Соединительные элементы в деревянной конструкции: текущая ситуация в данной области и исследования

25 Февраля 2014
Строительство Партнерский материал
mainImg
В Европе за последнее десятилетие мы стали свидетелями интенсивной эволюции в области деревянных конструкций, перехода от простых покрытий к кровлям, вырезанным вручную на месте строительства, и домам, полностью выполненным из дерева с очень сложной геометрией, разработанным с помощью специальных программных обеспечений и нарезанным на заводских станках с точностью менее миллиметра.

Для выполнения соединений часто используются наружные металлические пластины, соединенные с древесиной при помощи гвоздей, винтов или болтов. Положительными характеристиками этого типа являются простота установки и экономическая эффективность системы, в то время как отрицательные характеристики связаны с пожарной безопасностью этих элементов, которые должны обеспечиваться красками или покрытиями из других материалов, в результате чего эстетический результат часто получается не самым приятным. 

В настоящее время есть склонность использовать скрытые системы соединения, сила которых всегда передаётся механическим путём через металлические элементы, однако эти последние должны быть размещены внутри деревянного бруса, без выхода за его пределы. Эстетический результат получается, безусловно, положительным, потому что, глядя на структуру, вы видите только деревянную поверхность, а огнестойкость обеспечивается благодаря адекватному покрытию металла древесиной.
Рис. 1. Соединение при помощи перекрещенных шурупов с полной резьбой. Фотография предоставлена компанией Rotho Blaas
Рис. 1.1. Соединение при помощи перекрещенных шурупов с полной резьбой. Фотография предоставлена компанией Rotho Blaas
Исследования Рото Блаас отрасли в сотрудничестве с превосходными исследовательскими центрами, такими как Университет города Тренто, выходит на направление разработки новых видов скрытых скоб из алюминиевого сплава «стандарт», которые предлагают отличные статические характеристики и, одновременно, максимально облегчают операции по сборке структуры на месте.
Рис. 2. Стандартные элементы алюминиевого сплава. Фотография предоставлена компанией Rotho Blaas
Рис. 2.1. Стандартные элементы алюминиевого сплава: экспериментальная проба, реализованная на бетоне. Фотография предоставлена компанией Rotho Blaas
Рис. 2.2. Стандартные элементы алюминиевого сплава: экспериментальная проба, реализованная на древесине. Фотография предоставлена компанией Rotho Blaas
После трагических землетрясений, поразивших в последние годы Южную Европу, а в особенности Италию, особое внимание всё чаще уделяется специальной деревянной структуре, наиболее подходящей для сейсмических условий; но как же обстоят дела в этом вопросе с соединительными системами?

При осуществлении проекта в сейсмических районах важными параметрами являются степень пластичности и диссипации энергии структуры; эти два параметра, очевидно, связаны друг с другом и, чем больше их значение, тем структура становится устойчивее к сейсмическим воздействиям. Большое значение в создании подобных качеств структуры играют механические системы соединения, будучи сделанными из металла, благодаря внутренним свойствам материала и превосходному взаимодействию с древесиной, могут обеспечивать хорошие значения пластичности и диссипации энергии. 

Очевидно, что в основе этого должно всегда лежать качественное проектирование как структуры в целом, так и соединительных систем. Принимая во внимание простой эффект сдвига элемента с цилиндрической головкой, которым может являться шуруп-саморез для древесины (имеется в виду то, что шуруп является наиболее широко используемой системой в мире в сборке кровель среднего размера и деревянных зданий) для фиксации стыков на сдвиг дерево – дерево, которые можно наблюдать на рисунке 3, где показано, каким образом происходит оптимальное взаимодействие между шурупом и деревом. 

