Прочность фанеры на прогиб. Фанера для пола – какая фанера лучше для устройства полов в доме

Фанера представляет собой многослойный строительный материал, который изготавливается из экологически чистого сырья - древесины. А именно, она изготавливается из древесного шпона. Такой шпон получается в результате лущения дерева. В таком случае бревно сначала распаривается, далее отправляется на специальный станок, предназначенный для лущения. После этого образовавшийся шпон выпрямляется, подвергается специальной обработке и отправляется в сушилку. Затем высушенный шпон подвергается процессу прессовки, после чего склеивается с использованием различных клеящих составов.

За счет многослойной структуры увеличиваются показатели качества изделия. Толщина и масса материала в таком случае небольшая. Для сравнения, прочность фанерного листа с определенной толщиной в несколько раз выше прочности цельного древесного материала. Это связано с тем, что склеивание шпона производится так, чтобы волокна каждого слоя располагались перпендикулярно относительно друг друга. Поэтому и прочность фанерной продукции значительно выше.

Номинальная толщина фанеры, мм	Слойность фанеры, не менее	Шлифованная фанера		Нешлифованная фанера
		Предельное отклонение, мм	Разнотолщинность	Предельное отклонение, мм	Разнотолщинность
Фанера 3 мм	3	+0,3/-0,4	0,6	+0,4/-0,3	0,6
Фанера 4 мм	3	+0,3/-0,5		+0,8/-0,4	1,0
Фанера 6 мм	5	+0,4/-0,5		+0,9/-0,4
Фанера 9 мм	7	+0,4/-0,6		+1,0/-0,5
Фанера 12 мм	9	+0,5/-0,7		+1,1/-0,6
Фанера 15 мм	11	+0,6/-0,8		+1,2/-0,7	1,5
Фанера 18 мм	13	+0,7/-0,9		+1,3/-0,8
Фанера 21 мм	15	+0,8/-1,0		+1,4/-0,9
Фанера 24 мм	17	+0,9/-1,1		+1,5/-1,0
Фанера 27 мм	19	+1,0/-1,2	1,0	+1,6/-1,1	2,0
Фанера 30 мм	21	+1,1/-1,3		+1,7/-1,2

Наименьшее количество слоев - три, то есть одни из них промежуточный, покрывается двумя лицевыми. Если же в изделии имеется большее число слоев, чаще всего это нечетное число. За счет нескольких дополнительных слоев увеличивается прочность, следовательно, качество материала, однако при этом несколько увеличивается толщина фанерной плиты и ее масса.

Длинa (шиpинa) лиcтoв фaнepы	Пpeдeльнoe oтклoнeниe
1200, 1220, 1250	+/- 3,0
1500, 1525, 1800, 1830	+/- 4,0
2100, 2135, 2440, 2500	+/- 4,0
2700, 2745, 3050, 3600, 3660	+/- 5,0

Фанера классифицируется по сорту, материалу, используемому в качестве сырья и по пропитке, то есть по клею, который используется для склеивания материала.

Характеристики сортов фанеры

Самым лучшим вариантом является элитный фанерный стройматериал - сорт Е. На поверхности такого покрытия нет никаких недостатков, которые обычно возникают из-за некачественного сырья.

Фанера первого сорта может иметь незначительные дефекты или мелкие трещины, однако в таком случае длина таких участков должна быть в пределах двух сантиметров.

Второй сорт присваивается материалу, имеющему определенные потеки клеящего состава или другие включения. При этом объем таких дефектов должен составлять не более двух процентов всей площади материала. Длина трещин или потеков должна составлять около 18-20 см.

1. Для третьего сорта характерно наличие черных точек, диаметр которых не превышает 0,5 см, причем количество таких недостатков должно быть в пределах 10 при рассматривании одного квадратного метра фанерной плиты.

Четвертый сорт характеризуется самым низким качеством. В таком случае допускаются червоточины, повреждения кромок листа, выпавшие сучки и т.д. Такой строительный материал используется для черновых работ чаще всего.

Материал для изготовления фанеры

В качестве сырья при производстве фанерного материала возможно применение как хвойных деревьев, таких как сосна, лиственница, так и лиственных представителей, к примеру, береза. Ценные порода, такие как дуб или кедр, используются очень редко - для создания декоративных изделий. Они характеризуются высоким качеством, однако имеют высокую стоимость.

