С другой стороны, возможны и такие качественные отклонения, как трещины, поражения грибками или насекомыми, которые могут возникнуть как до валки леса, так и после неё.
Эти качества древесины могут свести на нет все усилия по крепости конструкций уже через 5-10 лет, и крышу придётся заново переделывать.
Круглый и пиленый лесоматериал по качеству подразделяют на три класса:
- класс I — лесоматериал повышенной прочности;
- класс II — лесоматериал обычной прочности;
- класс III — лесоматериал ограниченной прочности.
Требования к качеству древесины распространяются на строительный материал, сечения которого определяются расчётом прочности (например, балки перекрытий, стропила).
Поэтому балки должны отвечать этим требованиям только в той части своей длины (включая припуск величиной в полтора сечения), в которой полностью используется напряжение.
Стропильные детали или их части, которые должны соответствовать I классу, обычно определённым образом (сносками, спецификацией) указываются на чертежах.
В большинстве случаев в основу конструирования закладываются, за исключением клееной древесины, лесоматериал класса II, который никакой маркировки не требует.
Отдельными условиями для несущих конструкций крыш и стен являются требования ширины поперечного сечения или толщины древесины.
В большинстве случаев они должны быть предусмотрены заранее, если не указаны в чертежах:
- для элементов из цельной древесины минимальными размерами являются — толщина 4 см и площадь поперечного сечения 40 см²;
- для элементов, прибиваемых гвоздями и соединяемых винтами — толщина 2,4 см и площадь поперечного сечения 14 см²;
- для несущих фанерных листов — минимальная толщина должна составлять 10 мм.
Размеры сечений хвойных пиломатериалов приведены в таблице 2.
Номинальная толщина и ширина пиломатериалов установлены для древесины влажностью 20%.
Пиломатериалы из древесины с большей или меньшей влажностью должны иметь толщину и ширину более или менее номинальных размеров с учётом усушки по ГОСТ 6782.1-75 и ГОСТ 6782.2-75.
Таблица 2: Стандартные размеры пиломатериалов хвойных пород (ГОСТ 24454-80).
| п/п | Толщина, мм | Ширина, мм | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1 | 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | — | — | — | — | — |
| 2 | 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | — | — | — | — |
| 3 | 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | — | — |
| 4 | 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | — |
| 5 | 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 6 | 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 7 | 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 8 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 9 | 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 10 | 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 11 | 100 | — | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 12 | 125 | — | — | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | — |
| 13 | 150 | — | — | — | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | — |
| 14 | 175 | — | — | — | — | 175 | 200 | 225 | 250 | — |
| 15 | 200 | — | — | — | — | — | 200 | 225 | 250 | — |
| 16 | 250 | — | — | — | — | — | — | — | 250 | — |
Для несущих конструкций применяется древесина преимущественно хвойных пород. Нормальная длина для пиломатериалов хвойных пород принята 6,5 м и далее в меньшую сторону с градацией через 0,25 м.
Применение мягких лиственных пород возможно только в опорных подкладках и временных сооружениях.
Древесину твёрдых лиственных пород (дуб, бук, берёза) следует применять для нагелей подушек и других ответственных деталей. Для пиломатериалов лиственных пород максимальная длина составляет 4,5 м.
Способы соединения элементов крыш
Ограниченность сортамента лесоматериалов по своим размерам требует при создании различных конструкций соединения их элементов по длине (сращивание) и в поперечном направлении (сплачивание).
Кроме того, для образования узловых сопряжений в конструкциях соединяют одни элементы с другими под различными углами.
Виды соединений (связей) элементов различны и зависят от характера их работы.
При соединении сжатых элементов вдоль волокон вопрос решается простым упором их опиленных концов с применением для сохранения нормальной работы соединения при случайных внешних воздействиях (ударах) накладок на гвоздях или болтах.
При соединении растянутых элементов вдоль волокон (например, в растянутых стыках) или в случае присоединения их под углом друг к другу (в узлах ферм), при сплачивании элементов (в составных балках) требуется применение специальных средств.
В современном строительстве виды соединений (связей) можно разделить на шесть групп:
- работающие преимущественно на смятие и скалывание (лобовые, трёхлобовые и щековые врубки, призматические, круглые и т.д. шпонки, гребёнки);
- работающие преимущественно на изгиб (все виды стальных нагелей, штырей, болтов и т.п.);
- работающие преимущественно на сдвиг (клеи различных видов);
- работающие на растяжение (тяжи, болты, хомуты, скобы, стальные накладки);
- работающие на выдёргивание (гвозди и винты);
- работающие на случайное смещение (аварийные связи — болты, скобы), которые применяются по конструктивным требованиям.
К наиболее старинным видам соединений относятся разного вида врубки, которые обладают существенным недостатком — приводят к ослаблению рабочего сечения конструкций и сложны в изготовлении.
Все связи на нагелях относятся к наиболее распространённым способам соединений.
Цилиндрические нагели чаще всего используют при выполнении узлов и стыковых соединений элементов.
