Обоснование использования пружинного узла «сила» при монтаже стеновых конструкций малоэтажных деревянных зданий | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 29 февраля, печатный экземпляр отправим 4 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Архитектура, дизайн и строительство

Опубликовано в Молодой учёный №50 (288) декабрь 2019 г.

Дата публикации: 10.12.2019

Статья просмотрена: 14 раз

Библиографическое описание:

Говорова В. В., Глухих В. Н. Обоснование использования пружинного узла «сила» при монтаже стеновых конструкций малоэтажных деревянных зданий // Молодой ученый. — 2019. — №50. — С. 133-136. — URL https://moluch.ru/archive/288/65025/ (дата обращения: 18.02.2020).



Ключевые слова: древесина, конструкция, начальные напряжения, формоустойчивость, образование трещин, оцилиндрованное бревно, бревно, ствол дерева

Древесина является наиболее распространенным, доступным, технологичным и экологически безопасным строительным материалом. Главным, за что ценится древесина, является возобновляемость ресурса, она обладает высокими эстетическими и акустическими свойствами, в зданиях из дерева наилучший микроклимат. Наряду с этими достоинствами древесина обладает и рядом недостатков: анизотропия строения древесины, усушка, разбухание, коробление и растрескивание под действием атмосферных воздействий, подверженность загниванию и изменению физико-механических характеристик под воздействием внешних факторов (влага, температура).

Следствием использования древесины является невозможность сразу приступить к наружным и внутренним отделочным работам (утепление межвенцовых швов, окраска). Значительный период, порядка 3–5 лет с момента возведения, конструкция будет переживать все виды деформаций, образуя неплотности и разрушая тем самым утепленные межвенцовые швы. Вследствие, происходят потери тепла через щели между бревнами и дверными, или оконными коробками, что приводит не только к потере комфорта, но и позволяет воде и конденсату свободно затекать между бревнами, что дает почву к образованию плесени, гнили и грибка (рис. 1).

C:\Users\Asus\Downloads\proverka-teplovizorom-sten-doma.jpg

Рис. 1. Обследование межвенцовых швов тепловизором

Таким образом, одной из наиболее актуальных проблем деревянного домостроения является образование зазоров в межвенцовых соединениях, трещин на лицевых поверхностях и прочих недостатков, значительно снижающих качество конструкции, возникающих в процессе осадки строения. Их появление обусловлено наличием начальных напряжений в стволе дерева, сформировавшихся в процессе роста от воздействия собственного веса, ветровой нагрузки, веса осадков на кроне, собственной кривизны ствола и пр.

Появляющиеся механические напряжения стимулируют развитие клеток древесины таким образом, чтобы обеспечить жизнестойкость ствола дерева. В ответ на образование напряженно-деформированного состояния от внешних воздействий и соответствующего развития клеток древесины древесный ствол формируется в противовес первому, как зеркальное отображение напряженно-деформированного состояния ствола дерева. В связи с этим ствол дерева приобретает искривленную форму.

В современном деревянном домостроении одним из популярных направлений является возведение стеновых конструкций из круглых оцилиндрованных бревен (рис. 2). При оцилиндровке из ствола дерева, обладающего кривизной, путем обработки на деревообрабатывающих станках, получают стержень правильной цилиндрической формы (рис. 3). По прошествии некоторого времени, вследствие влияния начальных напряжений, оцилиндрованное бревно искривляется. Это и ведет к образованию трещин и межвенцовых щелей.

C:\Users\Asus\Downloads\galerey.jpg

Рис. 2. Загородный дом из оцилиндрованного бревна

C:\Users\Asus\Desktop\МАГИС\Бревно оцил.jpg

Рис. 3. Схема оцилиндровки бревна обладающего кривизной: 1 — получаемый стержень цилиндрической формы; 2 — срезаемый слой

Для исключения влияния начальных напряжений на формоустойчивость оцилиндрованных бревен существует метод их закрепления в стене с помощью пружинного устройства «СИЛА» (рис. 4). Устройство разработано компанией «СИЛА-ЦЕНТР» в 2007 году, в 2009 году изделие и технология его применения были зарегистрированы в Роспатенте с получением соответствующего документа, а в 2010 году на пружинный узел «СИЛА» был получен Сертификат соответствия ГОСТ Р.

