В последнее время мы все чаще и чаще наблюдаем возврат к традиционным ценностям. Не обошел такой тренд и архитектуру — древесина отвоевывают нишу, прочно занятую железобетоном с середины 50-х годов прошлого века.
На сегодняшний день в строительстве практически не используется не обработанная древесина — на смену ей пришла клееная древесина, обработанная высокотехнологичными методами с применением станков с ЧПУ (числовое программное управление), сохраняющими ее экологические свойства.
Клееные деревянные конструкции — это высокоэффективная технология, позволяющая создавать большепролетные конструкции до 60 м в длину, 1 м в ширину и 2,2 м в высоту, уменьшать затраты и сроки строительства, а главное — позволяющая использовать оригинальные архитектурно-дизайнерские решения.
Существует несколько видов клееной древесины, имеющих разное назначение и свойства:
- Большепролетные клееные деревянные конструкции (предназначены для создания балок и опор);
- Перекрестно клееные деревянные панели (предназначены для создания несущих стен и перекрытий);
- Клееный брус (предназначен для постройки домов, бань и коттеджей).
Большинству привычно думать, что сталь и железобетон современные, практичные и самые прочные строительные материалы, но, оказывается, клееные деревянные конструкции и панели ничуть не уступают им, а во многом даже превосходят.
Например, при пожаре одной и той же степени стальные балки разрушаются из-за плавления железа, клееные деревянные балки выдерживают натиск огня, удерживают конструкцию и обгорают только снаружи за то же самое время, сохраняя, таким образом, большую несущую способность во время пожара и, таким образом, предоставляя дополнительное время для эвакуации из здания.
Еще одна интересная особенность древесины — она обладает большим сопротивлением химическому воздействию и не вступает в химические реакции с хранимыми веществами (в отличие от железа) — поэтому все чаще и чаще используется при строительстве складов химических реагентов, удобрений и в других агрессивных средах. Это позволяет увеличить в несколько раз сроки использования таких зданий, чем у традиционно используемых в России.
В бассейнах тоже зачастую используют клееные деревянные конструкции, которые оказываются значительно более практичными во влажном помещении, чем железобетонные балки и перекрытия.
Клееные деревянные конструкции обладают большей несущей способностью и меньшим весом по сравнению с железобетонными аналогами — это позволяет использовать их там, где железобетон становится катастрофически невыгоден — при строительстве пролетов более 9 метров. В этом случае экономия составляет до 30-40%!
Деревянные клееные конструкции
... Клееные конструкции широко используются в мостостроении. Отличительными особенностями подобных конструкций являются долговечность и простота в монтаже. Широкое применение клееные деревянные конструкции получили и в индивидуальном жилищном строительстве. Древесина ... подобных конструкциях деревянную клееную балку. По сравнению с конструкциями из железобетона и металла, клееные деревянные конструкции ...
Добавьте сюда экологичность — ведь каждый использованный для строительства кубометр древесины сокращает выбросы углекислого газа в атмосферу в среднем на 1,1 т. Если эту цифру прибавить к 0,9 т СО2, которые сохраняются в древесине, то с каждым кубометром древесины будет уменьшен выброс СО2 в атмосферу в целом на 2 т!
Что же получается? Оказывается натуральная древесина, обработанная современными высокотехнологичными методами, превосходит по своим свойствам железобетон? И это действительно так! Но это еще не всё…
Большепролетные клееные деревянные конструкции позволяют создавать действительно оригинальные архитектурные проекты
Такие проекты обладают не только незаурядным внешним видом, но и монументальностью.
В Европе уже более 50 лет строят выставочные комплексы, библиотеки, цирки, спортивные сооружения, складские комплексы с использованием таких конструкций, а в последние годы к Европе стала подтягиваться и Россия, и бывшее постсоветское пространство — Украина, Казахстан. И обусловлено это не только возможностью использовать большие размеры и разнообразные формы, но и ценой.
Так насколько выгодно использовать клееные деревянные конструкции?
