Многих владельцев частных домов, не устраивает традиционная форма крыш и стандартные размеры построек. Дерево предоставляет очень широкие возможности строительства, и одна из них – возведение куполообразных сооружений с помощью гнутых конструкций, которые позволяют создавать самые оригинальные и необычные очертания зданий с использованием криволинейных поверхностей. Кроме этого, гнутоклееный брус обладает еще многими дополнительными преимуществами.
Фото дома с купольной крышей
Данный материал применяется не только в жилом строительстве, но и при возведении хозяйственных и промышленных сооружений.
Гнутый брус расширяет горизонты в сфере проектировки и воплощения конструкций, позволяя решать следующие задачи:
Важно! Поскольку дерево, пропитанное специальными составами, не гниет и совершенно не подвергается коррозии, оно становится даже более надежным, чем металл.
Стропильная система полукруглой формы
Гнутоклееный купол для беседки
Купольное строение кровли не только необычно и красиво с эстетической стороны, оно выгодно и по другим причинам. На такой крыше не будет скапливаться снег, она очень слабо нагревается от солнца и не создает большой нагрузки на стены. Неслучайно именно такой тип кровли применяется с древнейших времен.
Как согнуть брус, чтобы древесина не дала трещин, а сам материал принял необходимую геометрическую форму? Изготовлением гнутого бруса занимаются в промышленных условиях, но с другой стороны такую работу можно попробовать выполнить и своими руками.
Выгибание древесины – это достаточно сложный технологический процесс, при котором древесина подвергается воздействию сразу нескольких факторов. Эта работа требует определенного навыка и строгого соблюдения технологии, иначе изделие окажется очень непрочным.
Обычно для изготовления гнутых форм используются лиственные породы дерева, так как они более пластичны и легче подвергаются обработке. В качестве основных пород используются дуб, ольха, клен, ясень и т.д.
Хвойные породы для этого применяются крайне редко. Большую часть гнутых заготовок для мебели и для других изделий изготавливают из березового шпона, такой материал составляет около 60% всех гнутоклееных заготовок. Примерная инструкция по сгибанию древесины выглядит следующим образом:
Основой в сгибании древесины становится гидротермическая обработка, то есть одновременное воздействие пара и высокой температуры.
Такая обработка увеличивает пластические свойства древесины, в результате чего она приобретает повышенную гибкость, и можно менять ее форму, не вызывая при этом повреждений самой структуре материала.
Самые высокие пластические способности древесина приобретает тогда, когда ее влажность достигает 30%, а температура в сердцевине заготовки – 100 градусов. Добиться таких показателей в домашних условиях непросто, тем более что пропаривание должно быть длительным. Брус, имеющий сечение 3,5 см необходимо пропаривать не менее 1,5 часов, чтобы он стал гибким.
Пропилы для сгибания бруса
В результате, заготовка приобретает нужный радиус кривизны, и ее можно использовать и для строительства, и для изготовления деревянных элементов внутреннего интерьера. Гнутоклееный брус изготавливают, совмещая два процесса: ламели изгибаются и тут же склеиваются в единый блок.
В конечном итоге, материал сохраняет все положительные качества клееного бруса, приобретая при этом особую форму. Технология позволяет создавать самые разнообразные формы с различным радиусом изгиба.
Простой калькулятор выглядит так:
Цена такого материала, обычно в полтора раза выше стоимости обычного бруса, так как его изготовление требует не только специальных условий, но и существенных трудозатрат. Самостоятельно изготовить гнутый брус трудно именно из-за того, что под руками обычно нет специального оборудования для создания нужных условий.
Клееный брус (например, из кедра, сосны или лиственницы) является дорогим материалом сам по себе, а дополнительная обработка лишь увеличивает его стоимость.
Совет! Планируя нестандартные варианты кровельной системы или постройки на своем участке, помните о предстоящих финансовых расходах. Однако правильно изготовленный гнутый брус обладает большой прочностью и позволяет создавать самые разнообразные варианты жилищ для человека.
Гнутоклееные балки в интерьере
Видео в этой статье покажет процесс изготовления гнутого бруса.
Гнутый брус – это необычный строительный материал, который позволяет создавать самые разнообразные архитектурные сооружения. Ее изготовление подразумевает трудоемкий процесс, что и объясняет достаточно высокую цену. С помощью гнутого бруса возможно изготовление купольных крыш – древнего и вместе с тем очень оригинального сооружения.
загрузка…
1brus.ru
Все фото из статьи
Клееные деревянные конструкции представляют собой продукт глубокой обработки древесины для получения конструкционных материалов с заданными характеристиками. Несмотря на то, что технология не нова, в современных производственных условиях она стала популярной благодаря ряду достоинств и уникальных качеств.
