Клееные деревянные конструкции

 

ИАрхИ ЮФУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине конструкции на тему:

Клееные деревянные конструкции.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ст.гр.А-45 Алимова А.К.

Проверил:Журавлев А.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ростов-на-Дону

 

 

 

 

Введение

 

 

Дерево является древнейшим строительным материалом, практически не изменяющим своей формы при длительной эксплуатации. Многовековой опыт это подтверждает. В середине XX в. произошла настоящая революция в использовании дерева в архитектуре в енязи с открытием высокостойких клеев, дающих возможность получить любую заданную форму в результате усовершенствования деревообрабатывающей техники и улучшения качества самой древесины с помощью химической обработки. Это позволило перейти к индустриально-поточному производству деревянных домов.

 

Клееные материалы расширили возможности применения дерева: созданы новые конструктивные системы и архитектурные формы, а следовательно, и новая эстетика; увеличилась и сфера применения древесины — малоэтажные жилые дома, общественные здания и некоторые промышленные и сельскохозяйственные сооружения, где дерево используется в несущих и ограждающих конструкциях. Говорить об архитектуре деревянного дома значит- подразумевать и конструкцию, которая определяет архитектурную форму.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

История.

Рассказ о развитии деревянной архитектуры в нашей стране был бы неполным, если бы мы не упомянули о деревянном строительстве первого десятилетия Советской власти. В те годы были созданы деревянные сооружения, которые расширили представление о возможностях использования дерева как строительного материала. Еще при жизни Владимира Ильича Ленина было построено немало деревянных зданий большой художественной ценности. Новые композиционные решения жилых и общественных зданий были предложены архитекторами И. В. Жолтовским и Н. В. Марковниковым [49]. Высокими художественными достоинствами отличались павильоны И. В. Жолтовского «а ВСХВ-23 — «Шестигранник». «Полеводство», «Триумфальная арка» и другие, где открытые деревянные конструкции, выполненные на классической основе, создавали совершенную архитектурную форму. Жилые дома, выполненные по проектам Н. В. Марковникова, представляют интерес и для современного строительства.

 

С середины 20-х годов деревянная архитектура развивалась в основном по пути совершенствования конструкций. Так, при строительстве ЦАГИ впервые были использованы дощато-гвоздевые конструкции, получившие широкое распространение в годы первых пятилеток. В последующем на основе таких конструкций были разработаны (Г. Г. Карлсеном, М. Е. Каганом и др.) пространственные дощато-гвоздевые конструкции в виде тонкостенных и ребристых сводов оболочек. Они использовались главным образом при возведении промышленных зданий и имели в то время большое значение. Конструкции были оригинальны, просты в изготовлении и создавали условия для дальнейшего развития отрасли. На высоком художественном уровне выполнены предложенные С. И. Песельником деревянные безметальные кружально-сетчатые своды в "покрытии гидротехнической лаборатории Средволгостроя (1935 г.). Не лишена интереса и новая для того времени брусчатая конструкция безметальной балки на дубовых нагелях пластинчатой формы, которую разработал в 1932 г. В. С. Деревягин. Оригинальностью отличается сооружение, построенное по системе В. Г. Шухова,— башня-градирня на Орской ТЭЦ. Башня в форме сетчатого гиперболоида вращения имела высоту более 35 м при диаметре' верхней части 29,3 м и состояла из восьми ярусов.

 

В 30-е годы были возведены автодорожные мосты из круглых бревен (системы Гау-Журавского) и из пиленых досок на гвоздях (по проекту Ю. С. Львова). В дальнейшем в деревянном мостостроении получили развитие смешанные металлодеревянные системы.

 

После Великой Отечественной войны развитие деревянной архитектуры было ориентировано на индустриальные методы строительства и на использование клееных конструкций. Создание в Советском Союзе мощной деревообрабатывающей промышленности способствовало развитию деревянных конструкций. Основным их потребителем было промышленное строительство. В этот период из клееной древесины строились главным образом производственные здания химических предприятий, где металлические и железобетонные конструкции подвергались коррозии. Дерево же не реагировало на воздействие химикатов. С начала 60-х годов в СССР уже возводятся большие складские помещения с перекрытиями из клееных трехшарнирных арок пролетом 45 м.

 

В послевоенные годы клееные конструкции получают интенсивное развитие за рубежом. Архитекторы и инженеры создали не только сложные геометрические формы в виде параболоидов, коноидов, оболочек вращения, но и конструкции, перекрывающие грандиозные пролеты. В 1972 г. ряд олимпийских спортивных сооружений в Мюнхене был осуществлен из клееной древесины, которая становится одним из ведущих строительных материалов.