Наименование показателя	Толщина, мм	Марка	Значение физико-механических показателей
		ФСФ, ФК
Влажность фанеры, %	3-30	ФК, ФСФ	5-10
Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев, МПА, не менее	7-30		25
Предел прочности при растяжении вдоль волокон, МПА, не менее	3-6,5		30
Твердость, МПа	9-30		20
Звукоизоляция, дБ	6,5-30		23,0
Биологическая стойкость, класс опасности	3-30		5fDa, St

Хвойные деревья считаются наиболее популярным сырьем, используемым для производства фанерных плит. Основная масса такой продукции на строительных рынках изготавливается именно из такого сырья. Такой тип фанерного листа в основном применяется при проведении черновых строительных работ, а также в помещениях, где важно использование экологически чистого материала.

Фанера хвойных пород древесины

Одним из наиболее важных преимуществ данного стройматериала, изготовленного на основе хвойной древесины является низкая стоимость. Благодаря этому фанеру можно использовать для сборки предметов мебели и различных других конструкций. Также фанерная продукция применяется для осуществления черновых работ, то есть в работе, где внешний вид материала не играет главную роль.

Большой плюс данного материала - это устойчивость к воздействию влаги. Это связано с тем, что хвойные материалы имеют в своей структуре множество природных смол, которые обеспечивают фанеру высокой стойкостью в отрицательному воздействию влаги. Причем для этого не требуется какая-либо дополнительная пропитка. Также такие смолы природного происхождения обладают антисептическими свойствами, то есть на такой поверхности не появится плесень и фанера не будет разрушаться от воздействия различных насекомых-вредителей.

Наряду с преимуществами у данного материала имеются и некоторые недостатки. Одним из них является невысокая прочность. По этой причине фанеру, изготовленную из хвойной древесины, не рекомендуется использовать для покрытия пола и других изделий, где основным показателем должна выступать прочность материала.

Избыточное содержание смол в таких изделиях также является минусом данного покрытия. При нагревании фанеры может начаться выделение этих смолянистых веществ, что в принципе неприемлемо.

Фанера из лиственных пород древесины

В таком случае чаще всего используется березовый шпон. Береза является наиболее часто используемым видом лиственных представителей. Фанера с использованием березы в качестве сырья, производится гораздо реже, но она характеризуется лучшими показателями качества и прочности, по сравнению с хвойными аналогами.

К достоинствам березовой фанеры относится прочность материала и устойчивость к износу. Благодаря этому такие фанерные листы можно использовать в различных строительных работах и в при создании каких-либо конструкций. Фанерные плиты, изготовленные из лиственных пород характеризуются высокими показателями износостойкости.

Недостатком материала на основе березы является высокая цена. По этой причине данный материал используется не так обширно, как хвойные аналоги.

Еще одним минусом такого материала является отсутствие природных смол. Березовый шпон не обладает устойчивостью к воздействию влаг, следовательно, требует специальной пропитки, которая делает продукцию экологически нечистым. Этого можно избежать только в том случае, если применяется альбуминоказеиновый клеящий состав. Но и такая обработка не способна увеличить влагостойкость фанерного листа.

Использование специальных пропиток и клеящих смесей также является своего рода недостатком при производстве изделий на основе лиственной древесины.

Чтобы соединить слои шпона в цельное покрытие, применяется клей, который в то же время является пропиткой. От составляющих такой пропитки зависит то, какие технические показатели в итоге получит готовый продукт. В зависимости от выбранного клеевого состава фанера делится на несколько видов.

Классификация фанеры по типу клея

При производстве фанеры ФБА применяется альбуминоказеиновая клеящая смесь, в основе которой содержатся природные компоненты. Следовательно, такая фанера будет экологически чистой, ее составляющие не будут наносить никакого вреда здоровью человека и не станет причиной возникновения аллергий. Благодаря этому, такой строительный материал можно использовать при отделке детской комнаты.

Но для данного изделия характерны и некоторые недостатки, такие как невысокая прочность и поглощение влаги. Даже пропитка в таком случае не придает фанере достаточную прочность. Так как устойчивость к износу в большей степени зависит от породы используемого дерева. Такой клей относится к водорастворимым, а это говорит о том, что такая фанерная плита сильно подвержена воздействию влажности.

Фанера ФСФ считается наиболее часто используемым видом в сфере строительства. В основе такого материала содержится фенолформальдегидный клеящий состав. С его помощью производится пропитка и склеивание волокон древесины. Такой клей делает материал более прочным и устойчивым к влаге. За счет этого область применения фенолформальдегидной фанеры довольно широка, начиная от простой обшивки мебели до применения ее в качестве напольного покрытия.