C:\Users\Asus\Desktop\МАГИС\sila1-пр2-1.jpg

Рис. 4. Монтаж пружинного узла «СИЛА»: 1 — пружинный узел; 2 — верхний венец конструкции; 3 — нижний венец конструкции; 4 — межвенцовый шов

Устройство представляет собой изделие, комплектуемое пружиной, шурупом и тарельчатой шайбой (рис. 5). Узел предназначен для монтажа деревянных конструкций и является альтернативой использованию шпилек и нагелей.

C:\Users\Asus\Desktop\МАГИС\sila_1-болт.jpg

Рис. 5. Комплектующие пружинного узла «СИЛА»: 1 — шуруп с шестигранной головкой; 2 — пружина сжатия; 3 — шайба тарельчатая

Главным достоинством пружинного устройства является возможность более раннего ввода в нормальную эксплуатацию строения обусловленное действием пружины, обеспечивающей постоянно-принудительную, качественную усадку строения, исключая линейные деформации бревен, уменьшая тем самым образование трещин, щелей и зазоров между ними в течение всей эксплуатации здания.

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод о существовании необходимости использования пружинного узла «СИЛА» для сохранения формоустойчивости оцилиндрованных бревен. В дальнейшем будет разрабатываться метод расчета количества пружинных стяжек, необходимого для монтажа деревянных стеновых конструкций.

Литература:

  1. Природные особенности древесины/ Глухих В. Н., Акопян А. Л., Охлопкова А. Ю. — СПб.: Изд. Политехнического университета, 2018
  2. Начальные напряжения в древесине. Монография/ Глухих В. Н., Акопян А. Л. — СПб.: СПбГАСУ 2016
  3. Анизотпропия древесины. Технологический аспект/ Глухих В. Н., Черных А. Г. — СПб.: СПбГАСУ, 2013
  4. Продольное коробление пиломатериалов, полученных при рас-пиловке тонкомерного сырья/ Акопян А. Л. — Пенза, Издательский Дом «Академия Естествознания», 2016
  5. Влияние начальных напряжений в древесине на прочность и формоустойчивость деревянных конструкций/ Глухих В. Н., Кирютина С. Е., Богданова А. С. — СПб., Известия ПГУПС, 2017
Основные термины (генерируются автоматически): ствол дерева, образование трещин, оцилиндрованное бревно, бревно, конструкция, напряжение.


Похожие статьи

Место клееных деревянных конструкций в современном...

Рассматривается применение клееных деревянных конструкций в современном строительстве зданий и сооружений различного назначения, а также вопросы, связанные с эксплуатацией таких зданий.

Деревянная каркасно-панельная технология малоэтажного строения

Оцилиндрованное бревно. 2. 3.

Журнал Современные проблемы науки и образования.

Дмитриев П. А. Конструкции из дерева и пластмасс.

Технология оцилиндровки брёвен включает в себя съем фрезами верхнего слоя древесины с обычных брёвен, после чего бревна.

Современные инновационные технологии в жилищном...

Технологии строительства деревянных домов из оцилиндрованного бревна.

Необходима обработка оцилиндрованных бревен с целью предотвращения появления трещин, скручивания, избыточной влажности в первые годы эксплуатации конструкций.

Современный способ усиления деревянных балок в объектах...

Приступать к восстановлению деревянных конструкций следует только после проведения детального инженерно-технического обследования здания. В процессе обследования изначально следует выявить особо опасные дефекты, которые могут привести к обрушению, а именно

Анализ причин осложнений при зарезке и креплении боковых...

