Краткий исторический обзор развития деревянных конструкций
Самые древние строения из дерева:
· Церковь в Кижах 1714г.
· Шпиль Адмиралтейства 1738г.
· Фермы Московского манежа пролетом 48м 1817г.
· Комплекс Останкинского дворца 1793г.
Этот обзор показывает, что деревянные конструкции могут служить сколь угодно долго при соблюдении правил проектирования, изготовления, эксплуатации.
Дешевизна, доступность древесины, ее теплотехнические и механические свойства с древнейших времен определяли дерево как основной строительный материал.
1. Столбчатые конструкции
2. Срубные конструкции. Обшивка выполнялась досками для защиты от атмосферных осадков, улучшения теплотехнических свойств, а также для придания красоты. Наиболее распространены два способа обшивки – вертикальная и горизонтальная.
3. Каркасные конструкции: стойки врубали в горизонтальный брус, лежащий непосредственно на земле или на фундаменте. Элементы каркаса – нижняя и верхняя обвязки, стойки, ригели, прогоны соединялись врубками. Обшивка делалась снаружи или внутри; пространство между ними заполняли опилками, стружками;
4) смешанные конструкции: нижний ярус – рубленый, верхний – каркасный. В настоящее время в Беларуси деревянные конструкции выпускает Гомельский комбинат строительных конструкций (ГКСК). Это спортивные сооружения с большими свободными пролетами, спортзалы, рынки, большепролетные промышленные сооружения. При возведении используются различные конструктивные схемы – арки, рамы, балки, купола.
Основные направления применения деревянных конструкций в Беларуси:
— строительство жилых малоэтажных домов заводского изготовления с каркасной схемой;
— деревянные щитовые дома;
— со стенами из клееного бруса;
— строительство мансардных этажей;
— производство деревянных клееных конструкций, применение легких дощатых ферм, собираемых на коннекторах.
Основные требования предъявляемые к современным конструкциям; области их эффективного применения. Сырьевая база. Строение древесины, положительные и отрицательные свойства.
Строительные конструкции должны удовлетворять различным требованиям: эксплуатационным, техническим, экономическим, производственным, эстетическим и др.
Эксплуатационные и технические требования сводятся к тому, чтобы строительные конструкции в наибольшей степени отвечали своему назначению, были удобны в эксплуатации зданий (сооружений) и одновременно имели достаточную прочность, устойчивость, выносливость, жесткость, трещино- и огнестойкость, обеспечивая долговечность зданий и сооружений.
Одним из основных требований, предъявляемых к строительным конструкциям, является их экономичность. Последняя зависит от расхода и стоимости: материалов, изготовления, транспортирования, монтажа и величины эксплуатационных расходов. Поэтому при выборе конструкции необходимо учитывать трудоемкость ее изготовления и монтажа и- возможность сокращения сроков строительства зданий (сооружений). Экономичность зависит также от типа конструкции (например, плоскостной — арки, фермы или пространственной — оболочки, складки), конструктивной схемы здания, соотношения основных размеров (например, отношение высоты фермы или балки к пролету или стрелы подъема арки или оболочки к пролету, и т.п.).
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ:
1. Большепролетные конструкции
2. Некоторые агрессивные химические среды (солевые)
3. Сельскохозяйственное строительство
4. Малоэтажное жилищное строительство
5. Многократно используемые легкие опалубки
6. Как отделочный материал
7. Инженерные сооружения- опоры ЛЭП, мачты, башни, мосты.
8. Радиопрозрачные сооружения
9. Лесные районы
10. Многократно используемые сборные/разборные помещения
Сырьевая база:
Преобладающее значение в строительстве деревянных конструкций имеют хвойные породы, в первую очередь ель и сосна, а затем пихта и кедр. Это обусловлено тем, что эти породы занимают больше 75% всех лесов. Также применяются лиственные породы: осина, ольха, береза, тополь.
Строение древесины:
Древесина анизотропный материал: вдоль волокон прочность древесины в 7-8 раз выше, чем поперек волокон.
1.КОРА 2.ЛУБ 3.КАМБИЙ 4.ЗАБАЛОНЬ 5.ЯДРО 6.СЕРДЦЕВИНА.
Положительные и отрицательные свойства.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ:
· Возобновляемая сырьевая база
· Экологически чистый материал
· Легкость конструкций
· Простота обработки
· Хорошие теплоизоляционные свойства
· Малый коэффициент температурного расширения
· Эстетические свойства
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ
· Горение
· Гниение
· Усушки и разбухание
· Естественные пороки
· Ограниченные размеры
· Изменение свойств во время эксплуатации.
Физические свойства древесины: плотность, теплопроводность, температурное расширение. Использование свойств в процессе проектирования.
Плотность древесины зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности - 12%.
Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной.
Теплопроводность - это способность толщи древесины проводить тепло от одной поверхности к противоположной. Для древесины характерен низкий коэффициент теплопроводности 0,17-0,31 Вт/ (моС), зависящий от породы, плотности, влажности и направления разреза. Сухая древесина плохой проводник тепла.
