Деревянные клееные конструкции и сборные дома

   В строительстве используют клееные конструкции двух видов: несущие и ограждающие. Несущие конструкции являются многослойными, т.е. склеенными из слоев древесины. Иногда их усиливают путем вклеивания металлической или пластмассовой арматуры.

   Толщина клеевого шва колеблется в пределах 0,1-0,8 мм. Максимальная прочность обеспечивается при толщине клеевой прослойки 0,1-0,2мм. Пакет склеенных досок загружается в пресс и запрессовываются. Для склеивания древесины наилучшими являются резорциновые, фенольные, карбомидные и поливинилацетатные клеи. Полимер, образующий основы клея, может быть термореактивным или термопластичным и отверждается под влиянием нагревания, удаления растворителя или действия отвердителя.

   К несущим конструкциям относят плоские конструкции – балки, арки, рамы, фермы, панели и пространственные – оболочки, купола и т.п.

   Балки – наиболее простой тип конструкций; процесс изготовления их может быть максимально механизирован. Клееные балки имеют различные очертания и формы поперечного сечения. Высота сечения назначается не менее 1/15 пролета.

   Арки – это один из наиболее распространенных видов клееных несущих конструкций. Широкое распространение в нашей стране при строительстве производственных сельских зданий получили треугольные арки пролетом 12 и 18м, состоящие из клееных прямолинейных верхних поясов и металлические затяжки. Стрельчатые арки широко применяют для строительства складов минеральных удобрений, расположенных в местах добычи калийных солей (пролетом 45мм) и в местах их применения (пролетом 18 и 24м). Арочные конструкции применяют также в зрелищных и спортивных зданиях и сооружениях.

  Рамные конструкции могут иметь различное очертание. Чаще всего их используют в однопролетных зданиях. Рамы состоят из стойки и ригеля чаще всего сплошного прямоугольного, реже двутаврового или коробчатого сечения. Высоты сечения изменяют в соответствии с эпюрой изгибающих моментов; она достигает максимума в месте перехода от стойки к ригелю. Этот переход осуществляется плавно или по ломаной линии. В первом случае стойку и ригель изготовляют совместно путем изгиба многослойного пакета в процессе запрессовки (гнутоклееные рамы); во втором – отдельно и затем соединяют при помощи зубчатых или иных соединений.

   Фермы с элементами из клееной древесины нашли несколько меньшее распространение в строительстве, чем арки и рамы, что объясняется большой трудоемкостью производства этих конструкций. Наиболее распространены треугольные фермы двускатные односкатные, а также фермы с параллельными поясами и раскосно-стоечной или раскосной решетками.

   Металлодеревянные треугольные фермы состоят из двух шпренгельных элементов, шарнирно соединенных в коньковом узле. Конструктивное решение опорных узлов позволяет применять фермы под любые нагрузки, что значительно расширяет их область применения. Трудоемкость узлов ферм снижается.

   Плоские клееные деревянные конструкции способы перекрывать значительные по размерами пролеты.

   В качестве ограждающих конструкций массового применения изготовляют панели размером 3,0х1,5м с обшивками из фанеры. Разработаны также плоские панели стен и покрытий размером 6,0х1,5м. В качестве продольных ребер в таких панелях используют клееные многослойные элементы, в том числе с фанерной волнистой стенкой, гнутые фанерные швеллеры и др.

   К клееным можно отнести трехслойные панели с обшивками из фанеры древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит и средним слоем из пенопласта, вспениваемого непосредственно в полости панели. Для увеличения несущей способности панели имеют деревянный каркас. Обшивки соединены со средним слоем при помощи клеев. Эти панели используют в качестве перегородок и стеновых панелей многоэтажных и сборно-разборных домов. Панели указанного типа отличаются небольшой плотностью, малой теплопроводностью, достаточной долговечностью.

   Широкое распространение нашли панели размером 3х1,5 и 6х1,5м, состоящие из деревянного каркаса, к которому шурупами крепят обшивки (у стеновых панелей с двух сторон, у плит покрытий с одной) из плоских асбестоцементных листов. Хотя эти конструкции нельзя отнести к клееным, часто их изготовление осуществляется на предприятиях клееным деревянных конструкций (КДК). Это объясняется тем, что элементы каркас панелей выполняют клееными, используя склеивание по длине на зубчатом соединении, реже – склеивание по ширине.

   Обширную группу пространственных конструкций составляют своды и купола. Геометрическая форма большинства этих конструкций образована поверхностью вращения вокруг горизонтальной оси (цилиндрические своды и оболочки) и вокруг горизонтальной и вертикальной осей (сферические купола).

   Цилиндрические своды могут быть распорными, опирающимися на продольные стены или по контуру, и безраспорными, опирающимися на торцевые стены, столбы и диафрагмы. Пересечением цилиндрических сводов образуются крестовые своды – безраспорные конструкции, опирающиеся, как правило, на колонны, и сомкнутые своды – квадратные или шестиугольные в плане, опирающиеся преимущественно по периметру.

   По конструктивному исполнению своды и купола подразделяются на сплошные тонкостенные, образуемые слоями досок или фанеры, ребристые, опирающиеся на арки, и кружально-сетчатые, собираемые из стандартных косяков. Применение косяков и других сборных элементов позволяет в большой степени индустриализовать изготовление пространственных конструкций.

   Особую группу составляют купола, образуемые опиранием в замке трехшарнирных арок и рам, опирающихся непосредственно на фундаменты или стены. Такие конструкции, пространственные по форме, рассчитывают как плоские. В последнее время получили распространение конструкции пространственных покрытий двоякой кривизны с поверхностью параболоида, эллипсоида, гиперболоида, гиперболического параболоида. Создание таких конструкций стало возможным благодаря усовершенствованным способам склеивания древесины.

   Деревянные конструкции хорошо переносят целый ряд агрессивных воздействий, под влиянием которых другие материалы разрушаются весьма интенсивно. Их применение обеспечивает экономию стали и бетона, так как отпадает необходимость в частых ремонтах для борьбы с последствиями коррозии. Особенно эффективно примене в таких случаях клееных деревянных конструкций. В отечественной промышленности строительных материалов разработаны технологические линии по производству различных конструкций из клееной древесины.

   Клееные деревянные конструкции в определенных условиях экономичнее железобетонных по стоимости на 19-34%, по капитальным вложениям в базу стройиндустрии на 24-45%, по приведенным затратам на 10-30%.

   Деревянные конструкции могут быть использованы при строительстве предприятий по производству серной кислоты, в целях, связанных с производством свинца, меди, цинка, а также складов минеральных удобрений и др. С использованием древесины целесообразно строить и целый ряд инженерных сооружений (транспортные галереи, градирни, вентиляционные башни), где прочие материалы в результате агрессивного воздействия производственной среды быстро коррозируют и выходят из строя.

   Сборные дома – дома заводского изготовления выпускают брусковые, каркасно-щитовые и каркасно-обшивные. Для каркасно-щитового дома каркас заполняют из фибролита или облицованы, например, асбоцементными цветными плитами. В каркасно-обшивном доме каркас собирают из брусьев (вертикальных стоек, нижней и верхней обвязки). Каркас обшивают снаружи и внутри обрезными досками, пространство между которыми заполняют теплоизоляционными материалами. Балки пола и стропила, выполняемые из досок толщиной 50мм, дополнительно укрепляют каркас. Дома заводского изготовления выпускаю одно- и двухэтажными; их собирают на строительной площадке из готовых элементов.

Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: manager@tse-expert.ru