Древесина как материал инженерных сооружений

Применительно к России, в которой сосредоточены огромные лесные богатства, технико-экономическая обоснованность деревянного строительства не вызывает сомнений. Более 70 % лесов Российской Федерации находятся в Сибири и на Дальнем Востоке. Запасы древесины на корню в нашей стране составляют около 40 % мировых запасов. На новое строительство ежегодно расходуется около 200 млн м³ деловой древесины.

Возможность применения древесины для строительства зависит от ее свойств. В первую очередь, речь идет о сучковатости, средней ширине годичных колец, расположении волокон или смоляных ходов, которые в зависимости от назначения древесины допускаются в известных пределах. Возможны и такие качественные отклонения как трещины, поражения грибами или насекомыми, которые могут возникнуть как до валки леса, так и после нее.

Ценные строительные свойства древесины определяют области ее эффективного использования. Невысокая плотность сухой древесины, при сравнительно большой прочности и жесткости (вдоль волокон), делает целесообразным применение деревянных конструкций в покрытиях общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий. В них наиболее полно используются лучшие конструкционные свойства сухой древесины и возможности конструктивной защиты от гниения. Благодаря экологической чистоте древесина особенно привлекательна для строительства жилья, в частности коттеджного типа. Малая теплопроводность сухой древесины поперек волокон позволяет эффективно использовать ее в ограждающих частях отапливаемых зданий. Химической стойкостью сухой древесины обусловлено преимущественное применение безметалльных (особенно клееных) деревянных конструкций для покрытий химических цехов и складов.

Наиболее высокие требования предъявляются к качеству материала, используемого для растянутых элементов, менее высокие - к материалу, предназначенному для сжатых и изгибаемых элементов, пониженные требования - к материалу для неответственных элементов (настилов и обрешеток под кровлю), повреждение которых не нарушает целостности конструкции.

Для несущих конструкций используют в основном хвойные породы, в первую очередь - сосну и ель, затем лиственницу, пихту и кедр. Лиственные породы (осину, березу, ольху, липу и тополь) применяют лишь в конструкциях временных зданий и сооружений, а также для устройства опалубки, лесов и подмостей. Дубовая древесина обладает наибольшей прочностью и стойкостью к загниванию, однако она наиболее дефицитна и дорога. Поэтому ее применяют только в соединительных деталях.

В современном строительстве растет популярность высококачественных, долговечных и экономичных деревянных деталей и конструкций, удовлетворяющих требованиям индустриального изготовления с использованием комплексной механизации и переработки отходов производства. Клееные деревянные конструкции (КДК) способствуют повышению качества строительства, широкому применению сборных деталей любой формы и размеров и являются наиболее экономичными по расходу лесоматериала.

Применение новых материалов - водостойкой фанеры, ориентированной древесностружечной плиты ОСП и ЛВЛ-бруса - позволяет использовать мало пригодную для строительства древесину и отходы.

Индустриальное производство конструкций из высушенного лесоматериала, проведение мероприятий по защите древесины от гниения и огня, создают условия для существенного повышения долговечности деревянных конструкций.

При соблюдении норм и рекомендаций на проектирование, изготовление, монтаж и эксплуатацию деревянные конструкции надежны, долговечны и экономичны.

В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации деревянные конструкции делятся на группы (табл. 2.1).

Таблица 2.1