История деревянного зодчества на Руси отсчитывает свое начало еще со времен древних славян, интерес к этой теме не утихает и сегодня.
Деревянные конструкции
В России за прошедшие столетия накоплен колоссальный опыт применения дерева для возведения различных зданий и сооружений. Согласно оценкам историков, своего высшего развития деревянное зодчество достигло в районе Русского Севера в 15-18 века, именно здесь дольше всего сохранялись его многовековые традиции. Сегодня большая часть этого наследия утрачена или находиться в плачевном состоянии. В архитектурных заповедниках бережно охраняют от разрушений те крупицы деревянной архитектуры, которые удалось сохранить до сегодняшнего дня.
Дерево — это традиционный материал для загородного строительства, из него строятся как каркасные дома, так и традиционные срубы. Дерево легко подвергается обработке, поэтому из него можно создать практически любые формы.
Сегодня дерево используются в следующем виде:
- клееный брус или КДК;
- оцилиндрованное бревно;
- профилированный брус;
- сэндвич-панели.
Профилированный брус – это строительный материал, который изготавливается из массива дерева и имеет точные параметры. За счет заводской обработки такой брус имеет шип и паз, благодаря которым отдельные элементы легко собрать в единую конструкцию. Основные размеры бруса 140 на 90 мм, 140 на 140 мм и 140 на 190 мм. Как правило профилированный брус изготавливают из кедра, сосны, ели или лиственницы.
Из дерева изготавливаются большепролетные конструкции, несущие балки, ограждающие конструкции, панели, стойки. Наиболее часто сегодня используют клееные деревянные конструкции, они изготавливаются из сухого пиломатериала и не подвержены изменениями. За счет пропиток они долгое время сопротивляются открытому горению. Помимо пропиток используются и антисептики, которые повышают устойчивость к насекомым и гниению.
Любое дерево очень восприимчиво к излишней влажности в помещении, поэтому вопрос вентиляции очень важен для любого проекта из древесины. Излишки влаги рано или поздно приведут к плесени даже при качественной обработке дерева.
Рисунок 1. Примеры применения деревянных конструкций. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Влажность древесины, которая используется при строительстве, нормируется. Для клееных конструкций допускается влажность не более 15 %. Для не клееных конструкций влажность не должна превышать 20 %, такую древесину можно применять для общественны, жилых и складских объектов. При влажности древесины более 20 и менее 25 процентов ее допускается использовать для возведения животноводческих объектов, временных зданий. Такая древесина даст самую большую усадку и деформации.
Расчет деревянных конструкций
Деревянные конструкции, так же как и металлические или железобетонные, рассчитываются поэлементно на основании выбранной конструктивной схемы по двум группам предельных состояний (потеря прочности или устойчивости и деформации). Базовым документом при ведении расчетов является СП 64.13330.2017.
Основные расчеты включают:
- расчет центрально-растянутого элемента;
- расчет центрально-сжатого элемента;
- расчет изгибаемых элементов;
- расчет соединений элементов деревянных конструкций, лобовых и конструктивных врубок;
- расчет соединений элементов деревянных конструкций, нагельные соединения;
- расчет составных стоек;
- расчет составных балок.
Рассчитываться могут балки, прогоны, настилы, фермы, арки, своды и рамы.
Рисунок 2. Проверка прочности деревянных конструкций по нормальным напряжениям. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
При выполнении расчетов необходимо оценить расчетное сопротивление древесины и коэффициент условий работы.
Сегодня деревянные конструкции применяются во многих общественных зданиях, хотя еще недавно это казалось невозможным из-за жестких требований пожарных регламентов. Но современные антипирены позволяют добиться нужных характеристик материала и создать безопасные объекты. Клееные деревянные конструкции могут иметь различную форму, что позволяет разнообразить как интерьерные, так и объемно-планировочные решения. Уникальные объекты, в которых красота дерева почеркнута изящной и летящей формой появляются все чаще.
Интерес к дереву как к материалу обоснован и с точки зрения устойчивого развития и ориентиров на уменьшение вреда для окружающей среды. Дерево относится к возобновляемым материалам, при правильной утилизации строительные отходы разлагаются в течение 10 лет.