Такой вариант характеризуется оптимальной стоимостью. Недостатком такой фанеры является недостаточная экологичность. То есть если такой материал будет подвергаться нагреванию, начнет выделяться формальдегид, который отрицательно влияет на здоровье человека.

На строительных рынках существует еще один вид фанеры - ФБ. В данном случае клеем является бакелитовый лак. Такая продукция обладает высокой прочностью и превосходной устойчивостью к воздействию влаги. Минусом бакелитовой фанеры считается большой вес одного листа и довольно высокий показатель токсичности.

При строительстве или ремонте деревянного дома использовать металлические, а тем более железобетонные балки перекрытия как-то не в тему. Если дом деревянный то и балки перекрытия логично сделать деревянными. Вот только на глаз не определишь, какой брус можно использовать для балок перекрытия и какой делать пролет между балками. Для ответа на эти вопросы нужно точно знать расстояние между опорными стенами и хотя бы приблизительно нагрузку на перекрытие.

Понятно, что расстояния между стенами бывают разные, да и нагрузка на перекрытие тоже может быть очень разная, одно дело расчет перекрытия, если сверху будет нежилой чердак и совсем другое дело расчет перекрытия для помещения, в котором будут в дальнейшем делаться перегородки, стоять чугунная ванна, бронзовый унитаз и много чего еще. Поэтому учесть все возможные варианты и выложить все в виде простой и понятной таблицы практически невозможно, а вот рассчитать сечение деревянной балки перекрытия и подобрать толщину досок, пользуясь приведенным ниже примером, я думаю, будет не очень сложно:

ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ

Помещения бывают разные, чаще не квадратные. Наиболее рационально крепить балки перекрытия так, чтобы длина балок была минимальной. Например если размер помещения 4х6 м, то если использовать балки длиной 4 метра, то требуемое сечение для таких балок будет меньше, чем для балок длиной 6 м. В данном случае размеры 4 м и 6 м условны, они означают длину пролета балок а не длину самих балок. Балки, само собой, будут длинее на 30-60 см.

Теперь попробуем определиться с нагрузкой. Обычно перекрытия жилых зданий рассчитываются на распределенную нагрузку 400 кг/м². Считается, что для большинства расчетов такой нагрузки достаточно, а для расчета чердачного перекрытия хватит даже 200 кг/м². Поэтому дальнейший расчет будет проводиться для вышеуказанной нагрузки при расстоянии между стенами 4 метра.

Деревянную балку перекрытия можно рассматривать как балку на двух шарнирных опорах, в этом случае расчетная модель балки будет выглядеть так:

1. Вариант.

Если расстояние между балками будет 1 метр, то максимальный изгибающий момент:

М max = (q х l²) / 8 = 400х4²/8 = 800 кг·м или 80.000 кг·см

Теперь легко определить требуемый момент сопротивления деревянной балки

W треб = М max / R

где R - расчетное сопротивление древесины. В данном случае балка на двух шарнирных опорах работает на изгиб. Значение расчетного сопротивления можно определить по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12%

А если материал балки не сосна, то следует расчетное значение умножить на переходный коэффициент согласно следующей таблицы:

Переходные коэффициенты для других пород древесины
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Древесные породы	Коэффициент m n для расчетных сопротивлений
	растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон R p , R и, R с, R см	сжатию и смятию поперек волокон R с90 , R см90	скалыванию R ск
Хвойные
1. Лиственница, кроме европейской	1,2	1,2	1,0
2. Кедр сибирский, кроме кедра Красноярского края	0,9	0,9	0,9
3. Кедр Красноярского края	0,65	0,65	0,65
4. Пихта	0,8	0,8	0,8
Твердые лиственные
5. Дуб	1,3	2,0	1,3
6. Ясень, клен, граб	1,3	2,0	1,6
7. Акация	1,5	2,2	1,8
8. Береза, бук	1,1	1,6	1,3
9. Вяз, ильм	1,0	1,6	1,0
Мягкие лиственные
10. Ольха, липа, осина, тополь	0,8	1,0	0,8
Примечание: коэффициенты m n , указанные в таблице, для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности ≤25%), умножаются на коэффициент 0,85.