Привлекательность цен на большепролетные конструкции начинается при проектировании и строительстве пролетов более 9 м — тогда стоимость большепролетной деревянной клееной балки становится на 30-40% ниже, чем стальной.
История
Краткая история применения КДК в нашей стране довольно противоречива и характеризуется подъемами и спадами. Одиночные примеры использования клееных конструкций из пиломатериалов на казеиновом клее относятся к началу 30-х годов прошлого века. В опытном порядке незначительное количество объектов из КДК было построено в начале 50-х. В развитие КДК большой вклад внесли известные ученые Г. Г. Карлсен, А. Б. Губенко, А. С. Белозерова, М. Е. Коган, Н. Д. Поспелов, Ю. И. Никифоров и другие. Однако из-за отсутствия качественных синтетических водостойких клеев, несовершенства технологии и по другим причинам КДК в те годы не получили широкого распространения.
В середине 70-х под влиянием объективных факторов (увеличение объемов рассредоточенного сельского строительства, развитие малоэтажного домостроения, возрастание числа объектов с химически агрессивной средой по отношению к железобетону и стали) применение КДК в строительстве расширилось. Было построено несколько специализированных предприятий по их выпуску, оснащенных комплектным импортным оборудованием (в системе Минсельстроя СССР, в городах Нелидово и Гомеле), мощностью 5-10 тыс. м3 конструкций в год.
Всего в 1970-80-х годах работало более 20 деревообрабатывающих комбинатов, на которых было организовано производство КДК. Выпуск несущих КДК составлял примерно 60-70 тыс. м3 в год.
В целом КДК в России используются в основном в каркасах и покрытиях промышленных и складских зданий пролетами до 60 м и сельских производственных строениях пролетами до 18 м, на долю которых приходится более 80% выпускаемых в стране конструкций.
Геодезические инструменты, используемые в дорожном строительстве
... за ходом выполнения дорожно-строительных работ. Цель работы - описать геодезические инструменты, используемые в дорожном строительстве. Основная часть Геодезия - в переводе с греческого языка означает, ... Для этого геодезисты использовали примитивные инструменты, которые со временем совершенствовались. Сейчас у геодезистов есть современное электронное и лазерное оборудование и мощный компьютер, ...
На долю гражданского строительства приходится мене 10% КДК. Изучение опыта Швеции, Финляндии, Австрии и других стран показывает, что за рубежом КДК нашли применение преимущественно в покрытиях выставочных и спортивных большепролетных сооружений.
Производство
В производстве КДК первостепенное значение имеет обеспечение требуемого температурно-влажностного режима в помещении цехов, правильное построение технологического процесса, строгое соблюдение режимов сушки пиломатериалов и склеивания конструкций, тщательный контроль качества на всех этапах. Изготовление КДК рентабельно только в специализированных цехах, входящих в состав деревообрабатывающих комбинатов, что позволяет рационально использовать лесоматериалы, оборудование и квалифицированный персонал, снизить накладные расходы. Попытки организовать производство КДК в кустарных условиях на обособленных мелких предприятиях без собственных сушильных камер приводят к дискредитации конструкций, которые через год эксплуатации начинают расслаиваться по клеевым швам.
Пиломатериалы
Для изготовления несущих КДК необходимо использовать пиломатериалы преимущественно второго и в небольших объемах третьего сорта для укладки в среднюю по высоте сечения зону конструкций. Толщина слоев после острожки для прямолинейных элементов и криволинейных с большим радиусом кривизны (более 5 м) должна быть 33-34 мм, для армированных слоев 34-42 мм, для гнутоклееных элементов 16-24 мм. Попытки использовать короткомерные пиломатериалы (менее 2 м) в основном третьего и четвертого сортов приводят к росту себестоимости и резкому снижению качества несущих конструкций.
Защитные составы
Для защиты от увлажнения на период транспортировки и монтажа в основном применяется быстровысыхающий грунт на акриловой основе, а также упаковка конструкций в полиэтиленовую пленку.