Мы хотим рассмотреть особенности и разновидности клееных конструкций.
Деревянные клееные конструкции активно используются в современном строительстве.
Строительство деревянных домов из клееного бруса и панелей вышло на новый уровень.
Технология производства материалов из клееной древесины появилась давно. Её появление было обусловлено тем, что потребность в качественном массиве нужных размеров и свойств стремительно росла, тогда как возможности природных ресурсов оставались ограниченными. Особенно остро встала проблема получения габаритных элементов для строительства несущих и ограждающих конструкций.
Гнутоклееные деревянные конструкции широко применяются в стропильных системах.
Наиболее простым и очевидным решением вопроса оказалась технология склеивания пиломатериалов в монолитный массив.
Путем различных схем соединения разнообразных деталей появилась возможность производства таких изделий:
Строительство дома из клееных панелей.
Производство плит из отходов деревообработки – более поздняя технология, которая стала возможной с появлением эффективных способов лущения, измельчения, шпонирования и прессования древесины, а также с развитием химической промышленности для получения новых клеевых составов.
Основной особенностью клееных конструкций является предсказуемость их свойств. Дело в том, что массивная древесина не вполне монолитна по своим техническим характеристикам и имеет неоднородную структуру, более того, в ней попадаются сучки, трещины и прочие дефекты. Также следует помнить о значительных внутренних напряжениях, которые приводят к сквозным трещинам, кручению и прочим деформациям.
Составленный из ламелей деревянный брус-клееный брус не подвержен растрескиванию и деформациям.
В случае клееных материалов большинство из этих недостатков минимизировано или вовсе исключено. Они не дают значительной усадки, не трескаются и не деформируются, хуже проводят тепло, не боятся сырости, огня и гниения. При этом их конструкционные характеристики значительно превосходят массивные изделия, в том числе клееные изделия имеют повышенную прочность на сжатие и изгиб, несущую способность, упругость и долговечность.
Составленные из бруска деревянные щиты.
Важно! Материалы из склеенной древесины сохраняют присущие дереву эстетические и экологические качества, при этом имеют улучшенные технические и эксплуатационные характеристики.
Процесс производства большепролетных конструкций.
Производство клееных материалов может отличаться в зависимости от типа и назначения изделий, однако общая технология примерно однотипна.
Рассмотрим её на примере клееного бруса:
На фото – процесс нанесения клея с помощью специальной машины.
Особое внимание уделяется клеевым составам. Они не должны представлять токсикологической опасности, иметь в составе канцерогенные вещества и прочие ядохимикаты. Допускается содержание формальдегидных смол, при этом эмиссия формальдегида контролируется согласно ГОСТ 30255-95 и ЕN 717-1.
Используемые клеи имеют такие особенности:
| Наименование клея | Особенности |
| Меламиновый | Применяется для производства большепролетных конструкций в России и Европе. Клеевой шов прозрачный |
| Резорциновый | Применяется в Японии и США для производства всевозможных конструкций, чаще всего – наружных и предназначенных для условий повышенной влажности. Клеевой шов темный |
| EPI-система | Применяется в России и Японии для производства элементов малоэтажного строительства |
| Полиуретановый | Современный быстроотверждаемый клей, который дает прозрачный шов и позволяет склеивать древесину при влажности 18%. Повышает производительность и эффективность производственных линий |
Фрезеровка бруса на станке.
Важно! В результате использования натурального сырья и современных клеевых составов удается создавать не только прочные и качественные, но и абсолютно безопасные для человека изделия.
Инструкция позволяет использовать БКДК для строительства спорткомплексов.
Большепролетные клееные деревянные конструкции (БКДК) – это один из наиболее популярных видов изделий. БКДК представляют собой несущие балки, арки, фермы и рамы, которые могут иметь постоянное или переменное сечение, могут быть гнутоклееными или прямолинейными.
Длина одной балки может составлять до 60 метров, а максимум, возможный на самых современных производствах, составляет 80 метров. При этом высота бруса может достигать 2.2 метров, а толщина – 1 м.
Высокая цена несущих балок компенсируется малым собственным весом и большой длиной пролетов.
Изделия данной группы успешно заменяют железобетонные и стальные аналоги и используются при строительстве спорткомплексов, аквапарков, бассейнов, теннисных кортов, выставочных центров, торгово-развлекательных комплексов, складских и производственных помещений, ангаров и т.д. В отличие от стали и железобетона БКДК не боятся коррозии, имеют незначительный собственный вес, обладают высокой огнестойкостью и длительным сроком эксплуатации.