Для конструкций, в которых напряжения, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80 % суммарного напряжения от всех нагрузок, расчетное сопротивление следует дополнительно умножить на коэффициент m д = 0,8. (п.5.2.в СП 64.13330.2011)

А если Вы планируете срок службы Вашей конструкции более 50 лет, то полученное значение расчетного сопротивления следует умножить еще на один коэффициент, согласно следующей таблицы:

Коэффициенты срока службы для древесины
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Таким образом расчетное сопротивление балки может снизиться почти в два раза и соответственно сечение балки увеличится, но мы пока никаких дополнительных коэффициентов использовать не будем. Если будет использоваться древесина сосна 1 сорта, то

W треб = 80000 / 142,71 = 560,57 см³

Примечание: Расчетное сопротивление 14 МПа = 142,71 кгс/см². Впрочем для упрощения расчетов можно использовать и значение 140 большой ошибки в этом не будет, а будет небольшой запас по прочности.

Так как поперечное сечение бруса имеет простую прямоугольную форму, то момент сопротивления бруса определяется по формуле

W треб = b x h² / 6

где b - ширина бруса, h - высота бруса. Если поперечное сечение балки перекрытия будет непрямоугольным, а, например, круглым, овальным и др, т.е. в качестве балок Вы будете использовать лес-кругляк, тесаные бревна или что-то еще, то определить момент сопротивления для таких сечений можно по формулам, приведенным отдельно .

Попробуем определить необходимую высоту бруса при ширине 10 см. В этом случае

высота бруса должна быть не менее 18,34 см. т.е. можно использовать брус сечением 10х20 см. В этом случае потребуется 0,56 м³ древесины на 7 балок перекрытия.

Для примера, если Вы планируете, что ваша конструкция простоит более 100 лет и при этом более 80% нагрузки будет постоянная + длительная, то расчетное сопротивление для древесины того же класса составит 91,33 кгс/см² и тогда требуемый момент сопротивления увеличится до 876 см³ и высота бруса при этом должна быть не менее 22,92 см.

2 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 75 см, то максимальный изгибающий момент:

М max = (q х l²) / 8 = (400 х 0,75 х 4²) / 8 = 600 кг·м или 60000 кг·см

W треб = 60000 / 142,71 = 420,43 см³

а минимально допустимая высота бруса 15,88 см при ширине бруса 10 см, если использовать брус сечением 10х17,5 см, то на 9 балок перекрытия потребуется 0,63 м³ древесины.

3 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 50 см, то максимальный изгибающий момент:

М max = (q х l²) / 8 = (400 х 0,5 х 4²) / 8 = 400 кг·м или 40000 кг·см

тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки

W треб = 40000 / 100 = 280,3 см³

а минимально допустимая высота бруса 12,96 см при ширине балки 10 см, при использовании бруса сечением 10х15 см на 13 балок перекрытия потребуется 0,78 м³ древесины.

Как видно из расчетов, чем меньше расстояние между балками, тем больше может быть расход древесины на балки, но при этом чем меньше расстояние между балками, тем более тонкие доски или листовой материал можно использовать для настилки пола. И еще один важный момент - расчетное сопротивление древесины зависит от породы древесины и влажности древесины. Чем выше влажность, тем меньше расчетное сопротивление. В зависимости от породы древесины колебания расчетного сопротивления не очень большие.

Теперь проверим прогиб балки, рассчитанной по первому варианту. Большинство справочников предлагают определять величину прогиба при распределенной нагрузке и шарнирном опирании балки по следующей формуле:

f=(5ql 4)/(384EI)

- расстояние между несущими стенами;
E - модуль упругости. Для древесины не взирая на породы согласно п.5.3 СП 64.13330.2011; при расчете по предельным состояниям второй группы это значение обычно принимается равным 10000 МПа или 10х10 8 кгс/м² (10х10 4 кгс/см²) вдоль волокон и Е 90 = 400 МПа поперек волокон. Но в действительности значение модуля упругости даже для сосны еще колеблется от 7х10 8 до 11х10 8 кгс/м², в зависимости от влажности древесины и времени действия нагрузки. При длительном действии нагрузки, согласно п.5.4 СП 64.13330.201, при расчете по предельным состояниям первой группы по деформированной схеме нужно использовать коэффициент m дс = 0,75. Мы не будем определять прогиб для случая, когда временная нагрузка на балку длительная, балки перед установкой не обрабатываются глубокой пропиткой, препятствующей изменению влажности древесины и относительная влажность древесины может превысить 20%, в этом случае модуль упругости будет около 6х10 8 кгс/м², но значение это запомним.
I - момент инерции, для доски прямоугольного сечения.