 

 

ПРИМЕНЕНИЕ ДЕРЕВА В АРХИТЕКТУРЕ КАК СПОСОБ ГУМАНИЗАЦИИ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

 

Для меня дерево не нейтральная субстанция,

для меня это живой материал, по своему

строению похожий на человеческие мышцы.

А.Аалто[1, с. 130]

 

 

Современный высокотехнологичный город является, пожалуй, наиболее ярким примером того, как сильно среда, созданная человеком, может отличаться от естественной. Очень часто эта среда враждебна человеку, недаром в тестах факт проживания в крупном городе уменьшает возможную продолжительность жизни на пять лет. Городская среда испытывает человека «на прочность»: ускоренный ритм жизни, шумы, загрязненный воздух, яркий свет и большой масштаб окружающих зданий формируют постоянный враждебный фон, ответственный за значительную часть стрессовых ситуаций. Расхожий эпитет «каменные джунгли» до сих пор является точной характеристикой большинства крупных городов, и к промышленным мегаполисам это относится в первую очередь. В Уральском регионе при относительно суровом климате и агрессивных техногенных воздействиях проблема создания комфортной архитектурной среды стоит чрезвычайно остро. Одним из методов гуманизации искусственной среды является применение натуральных материалов, в особенности древесины, наиболее близкой человеку психологически. Суть гуманизации среды заключается в создании максимального комфорта и единении человека с природой, как на уровне квартиры, так и на уровне жилого двора, района или всего населенного пункта.

 

Особую роль древесина стала играть в постройках стиля модерн в связи с его общим тяготением к природным формам, материалам и стремлением к синтезу искусств. Однако подлинное перерождение ожидало древесину в XX веке. Особые качества живого материала обеспечили дереву почетное место в концепции органической архитектуры.

 

 

Дерево как материал XX века в органической архитектуре

 

Наиболее показателен пример применения дерева как материала в финской органической архитектуре. Здесь нельзя не упомянуть творчество Алвара Аалто, для которого одной из важнейших целей являлась, по сути, именно гуманизация городской среды. Финляндия, страна, климатически близкая к Уральскому региону, на момент начала работы Аалто мало отличалась от России по уровню жизни. Тем не менее, там были достигнуты выдающиеся успехи в деле создания комфортной городской среды, гармонично объединяющей архитектурные объекты и природный ландшафт. Богатый опыт, накопленный финскими архитекторами за последние полвека, позволил стране стать одним из лидеров в области ландшафтной архитектуры и в сфере гармонизации отношений человека со средой.

 

Работы Аалто демонстрируют виртуозное владение деревом. Архитектор применяет дерево как основной конструктивный материал (перекрытие зала городского совета в Сяюнатсало и спортивного манежа в Отаниеми), как облицовочный материал, выявляя его богатые пластические, декоративные и акустические свойства, и, наконец, как средство сближения построек с лесным ландшафтом Финляндии. Он рассматривал дерево как живой материал, наиболее комфортный по своим параметрам для человека. Поэтому особое внимание архитектор уделял поиску новых решений, выявлявших пластические качества древесины. Деревянная мебель, изготовленная из гнутой фанеры и специально обработанных прутков («деревянные макароны»), оригинальные элементы и способы отделки, крупные неразрывно связанные с архитектурой декоративные панно – все это явилось новым шагом на пути превращения дерева в материал современной архитектуры и дизайна.

 

Использование дерева – один из важных инструментов выявления региональных черт в архитектуре. На Урале существует мощный пласт традиций народного зодчества, который архитекторы просто обязаны использовать для введения в концепцию здания региональных черт, создающих неповторимый облик объекта. Во времена, когда глобализованный мир начинает вновь возвращаться к национальным традициям, впору и нам быть бережливыми.

 

 

Дерево в настоящем и будущем

 

Не следует думать, что древесина, материал с такой долгой историей, ныне отжила свой век и не может конкурировать с новыми индустриальными материалами – железобетоном, металлом и полимерами. Совершенствование технологий обработки, изобретение клеёной и гнутоклееной древесины, пропитка огнезащитными и биозащитными составами вывели древесину на новый уровень, что раскрыло перед архитекторами недоступное ранее богатство современных конструктивных и эстетических решений. В зданиях, выполненных из дерева в сочетании с другими материалами, декоративные качества материалов дополняют друг друга и создают композиционное единство.

 

По коэффициенту конструктивного качества дерево мало уступает стали, при наличии необходимых технологий и материальной базы его цена также не намного выше. Использование клееных конструкций сняло естественное ограничение древесины – длину ствола. Это позволило перекрывать деревянными конструкциями пролеты до 100 м - такие же, как стальными и железобетонными. Массивные деревянные конструкции достаточно огнестойки и превосходят незащищенные стальные.