Важно! Во время пожара клееная древесина обугливается снаружи, но при этом сохраняет несущую способность и противостоит обрушению конструкции. В тех же условиях стальные балки гнутся и плавятся, а железобетон осыпается.
Также среди преимуществ БКДК отмечают повышенную стойкость к агрессивным средам, вследствие чего они активно применяются при строительстве хранилищ различных химикатов и удобрений, химических производственных цехов и складских помещений.
Строительство навесной конструкции из БКДК.
Важно! Производство БКДК своими руками невозможно, здесь требуется высокотехнологичное современное оборудование.
Строительство дома из панелей занимает минимум времени.
Клееные панели из дерева – еще один пример перспективного направления в производстве и строительстве. Технология заключается в склейке ламелей крест-на-крест до получения массивных панелей. Размеры панели могут составлять до 300 мм в толщину, 3000 мм в высоту и 12 000 мм в длину.
Далее из такой заготовки вырезают готовые элементы будущего панельного дома – стены с оконными и дверными проемами, штробами для прокладки коммуникаций, монтажными узлами. Затем детали доставляют на стройплощадку и немедленно монтируют без применения мокрых процессов. В результате значительно сокращаются затраты и сроки возведения сооружений.
Проекты деревянных домов из клееного бруса позволяют использовать панельные перекрытия.
Панели обладают повышенной теплоизоляцией, прочностью, сейсмоустойчивостью. Они могут выполнять как несущие, так и ограждающие функции, заменять перекрытия этажей и кровель. За счет натурального состава эти изделия создают максимально благоприятный микроклимат и влажностный режим в помещении.
Важно! Для производства клееных панелей используют древесину 4-5 сортов качества, которая обычно идет в отходы. Это удешевляет их изготовление и позволяет рационально использовать остатки деревообрабатывающей промышленности.
Внешняя отделка панельного дома.
Строительство деревянных панельных домов является отличным решением для среднего класса потребителей. При сравнительно невысокой стоимости получается экологически чистое, красивое и весьма комфортное жилье, отвечающее всем современным стандартам, принятым в странах Западной Европы.
Возможность прокладки всех коммуникаций внутри стен облегчает внутреннюю отделку. Изделия класса «люкс» имеют поверхность мебельного качества, которая по желанию заказчика может быть фрезерована под брус или вагонку. Обычные панели можно отделать гипсокартоном, деревом или покрыть декоративной штукатуркой.
Элементы кровли также выполнены из панелей.
Наружная фасадная отделка предполагает использование штукатурок по сетке или навесных конструкций, таких как блокхауз, вагонка, сайдинг или фасад из искусственного камня. После возведения коробки и подводки коммуникаций можно сразу приступать к внутренней и внешней отделке, так как материал не дает усадки и не подвержен деформациям.
Строительство дома площадью 250 м² занимает в среднем около 3-х суток, при этом отсутствие мокрых процессов исключает остаточную строительную влажность и позволяет сразу приступать к отделочным и прочим внутренним работам. Таким образом, в течение стандартного отпуска можно полностью построить дом своей мечты и даже успеть в него переехать.
Высокая упругость и гибкость конструкций позволяет реализовать нестандартные решения.
Важно! Стоимость строительства одного квадратного метра современного дома из деревянных панелей составляет примерно 1000 долларов США.
Деревянные клееные конструкции – это технология будущего, которая позволит строить экологически безопасные, прочные, долговечные и комфортные дома. Во многих развитых странах строительство жилья и общественных зданий уже сегодня практически не обходится без применения этой технологии.
Смотрите видео в этой статье для наиболее полного впечатления.
rubankom.com
Владельцев частных домов и загородных участков, не устраивает традиционный вариант формы кровли и стандартные размеры построек. Древесина предоставляет очень обширные возможности для строительства, и одна из них – постройка куполообразных сооружений при помощи гнутых конструкций, которые дают возможность создавать наиболее необычные и оригинальные очертания зданий с применением криволинейных поверхностей. Помимо этого, гнутоклееный брус имеет еще многие дополнительные преимущества.
Изготовление гнутых балок из бруса. Этапы:
| Выбор места применения и варианта конструкции. Перед какими-либо работами следует выяснить основные нюансы будущей постройки и выбрать подходящие гнутые балки. |
 | Создание гнутых балок из бруса: выбор породы дерева, выгибание материала, гидротермическая обработка или пропаривание, сушка. |
 | Применение в строительстве. Возведение необычных крыш или конструкций. |
Этот материал применяют не только в жилом строительстве, но и при постройке промышленных и хозяйственных сооружений.