В самом деле, можно наблюдать, как вокруг металлического элемента отмечается значительное разрушение древесины, что привело к изгибу металлического элемента с созданием двух пластиковых петель (одна внутри деревянного элемента справа, а другая слева). Кроме того, наблюдается глубокое проникновение в древесину головки, причиной которому послужил «кабельный эффект», который происходит по причине наличия резьбы в элементе, имеющем устойчивость к выдёргиванию больше, чем сопротивление к проникновению в древесину головки шурупа. При сдвиге шуруп оказывается чрезвычайно эластичным, как можно это заметить на графике. Все это рассматривается на примере одного элемента; но поскольку соединения никогда не осуществляются с помощью одного отдельного элемента, необходимо обратить пристальное внимание на расположение различных элементов, тщательно следуя требованиям, изложенным в нормативных документах, таким, как минимальное расстояние между элементами, минимальная глубина фиксации и т.д. (возвращаясь к концепции, в которой детали строительства, такие как соединения, должны быть хорошо продуманы).
Рис. 3. Смещение шурупа для соединений «дерево-дерево». Фотография предоставлена компанией Rotho Blaas
zooming
График 1. Смещение шурупа, образец. Фотография предоставлена компанией Rotho Blaas
Как можно увидеть из этих немногих примеров, связанных с поведением типа соединения, целью исследований различных компаний и научных центров является всестороннее исследование систем соединения не только во взаимодействиях статического типа, но также и циклического.

Однако существует еще один очень важный элемент, связанный с испытаниями систем соединения и введением технических стандартов в области строительства: строительные материалы и, таким образом, все крепежные системы для древесины должны иметь на себе маркировку СЕ или Сертификат Технического Соответствия, выданный Центральной Технической Службой. Это касается стандартных соединительных систем, таких, как шурупы, перфорированные пластины, скобы и т.д. И это не является проблемой, так как уже существуют соответствующие правила и директивы, чтобы помочь производителям поставить на свои изделия маркировку СЕ; многие системы на рынке уже имеют на себе знак СЕ.


25 Февраля 2014

Поставщики, технологии

Rotho Blaas
comments powered by HyperComments

Технологии и материалы

Выйти в цвет
Рассказываем, как с помощью краски из новой линейки DULUX «Легко обновить» самостоятельно и за один день покрасить двери или окна.
Проектируя устойчивое будущее
Глава «Сен-Гобен» в России, Украине и странах СНГ, Антуан Пейрюд выступил на Дне инноваций в архитектуре и строительстве с докладом о подходах компании к устойчивому развитию. В интервью Archi.ru Антуан Пейрюд рассказал о роли инновационных материалов в иконических зданиях Фрэнка Гери, Жана Нувеля, Кенго Кумы и других известных архитекторов. Также состоялась презентация звукоизоляционных систем «Сен-Гобен» и общение специалистов BIM с архитекторами по поводу трансфера данных по строительным материалам и решениям.
«Сен-Гобен» приглашает студентов спроектировать...
Компания «Сен-Гобен» объявила о старте шестнадцатого по счету архитектурного конкурса «Мультикомфорт». Студентам архвузов предлагается разработать концепцию «устойчивого» развития территории бывшего завода в пригороде Парижа, Сен-Дени.
Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® для подземного строительства
Освоение подземного пространства – общемировой тренд, в мегаполисах под землей растут целые города. По версии книги рекордов Гиннесса, крупнейший подземный торговый комплекс в мире – Path в Торонто. Для его создания проложено более 30 км тоннелей.
Камин как аттрактор, или чем привлечь покупателя элитной...
Вода и огонь – две удивительные природные субстанции – влекущие, завораживающие, приковывающие взгляд. В человеческом жилище они давно завоевали свое место, и, если вода выполняет сугубо техническую функцию, огонь в камине вместе с теплом дарит визуальное наслаждение.
Размером с 30 футбольных полей
«Зеленый квартал» – энергоэффективный, инновационный и самый дорогой градостроительный проект Казахстана, разработкой которого занималась международная команда: британское архитектурное бюро Aedas, американская инженерная компания AECOM и строительный холдинг из Казахстана BI Group.
Японские технологии на родине дымковской игрушки
В Кирове появился новый 15-этажный жилой дом, спроектированный московским архитектором Алексеем Ивановым. Для отделки фасада использовались японские панели KMEW, предназначенные специально для высотного строительства.