I = (b x h³) / 12 = 10 х 20³ / 12 = 6666,67 см 4

f = (5 х 400 х 4 4) / (384 х 10 х 10 8 х 6666,67 х 10 -8) = 0,01999 м или 2,0 см.

СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) рекомендует рассчитывать деревянные конструкции так, чтобы для балок перекрытия прогиб не превышал 1/250 от длины пролета, т.е. допустимый максимальный прогиб 400/250=1,6 см. Это условие нами не выполнено. Далее следует подобрать такое сечение балки, прогиб которой устраивает или Вас или СНиП.

Если для балок перекрытия Вы будете использовать клееный брус LVL (Laminated Veneer Lumber), то расчетные сопротивления для такого бруса следует определять по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для клееных слоистых материалов
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Расчет на смятие опорных участков балки как правило не требуется. А вот расчет на прочность при действии касательных напряжений сделать не сложно и здесь. Максимальные касательные напряжения при выбранной расчетной схеме будут в поперечных сечениях на опорах балки, там, где изгибающий момент равен нулю. В этих сечениях значение поперечной силы будет равно опорной реакции и будет составлять:

Q = ql/2 = 400 x 4 / 2 = 800 кг

тогда значение максимальных касательных напряжений составит:

т = 1,5Q/F = 1,5 x 800 / 200 = 6 кг/см² < R cк = 18 кг/см² ,

где,
F - площадь поперечного сечения бруса сечением 10х20 см;
R cк - расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон, определяется по первой таблице.

Как видим, имеется трехкатный запас по прочности даже для бруса, имеющего максимальную высоту сечения.

Теперь рассчитаем какие доски выдержат расчетную нагрузку (принцип расчета точно такой же).

ПРИМЕР РАСЧЕТА НАПОЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

1 Вариант. Напольное покрытие из половых досок.

При расстоянии между балками 1 м максимальный изгибающий момент:

М max = (q х l²) / 8 = (400 х 1²) / 8 = 50 кг·м или 5000 кг·см

В данном случае расчетная схема для досок, как для однопролетной балки на шарнирных опорах принята весьма условно. Более правильно половые доски длиной от стены до стены, рассматривать, как многопролетную неразрезную балку. Однако в этом случае придется учитывать и количество пролетов и способ крепления досок к лагам. Если же на некоторых участках будут уложены доски между двумя лагами, то такие доски действительно следует рассматривать как однопролетные балки и для таких досок изгибающий момент будет максимальным. Именно это вариант мы и будем далее рассматривать. Требуемый момент сопротивления досок

W треб = 5000 / 130 = 38,46 см³

так как нагрузка у нас распределена по всему расчетному участку, то напольное покрытие из досок можно условно рассматривать как одну доску шириной 100 см, тогда минимально допустимая высота досок 1,52 см, при меньших пролетах требуемая высота доски будет еще меньше. Это означает что настилать пол можно стандартными половыми досками высотой 30-35 мм.

Но вместо дорогих половых досок можно использовать более дешевые листовые материалы, например, фанеру, ДСП, OSB.

2 Вариант. Напольное покрытие из фанеры.

Расчетное сопротивление фанеры можно определить по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для фанеры
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Так как фанера изготовлена из склеенных слоев древесины, то и расчетное сопротивление фанеры должно быть близким к расчетному сопротивлению древесины, но так как слои чередуются - один слой вдоль волокон, второй поперек, то общее расчетное сопротивление можно принимать как среднее арифметическое. Например для березовой фанеры марки ФСФ

R ф = (160 + 65) / 2 = 112,5 кгс/м²

тогда

W треб = 5000 / 112,5 = 44,44 см³

минимально допустимая толщина фанеры 1,63 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 18 мм и более при расстоянии между балками 1 м.

При расстоянии между балками 0,75 м значение изгибающего момента уменьшится

М max = (q х l²) / 8 = (400 х 0,75²) / 8 = 28,125 кг·м или 2812,5 кг·см

требуемый момент сопротивления фанеры

W треб = 2812,5 / 112,5 = 25 см³

минимально допустимая толщина фанеры 1,22 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 14 мм и более при расстоянии между балками 0,75 м.

