Древесина и другие натуральные органические материалы были одними из самых ранних строительных материалов, и в своем современном виде древесина продолжает служить основным строительным материалом. Древесина имеет высокое соотношение прочности и веса. Его прочность и жесткость зависят от направления нагрузки по отношению к зерну. При нагрузки параллельно зерну, древесина прочная и относительно жесткая . Однако она склона к расщеплению вдоль зерна, если к ней постоянно приложены напряжения растяжения, имеет низкую прочность на сдвиг. Более высокое содержание влаги снижает как прочность, так и эластичность, и часть первоначальной прочности в любом случае будет потеряна с течением времени. Под нагрузкой древесина ползет и деформируется. Поэтому работоспособность часто определяет структурный анализ. Структурный анализ, детальное проектирование и технологические процессы решают ряд специфических проблем деревянных конструкций: изгиб, поведение вокруг зазубрин, предотвращение интерстициальной конденсации (обычно возникает, когда влажный воздух проникает через элементы строительной ткани, через которые происходит разность температур), защита от влаги, нападения насекомых и грибков и пожара.
Технический прогресс в использовании древесины серьезно повлиял на архитектуру. Склеивание открыло новые возможности для древесины. Клееный брус и клееные компоненты древесины (доски и другие) - основные материалы для самых разнообразных изделий. Первый тип крепежных деталей - это те, в которых нагрузка передается вдоль хвостовика, такие как дюбели, стержни, гвозди, винты и болты. Вторая категория крепежных деталей - это те, в которых нагрузка передается на большую площадь опоры на поверхности элементов (разрезные кольца, срезные пластины и перфорированные металлические пластины). Одним из новых соединителей является секционная стальная трубка, встраиваемая в торцевое зерно конструктивных элементов из тяжелой древесины с использованием раствора на основе винилового эфир.
Производительность навесного оборудования имеет особое значение в регионах с сильным ветром и/или сейсмическим воздействием. Малоэтажные каркасные конструкции быстро разрушаются при высоких ветровых нагрузках после выхода из строя первого крепежного элемента. Поэтому площадь притока одного крепежного элемента должна быть достаточно небольшой (например, менее 10 квадратных футов). Винты обеспечивают большую грузоподъемность , чем обычно предполагается. Соединительные изделия специальной формы также используются для механического соединения древесины.
Новые виды древесины, применяемые в строительстве, - 1) твердые (тропические и другие) породы древесины, такие как тик и секвойя. 2) мягкие породы древесины, затвердевшие и идентифицированные. Использование твердых пород древесины ограничено охраной окружающей среды, также дорого стоят. Полотна из цельной древесины и панели повышают устойчивость к сильному ветру и землетрясениям. Естественно, семейные дома могут быть спроектированы не только с деревянным каркасом, но и с металлическим (преимущественно стальным) и усиленными панелями из кожи. Из клееного бруса и механически соединенных деревянных элементов могут быть построены длиннопролетные конструкции, охватывающие большие пространства. Одним из самых больших деревянных зданий является Олимпийский стадион в Хамар, Норвегия, строительство которого было завершено в 1992 году (Архитектор: Нильс Торп). Для его строительства было использовано 13 000 посадочных мест и 2000 кубометров клееного бруса. Его сводчатая крыша опирается на арочные деревянные фермы.
Еще одним важным деревянным зданием является купол в Изумо, Япония, который также был завершен в 1992 году (дизайн: Kajima). Диаметр здания составляет 143 метра. По внешнему виду его купол производит впечатление открытого зонта, но его структура основана на совершенно другом принципе. Было собрано тридцать шесть полукруглых арок, каждая длиной 90 метров долго, а затем они были подняты до своего окончательного положения. В качестве общего принципа можно констатировать, что сфера применения древесины в строительстве расширяется, в том числе и для многоэтажных зданий. За последние годы исследования в области пожаротушения также дали результаты (включая такие конкретные темы, как самовозгорание изолирующих древесноволокнистых панелей), которые повысили пожарную безопасность деревянных конструкций.
Источник фото Яндекс картинки
Подписывайтесь и изучайте статьи, будет лучшей благодарностью для автора.