Современное состояние и области применения деревянных конструкций

В послевоенные годы развитие народного хозяйства потребова­ло дальнейшей индустриализации строительства. Этому требова» нию в наибольшей мере отвечали конструкции заводского изго­товления. Поэтому главной чертой, характеризующей прогресс в области деревянных конструкций в СССР и за рубежом, является ориентация на клееные деревянные конструкции.

Развитие и распространение клееных деревянных конструкций неразрывно связано с успехами в производстве синтетических: полимерных материалов, поскольку клеи на их основе являются наилучшими для склеивания древесины.

На первых этапах для склеивания использовали клеи, в основе которых лежали вещества животного происхождения. К ним от­носятся мездровый (столярный), казеиновый и казеиноцементный клеи. Главным недостатком этих клеев является их невысокая во­достойкость, которая для двух первых видов клея проявляется да­же при кратковременном увлажнении. В последние годы эти клеи для конструкций не применяются.

Клееные деревянные конструкции используют преимущественно в следующих областях строительства: сельскохозяйственные, жи­вотноводческие и складские постройки, общественные здания и со­оружения (спортзалы, бассейны, стадионы и пр.), одноэтажные жилые здания, сборно-разборные здания и автодорожные мосты. С учетом требований противопожарных норм их применяют также для производственных зданий, в особенности для складов и зда­ний с химически агрессивной средой, применение металла и же­лезобетона в которых связано с большими затратами на их ан­тикоррозионную защиту.

Разработка и применение клееных несущих и ограждающих конструкций в СССР началась в 50-е годы. За участие в этой ра­боте Л. С. Белозеровой, А. Б. Губенко и Г. Г. Карлсену была при­суждена государственная премия.

Разнообразен ассортимент клееных деревянных конструкций, применяемый в практике зарубежного строительства (США, ФРГ, ЧССР, Финляндия, Швеция, Канада, Франция и др.). Этот опыт представляет значительный интерес и может быть использован в отечественном строительстве.

Наиболее распространенными несущими деревянными конструк­циями являются балки, арки, рамы, фермы, а также оболочки.

В современном строительстве применяются балки, склеенные из досок, уложенных плашмя (дощатоклееные балки), и балки с дощатыми поясами и фанерной стенкой (клеефанерные балки). Дощатоклееные балки изготовляют постоянного и переменного сечения пролетом от 10 до 30 и даже до 40 м. Применяют также балки криволинейного очертания. Из клеефанерных балок наибо­лее индустриальными оказались балки с волнистой фанерной стенкой, применяемые для пролетов до 14—17 м.

В послевоенные годы в СССР и за рубежом начали применять дощатоклееные балки, армированные стальной арматурой, вклеи­ваемой синтетическими клеями.

Дощатоклееные арки и рамы используют для покрытия зданий пролетом от 20 до 60 и в отдельных случаях до 100 м. Сечения этих конструкций выполняют, как правило, сплошными прямо­угольными, иногда переменной высоты.

В СССР дощатоклееные и клеефанерные трехшарнирные рамы пролетом 18—24 м, а также трехшарнирные арки с прямолиней­ными дощатоклееными поясами и стальной затяжкой пролетом до 24 м используют для покрытия сельскохозяйственных зданий. Для покрытия складов удобрений применяют опирающиеся на фунда­менты трехшарнирные стрельчатые арки пролетом до 50 м (рис. 1.5). Арки и рамы находят также применение в зданиях общест­венного назначения: спортзалах, рынках, выставочных зданиях и т. п..

Фермы из клееных элементов могут использоваться в покрыти­ях пролетов от 15 до 30, а иногда и до 70 м. В СССР были возве­дены здания, в которых применялись клееные фермы 'с верхним поясом из криволинейных (сегментная ферма) и прямолинейных (односкатная и двускатная фермы) элементов пролетом до 24 м.

За рубежом для покрытия небольших пролетов применяют до­щатые фермы разнообразных схем пролетом до 20 м. Узловое сое­динение в этих фермах осуществляется с помощью стальных нак­ладок «ГЭНГ-НЕИЛ» с выштампованными зубьями (рис. 1.6), ко­торые запрессовываются в древесину гидравлическим прессом.

Деревянные оболочки в виде куполов сводов, гиперболоидов на­ходят применение для покрытия главным образом общественных зданий. Ребра, бортовые элементы и другие части конструкций,

требующие больших поперечных сечений, выполняют клееными,; ^; а поле оболочки — многослойным из досок или из фанеры.

Современные ограждающие конструкции — это прежде всего клееные панели заводского изготовления с одной или двумя обшив­ками из водостойкой фанеры. Их применяют для стен и покрытий производственных и сборных жилых зданий. Конструкции построечного изготовления из бревен, брусьев и досок, в которых, применяют гвоздевые, болтовые и другие соединения,..

также находят применение в современном строительст­ве для временных и вспомо-, гательных зданий и некото­рых сельскохозяйственных построек. Однако и здесь заметно внедрение сборно-разборных конструкций из элементов заводского изго­товления для временных зданий и нарастание доли индустриальных конструк­ций в капитальном сельском строительстве.

Прогресс в развитии со­временных деревянных (прежде всего клееных) конструкций проявляется в следующем: 1) повышении качества и производительно-: сти труда за счет заводского • изготовления конструкций и использования сборных эле­ментов на монтаже; 2) стан- • дартизации конструкций, требований к ним и методи­ки оценки их качества; 3) унификации, позволяющей использовать одни и те же изделия, элементы и детали, а также одинаковые тех­нологические процессы для получения более широкой номенклату- • ры конструкций; 4) использовании элементов большой длины и большого поперечного сечения (существенно превышающих разме­ры стандартных лесоматериалов); это позволяет перекрывать про­леты значительной величины (до 80—100 м) конструкциями срав­нительно небольшой массы; 5) внедрении конструкций на основе листовых материалов и использовании конструкций рациональных форм и сечений; 6) применении в сочетании с древесиной других конструкционных материалов (металлов, пластмасс); 7) увеличении надежности, огнестойкости и долговечности конструкций за счет усовершенствования технологии и методов контроля, а также за счет повышения био- и огнестойкости древесины; 8) рациональ-

7-2/w

Рис. 1.6. Ферма из досок с узловыми соединениями на гвоздевых пластин­ках «ГЭНГ-НЭИЛ»:

/ — стальная пластина с выштампованными гвоздями

ном использовании отходов лесоматериалов и низкосортной древе­сины; 9) дальнейшем совершенствовании неклееных конструкций из брусьев и досок (технология изготовления стыков).