При расстоянии между балками 0,5 м изгибающий момент составит

М max = (q х l²) / 8 = (400 х 0,5²) / 8 = 12,5 кг·м или 1250 кг·см

требуемый момент сопротивления фанеры

W треб = 1250 / 112,5 = 11,1 см³

минимально допустимая толщина фанеры 0,82 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 9,5 мм и более при расстоянии между балками 0,5 м. Однако, если рассчитать прогиб фанеры (подробно расчет не приводится), то прогиб составит около 6,5 мм, а это в 3 раза больше допустимого прогиба. При толщине фанеры 14 мм прогиб составит около 2,3 мм, что практически удовлетворяет требованиям СНиПа.

Общее примечание: вообще-то при расчете деревянных конструкций применяется куча всяких поправочных коэффициентов, но мы решили не усложнять приведенный расчет коэффициентами, достаточно того, что мы взяли максимально возможную нагрузку и кроме того при подборе сечения есть неплохой запас.

3 Вариант. Напольное покрытие из ДСП или OSB.

Вообще-то использовать ДСП или OSB в качестве напольного покрытия (пусть даже и чернового) по балкам перекрытия нежелательно, да и не предназначены эти листовые материалы для этого, слишком много у них недостатков. Расчетное сопротивление прессованных листовых материалов зависит от слишком большого количества факторов, поэтому какое значение расчетного сопротивления можно использовать при расчетах, Вам никто не скажет.

Тем не менее запретить использовать ДСП или OSB мы не можем, только добавим: толщина ДСП или OSB должна быть в 1,5-2 раза больше чем для фанеры. Полы с провалившимся ДСП приходилось ремонтировать неоднократно, да и сосед недавно выравнивавший деревянный пол плитами OSB, тоже жалуется на провалы, так что можете поверить на слово.

Примечание: на балки перекрытия могут сначала опираться лаги, а потом к лагам будут крепиться доски. В этом случае необходимо рассчитать дополнительно сечение лаг по вышеприведенному принципу.

Иногда клиенты спрашивают у нас: "А есть ли у вас в продаже фанера OSB?". И тогда мы вежливо объясняем, что это не совсем корректный термин. Существуют два разных древесно-плитных материала: фанера и OSB плита. Характеристики их в чем-то похожи, а в чем-то отличаются и наша задача выбрать подходящий материал в зависимости от требований, которые к нему предъявляются. Прежде, чем ответить на вопрос "что лучше: фанера или OSB?", необходимо определиться с большим числом параметров, которые влияют на выбор одного или второго материала. Сразу хочется отметить, что существует четыре типа плит OSB, которые отличаются своими параметрами, сферами применения и стоимостью. Мы будем сравнивать с фанерой , которая наиболее распространена на российском рынке строительных материалов.

Мы постараемся объективно оценить и сравнить разные показатели для того, чтобы покупатель смог выбрать из двух материалов наиболее подходящий.

Прочность.

Многие фирмы, занимающиеся продажей OSB, в своей рекламе немного лукавят, заявляя о том, что плиты OSB обладают одинаковыми показателями по прочности с фанерой. Мягко говоря, это не совсем так. Если мы посмотрим на ГОСТ 3916.1-96 для фанеры, то увидим, что предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев у фанеры должен быть не менее:

Березовая фанера ФСФ - 60 МПа (или Н/мм2), березовая фанера ФК - 55МПа, хвойная фанера ФСФ - 40Мпа, хвойная фанера ФК - 35МПа.

Самое большое значение предела прочности при изгибе OSB вдоль волокон внешнего слоя составляет 22МПа.

Таким образом, даже хвойная фанера превосходит OSB-3 плиту по прочности.

Влагостойкость.

Влагостойкость будем сравнивать по такому показателю, как разбухание по толщине после погружения в воду.

Разбухание по толщине при погружении в воду.
ТЕСТ ТДВ EN-317	OSB-3 (Эггер)	Фанера ФСФ хвойная (Пермский фанерный комбинат)
в течении 24 часов (%)
в течении 30 суток (%)

Стоимость.

Идея выпуска на рынок OSB плит заключалась в том, чтобы найти более дешевую и не сильно уступающую по характеристикам альтернативу строительной фанере. В США, Канаде и странах Европы эта идея находит свое воплощение. В России пока не налажено производство плит OSB, а импортная продукция из-за таможенных и логистических издержек зачастую стоит больше, чем фанера. По логике вещей, имея более низкую себестоимость OSB должна стоить дешевле фанеры, но в России этот принцип пока нарушается.