Гнутые балки расширяют горизонты в сфере проектирования и выполнения конструкций, позволяя решать такие задачи как:
Купольное строение крыши не только красиво и необычно с эстетической стороны, но и имеет ряд дополнительных преимуществ. На такой кровле не будет накапливаться снег, она слабо нагревается от солнца и не несет большой нагрузки на стены. Неудивительно именно такой тип крыши используется с древних времен.
Как согнуть древесину без появления трещин, а сам материал, чтобы принял требуемую геометрическую форму? Создание гнутого бруса происходит в промышленных условиях, однако с другой стороны подобную работу можно выполнить собственноручно.
Выгибание древесины – это довольно сложный технологический процесс, требующий воздействия сразу нескольких факторов. Данная работа нуждается в определенных навыках и строгом соблюдении технологии, а иначе изделие станет непрочным и долго не прослужит.
Обычно для изготовления гнутых конструкций применяются лиственные породы дерева, поскольку они более пластичны и легко подвергаются обработке. Наиболее популярными породами являются дуб, клен, ольха, ясень и другие.
Хвойные породы используются крайне редко. Большинство гнутых заготовок для мебели и для прочих изделий производят из березового шпона. Такие материалы составляют примерно 60% всех гнутоклееных заготовок. Инструкция по сгибанию древесины:
Основы технологии производства гнутых компонентовОсновой в сгибании клееного бруса становится гидротермическая обработка – одновременное воздействие высокой температуры и пара.
Подобная обработка увеличивает пластичность древесины, в результате чего она получает повышенную гибкость и может менять ее форму, не вызывая при этом каких-либо повреждений самой структуры материала.
Высокие пластические способности дерево получает тогда, когда его влажность доходит до 30%, а температура в сердцевине заготовки – 100о. Добиться подобных показателей в домашних условиях крайне непросто, тем более что процесс пропаривания должен быть длительным. Брус, который обладает сечением 3,5 см нужно пропаривать не менее 1,5 часов, чтобы он достиг необходимого показателя гибкости.
Схема изготовления:
В результате, заготовка получает требуемый радиус кривизны, и ее можно применять и для изготовления, и для строительства деревянных компонентов внутреннего интерьера. Брус гнутоклееный изготавливают, совмещая одновременно два процесса: ламели изгибаются и сразу же склеиваются в один блок.
В результате, материал сохраняет все положительные качества и характеристики клееного бруса, приобретая особую форму. Технология дает возможность создавать самые разнообразные конструкции и формы с разным радиусом изгиба.
Возможно Вам будет также интерестно:
remontik.org
Основные виды конструкций изготавливаемые компанией «Современные деревянные дома»:
Линзообразные фермы устанавливаются на несущие стены или опорные столбы. Длинна максимального пролета 20-25 метров, в сочетании с обычными клееными балками позволяет обеспечить надежное перекрытие с вертикальной нагрузкой в помещениях с минимальным содержанием массивных несущих конструкций и стен, таких как спорткомплексы, аквапарки или бассейны, а так же выставочные павильоны и комплексы развлекательной тематики.
Балки с усиленной нижней частью, а так же прямые с постоянным сечением с максимальной длинной пролета до 15м., удачно используются в перекрытии небольших студий, актовых и спортивных залов ведомственных учреждений, а так же площадок производственного направления, арт студий, пентхаусов и пр. Балки этого типа предназначены для опоры вертикальных нагрузок.
Балка арочная, гнутоклееная служит надежным перекрытием для торговых и спортивных павильонов,пешеходных мостов и переходов. Такая форма балки имеет хороший запас прочности и не прогибается при вертикальной нагрузке.
Радиальная балка с подвижной опорой. Радиус изгиба этого типа опор почти совпадает с высотой помещения, и имеет небольшое опорное изменение геометрии(например длинна хорды зависима от нагрузки). Радиальная балка так же имеет хороший запас прочности при вертикальных нагрузках , может использоваться для ангаров, складов, цехов легкой промышленности.
Гнутоклееная ферма с опорой на горизонтальную поверхность. Имеет жесткое крепление оснований опор, способных покрыть арены более 40м длинной пролета. По сути это фермы для единой оболочки, где стены выполняют и роль крыши. Предназначена для покрытия больших зон и площадей предназначенных обеспечить солидный внутренний объем помещений при почти эталонной жесткости. Эргономика формы легко выдерживает как вертикальные так и боковые или ветровые нагрузки.
Купольная ферма с опорой на поверхность кольца. Должна иметь жесткое крепление и у основания гнутоклеенных балок и у верхней общей части, объединяющей схождение всех балок в центре. Ферма распределяет оболочечную нагрузку по всей окружности опираясь на кольцо, может применяться для накрытия как круглых так и овальных помещений.
