1.2 Современное состояние и области применения деревянных конструкций

Главной чертой, характеризующей прогресс в области деревянных конструкций в России и за рубежом, является ориентация на индустриальные клееные деревянные конструкции.

Развитие и распространение клееных деревянных конструкций неразрывно связано с успехами в производстве синтетических полимерных материалов, поскольку клеи на их основе являются наилучшими для склеивания древесины т.е. водостойкими

На, первых этапах для склеивания использовали клеи животного происхождения. К ним от­носятся мездровый (столярный), казеиновый и казеиноцементный клеи. Главным недостатком этих клеев является их невысокая во­достойкость.

Клееные деревянные конструкции используют, преимущественна в следующих областях строительства: сельскохозяйственные, жи­вотноводческие и складские постройки, общественные здания и со­оружения (спортзалы, бассейны, стадионы и пр.), одноэтажные жилые здания, сборно-разборные здания и автодорожные мосты. С учётом требований противопожарных норм их применяют также для производственных зданий, в особенности для складов и зда­ний с химически агрессивной средой, применение металла и же­лезобетона в которых связано с большими затратами на их ан­тикоррозионную защиту.

Разработка и применение клееных несущих и ограждающих конструкций в СССР началась в 50-е годы. За участие в этой ра­боте Л. С. Белозеровой, А. Б. Губенко и Г. Г. Карлсену была при­суждена государственная премия.

Разнообразен ассортимент клееных деревянных конструкций, применяемый в практике зарубежного строительства (США, ФРГ, ЧССР, Финляндия, Швеция, Канада, Франция и др.). Этот опыт представляет значительный интерес и может быть использован в отечественном строительстве.

Наиболее распространенными несущими деревянными конструк­циями являются балки, арки, рамы, фермы, а также оболочки.

В современном строительстве применяются балки, склеенные из досок, уложенных плашмя (дощатоклееные балки), и балки с дощатыми поясами и фанерной стенкой (клеефанерные балки). Дощатоклееные балки изготовляют постоянного и переменного сечения пролётом от 10 до 30 и далее до 40 м. Применяют также балки криволинейного очертания. Из клеефанерных балок наибо­лее индустриальными оказались балки с волнистой фанерной стенкой, применяемые для пролётов до 14—17 м.

В послевоенные годы в СССР и за рубежом начали применять дощатоклееные балки, армированные стальной арматурой, вклеи­ваемой синтетическими клеями.

Дощатоклееные арки и рамы используют для покрытия зданий пролётом от 20 до 60 и в отдельных случаях до 100 м. Сечения этих конструкций выполняют, как правило, сплошными прямо­угольными, иногда переменной высоты.

В СССР дощатоклееные и клеефанерные трёхшарнирные рамы пролётом 18—24 м, а также трёхшарнирные арки с прямолиней­ными дощатоклееными поясами и стальной затяжкой пролётом до 24 м используют для покрытия сельскохозяйственных зданий. Для покрытия складов удобрений применяют опирающиеся на фунда­менты трёхшарнирные стрельчатые арки пролётом до 50 м (рис. 8). Арки и рамы находят также применение в зданиях общест­венного назначения: спортзалах, рынках, выставочных зданиях и т. п.

Рис. 8. Покрытие склада калийной соли по стрельчатым дошатоклеепым аркам про­летом 45 м в г. Березники (в процессе строительства)

Фермы из клеёных элементов могут использоваться в покрыти­ях пролётов от 15 до 30, а иногда и до 70 м. В СССР были возве­дены здания, в которых применялись клеёные фермы с верхним поясом из криволинейных (сегментная ферма) и прямолинейных (односкатная и двускатная фермы) элементов пролётом до 24 м.

В нашей стране и за рубёжом для покрытия небольших пролётов применяют до­щатые фермы разнообразных схем пролётом до 20 м. Узловое сое­динение в этих фермах осуществляется с помощью стальных нак­ладок «МЗП» и «ГЭНГ-НЕИЛ» с выштампованными зубьями (рис. 9), ко­торые запрессовываются в древесину гидравлическим прессом.

Деревянные оболочки в виде куполов сводов, гиперболоидов на­ходят применение для покрытия главным образом общественных зданий. Рёбра, бортовые элементы и другие части конструкций, требующие больших поперечных сечений, выполняют клеёными, а поле оболочки — многослойным из досок или из фанеры.
	Рис. 9. Ферма из досок с узловыми соединениями на гвоздевых пластин­ках «ГЭНГ-НЭИЛ»: 1 — стальная пластина с выштампованными гвоздями.

Современные ограждающие конструкции — это клееные панели заводского изготовления с одной или двумя обшив­ками из водостойкой фанеры. Их применяют для стен и покрытий производственных и сборных жилых зданий. Конструкции построечно­го изготовления из брёвен, брусьев и досок, в которых применяют гвоздевые, бол­товые и другие соединения, также находят применение в современном строительст­ве для временных и вспомо­гательных зданий и некото­рых сельскохозяйственных построек. Однако и здесь заметно внедрение сборно-разборных конструкций из элементов заводского изго­товления для временных зданий и нарастание доли индустриальных конструк­ций в капитальном сельском строительстве. Прогресс в развитии со­временных деревянных (прежде всего клееных) конструкций проявляется в следующем: 1) повышении качества и производительно­сти труда за счёт заводского изготовления конструкций и использования сборных эле­ментов на монтаже; 2) стан­дартизации конструкций, требований к ним и методи­ки оценки их качества; 3) унификации, позволяющей использовать одни и те же изделия, элементы и детали, а также одинаковые тех­нологические процессы для получения более широкой номенклату­ры конструкций; 4) использовании элементов большой длины и большого поперечного сечения (существенно превышающих разме­ры стандартных лесоматериалов); это позволяет перекрывать про­лёты значительной величины (до 80—100 м) конструкциями срав­нительно небольшой массы; 5) внедрении конструкций на основе листовых материалов и использовании конструкций рациональных форм и сечений; 6) применении в сочетании с древесиной других конструкционных материалов (металлов, пластмасс); 7) увеличении надежности, огнестойкости и долговечности конструкций за счёт усовершенствования технологии и методов контроля, а также за счёт повышения био- и огнестойкости древесины; 8) рациональном использовании отходов лесоматериалов и низкосортной древе­сины; 9) дальнейшем совершенствовании неклееных конструкций из брусьев и досок (технология изготовления стыков).