Сейчас на главной

«Остров единорогов»
В Чэнду на западе Китая почти готов выставочный и конференц-центр Start-Up – первое здание на спроектированном Zaha Hadid Architects «Острове единорогов» для компаний-стартапов в сфере цифровых технологий.
Стирая границы
IND architects и китайское бюро DA! победили в конкурсе на проект музея в провинции Сычуань. Архитекторам удалось сделать музей частью ландшафта, а природу – полноправной участницей экспозиции.
Бетон и цвет
Школа с музыкальным уклоном имени Сервете Мачи в центре Тираны по проекту албанского бюро Studioarch4.
Фантастический роман
Рассматриваем выставку «Время Москвы-реки» в Музее Москвы, – креативную попытку актуализировать концепцию развития прибрежных пространств, победившую в конкурсе 2014 года и манифестировать вновь основанное общество Друзья Москвы-реки.
Все это – далеко не только форма
Российские архитекторы DNK ag участвовали в симпозиуме по естественному свету и устойчивому развитию, который компания Velux провела в Париже. Говорим с Натальей Сидоровой и Даниилом Лоренцем о затронутых на конференции исследованиях в области медицины, строительных технологий и здоровой среды.
Сахарные кристаллы
Бюро ODA превратило историческое здание сахарорафинадного завода на берегу Ист-ривер в Нью-Йорке в офисный комплекс с эффектным кристаллическим фасадом вместо утраченного.
Татами и роботы
Бюро BIG спроектировало для Toyota «город будущего» у подножия Фудзиямы: с почти нулевым углеродным следом, прогрессивной транспортной схемой, разными видами роботов, зданиями из дерева и модулем по размеру татами.
Тема треугольника
Бюро Lemay благоустроило парк Экспо 1967 года в Монреале – самой успешной Всемирной выставки XX века, сохраненной в наши дни как рекреационная зона.
Дерево среди стекла
Архитекторы Sheppard Robson придали «человеческое измерение» площади в новом деловом районе Манчестера с помощью деревянного павильона с озелененными фасадами и кровлей.
Линия отягощенного порыва
Жилой комплекс «Ренессанс» архитектора Степана Липгарта продолжает линию исторического центра Санкт-Петербурга и переосмысляет ленинградское ар деко и неоклассику 1930-50-х применительно к цивилизационным вызовам нашего века.
Декор без птичьих гнезд
Керамические ажурные фасады входа ТПУ в Пальма-де-Мальорка по проекту Joan Miquel Seguí Arquitectura точно рассчитаны так, что голубям в их отверстиях угнездиться не получится.
Кадашёвский опыт
У проекта ЖК «Меценат», занявшего квартал рядом с церковью Воскресения в Кадашах – длинная и сложная история, с протестами, победами и надеждами. Теперь он реализован: сохранены виды, масштаб и несколько исторических построек. Можно изучить, что получилось. Автор – Илья Уткин.
Градсовет 25.12.2019
На повестке в Петербурге: планировка для маленького городка и смелая гостиница, спроектированная под влиянием иностранцев.
Пресса: Диалоги о вечных ценностях: Степан Липгарт и Алексей...
В ноябре 2019 года в Калугу приехал архитектор Степан Липгарт — через месяц после торжественного открытия спроектированной им швейной фабрики Мануфактуры Bosco. Открывая цикл «ГЛАВАРХитектура», Липгарт прочитал на «Точке кипения» лекцию о профессиональном призвании и источниках вдохновения, о роли заказчика и о системе ценностей и убеждений, которая позволяет гордиться результатами своего труда. Главный архитектор Калуги Алексей Комов специально для Калугахауса поговорил со Степаном о вечном — и о том, как приспособить это вечное к жизни в нашем городе.
Зона комфорта