Ферма гнутоклееных балок для сооружения купольного здания. Обладает абсолютной эргономикой и распределением радиальных и вертикальных нагрузок. Должна иметь жесткое крепление у основания горизонтальной части и вверху у опорного кольца. Фермы из гнутоклееных балок могут использоваться как для купольных накрытий уже готовых зданий так и для отдельно стоящих купольных домов, бань беседок и пр.
Размеры сечений, конструктивное решение балок, арок, рам для перекрытия больших пролетов в сооружениях и зданиях определяется по проектному расчету.
wooden-constructions.com
Компания «Тимбер» предлагает производство гнуто-клееных деревянных конструкций длиной до 24 метров с максимальным сечением 190 мм х 2000 мм.
Гнутоклееные изделия и балки — это высокотехнологичный и легкий в эксплуатации материал. Он может с успехом использоваться при строительстве жилых домов, офисов, спортивных сооружений, выставочных манежей и пр.
Гнутоклееные балки находят применение везде, где нужно перекрыть большие пролеты, они упрощают проектирование больших помещений и придает индивидуальность строению. Лёгкость, надежность и прочность, а так же высокая несущая способность — основные характеристики клееных деревянных конструкций, которые применяются в современном строительстве. Гнутоклееные конструкции устойчивы к воздействию внешней среды, не подвержены биовоздействию, легко обрабатываются. Их можно использовать для строительства мостов, арочных накрытий для бассейнов, ледовых стадионов, хранилищ и многого другого.
Применение гнуто-клееных балок позволяет создавать конструкции любых размеров и форм, что позволяет перекрыть большие пролеты при низких нагрузках на фундамент.
От качества сращивания ламелей и их склейки в деревянные конструкции, особенно для несущих элементов, зависит безопасность и долговечность всего строения. «Тимбер» производит контроль качества на всех этапах производства — качество сырья, точность параметров, сращивание, склеивание, внешний вид.
Соблюдая технологию деревообработки, применяя технологичное оборудование, качественную древесину и клей, мы добиваемся высокого качества нашей продукции.
Арки Линзы
zaotimber.ru
Дом правосудия. Бордо, Франция Развитие технологий клееной древесины очень больно бьет по таким материалам, как сталь и бетон. Зачем они нужны? Причем это происходит не только в домостроительной индустрии, но также в промышленных областях, в строительстве общественных сооружений, как-то: школ, больниц и проч. Прежде всего речь идет о таком новом материале, как большепролетные клееные деревянные конструкции (БКДК), в том числе гнутоклееные, которые за последние 20 лет очень серьезно укрепили свои позиции. Балки, рамы, фермы и арки — по эксплуатационным характеристикам они не хуже, чем бетонные и стальные большепролетные конструкции. По сравнению с металлическими, масса деревянных конструкций в разы меньше, а несущая способность больше. Конструкции БКДК не подвержены коррозии.И главное, что их применение может уменьшить бюджет строительства на треть! Наконец, открытые арки и конструкции из дерева представляют собой прекрасный декоративный элемент. Фактически эти современные большепролетные конструкции являются трендом в строительстве 21 века.
Вообще в строительстве гнутоклееные деревянные конструкции применялись еще несколько столетий назад. Один из официально задокументированных случаев использования клееного деревянного каркаса датирован 1827 годом. В городском доме в Манчестере, Великобритания, была сооружена крыша в форме фонаря. Прослужила она до 1962 года, когда здание просто снесли. Центральная железнодорожная станция Стокгольма, построенная в 1867 году с использованием перекрытия из гнутоклеенной конструкции, сохранились до наших дней.
До начала 20 века послойно склеенная (ламинированная) гнутая древесина активно применялась в судостроении, самолетостроении, строительстве — своды и башни вокзалов, муниципальных и жилых зданий. С развитием металлургической и химической промышленностей дерево отошло на второй план. В конце 20 века (1980-е годы) ситуация изменилась с точностью до наоборот. Деревянные большепролетные конструкции в современном строительстве стали набирать популярность.
Арена. Гайзинг, Германия В настоящее время современные большепролетные конструкции используются в строительстве сооружений, в том числе уникальных, где пролет достигает 150 метров. Это могут быть спортивные комплексы, например, теннисные корты, бассейны, аквапарки, катки, ледовые стадионы, конные манежи, а также торгово-выставочные центры, киноконцертные и выставочные залы, складские, промышленные и сельскохозяйственные объекты, базы отдыха и отели. В этот же перечень следует включить здания с особым требованием к коррозийной стойкости, акустике, сейсмостойкости и радиопрозрачности.В последнее время набирают популярность купольные дома. Соответственно, их основа — гнутоклееные конструкции. Гнутоклееные балки собраны в полусферу. Внутренние перегородки не являются несущими и поэтому могут быть расположены любым способом.
