Розвиток і можливості дерев'яного щитового будівництва

Дерев'яне щитове будівництво

ДІТЕР Хоору при долі Вольфганг Хаукс

Розвиток і можливості дерев'яного щитового будівництва

Розвиток дерев'яного щитового будівництва. Будівництво з дерев'яних щитів, тобто будівництво з використанням стандартних несучих або несучих просторових дерев'яних рамних елементів, отримало розвиток на основі дерев'яного каркасного будівництва в умовах підвищення ступеня стандартизації (заводської готовності). У сучасному каркасному будівництві при значній частці заводського виготовлення багатьох будівельних елементів, використанні нових, що поставляються промисловістю з'єднань і застосуванні нових методів сполук практикується відносно не залежить від атмосферних умов спосіб збірки на будівельному майданчику багатьох окремих несучих і не несучих будівельних елементів, таких, як стійки, балки , стіни, фасадні елементи, вітрові зв'язку та конструкції даху, подібно до того, як це робиться при каркасному будівництві зі сталі та залізобетону. Один елемент з'єднується з іншим і повинен приєднуватися до наступного.

Прагнення раціоналізувати і индустриализировать будівництво і перенести виробничий процес зі будівельному майданчику на незалежні од атмосферних умов промислові підприємства вже давно призвело до спроб з'єднувати окремі будівельні деталі в щити більшого чи меншого розміру, виготовляти їх заводським способом, включаючи такі необхідні елементи, як двері і вікна, і збирати з них на будівельному майданчику за допомогою простої технології готове споруда. Ця тенденція в однаковій мірі поширюється на будівництво зі сталі, залізобетону і дерева.

Раціоналізація та індустріалізація означають сборность; будівельні деталі виготовляють в майстерні або на фабриці, поки на будівельному майданчику споруджуються основні конструкції, такі як підвал і фундамент, і прокладаються головні комунікації відповідних систем. За нинішньої ступеня індустріалізації будівництва йдеться про постачання готової стандартної продукції, з якої за короткий термін може бути споруджено будинок, а не про виготовлення на замовлення будівельних елементів.

Вже в 1931 році Вальтер Гропіус розробив будівельну систему з великих стінових елементів будинку для фірми «Гірш Купфер унд Мессінгверке АГ», фінов. Стандартизовані стінові щити складалися з дерев'яних рамних елементів з прокладкою з алюмінієвої плівці, обшивкою внутрішніх стін азбестоцементними плитами в зовнішньою обшивкою з ребристих мідних плит. Ця будівельна система зводиться на основі модульного ордери: під стіновими щитами тут розуміються елементи однакової ширини з розділовою лінією посередині. З'єднання елементів між собою здійснюється за допомогою «коннектора», який через кілька років став застосовуватися в удосконаленому вигляді у системі «Дженерал пенел констракшн».

У 1943 - 1945 роках архітектори Вальтер Гропіус і Конрад Ваксман розвинули цю систему, переробивши її в США в (Пекеджд хаус систем »для« Дженерал пенел корпорейшн ».

Виготовлення просторових елементів.Для виготовлення об'ємних осередківзастосовують два метода. Перший полягає в тому, що спочатку всі плоскі елементи, такі, як щити, укладають, а потім з'єднують в просторові одиниці. Стінові щити, включаючи всі вбудовані елементи, такі, як одна, двері, електричне та санітарне обладнання, виготовляють на особливої ​​лінії. На спеціальній технологічній лінії виготовляють щити підлоги, потім стінові елементи і, нарешті, монтують елементи стелі (мал. 124).

За другим методом спочатку стійки і балки встановлюють і з'єднують між собою на кінцях за допомогою перфорованої листової сталі. Образующуюся таким чином раму обшивають потім з двох сторін. Об'ємні елементи з самого початку збирають на виробничій лінії як цілі одиниці і потім поступово комплектують (мал. 123).

Транспортування та монтаж об'ємних елементів. Об'ємні елементи транспортують цілком на платформах із зниженою вантажний майданчиком і встановлюють у готовому вигляді за допомогою підйомних пристроїв на стрічкові або точкові фундаменти.

При транспортуванні готових об'ємних елементів перевозиться багато порожнього простору. Тому розроблена система, що дозволяє укладати стінові елементи з елементами перекриття і, таким чином, перевозити на звичайній платформі одночасно чотири елементи (дивитися малюнки з права).

Щити підлоги встановлюють на підготовлені спочатку зовнішні стрічкові і внутрішні точкові фундаменти. Покрівельні щити з шарнірно прикріпленими до них стійками піднімають на висоту об'ємного елемента, і стійки з'єднують зі стінами у вертикальному положенні. Стійки полягають потім в жорсткі сталеві гнізда.

115. Будівельні деталі об'ємного елемента, сконструйованого виключно з дерева або деревних матеріалів розміром 2,5 × 7,5 м. З'єднання дерев'яних будівельних елементів здійснюються за допомогою сталевих деталей. Сприйняття вітрових зусиль - головна проблема об'ємних елементів - здійснюється, головним чином, за допомогою мембран перекриття і стін, виконаних у вигляді рамного фахверка, а також за допомогою жорстких на вигин рам.

