Клеедеревянные конструкции

Клеедеревянные конструкции получают все более широкое применение в строительстве большепролетных сооружений. В настоящее время современные большепролетные конструкции используются в строительстве сооружений, в том числе уникальных, где пролет достигает 150 м. 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 особыми требованиями к коррозийной стойкости, акустике, сейсмостойкости и радиопрозрачности.

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, сосну, лиственницу. 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 %, общую стоимость проектирования и строительства на 15-25 %, а стоимость эксплуатации на 20-70 %. Следует еще сказать про высокую скорость строительства, которая обеспечивается благодаря заводской готовности деталей и высокоразвитой технологии сопряжений. 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. Конструкции БКДК отличают долговечность, высокая огнестойкость, стойкость к агрессивным средам, эстетичность, экологичность, комфортность атмосферы. Открытые фермы и балки не требуют специального декора, самостоятельно являясь элементами дизайна [9].

В Европе около 70 % спортивных залов и крытых стадионов строится с использованием таких конструкций. Например, в Германии спортивных зданий - 66 %, зданий павильонного типа - 25 %. Примерно такие же результаты отмечается и в Швейцарии. Вся Европа увлечена строительством зданий из гнутоклееных арок и ферм. Примеры применения за рубежом клееных деревянных балок в покрытиях общественных зданий показаны на рис. 1.2.

Примеры применения в покрытиях клеедеревянных балок

Рис. 1.2. Примеры применения в покрытиях клеедеревянных балок: 1 - Арена. Гайзинг, Германия; 2 - Концертный зал. Лимож, Франция

Для создания крупных общественных помещений могут применяться одноэтажные рамные конструкции, в которых ригели жестко соединены с колоннами. Такие рамы могут быть металлическими, железобетонными и деревянными. Применение клееной древесины позволяет получать рамные конструкции изящных и сложных форм. Современные строительные технологии позволяют путем пропитки дерева соответствующими составами придать ему значительную сопротивляемость гниению и действию огня, что позволяет применять деревянные клееные конструкции в покрытиях зданий II класса огнестойкости. Осуществленные решения покрытий с применением деревянных клееных рам представлены на рис. 1.3.

Архитектурно-конструктивные формы рамных покрытии [9]

Рис. 1.3. Архитектурно-конструктивные формы рамных покрытии [9]: а - павильон в Эпинале (Франция) пролетом 72 м; б - плавательный бассейн в Кретее (Франция); в - дворец спорта в Твери (Россия) пролетом 57м

Металлические рамы сплошного сечения целесообразно применять только при пролетах до 60 м (рис. 1.4.1). Высоту сечения сплошных рам принимают 1/30-1/40 пролета. Наиболее распространенные формы сплошных рам - двухшарнирная с горизонтальным ригелем или трехшарнирная с наклонным ригелем. При увеличении пролета до 60 м становятся более выгодными рамы с ломаным ригелем с затяжкой между узлами сопряжения ригеля со стойками. При необходимости (по архитектурным соображениям) стойки рамы могут быть наклонными. Решетчатые (сквозные) рамы могут применяться в пролетах до 150 м (рис. 1.4.2). Они могут иметь разнообразные формы с прямыми, лома- нымии криволинейными очертаниями, что в ряде случаев позволяет получить определенный архитектурный эффект, и допускают устройство больших нависающих консолей, например над трибунами стадионов, входами в крупные общественные здания и т. д.

Железобетонные рамы больших пролетов применяют редко ввиду их массивности и высокой стоимости.

Металлические рамы [2J

Рис. 1.4. Металлические рамы [2J:

  • 1. Сплошные стальные рамы: а- с горизонтальным ригелем; б- с двухскатным ригелем; в-с ломаным ригелем и затяжкой; г-с наклонными стойками.
  • 2. Решетчатые стальные рамы: а-г - бесшарнирные; д,е - двухшарнирные; ж - трехшарнирная

Арочные конструкции покрытия перекрывают пролеты 100 м и более. Высокие архитектурные качества арочных конструкций позволяют во многих случаях получить выразительные интерьеры больших залов. Арки могут быть деревянными, металлическими и железобетонными, сплошного или решетчатого сечения. При малых пролетах (до 30 м) деревянные и железобетонные арки имеют прямоугольное сечение, а металлические - двутавровое. При пролетах от 30 до 50 м независимо от материала - двутавровое, а при пролетах более 50 м - решетчатое. Подъем арок обычно составляет от 1/4 до 1/6 пролета, а расстояние между арками 6-12 м (рис. 1.5) [2, 7].

Решетчатые металлические арки [9]

Рис. 1.5. Решетчатые металлические арки [9]: а г - трехшарнирные; д - двухшарнирные; е, ж- бесшарнирные

По сравнению с покрытиями по балкам, фермам и ригелям рам арочные покрытия имеют меньший вес, по затратам материалов они более экономичны. Однако арочные конструкции более деформатив- ны, чем рамные, поэтому применять их целесообразно в таких покрытиях, где нет динамических или больших горизонтальных сил, например в зданиях выставочных павильонов, крытых рынков, спортивных стадионов и т. п. Арка представляет собой плоско-пространственную конструкцию в виде балки криволинейного (циркульного, параболического и др.) очертания (рис. 1.6). Это промежуточный тип конструкции между плоскостными и пространственными.

В арках возникают в основном сжимающие и только при определенных условиях изгибающие усилия. Поэтому арками можно перекрывать значительно большие пролеты, чем балками. Однако в отличие от балок арки передают на опоры не только вертикальные, но и горизонтальные силы - распор. Поэтому опоры должны быть мощными, укреплены контрфорсами. Распор можно погасить также затяжками, стягивающими пяты арки и работающими на растяжение. Примером такого решения является арочное покрытие во Дворце спорта на Центральном стадионе в Лужниках в Москве.

Арочные покрытия на вокзале Гуанчжоу в Китае

Рис. 1.6. Арочные покрытия на вокзале Гуанчжоу в Китае

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >