Клееный брус (LVL) — это конструкционный древесный продукт, который использует несколько слоев тонкой древесины , собранной с помощью клея . Обычно он используется для перемычек , балок , ободков и кромкообразующего материала. LVL имеет несколько преимуществ по сравнению с типичными фрезерованными пиломатериалами : изготовленный на заводе в соответствии с контролируемыми спецификациями, он прочнее, прямее и более однороден. Благодаря своей композитной природе он гораздо менее склонен к короблению, скручиванию, изгибу или усадке, чем обычные пиломатериалы. LVL — это тип конструкционного композитного пиломатериала, сравнимый с клееным брусом (клееным брусом), но с более высоким допустимым напряжением. [1] Высокопроизводительная и более устойчивая альтернатива пиломатериалам, балки, перемычки и колонны из клееного бруса (LVL) используются в конструкционных приложениях для переноски тяжелых грузов при минимальном весе. [2]
Изделия из конструкционных композитных пиломатериалов, включая LVL, являются относительно недавней инновацией. Они являются результатом новых технологий и экономического давления, направленного на использование новых пород и более мелких деревьев, которые не могут быть использованы для производства цельных пиломатериалов. [1] В то время как фанера получила широкое распространение к началу 20 века, изобретение LVL произошло только в 1980-х годах после изобретения ориентированно-стружечных плит. [3] Национальная проектная спецификация Американского совета по лесу для деревянного строительства обычно обновляется каждые 3–5 лет. Выпуск 1991 года является первым выпуском, в котором упоминается LVL. LVL упоминается как подкатегория конструкционной клееной ламинированной древесины. [1] [4] Первые исследования в области конструкционных пиломатериалов проводились во время Второй мировой войны в Соединенных Штатах. В 1942 году возросший спрос на древесину привел к внезапному дефициту древесины. Военная промышленность использовала панельный материал, разработанный компанией Homasote Company из Трентона, штат Нью-Джерси, изготовленный из древесной массы и измельченной газеты, для использования вместо сайдинга и обшивки зданий. [5] Изобретение клееного шпона, известного сегодня, можно приписать Артуру Траутнеру. В то время как клееный шпон использовался с середины 19-го века в небольших масштабах для мебели и пианино, Траутнер был первым, кто разработал клееный шпон в масштабе, достаточно большом для использования в строительстве. В 1971 году был представлен «Micro=Lam LVL». «Micro=Lam LVL» состоял из заготовок клееного шпона шириной 4 фута (1,2 м), 3+Толщина 1 ⁄ 2 дюйма (89 мм) и длина 80 футов (24 м). Траутнер доказал структурные возможности своего продукта Micro=Lam, построив дом в Хагермане, штат Айдахо, используя балки из Micro=Lam. Большинство корпораций считали изобретение Траутнера нишевым продуктом, и только в середине 1980-х годов, когда лесозаготовки стали проблемой для окружающей среды, и корпорации перешли на конструкционную древесину, LVL стал широко использоваться. [5]
Ламинированный шпон по внешнему виду похож на фанеру , хотя в фанере шпон меняет направление при укладке, а в LVL все шпоны укладываются в одном направлении. В LVL направление волокон древесины всегда параллельно длине заготовки. [6] Укладка этих шпонов в целую доску, называемую заготовкой, создает единый кусок LVL, имеющий общее направление волокон древесины. [1] LVL обычно оценивается производителем по модулю упругости и допустимому напряжению изгиба. Обычные модули упругости составляют 12, 13 и 14 ГПа (1 700 000, 1 900 000 и 2 000 000 фунтов на квадратный дюйм), а общие допустимые значения напряжения изгиба составляют 19 и 21 МПа (2 800 и 3 000 фунтов на квадратный дюйм). Хотя создание LVL часто является частной разработкой и, таким образом, его состав во многом зависит от отдельных производителей, в целом один кубический метр североамериканской древесины состоит из 97,54% древесины, 2,41% фенолформальдегидной смолы , 0,02% фенолрезорциноформальдегидной смолы и 0,03% наполнителей. [1] [7]
LVL обычно производится в Северной Америке компаниями, которые также производят двутавровые балки . LVL производится по размерам, совместимым с глубиной элементов каркаса двутавровых балок для использования в качестве балок и перемычек. Кроме того, некоторые производители дополнительно разрезают LVL на размеры для использования в качестве поясных элементов двутавровых балок. В 2012 году североамериканские производители LVL произвели более 1,2 миллиона кубических метров (43,4 миллиона кубических футов) LVL на 18 различных предприятиях, а в 2013 году производство увеличилось более чем на 14%. [8] [9] Неслучайно заводы LVL часто располагаются совместно с производственными предприятиями двутавровых балок, поскольку многие строители используют комбинацию двутавровых балок и LVL в сборках пола и крыши. [7]
Поскольку он специально рассчитан на совместимость с каркасом пола из двутавровых балок , застройщики и проектировщики жилых зданий предпочитают сочетание двутавровых балок и сборных конструкций пола и крыши из LVL. LVL считается высоконадежным строительным материалом, который обеспечивает многие из тех же характеристик, что и крупногабаритные пиломатериалы. LVL также может использоваться в сочетании с клееной древесиной в качестве внешней натяжной пластины из клееной древесине для повышения прочности балки из клееной древесине. [1] Однако из-за того, что монтажные клеи ограничивают проникновение химикатов, обычно используемых для обработки пиломатериалов, предназначенных для использования вне помещений, LVL может не подходить для использования в качестве несущих конструкций на открытом воздухе — гнилые балки LVL стали причиной обрушения балкона в Беркли, в результате которого погибло 7 человек. Распределение конечного использования LVL в Северной Америке: 33% — новое строительство односемейных жилых домов, 25% — ремонт и содержание жилых помещений, 8% — новое строительство нежилых зданий и 34% — производство мебели и других изделий.
LVL относится к категории инженерной древесины, называемой структурной композитной древесиной. Другими представителями этой категории являются пиломатериалы с параллельными стружками (PSL) и клееные пиломатериалы со стружкой (LSL). Все представители этой категории прочны и предсказуемы, и поэтому взаимозаменяемы для некоторых применений. [10] PSL изготавливается из шпона, который разрезается на длинные стружки и ориентируется параллельно его длине, прежде чем сжимается в его окончательную форму. LSL также изготавливается из стружки, а не из шпона, хотя стружки короче и выровнены с меньшей точностью, чем PSL, и создается в виде заготовок, которые похожи на толстую версию ориентированно-стружечных плит . Заготовки PSL и LVL очень похожи, хотя их размеры различаются. Заготовки PSL могут достигать ширины 12 дюймов (300 мм) и длины 60 футов (18 м), в то время как LVL может достигать ширины 4 футов (1,2 м) и длины 80 футов (24 м). [1]