Выбор экономически целесообразного способа защиты КДК — сложная инженерная задача, которую решают в каждом конкретном случае индивидуально в зависимости от нормативного срока службы, функционального назначения объекта, степени агрессивности внутренней среды эксплуатации, климатического района строительства и т. п.
В складских зданиях КДК применяются обычно без острожки боковых поверхностей и без специальной дополнительной защитной обработки, например, в складах минеральных удобрений КДК без какой-либо защиты успешно эксплуатируются уже более 30 лет. Для общественных зданий с повышенными эстетическими требованиями необходима острожка боковых поверхностей, что для крупногабаритных элементов выполнить непросто. Конструкции высотой до 800 мм острагиваются в специальных стационарных станках, в других случаях используются мобильные станки.
После острожки применяется поверхностная защита комплексными препаратами, обладающими огне- и биозащитными свойствами, не скрывающими текстуру древесины и не меняющими ее цвета.
Торцы и опорные части КДК, соприкасающиеся с металлическими конструкциями, дополнительно обрабатываются тиоколовыми или эпоксидными мастиками. Соприкосновения же древесины с бетоном или камнем необходимо избегать, используя подушки или прокладки из пропитанной древесины, бакелизированной фанеры или стеклотекстолита. Для защиты металлических соединительных элементов (болтов, тяжей) в узлах конструкций, эксплуатирующихся в агрессивной среде, используются накладки из бакелизированной фанеры или стеклопластика. Для конструкций, эксплуатирующихся на открытом воздухе, применяются также конструктивные меры защиты в виде козырьков из различных водостойких материалов.
Древесина как конструкционный материал
... в защите от загнивания. Достоинства и недостатки древесины как строительного материала. Древесина, как и другие строительные материалы, имеет ... 3, 4-й). Плотность. Древесина относится к классу легких конструкционных материалов. Ее плотность зависит от ... большое количество деловой древесины. Хвойную древесину используют для изготовления основных элементов деревянных конструкций и строительных деталей. ...
Большая проблема — повышение огнестойкости КДК общественных зданий, где конструкции массивных сечений обладают достаточным пределом огнестойкости, что подтверждается специальными испытаниями и конкретными случаями в условиях реального пожара. КДК массивных сечений допускаются к применению в одноэтажных производственных и общественных зданиях III-IV степени огнестойкости без специальной огнезащиты.
Транспортировка
КДК, как правило, представляют собой крупногабаритные конструкции, значительно превышающие допустимые транспортные габариты (до 18 м), и их доставка до строительной площадки зачастую превращается в сложную задачу.
Транспортировка конструкций отдельными отправочными марками с последующей укрупнительной сборкой на стройплощадке требует разработки специальных жестких стыков, способных воспринимать изгибающий момент. Из множества таковых практическое применение получили стыки на наклонно вклеенных арматурных стержнях
Опыт эксплуатации
Все объекты с применением КДК представляют собой сложную конструктивную систему элементов, изготовленных из различных материалов: основные несущие — из клееной древесины, коньковые, опорные и другие узлы — с использованием стальных или стеклопластиковых деталей. Снижение несущей способности конструкций в процессе эксплуатации происходит из-за механических повреждений, уменьшающих площадь поперечного сечения конструкций, коррозии стальных соединительных элементов и снижения прочности клеевых швов.
Итак, клееные деревянные конструкции позволяют:
- Создавать оригинальные архитектурные проекты;
- Использовать различные формы и размеры;
- Делают здания более экологичными и приятными;
- Экономят средств при возведении зданий и их эксплуатации.
Пока этот продукт пока не очень типичен для российского рынка. Практически нет специалистов и организаций, которые занимаются такими расчетами. Чтобы сориентироваться по цене можно обратиться непосредственно к производителям или заказать предварительный расчет независимой проектной организации. клееный деревянный балка брус
В любом случае стоит обратить внимание на этот вид деревянных конструкций — безусловно любой профессиональный архитектор и конструктор должен иметь такой высокоэффективный инструмент в своем арсенале.
