de carbon conduce slab căldura, încetinind transferul de căldură către lemnul nears de sub el. Rata de ardere care rezultă este relativ previzibilă, ceea ce le permite inginerilor să calculeze dimensiunea suplimentară a secțiunii necesare pentru a menține capacitatea de încărcare pentru o perioadă definită, un contrast cu oțelul, a cărui rezistență poate scădea brusc și fără prea multe avertismente odată ce atinge temperatura ridicată.

Un strat de carbon care se formează într-un incendiu nu slăbește un fascicul glulam uniform din exterior spre interior; protejează miezul suficient de mult pentru ca calculul structural să rămână previzibil, mai degrabă decât să devină o presupunere.

Aplicații comune

Glulam apare în grinzile acoperișului arenelor sportive și a sălilor de expoziție, în structurile curbe ale terminalelor aeroportuare, în structura principală a podurilor pietonale și a podurilor pentru vehicule cu deschidere scurtă, în cadrul cupolei sălilor de concert și din ce în ce mai mult în cadrele portante ale clădirilor rezidențiale și de birouri cu mai multe etaje. Este adesea combinat cu produse din panouri, cum ar fi cheresteaua stratificată încrucișată, unde glulam suportă încărcăturile liniare ale grinzilor și stâlpilor, iar panourile suportă sarcinile în plan de podele și pereți, permițând ca structura principală a unei clădiri să fie construită din lemn, în timp ce atinge în același timp deschiderile și povestea de care are nevoie un proiect.

Lucrul alături de alte produse din lemn prelucrat

La o lucrare tipică de lemn masiv, glulam rareori funcționează singur. Panourile din lemn stratificat încrucișat formează podele și pereți, cheresteaua din furnir laminat se ocupă de grinzi și coloane cu deschidere mai scurtă, iar glulam preia grinzile și stâlpii mai lungi, mai puternic încărcate, unde o secțiune solidă ar trebui să fie practic de mare. Alegerea dintre aceste produse se reduce de obicei la lungimea deschiderii, calea de încărcare și cât de mult din cadru trebuie să rămână expus pentru aspectul său, mai degrabă decât ascuns în spatele finisajelor.

Pe măsură ce codurile de construcții dintr-un număr tot mai mare de regiuni extind alocațiile de incendiu și structurale pentru construcțiile din lemn masiv mai înalt, glulam a trecut dintr-un material special utilizat în principal în hambare, biserici și facilități sportive într-o alegere mai rutină pentru încadrarea de mijloc, poduri și clădiri publice cu deschidere lungă, toate păstrând căldura vizuală care a atras arhitecții la cherestea..