Пространственные деревянные конструкции
Пространственные деревянные конструкции различаются в зависимости от формы плана перекрываемого здания и способов их опирания на стены.
К основным конструктивным типам пространственных деревянных конструкций относятся:
- своды при прямоугольном плане и опирании по продольным сторонам или по контуру здания;
- складки и своды-оболочки при опирании в основном только на торцовые стены;
- крестовые своды при опирании на колонны, расположенные в углах квадратного в плане здания;
- сомкнутые своды - при опирании по контуру здания квадратного или многоугольного в плане;
- купола - при опирании по контуру круглого в плане здания.
Все указанные выше решения могут быть выполнены в виде
- тонкостенных оболочек;
- ребристых складок и оболочек, в которых для увеличения жесткости тонкостенные элементы усилены ребрами;
- сетчатых систем.
В таких пространственных деревянных конструкциях как складки, своды-оболочки, купола-оболочки, элементы ограждения совмещены с элементами конструкции, поэтому при применении этих систем в утепленных покрытиях необходимо предотвратить опасность конденсационного увлажнения и загнивания деревянных элементов конструкций. В этих конструкциях должны быть приняты меры по беспечению надежного осушающего эксплуатационного режима покрытия (надежная кровля, осушающие продухи, применение негниющих и несгораемых утеплителей и т. д.), а в конструкциях постоянного назначения обязательно антисептирование древесины.
Кружально-сетчатые своды и купола не являются совмещенными конструкциями, поэтому опасность загнивания в этих системах значительно меньше, чем в оболочках или складках.
В отличие от плоскостных систем в пространственных деревянных конструкциях разрушение какого-либо одного элемента обычно не приводит к обрушению всей конструкции, поскольку вместо выбывшего элемента в работу включаются смежные, пространственно связанные с разрушившимся элементом. Разрушение пространственных д. к. обычно сопровождается большими деформациями, приводящими к искажению геометрической формы конструкции, в некоторых случаях разрушение происходит от потери устойчивости всей системы (распорные своды) или отдельных ее элементов.
Складки, своды-оболочки и купола-оболочки ранее создавались в виде гвоздевых конструкций построечного изготовления. Такого рода конструкции многодельны в выполнении и обладают повышенной деформативностью из-за податливости гвоздевых соединений. В последние годы эти конструкции можно выполнять из клееных или клеефанерных блоков, которые изготовляют заводским путем, а сборку ведут индустриальными методами. Применение клея в качестве соединения элементов складок и оболочек значительно увеличит их жесткость.
Для создания клееных и клеефанерных складок и оболочек необходимо опытное проектирование и экспериментальная их проверка при изготовлении, монтаже и в эксплуатации.
Применение пространственных деревянных конструкций целесообразно в следующих случаях:
- если необходимо использовать внутренний габарит помещения при малой строительной высоте конструкции и, следовательно, нецелесообразно применение подвесного потолка;
- если распор желательно передать не сосредоточенно, а по всей длине фундаментов или продольных стен (область применения распорных сводов);
- если в продольных стенах необходимы большие проемы для ворот (например, в ангарах) и опирание должно осуществляться на торцовые стены (область применения ребристых сводов-оболочек и складок);
- в покрытиях над помещениями круглыми, квадратными или многоугольными в плане (область применения куполов и сомкнутых сводов).
Применение пространственных деревянных конструкций нецелесообразно в покрытиях над зданиями с высокой влажностью воздуха, а также в многорядовых покрытиях с ендовами, так как в них возможно образование снеговых мешков.
К массовому применению рекомендуются конструкции индустриального изготовления - кружально-сетчатые своды и купола.