Красивые. Прочные. Деревянные

Нужно сказать, что первоначальное отношение к клееным деревянным конструкциям у наших архитекторов, строителей и заказчиков было достаточно настороженным — как-то странно было воспринимать дерево, по прочности сравнимое с традиционным железобетоном. Были случаи, когда в утвержденном проекте в последний момент деревянные конструкции заменялись на железобетонные, — и иногда это приводило к печальным последствиям. При обрушении Аквапарка в Москве в нескольких СМИ прошла информация, что первоначально крыша аквапарка должна была быть сделана из клееных деревянных конструкций, однако наша «госприемка» воспротивилась дереву в помещении, где столько воды, и конструкции заменили на бетонные. А ведь одна из версий обрушения — слишком тяжелая крыша…

Однако с того времени скептицизм явно поубавился, и сейчас клееные деревянные конструкции (КДК) используются очень широко — от малоэтажного домостроения до большепролетных спортивных сооружений и торговых центров. Строители и проектировщики по достоинству оценили прочность и стойкость материала (благодаря разному направлению древесных волокон в соседних склеенных ламелях КДК не деформируется, геометрия бруса остается неизменной), а также его дизайнерские возможности, ведь благодаря тому, что КДК могут быть гнутоклееными, из них делают арки, купола, башни, малые формы и т. д.

Наша справка

Классификация КДК

1. КДК подразделяют (классифицируют) по основным признакам:
— функциональному назначению;
— сроку службы;
— условиям эксплуатации.

2. По функциональному назначению КДК подразделяют на классы, исходя из учета уровня ответственности зданий и сооружений, для которых используются конструкции, согласно требованиям раздела 5 ГОСТ 27751 к уровням ответственности зданий и сооружений:

Примечание: объекты с высоким уровнем ответственности, при проектировании и строительстве которых используются принципиально новые конструктивные решения, не прошедшие проверку в практике строительства и эксплуатации, должны быть отнесены к особо высокому уровню ответственности 1а.

2 — нормальный уровень ответственности:
— жилые здания и другие объекты массового строительства, не вошедшие в 1а, 1б и 3 классы;
— основные объекты машиностроения, перерабатывающих и других отраслей.

3 — пониженный уровень ответственности:
— теплицы, парники, мобильные здания (сборно-разборные и контейнерного типа);
— склады временного содержания;
— бытовки вахтового персонала и другие подобные сооружения с ограниченными сроками службы и пребыванием в них людей. Для различных элементов зданий допускается применять различные уровни ответственности.

Источник: Стандарт Национального объединения строителей СТО НОСТРОЙ 2.11.88-2013

Как правильно изготовить?

Изготавливаются клееные деревянные конструкции, как правило, в заводских условиях, и на территории России за последние годы появилось несколько десятков заводов КДК. Однако при огромных запасах древесины в нашей стране на КДК пойдет далеко не всякая порода, а только сосна или ель — это регламентируется соответствующими ГОСТами. При этом допускается применение пиломатериалов из лиственницы и других хвойных пород, если специфика их использования оговорена в разрешительной и технологической документации (в ней должна содержаться информация о расчетных характеристиках древесины лиственницы или других хвойных пород, а также о технологических режимах склеивания, обеспечивающих прочное и долговечное клеевое соединение). Однако в большепролетных конструкциях можно использовать только ель или сосну.

При изготовлении КДК должен соблюдаться ряд необходимых условий, и на них нужно обращать внимание не только производителю, но и покупателю продукции.

Прежде всего пиломатериалы, предназначенные для КДК, должны пройти предварительную атмосферную сушку до влажности 20—25% и камерную сушку до технологической влажности 8—12%. Влажность древесины слоев при склеивании должна быть в пределах от 8 до 15%, в зависимости от классов условий эксплуатации. Разница значений влажности смежных слоев КДК не должна превышать 4%. Очевидно, что сушка пиломатериалов является одним из важнейших этапов технологического процесса изготовления КДК, в значительной степени определяющим их эксплуатационную прочность. Некачественная сушка вызывает коробление, снижение механической прочности древесины, возникновение в ней значительных остаточных напряжений. Кроме того, она является причиной неравномерной влажности досок в отдельных партиях пиломатериалов и большого перепада влажности по толщине досок. Это приводит к дополнительным напряжениям в конструкциях, снижающим их прочность и вызывающим преждевременное разрушение, что значительно усугубляется наличием видимых дефектов сушки — трещин, покоробленности, полностью устранить которые практически невозможно.