Другой пример. Главным элементом Центра Помпиду во Франции является крыша площадью 8 тыс. кв. метров. Японский архитектор Шигеру Бан реализовал в ее конструкции принцип плетеной китайской шляпы с полями. Здесь, соответственно, используются гнутоклееные деревянные конструкции.
Большепролетные клееные деревянные конструкции (БКДК) проектируются в виде многослойного пакета досок прямоугольного или двутаврового сечения. Бывают прямолинейные, криволинейные, переменного сечения. Основные виды конструкций БКДК: балки, рамы, фермы, арки. Для изготовления используют древесину хвойных пород — ель, сосна, лиственница. Использование современных станков с ЧПУ позволяет подготовить необходимые технологические пазы и отверстия, а также реализовать практически все задумки архитектора.
Применение конструкций БКДК, по сравнению с металлическими и железобетонными, позволяет снизить стоимость большепролетных покрытий на 10-30 процентов, общую стоимость проектирования и строительства — на 15-25 процентов, а стоимость эксплуатации на 20-70 процентов. Следует еще сказать про высокую скорость строительства, которая обеспечивается благодаря заводской готовности деталей и высокоразвитой технологией сопряжений.
Концертный зал «Зенит». Лимож, Франция Большепролетные клееные деревянные конструкции обладают повышенной несущей способностью при малом объемном весе. Деревянная балка того же веса, что и металлическая, выдерживает нагрузку на четверть больше. Можно реализовывать проекты с перекрытиями пролетов более 100 м.Что еще выделяет конструкции БКДК? Долговечностью, высокая огнестойкость, стойкостью к агрессивным средам, эстетичность, экологичность, комфортная атмосфера. Например, срок эксплуатации хранилищ с удобрениями и химически агрессивными веществами, построенных с применением конструкций БКДК, в несколько раз больше, а эксплуатационные расходы существенно ниже, по сравнению с металлическими и железобетонными. Открытые фермы и балки не требуют специального декора, самостоятельно являясь элементами дизайна.
Теперь поговорим о применении. В Европе около 70% спортивных залов и крытых стадионов строится с использованием таких конструкций. Например, Германия: спортивных зданий — 66%, зданий павильонного типа — 25%.
Многофункциональный центр, Франкфурт, Германия Примерно такие же результаты отмечается и в Швейцарии. Вся Европа увлечена строительством зданий из гнутоклееных арок и ферм. А как обстоят дела в России?К сожалению, эта новая технология не очень распространена в нашей стране. Мы не можем похвастаться десятками процентов, скорее только процентами. Вот некоторые предприятия, которые занимаются производством конструкция БКДК, в том числе и гнутоклееных: «Содружество» (С.-Петербург), ДОК-78 (Нижний Новгород) и «Континенталь» (Смоленск), «Пермский ДСК» (Пермь).
Сложно сказать, какие изменения должны произойти, чтобы началось активное строительство сооружений с использованием большепролетных клееных деревянных конструкций. Преимущества налицо, в том числе и ценовые. Вопрос времени? Когда, наконец, придет понимание очевидной выгоды от дерева? Тогда будет ждать. Как говорил герой одного фильма, «выдержка это обратная сторона стремительности». А на Руси ждать умеют. Проверено временем.
norvex.pro
Наиболее эффективный способ соединения элементов из дерева – склеивание, исключающее их ослабление и создающее условия для увеличения срока службы сооружения. Клей должен обладать необходимой долговечностью, прочностью, работоспособностью в условиях атмосферных воздействий и упругостью. Для мостовых конструкций применяют специальные синтетические клеи.
В США клееные конструкции используют для мостов различных систем: балочных, арочных, сквозных и др. В отечественной практике клееные мостовые конструкции пока применяют в экспериментальном порядке, однако проводимые теоретические и экспериментальные исследования должны способствовать широкому внедрению этих конструкций в мостостроение.
Простейшая клееная конструкция – балка прямоугольного сечения, для изготовления которой применяют доски толщиной 30–40 мм. С увеличением толщины балки появляются значительные начальные напряжения и возникают трудности при сушке и прессовании. Ширина балки может быть больше ширины досок (рис. 3.21).
Как известно, в балках прямоугольного сечения, работающих на изгиб, материал в зоне нейтрального слоя не может быть эффективно использован. Значительно экономичнее двутавровое сечение. Изготовление двутавровых балок сложнее, однако расход леса при этом существенно уменьшается.
