ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КАРКАСОВ

ОСОБЕННОСТИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ДЕРЕВЯННЫХ КАРКАСОВ
Замечательная история
Фахверк (нем. Fachwerk —
(каркасная конструкция,
фахверковая конструкция) — тип
строительной конструкции, при
котором несущей основой служит
пространственная секция из
наклонных (под различным углом)
балок из древесины хвойных пород.
Технология от
переосмысления техники
строительства древних римлян,
которые военные лагеря
способом "римского бетона" —
забутовки смесью цемента и
гравия деревянных срубов
В Кведлинбурге, Германия
существует здание,
датируемое 1347 годом
Основные элементы каркаса - вертикальные столбы,
горизонтальные балки и косые раскосы - соединяются
между собой различными замками и деревянными
нагелями.
Во Франции технология строительства
домов из фахверка называлась –
«коломбаж». Французские фахверки
имеют подчеркнуто вертикальнополосатый внешний вид
Прекрасная современность
Леса занимают более 40%
территории России,
естественный ежегодный
прирост древесины на корню
составляет около 700 млн. м3,
добывается около 200 млн. м3
деловой древесины из
которой на нужды
строительства расходуется
около 70 млн. м3. Зачастую,
использование деревянного
каркаса здания, является
самым экономически
оправданным вариантом.
Клееный брус – новое дыхание деревянных каркасов
Производство клееного бруса производится составлением отдельных
досок в пакеты и склеиваются по плоскости. Изготавливается из
древесины хвойных пород, преимущественно из ели. В России для
производства клееного бруса, в основном, используются сосны и ели,
значительно реже — сибирские кедр и лиственница.
Деревянные каркасы с точки зрения строительной механики
В целом, при выполнении статического расчета,
каркас в поперечном направлении
рассматривают как рамную или связевую
систему, а в продольном – как связевую систему,
воспринимающую только горизонтальные
нагрузки.
По усилиям полученным при статическом расчете
рассчитывают ригели, распорки и стойки каркаса как
отдельные элементы, Затем рассчитывают узловые
соединения и стыки стоек на растягивающие усилия и
крепления стоек каркаса к фундаментам
Особенности: Свойство ползучести – под
воздействием длительных нагрузок наблюдается рост
деформации.
Ярко выраженная анизотропия – при изменении угла
усилия и направления волокон, сильно меняется
расчетное сопротивление на сжатие
Влажность – увеличение влажности до 30% приводит
к снижению прочности и модуля упругости.
Температура – заметно влияет на предел прочности.
Специфичной особенностью для дерева, является
влияние пороков древесины на прочность.
В несущих элементах каркаса допускается
использовать только древесину 1,2 и 3-го сортов с
учетом указаний Прил. 1 СНиП 2-25-80
Сжатие и смятие древесины значительно зависит
от направления волокон – на сжатие и смятие
поперек волокон древесина работает гораздо
хуже.
Скалывание, наряду с растяжением поперек
волокон является одним из наиболее слабых
видов сопротивления древесины
Конструкции каркасов для учета особенностей дерева
Для изготовления
несущих деревянных
конструкций пригодны
лесоматериалы с
влажностью не
превышающей 15-20%
длинной до 6,5 м
Для растянутых
деревянных элементов
применяется древесина
1-го сорта, а для сжатых,
изгибаемых и сжатоизгибаемых
конструкций –
древесина 2-го сорта.
Подробные требования
приведены в СНиП 225-80
Обязательно необходимо учитывать:
Пролеты из дерева допустимы до 6 м, однако
необходимо учитывать способность дерева к
накоплению деформаций.
Поперечные связи и раскосы значительно
усиливают жесткость каркаса
Использование решетчатых стоек и
раскосов позволяет нивелировать
анизотропность лесоматериалов
Опасность №1 - биокорозия
Конструктивная защита применяется с древних времен.
Изолируем опасные участки от влаги
Основными биодеструкторами древесины являются грибы – в
наших широтах на их долю приходится 90% биологического
разрушения древесины.
Химический способ защиты пропитываем дерево различными
составами защищающими от
гниения
При использовании высокоэффективных
теплоизоляторов, обязательно защищаем
дерево от пара и влаги используя
пароизоляционный слой.
При использовании в качестве утеплителя
монолитного пенобетона пароизоляция не
применяется.
По возможности защищаем деревянные конструкции от огня
используя конструктивные меры защиты – соблюдение
противопожарных разрывов, разделение здания брандмауэрными
стенами, оштукатуривание и использование монолитного
пенобетона а также обшивка листовыми негорючими
материалами
Деревянный каркас – легкий, надежный и экономичный
- относительно малая плотность
- высокая удельная прочность
- стойкость к солевой среде
- малый коэффициент линейного расширения
- меньшая трудоемкость механической обработки
- экологичность