Фанера - древесный материал, состоящий из склеенных между собой листов лущеного шпона. Фанера формируется из нескольких листов шпона при взаимно перпендикулярном расположении волокон древесины в смежных листах. Также выпускается однонаправленная фанера, при производстве которой слои шпона располагаются в одном направлении. Количество слоёв фанеры может колебаться от 3 до 23.

При конструировании фанеры соблюдают следующие правила:

• лист фанеры должен быть симметричным относительно среднего слоя
• число слоёв шпона в фанере обычно нечетное.

Толщина шпона, применяемого для наружных слоев фанеры, не превышает 3,5 мм, а внутренних слоев - 4 мм.
Специальные свойства фанеры придают за счет использования различных смол и лаков.

По водостойкости различают три вида фанеры:

1. ФК – фанера склеивается карбамидной смолой. Используется внутри помещений.
2. ФСФ - фанера склеивается фенольной смолой. Используется как внутри помещений так и снаружи.
3. ФБ – бакелизированная фанера – пропитывается бакелитовым лаком, после чего склеивается. Используется в тропическом климате, агрессивных средах и морской воде.

По степени механической обработки поверхности фанеру подразделяют на:

• НШ - нешлифованную;
• Ш1 - шлифованную с одной стороны;
• Ш2 - шлифованную с двух сторон.

Фанера так же подразделяется по видам древесины, из которой она изготовлена: фанера березовая, хвойная и комбинированная. Фанера считается сделанной из той породы, из которой сделаны её наружные слои.

	Высокие физико-механические свойства березы в сочетании с многослойной структурой обеспечивают необычную прочность фанеры. Немаловажны такие свойства, как теплые оттенки и красивая структура древесины.
	Данный вид фанеры производится в основном из сосны, свойства которой обеспечивают не только привлекательный и гармоничный вид, но и отличные показатели прочности при невысоком весе, что успешно используется в домостроении.
	Привлекательный внешний вид наряду с привлекательной ценой (за счет чередования слоев из хвойного и березового шпона) делают целесообразным использования фанеры в мебельном производстве, внутренней отделке помещений и спортивных залов, оформлении конструкционных решений.
	Ламинированная поверхность плиты создает высокую устойчивость к различным природным и химическим условиям, что делает ламинированную фанеру незаменимой при производстве (формы многоразовой бетонной опалубки, обшивка и полы автофургонов и т.д.)

Для всех видов фанеры обязательно указание класса эмиссии свободного формальдегида Е1 и Е2 (соответственно до 10 или от 10 до 30 мг/100г сухого продукта).

Качество фанеры оценивается также по пределам прочности при скалывании, статическом изгибе, растяжении образцов, содержанию влаги, наличию, структуре, цвету сучков, наличию дефектов.

По толщине фанерные листы (плиты) выпускаются от 4 до 40 мм.

Сортность фанеры определяется количеством сучков на 1 кв.м поверхности наружного листа и обозначается римскими цифрами от I до IV или латинскими буквами «А», «В», «С» и их сочетаниями.

	Сорт I - практически без дефектов, допускается лишь несколько здоровых сросшихся сучков диаметром до 8мм и незначительные коричневые прожилки.
	Сорт II - допускается починка поверхности листа. Сучки и открытые дефекты заделываются вставками из шпона. Покрывается различными отделочными материалами и красками.
	Сорт III - этот сорт включает листы фанеры, отбракованные от сорта II(ВВ). Предназначается для изготовления конструкций, скрытых от внешнего обзора, различной специальной тары и упаковки.
	Сорт IV - допускаются все производственные дефекты. Сучки допускаются в неограниченном количестве, гарантируется только хорошая склейка. Используется для изготовления прочной тары и упаковки.

Физико-механические показатели

Стандартный размер фанеры: 1525х1525 мм
Размеры, мм (дюймы): 1525x1525 (60x60), 1525x1270 (60x50), 1270x1525 (50x60), 1270x1270 (50x50), 1525x1475 (60x58), 1475x1525 (58x60), 1475x1475 (58x58), 1830x1525 (72x66), 1830x1475 (72x58), 1830x1270 (72x50).

Марка: ФК, ФСФ
Толщина, мм: 3; 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12; 15; 18; 21; 24; 27; 30.
Стандартный размер: 1250(1220)x2500(2440), 1525x3050 мм
Размеры, мм: 1250x2500, 1220x2440, 2500x1250, 2440x1220, 1525x3050.