Рис. 3.21 – Поперечные сечения клееных балок
Для экспериментальных автодорожных мостов разработаны проекты пролетных строений из клееной древесины длиной 6, 9, 12, 15 и 18 м. под нагрузки Н–10 и НГ–60, Н–30 и НК–80 с проезжей частью шириной 7 и 8 м. и тротуарами шириной 1,0 и 1,5 м. Для балок предусмотрено применение сосны влажностью не более 15%. При расчете их рассматривали сплошными, не учитывая податливости клеевых швов.
Приняты следующие соотношения размеров поперечного сечения
Такие балки изготовляют на предприятиях специальными механизмами и приспособлениями для склеивания, контрольных испытании клея и готовых клееных конструкций. Применяемый фенолформальдегидный клей обладает высокой водостойкостью, биостоикостью и долговечностью. Все элементы конструкции подлежат обработке маслянистым антисептиком.
Балки имеют прямоугольное сечение постоянной ширины 28 см. независимо от нагрузки, габарита и длины пролетного строения. В соответствии с длиной балок и нагрузкой изменяется только их высота, количество балок в поперечном сечении принято для всех пролетов одинаковым и изменяется только в зависимости от величины временной нагрузки: (шесть балок при нагрузке Н–10 и восемь балок при нагрузке Н–30) (рис 3.22). Балки объединяют попарно поперечными связями и доставляют на место в виде пространственных блоков или отдельными элементами с установкой связей при монтаже. Проезжая часть состоит из деревоплиты со слоем асфальтобетона.
Рис. 3.22 – Пролетные строения из клееных балок
Балки длиной 6, 9, 12, 15 и 18 м. имеют соответственно высоту 840, 1015, 1155, 1260 и 1400 мм. Доски шириной 40 мм, шириной 100 и 180 мм. дважды строгают, доводят до размеров 35×90 и 35×170 мм. После склеивания балки пропитывают маслянистым антисептиком и верхние плоскости их покрывают клеем. Продольную стыковку досок производят зубчатым шипом (рис. 3.23).
Рис. 3.23 – Стыки досок клееных балок: а – продольный стык на зубчатый шип; б – поперечный стык впритык; 1 – двухразовая острожка; 2 – обмазка клеем КБЗ; 3 – плотная приборцовка досок
При изготовлении балкам придают строительный подъем 8–34 мм, зависящий от пролета и равный прогибу балки от постоянной и половины временной нагрузки. Для попарного соединения между балками устанавливают диафрагмы в виде клееных дисков (рис. 3.24, а), изготовляемых на заводе и пропитанных каменноугольным маслом. Работа диафрагм обеспечивается за счет сил трения между ними и стенками балок, возникающих при стягивании стенок четырьмя болтами.
При расчете балок учитывали упругое распределение временной нагрузки на несколько балок деревоплитой проезжей части, причем влиянием поперечных вертикальных связей на распределение нагрузки пренебрегали.
Рис. 3.24 – Поперечные связи между балками
Для экономии металла предусмотрен вариант с болтами, пропущенными через диафрагму (рис. 3.24, б). В этом случае при склеивании досок диафрагмы в месте расположения болта между досками оставляют зазор шириной 3 см. В варианте со сквозными связями из досок и брусьев на гвоздевых соединениях (рис. 3.24, в) опорные диафрагмы состоят из раскосов (6×30 мм), распорок из брусьев (130×130 мм) и опорных стоек (60×130 мм), а промежуточные диафрагмы – из раскосов (50×130 мм) и распорок (100×130 мм). Эти диафрагмы крепят к стенкам уголками 110×70×7 и болтами d = 12 мм.
Деревоплита (рис. 3.25, а) имеет изготовленные на заводе блоки из досок (50×150 и 50×130 мм), соединенных гвоздями. Ширина блоков 1,5 м, а длину принимают различной для устройства стыков вразбежку на разных балках. Продольные края блоков соединяют между собой наклонными гвоздями, забиваемыми в шахматном порядке через 150 мм. Блоки с балками соединяют шурупами d = l6 мм. Покрытие устраивают из асфальтобетона.
Рис. 3.25 – Проезжая часть пролетного строения с клееными балками: 1 – гвозди для прикрепления прокладок к балкам, 2 – прокладки; 3 – шурупы прикрепления деревоплиты к балке; 4 – деревоплита; 5 – штыри; 6 – прогон; 7 – гвозди, соединяющие блоки между собой
При устройстве цементобетонного покрытия для лучшей связи его с плитой устанавливают наклонные штыри d = 10 мм (рис. 3.25, б), которые забивают после установки и закрепления блоков плиты в предварительно просверливаемые гнезда d = 9 мм. Перед забивкой штырей гнезда на 1/4 высоты глубины заполняют эпоксидным клеем. При устройстве асфальтобетонного покрытия штыри не устанавливают.