1 мембрана перекриття, як на рис. 116

2 жорсткий на вигин вузол

3 жорсткі на зрушення стінові щити у вигляді мембрани

4 щит підлоги

1 стіни

2 зовнішні стіни

3 перегородки

4 стійки

5 дах в комплекті

6 підлогу в комплекті

7 опалювальний прилад

116. Додання жорсткості об'ємному блоку за допомогою стіновий мембрани і двох установлених під прямим кутом один до дугу площин.

1 нижня обв'язка, стійки і верхня обв'язка з дерев'яних брусків

2 стінові плити жорсткості

3 контурна сталева рама, міцно поєднана з дерев'яною конструкцією

117. Додання жорсткості рамної комірці в одному напрямку (поздовжньоспрямовані будівлі) за допомогою стінових мембран, а в іншому за допомогою міцних на вигин рам.

1 дерев'яний щит перекриття

2 дерев'яний щит статі

3 сталевий куточок

4 сталева жорстко затиснена стійка

118. Додання жорсткості об'ємної комірці в одному напрямку за допомогою стінових мембран (поперечний напрям будівлі), а в іншому за допомогою міцних на вигин рам.

119. Дерев'яна конструкція зі стіновими плитами жорсткості по кутах.

120. Затиснена сталева стійка, шарнірно з'єднана з дерев'яним щитом.

1 балка

2 стійки

3 щит статі

4 наповнення або обшивка

121. Сталева несуча система об'ємної осередки. Всі огороджувальні елементи - підлоги, стіна, дах, фасад - з дерева або деревних матеріалів.

1 щит даху

2 щит стіни

3 щит статі

Об'ємні елементи

Проектування з використанням об'ємних елементів. На відміну від каркасного та щитового будівництва, особливо будівництва з використанням малих щитів, при якому за допомогою несучих і огороджувальних будівельних деталей можна створювати різні комбінації на модульній сітці 1,2 або 1,25 м, можливості проектування із застосуванням об'ємних елементів в значній мірі обмежені. Модульна сітка утворюється довжиною і шириною використовуваних об'ємних елементів. Ширина цих елементів встановлюється залежно від транспортних умов. Елементи шириною до 2,5 м не підлягають жодним обмеженням з боку поліції.

Елементи шириною 2,5 - 3,0 м перевозять з дозволу поліції і за приписаними сю дорогах, а шириною більше 3,0 м лише у супроводі поліції. Ці спеціальні заходи, що вимагаються при ширині елементів більше 2,5 м, підвищують їх вартість.

Довжина об'ємних елементів визначається, головним чином, конструктивними можливостями, умовами виробництва, вагою і поперечними перетинами. Довжина конструкції, виконаних цілком із дерева, коливається в межах 4,8 - 7,5 м, а змішаних, що складаються з несучих сталевих конструкцій та огороджуючих дерев'яних а межах 8,4 - 10,0 м. Висота визначається будівельними умовами для різних областей застосування і коливається між 2,5 і 3,0 м.

Відношення ширини до довжини повинно бути таким, щоб довжина об'ємних елементів була завжди в багато разів більше ширини. При звичайній ширині об'ємних елементів від 2,4 до 2,8 м це співвідношення коливається в межах 1:2 і 1:5. Об'ємні елементи можна тоді комбінувати, створюючи великі просторові одиниці і різноманітні проекти.

Установка об'ємних елементів один на одного для отримання багатоповерхових будівель в даний час не представляє проблеми тільки при будівництві до двох поверхів.

Економія при монтажі будівлі з використанням об'ємних елементів може доходити до 30%.

Конструктивне виконання об'ємних елементів. Об'ємні елементи при будівництві з дерева виконуються у вигляді несучих та огороджуючих конструкцій з деревини або деревних матеріалів або у вигляді змішаних конструкцій. У останніх несучі конструкції складаються, частково або повністю, зі сталевих елементів, а огороджувальні в наслідок своїх будівельно-фізичних властивостей - все ж з деревних матеріалів.

Об'ємні елементи з несучими дерев'яними конструкціями - рамні конструкції - за способом і розташуванню елементів жорсткості можуть бути відкритими з двох або трьох сторін і допускати збільшення розмірів. Вони складаються з дерев'яних стійок, балкових щитів підлоги і перекриттів і стінових елементів, з'єднаних гвинтами в просторову одиницю.

Відкриті з двох сторін елементи можуть бути виконані як шарнірні рами, причому вітрові навантаження передаються через дві стіни щитів даху і підлоги.

Елементам, відкритим з двох сторін, жорсткість проти вітрових навантажень надається в одному напрямку за допомогою однієї стіни, а в іншому - за допомогою жорстких на вигин рам. Рами можуть розташовуватися в поздовжньому напрямку або по вузькій стороні.

Міцні з'єднання несучих будівельних деталей елемента, як і міцні з'єднання елементів один над одним, виконуються за допомогою сталевих куточків, сталевих башмаків і болтів.

Ущільнення вертикальних стиків швів між елементами забезпечується, головним чином, за допомогою закривають планок. Горизонтальні стики покрівельних щитів закриваються вставленими в ущільнення даху і розширюються профілями або планками. Структура щитів стін, підлоги і даху відповідає щитового способу будівництва.

Конструкція основи будівлі з об'ємних елементів складається з окремих залізобетонних і стрічкових фундаментів або теплоізоляційних фартухів між окремими фундаментами по периметру будівель. Фундаменти постачають в готовому вигляді або укладають на місці.