Для склеивания ламелей должны применяться специальные клеи, имеющие сертификаты, регламентирующие их применение при склеивании древесины несущих деревянных конструкций.

В производственных помещениях должны поддерживаться температура воздуха 18—20 ?С и влажность 50—60%.

На предприятии должны быть оборудование, обеспечивающее выполнение технологических операций в соответствии с технологическими регламентами и техническими условиями на конкретные виды конструкций, пакет технической документации на конструкции и процесс их изготовления, а также работать соответственно обученный и аттестованный персонал.

Если не может быть выполнено хотя бы одно из перечисленных требований, производство деревянных клееных конструкций должно быть категорически запрещено.

Соответственно, качественные клееные деревянные конструкции не могут изготавливаться в необорудованном ангаре или в сарае на заднем дворе. А покупателю перед приобретением лучше поинтересоваться, какими мощностями располагает тот или иной производитель.

А как сохранить?

«Слабое» место клееных деревянных конструкций — это их хранение, а вернее, создание для этого необходимых условий, иначе качество конструкций может быть безвозвратно утеряно. Требования к хранению КДК предписывает, в том числе, и СТО НОСТРОЙ 2.11.88-2013. В нем специально оговаривается, что до начала поставки КДК и их комплектующих, на стройплощадке должен быть оборудован участок с навесом или помещение для их складирования. Поверхность грунта необходимо уплотнить, полить 5—10%-ным раствором железного купороса с расходом 0,6—0,8 л/м2 или посыпать хлорной известью в количестве 200 г/м2.

Как правило, элементы несущих КДК поступают на строительную площадку в виде пакетов, которые закрыты пленкой со всех сторон, чтобы исключить намокание древесины от дождя или снега в процессе транспортировки. При хранении на стройплощадке конструкциям необходимо обеспечить постоянное проветривание. При неправильном хранении заводское пленочное покрытие может быть повреждено и стать водопроницаемым, а влага внутри упаковки может стать причиной быстрого появления плесени на древесине в жаркую погоду. Поэтому после доставки конструкций на строительную площадку заводская упаковка должна быть открыта снизу, что обеспечит стекание воды, попавшей случайно через поврежденную пленку, и проветривание конструкций.

При длительном (более трех месяцев) хранении необходимо обеспечить защиту КДК от атмосферных воздействий, полностью укрыв их сверху и обеспечив свесы, предохраняющие конструкции от косого дождя и солнца. При отсутствии укрытия или его повреждении возникают трудно устранимые дефекты — значительное повышение влажности и разбухание древесины, частичная или полная потеря их внешнего вида в результате повреждения защитно-декоративного покрытия и пр. Кроме того, вода, попадая в зазоры между сплоченными элементами конструкций большого пролета, увлажняет древесину, что приводит к деформациям поперечного сечения элементов от разбухания и увеличению ширины зазора между элементами в верхней зоне.

Особую опасность для КДК представляет пересушивание наружных зон клееного пакета, в которых развиваются большие внутренние растягивающие напряжения, вызывающие либо появление усушечных трещин, либо раскрытие клеевых швов.

Конструкции, получившие при транспортировании и хранении дефекты и повреждения, устранение которых в условиях строительной площадки невозможно (расслоение клеевых соединений, сквозные трещины и пр.), монтировать запрещается.

Собственно говоря, требования к хранению не столь уж и сложны, и если все этапы создания элементов из клееных деревянных конструкций будут соблюдены, срок службы таких сооружений исчисляется в десятках и даже сотнях лет.

Таблица 1 (По данным НОСТРОЙ)