Водоотвод с покрытия осуществляется при помощи трубок, расположенных под тротуаром. На мостах длиной до 50 м/ при продольном уклоне более 1 % водоотводные трубки можно не устанавливать.
Для улучшения проветривания разработан вариант опирания плиты на балки с устройством так называемых продухов. При этом деревоплиту опирают на балки через прокладки из антисептированных досок толщиной 50 мм. Каждую прокладку прибивают к балке тремя гвоздями d = 5 мм. длиной 120 мм, а каждая доска деревоплиты – через прокладку одним наклонным гвоздем. Данных о сроке службы такой деревоплиты пока нет. Элементы тротуаров (рис. 3.26), кроме перильных стоек, поручней и заполнения, изготовляют из антисептированных нестроганных брусьев и досок; элементы перил должны быть остроганы. Все врубки, отверстия под болты и шурупы необходимо антисептировать, а перила окрашивать масляной краской.
Рис. 3.26 – Конструкция тротуара: 1 – асфальт 20 мм; 2 – монолитный бетон; 3 – сборный бетонный бордюр; 4 –покрытие; 5 – деревоплита; 6 – водоотводная трубка
Поверхность деревоплиты перед устройством тротуаров должна быть обмазана горячим битумом.
Расход леса на конструкции из клееной древесины в несколько раз меньше, чем на обычные прогоны, и даже меньше, чем на дощато–гвоздевые балки. Расход металла очень мал. Подобные балки можно применять в автодорожных мостах с пролетами до 30 м. и более. Механизированное изготовление, относительная легкость блоков, простота монтажа и низкие эксплуатационные расходы создают все необходимые предпосылки для широкого применения этих конструкций. Балки из клееной древесины могут быть разрезными, консольными и неразрезными.
Ленинградским филиалом Гипродорнии разработан для экспериментального строительства проект моста через реку Нерль (рис. 3.27), имеющего пять пролетов по 18,05 м.
Рис. 3.27 – Общий вид через реку Нерль: 1 – щебеночная подготовка h = 20 см
Промежуточные бетонные опоры выполнены массивными до уровня высоких вод и в виде столбов выше воды. Пролетные строения опираются на столбы через ригели. Устои состоят из железобетонных стоек козлового типа.
Все пролеты перекрыты неразрезными балками из клееной древесины. При ширине проезжей части 7 м. и тротуаров 1 м. в поперечном сечении через 1 м. расположены восемь балок (рис. 3.28). Над опорами балки соединены системой крестовых поперечных связей, а в каждом пролете через 4,5 м. установлены вертикальные дощатые диафрагмы, связывающие балки попарно.
Рнс. 3.28 – Фрагмент пролетного строения: 1 – клеештыревой стык; 2 – трехразовая поверхностная обработка; 3 – бетонный бордюр; 4 – мауэрлаты; 5 – прокладки–продухи
По верхнему поясу балок поставлены горизонтальные связи из досок сечением 15×7,5 см, образующих треугольную решетку. На балки уложены прокладки такого же сечения для образования продухов между верхом клееных балок и низом деревоплиты. Каждая прокладка прибита тремя гвоздями.
Деревоплиту проезжей части собирают на месте из сухих антисептированных досок сечением 5×15 см. или из блоков, изготовляемых на заводе. Блоки соединяют гвоздями или клеем. Верх плиты гладкий.
Балки высотой 132 см. и шириной 25 см. собирают на подходной насыпи из блоков длиной 7,95–17,80 м. с устройством клеештыревых стыков. Отверстия для штырей сверлят на заводе по шаблону после антисептирования блоков. Одновременно собирают две параллельные балки с постановкой поперечных горизонтальных связей. Затем пространственный блок надвигают на опоры.
Следует заметить, что в США и особенно в Канаде в последние годы уделяют большое внимание применению клееной древесины в мостостроении.
Мосты из клееной древесины строят как под автомобильную, так и под железную дорогу. В Канаде первый железнодорожный мост из клееной древесины сооружен в 1965 г. К 1973 г. построили 68 пролетных строений длиной 9,2–30,5 м. Автодорожные мосты с пролетными строениями из клееной древесины строят с 1951 г. Только в провинции Британская Колумбия в Канаде эксплуатируется около 300 таких мостов с пролетами 9,2–45,8 м.
Опыт строительства и эксплуатации деревянных мостов из клееной древесины в Канаде показал, что эти конструкции отличаются низкой стоимостью, быстротой монтажа, не требуют расходов по содержанию и имеют срок службы 40–50 лет.
vse-lekcii.ru