Рассматриваем интерьер общественного пространства «Мой социальный центр» – первый пример такого рода, реализованный в рамках новой программы московской мэрии по проекту бюро Хора.
Для испытаний на прочность
В Сколково открылось здание штаб-квартиры компании ТМК, выпускающей стальные трубы для нефтегазовой промышленности. Она совмещена с испытательным полигоном и исследовательскими лабораториями.
Возрождение Дворца
Архитекторы Archiproba Studios бережно восстановили образец позднего советского модернизма – Дворец культуры в городе-курорте Железноводске.
Оригами из лиственницы
Тренировочная байдарочная база в Августове на северо-востоке Польши по проекту бюро INOONI и PSBA получила фасады из сибирской лиственницы.
Как спасти мир, участвуя в архитектурном конкурсе
Международный конкурс LafargeHolcim Awards ставит в качестве главной цели поощрение идей и проектов в области устойчивого развития. Призовой фонд конкурса $ 2 000 000. Рассматриваем проекты победителей предыдущего цикла 2017-2018 годов по пяти критериям.
Террасы Хрустального мыса
Концепция музейно-образовательного и мемориального комплекса в Севастополе, предложенная Никитой Явейном, избегает прямолинейных акцентов и пафоса, интерпретируя историю места и специфику ландшафта, соединяя общественное пространство обитаемой лестницы и амфитеатров с монументальным монументом.
Десять часов роста
В кантоне Берн открылся новый кампус Swatch – Omega по проекту Сигэру Бана: объем древесины, использованный для каркаса трех зданий, «вырастет» в швейцарских лесах всего за 10 часов.
Евгений Подгорнов: «Проектировать надо так, чтобы...
Руководитель петербургского бюро Intercolumnium рассказывает, почему в портфолио компании есть работы от хай-тека до историзма, рассуждает о высотных доминантах и о заказчиках как источниках драйва, необходимого городу.
Новая ячейка
Жилой квартал на территории IT-парка: компания Архиматика сочетает инновационные технологии с человечным масштабом и уютной средой.
Градсовет 18.12.2019
Вторая и, по всей видимости, успешная попытка согласовать жилой дом, выходящий окнами на Троицкий собор и Фонтанку.
В преддверии театра
На Земляном валу справа от въезда в туннель под Таганской площадью, перед Театром на Таганке и рядом с торцом ЖК «Шоколад», достраивается здание 8-этажной гостиницы Novotel по проекту бюро «Гран» Павла Андреева.
Энергия студента
Показываем работы финалистов студенческого конкурса «АРХПроект», а также рассказываем о том, как организаторы попытались выйти за рамки сухой процедуры: с помощью менторов, лектория и выставки с вечеринкой в «Севкабель порту».
Кино на плоту
Летний кинотеатр от архитектурного бюро «А4» как универсальное общественное пространство и вариация на тему паркового павильона.
Перемена мест слагаемых
Используя приемы и материалы типового дачного строительства, Spirin architects находят свой убедительный архитектурный ответ на вызов предельно ограниченного бюджета.
Заседание в бассейне
Новый корпус штаб-квартиры adidas по проекту бюро COBE включает переговорные и актовый зал в виде разных типов спортивных сооружений, включая бассейн.
Метод сращивания
Вариант современного контекстуализма – фактурная и орнаментальная архитектура, сдержанно-классичная, но явным образом не принадлежащая ни к одному стилю. T+T architects использовали этот современный подход для деликатной работы в историческом центре Екатеринбурга.
Между Мегой и рекой
Парк у торгового центра, сделанный по всем канонам современного общественного пространства: здесь учтены потребности горожан, идентичность, экономическая и экологическая устойчивость.