Применение и простейшие конструкции деревянных ферм

Деревянные конструкции – строительные конструкции, изготовленные из древесины; Деревянные конструкции в виде стержневых систем могут иметь металлические, обычно растянутые, элементы (нижний пояс, раскосы, затяжки у арок и т.п.). Деревянные конструкции различают по назначению – несущие и ограждающие; по видам – балки, фермы, арки, рамы, своды, оболочки, по средствам соединения элементов между собой – с помощью гвоздей, нагелей, шпонок, вдавливаемых металлических креплений и клея. Деревянные конструкции – один из древнейших видов строительных конструкций. К основным достоинствам деревянных конструкций относятся: возможность использования местных материалов, малая объёмная масса, транспортабельность. В современном строительстве находят применение 2 основных типа деревянных конструкций: конструкции, изготовляемые без применения клея, с элементами из брусьев и досок и податливыми соединениями на нагелях и гвоздях (напр., металло-деревяные треугольные сегментные фермы, составные балки и др.), а также клеёные конструкции, имеющие в своём составе дерево, клеёные элементы заводского изготовления. Наиболее эффективны клеёные деревянные конструкции (см. рис.). Важнейшие преимущества клеёных деревянных конструкций: возможность получения монолитных элементов практически любых размеров и форм поперечного сечения, обладающих повышенной несущей способностью, долговечностью и огнестойкостью; высокая эффективность использования материала (главным образом маломерного и разносортного пиломатериала). Основные области рационального применения клеёных деревянных конструкций – покрытия производственных сельскохозяйственных общественных зданий (спортивных, выставочных и других зданий), некоторых промышленных зданий и сооружений (в т.ч. с химически агрессивной средой), строительство градирен, шахтных сооружений, мостов, эстакад, зданий и сооружений на Крайнем Севере, в отдалённых и лесоизбыточных районах, сейсмостойкое строительство.

Заводской способ производства обеспечивает высокое качество клеёных элементов, снижает их стоимость. Клеёные деревянные конструкции изготовляются из пиломатериалов преимущественно хвойных пород, иногда с применением строительной фанеры (склеенной водостойкими, например фенолформальдегидными клеями).

Схемы клеёных деревянных конструкций: 1, 2 – балки; 3–5 – фермы (треугольные и сегментные); 6 – арки с затяжкой; 7 – рамы; 8 – арки с опорами на уровне пола.

Клеёные фанерные несущие деревянные конструкции выполняются в виде балок с фанерной стенкой, рам и арок коробчатого поперечного сечения или ограждающих конструкций – панелей с фанерной обшивкой и деревянными, несущими продольными рёбрами или средним слоем из пенопласта. Размеры панелей в плане обычно 1,2–1,6 X 6 л. Для увеличения жёсткости клеёные деревянные конструкции могут быть армированы; арматура вклеивается в заранее сделанные в деревянном элементе продольные каналы. Элементы деревянных конструкций предназначенных для эксплуатации в наружных условиях (пролётных строений мостов, градирен, мачт, башен и др.), пропитывают защитными антисептическими составами. Готовые деревянные конструкции, используемые в покрытиях зданий, подвергают поверхностной обработке путём нанесения лакокрасочных составов, влагозащитных или против возгорания. В СССР основной тип предприятия по производству клеёных деревянных конструкций – специализированный цех деревообрабатывающего комбината; производственная мощность цеха – 6–15 тыс. м3 готовых конструкций в год (1970). Пятилетним планом развития народного хозяйства СССР на 1971–75 предусматривается широкое внедрение в строительство клеёных деревянных конструкций.