Марка: ФСФ Толщина, мм: 4,0; 6,5; 9; 10; 12; 15; 18; 21; 24; 27; 28; 30; 35; 40.

Фанера неспроста считается популярным строительным материалом. Она обладает эстетическими характеристиками, а после обработки становится прочной, упругой и устойчивой к влаге. Это дает возможность существенно расширить сферу её применения. Когда речь идет о способности этого материала сопротивляться деформациям, то в этом случае качество товара определяет два основных критерия - прочность фанеры на разрыв, а также фанера прочность на изгиб.

Безусловно, определение прочностных характеристик фанерных листов - целый процесс, в котором стоит рассматривать множество нюансов. Здесь учитывается порода дерева, состояние сырья, содержание влаги, технология обработки и другие критерии:

• ударная вязкость - способность поглощать работу при ударе без каких-либо разрушений;
• износоустойчивость - степень разрушения материала при регулярном воздействии на его поверхность. Опыт показал, что влажная древесина изнашивается намного быстрее, чем сухая;
• способность удерживать металлические крепления - важное свойство. Дело в том, что установка крепежного элемента способна запустить процессы деформации. Так, если материал недостаточно прочный, то при забивании гвоздя или вкручивании самореза возникает риск, что фанерный лист даст трещину;
• деформативность - появление деформаций неизбежно при воздействии нагрузок.

В целом фанера - это уникальный стройматериал. Его секрет заключается в технологии укладывания шпона. Последнее представляет собой тонкий слой древесины, срезанного со ствола дерева. Это не самое прочное сырье. Для устранения этого недостатка, его укладывают так, чтобы волокна находились во взаимно перпендикулярных направлениях. Обычно минимальное число таких слоев - 3, а вот максимальное количество в теории может быть неограниченным, хотя на практике редко встречается больше 30.

Прочность фанеры различных марок и толщин

Однако правильность укладывания волокон - не самый главный секрет прочности этого материала. Ведь фанера только частично состоит из дерева, а все остальное представлено клеевым составом, который используют для скрепления каждого слоя. Для этого используются разные вещества:

• мочевиноформальдегид - смесь карбамидных смол с небольшим количеством формальдегида. Обычно этот состав применяют во время производства товаров марки ФК - экологически чистый и безопасный продукт. Он обладает незаурядными характеристиками в плане прочности, но хорошо справляется с внутренними отделочными работами;
• фенолформальдегид - здесь главную опасность несет вещество под названием фенол, который является токсичным для человека. Зато он хорошо отталкивает влагу, поэтому используется для производства ФСФ - достаточно прочного и надежного стройматериала;
• меламиноформальдегид - безопасное вещество, используемое доя изготовления марки ФКМ. Единственный недостаток продукта - высокая стоимость;
• бакелитовые смолы - дают возможность создавать высокопрочные изделия, с которыми не может сравниться ни одна древесина. Но если уровень гибкости имеет для вас значение, то посредством такой обработки она фактически полностью теряется.

Если вас интересует прочность материала, то при изучении технических характеристик, обратите внимание на показатель плотности. В среднем это значение колеблется в пределах 550-750 кг/м³. Для сравнения плотность бакелитовой фанеры составляет 1200 кг/м³.

Толщина стройматериала тоже имеет значение. Разумеется, что прочность фанеры 10 мм будет ниже, чем у листов с толщиной 12 мм . Эти особенности тоже нужно учитывать.

Как самому рассчитать прочность фанеры?

Учитывать прочность фанеры необходимо при обустройстве кровли, строительстве несущей конструкции, во время изготовления мебели (стеллажа, шкафа и т. д.) или укладки напольного покрытия. Это поможет определить какую нагрузку она сможет выдержать и подобрать подходящие материалы.

Произвести необходимые вычисления вам помогут специальные онлайн-калькуляторы, еще можете обратиться за помощью к специалисту или произвести расчет прочности фанеры самостоятельно, чтобы убедиться в правильности своего выбора.

Для этого используют формулу определения прогиба фанерного листа, которая выглядит следующим образом:

f = k1ql4/(Eh3), где:

• k1 - расчетный коэффициент;
• Е - модуль упругости древесины;
• h - толщина фанерного листа;
• l - длина;
• q - значение плоской нагрузки.

На первый взгляд формула кажется простой, но мы советуем быть внимательными в расчетах и несколько раз перепроверить полученный результат. Данные для расчетов вы сможете найти в интернете.