 

Разумеется, два главных недостатка древесины – способность к гниению и горючесть – требуют специальной обработки материала антипиренами и антисептиками, после которой дерево все же должно оставаться экологически чистым, что создает дополнительные проблемы для технологов. Перспективным является нагревание хвойных строительных материалов до температур, при которых происходит спекание смол, содержащихся в древесине, что сводит к минимуму синтетические добавки. Обработка позволяет также сохранить и выявить естественную неповторимую текстуру древесины.

 

С другой стороны, способность к горению и гниению является отражением вовлеченности дерева в мировой круговорот веществ и свидетельствует о легкости его утилизации. Ведь древесина – единственный полноценный и широко распространенный возобновляемый строительный материал, заготовка которого, при строгом соблюдении норм вырубки и лесовосстановления, наносит меньший экологический вред, нежели, например, выплавка стали или изготовление полимерных материалов. Использование дерева превосходно вписывается в известную ныне концепцию устойчивого развития городов.

 

 

Разумеется, каждый материал имеет собственные границы применимости и свою наиболее подходящую область архитектуры. Для дерева эту область составляет все, что близко человеку по масштабу или призвано создавать его комфорт: интерьерное решение и фасадная отделка жилых и общественных зданий, визуально воспринимаемые конструкции, индивидуальная и малоэтажная застройка, малые архитектурные формы и элементы благоустройства, в особенности на жилых территориях и пешеходных улицах и многое другое. Однако в нашей стране огромный потенциал дерева в данной области используется явно недостаточно. Его областями применения в основном остаются отделка интерьеров, индивидуальные дома «в русском стиле» либо просто непрофессиональные и временные постройки.

 

При всех своих положительных качествах в России, стране с огромными лесными запасами и внушительным историческим опытом деревянного зодчества, древесина используется далеко не так широко, как достойна. Многие московские архитекторы, такие как А.Асадов, жалуются, что главным препятствием является пожарная экспертиза, которая не позволяет применять дерево в фасадной облицовке и очень предвзято относится к деревянным конструкциям капитальных зданий. Однако, правильно пропитав дерево, можно получить негорючий материал, который сохранит натуральную текстуру, но при этом будет удовлетворять пожарным требованиям.

 

Качественная обработка необходима и для древесных материалов, использующихся в фасадной отделке зданий, испытывающей воздействие агрессивной городской среды. Не следует забывать и о применении в архитектуре дерева как живого существа, являющегося одним из главных элементов создания благоустроенной, комфортной среды.

 

Отечественные и зарубежные аналоги

 

Несмотря на указанные проблемы, в последнее время древесина довольно активно возвращается в российскую городскую среду. Клееные деревянные конструкции повышают зрительный комфорт в зданиях общественного, и в особенности спортивного назначения. Примером могут являться конькобежный центр в Крылатском, аквапарки в Москве, Санкт – Петербурге и Абзаково в Башкортостане, а также целый комплекс деревянных построек для яхтспорта на Клязминском водохранилище. Примером использования дерева для компенсации негативного воздействия техногенной среды и противопоставления ей человека можно считать два пешеходных моста над МКАД, спроектированные в мастерской А.Асадова.

 

 Наиболее  часто встречающимися примерами  использования дерева в наружном  облике зданий в западной архитектуре  являются панели, жалюзи, решетки  и ограждения террас и лоджий, покрытия террас и пешеходных  пространств. Существуют интереснейшие и красивейшие примеры совмещения деревянных конструкций с остеклением (здание Selberd Arkitektkontor AS), что позволяет воспринимать деревянную ажурную вязь из экстерьера, не подвергая ее воздействиям внешней среды. Деревянные конструкции в этом здании крепятся к основным металлическим колоннам и образуют второй слой фасада на относе от стены здания. Также есть примеры с деревянной скатной кровлей, эффектная обрешетка которой видна снаружи через прозрачное покрытие, что применимо на Урале при должном уклоне скатов. Широко распространены клееные деревянные конструкции, в том числе даже в навесах станций железной дороги и наземных линий метрополитена. Перспективной является концепция здания с открытыми во двор деревянными конструкциями и отделкой, в то время как фасад, обращенный к транспортной магистрали, имеет более долговечную облицовку. В Норвегии есть примеры деревянных покрытий набережных, элементов благоустройства из березовых жердей и других экологических материалов. Особый интерес представляет пешеходный мост Леонардо в норвежской провинции Akershus с пластичными клееными арками пролетом 45 м.