Бурение горизонтальных стволов скважин является одним из признанных методов эффективного увеличения нефтеотдачи. Однако в процессе зарезки и крепления боковых стволов наблюдаются осложнения, возникающие вследствие некачественного...

Оценка прочности деревянных конструкций с учетом...

Преимущества древесины как строительного материала в сложных климатических условиях северо-Арктического региона очевидны. Это природный, относительно легкий, экологически чистый материал, обладающий низкий теплопроводностью.

Определение прогибов изгибаемых железобетонных элементов...

Ограничение прогибов железобетонных конструкций связано с необходимостью обеспечения

Кривизна оси на участках с трещинами в растянутой зоне в общем случае определяется

Mcrc и M — момент соответствующий образованию трещин, и изгибающий момент при котором...

Исследование закономерности размерно-качественных...

Доля бревен комлевой вырезки в выборках во времени непостоянна. Вокруг общего среднего значения кв она варьирует на 12,8 %. Круглые лесоматериалы по толщине с учетом породы и места вырезки из хлыстов распределяются по вероятностному закону.

Проектирование и развитие деревянных ферм и их конструктивное...

Знаменитые конструкции московского манежа — фермы системы Палладио — существуют уже 200 лет. Развитие деревянных ферм в России набирает обороты в строительстве и проектировании деревянного домостроение. Таким примером может послужить новая...

Похожие статьи

Место клееных деревянных конструкций в современном...

Рассматривается применение клееных деревянных конструкций в современном строительстве зданий и сооружений различного назначения, а также вопросы, связанные с эксплуатацией таких зданий.

Деревянная каркасно-панельная технология малоэтажного строения

Оцилиндрованное бревно. 2. 3.

Журнал Современные проблемы науки и образования.

Дмитриев П. А. Конструкции из дерева и пластмасс.

Технология оцилиндровки брёвен включает в себя съем фрезами верхнего слоя древесины с обычных брёвен, после чего бревна.

Современные инновационные технологии в жилищном...

Технологии строительства деревянных домов из оцилиндрованного бревна.

Необходима обработка оцилиндрованных бревен с целью предотвращения появления трещин, скручивания, избыточной влажности в первые годы эксплуатации конструкций.

Современный способ усиления деревянных балок в объектах...

Приступать к восстановлению деревянных конструкций следует только после проведения детального инженерно-технического обследования здания. В процессе обследования изначально следует выявить особо опасные дефекты, которые могут привести к обрушению, а именно

Анализ причин осложнений при зарезке и креплении боковых...

Бурение горизонтальных стволов скважин является одним из признанных методов эффективного увеличения нефтеотдачи. Однако в процессе зарезки и крепления боковых стволов наблюдаются осложнения, возникающие вследствие некачественного...

Оценка прочности деревянных конструкций с учетом...

Преимущества древесины как строительного материала в сложных климатических условиях северо-Арктического региона очевидны. Это природный, относительно легкий, экологически чистый материал, обладающий низкий теплопроводностью.

Определение прогибов изгибаемых железобетонных элементов...

Ограничение прогибов железобетонных конструкций связано с необходимостью обеспечения

Кривизна оси на участках с трещинами в растянутой зоне в общем случае определяется

Mcrc и M — момент соответствующий образованию трещин, и изгибающий момент при котором...

Исследование закономерности размерно-качественных...

Доля бревен комлевой вырезки в выборках во времени непостоянна. Вокруг общего среднего значения кв она варьирует на 12,8 %. Круглые лесоматериалы по толщине с учетом породы и места вырезки из хлыстов распределяются по вероятностному закону.

Проектирование и развитие деревянных ферм и их конструктивное...

Знаменитые конструкции московского манежа — фермы системы Палладио — существуют уже 200 лет. Развитие деревянных ферм в России набирает обороты в строительстве и проектировании деревянного домостроение. Таким примером может послужить новая...

Задать вопрос