Широкому распространению дерева как строительного материала способствует легкость его заготовки и обработки, внесезонность применения, химическая стойкость, диэлектрические качества, а также высокие показатели физико-механических свойств при малой плотности. Наглядным показателем служит удельная прочность материала — отношение его расчетного сопротивления R, выраженного в МПа · 100 = тс/м2, к плотности ?, т/м3,1 которое равно: для древесины сосны (на сжатие и изгиб) — 1300/0,5 = 2600 м; для стали класса 38/23 (на растяжение, сжатие и изгиб) — 21000/7,85 = 2670 м; для бетона М200 (на сжатие) — 900/2,2 = 410 м.

Из этих данных видно, насколько выгодным является применение древесины в сжатых и изгибаемых элементах конструкций. Конструкции из дерева по своей массе лишь немного тяжелее соответствующих стальных и значительно (в 5...6 раз) легче бетонных и железобетонных.

Недостатки, ограничивающие применение деревянных конструкций,— опасность загнивания и возгорания их, усушка, разбухание, коробление и растрескивание, неоднородность строения и наличие пороков — могут быть устранены консервированием и облагораживанием древесины антисептированием и использованием огнезащитных пропиток или покрасок. Применение производных материалов из древесины с улучшенными свойствами (фанеры различных видов, древесно-слоистых пластиков (ДСП), прессованной древесины, древесноволокнистых материалов (ДВП) и др.) и защита древесины существенно повышают долговечность деревянных конструкций и расширяют область их эффективного применения.


В настоящее время в течение года на все виды строительства и капитального ремонта выделяется свыше 20 млн. м3 круглого леса, 40 млн. м3 пиломатериалов, 120 тыс. м3 фанеры, 700 тыс. м3 ДСП и 130 млн. м3 ДВП. Это составляет более 25 млн. м3 условного круглого леса или свыше 27% всех ресурсов лесоматериалов. Стоимость лесоматериалов достигает 6...7% стоимости всех материалов в строительстве, а удельный вес лесоматериалов в общей стоимости затрат на строительство достигает 17%. Из всего объема используемой древесины 43,6% расходуется на деревянные конструкции.

Задача рационального использования древесины в строительных конструкциях заключается в совершенствовании конструктивных решений, обеспечении долговечности материала, индустриализации производства деталей и конструкций, целесообразном ее применении с учетом условий эксплуатации и т. д.

Комплексное использование отходов лесной промышленности, а также отходов при изготовлении конструкций из дерева на основе их химической и химико-механической переработки значительно повышает эффективность использования древесины.


Применение клееной древесины в строительных конструкциях позволяет получать конструктивные элементы больших размеров по сечению и по длине, что дает возможность создавать несущие деревянные конструкции больших пролетов и под большие нагрузки. Клееные деревянные конструкции являются наиболее качественными и надежными, так как изготовляются из высушенных пиломатериалов, менее подверженных растрескиванию и короблению, а также благодаря удалению дефектных мест. Качество их повышается и за счет рационального размещения досок в зависимости от их сорта в поперечном сечении элементов в соответствии с напряженным состоянием.

Интенсивные способы консервирования древесины позволяют применять деревянные конструкции в открытых наземных и гидротехнических сооружениях: мостах, башнях, плотинах и др.

Применение деревянных конструкций во временных зданиях и сооружениях подсобного назначения обусловливается возможностью изготовления их из местного лесоматериала, легкостью обработки простейшими инструментами на месте строительства и малой стоимостью древесины.

Сборно-разборные вспомогательные конструкции из дерева (инвентарные леса, подмости, опалубка и т. д.) могут использоваться многократно, что дает значительный экономический эффект.

Малая масса деревянных конструкций значительно сокращает стоимость их перевозок при транспортировании на большие расстояния.

Применение деревянных конструкций ограничивается лишь в безлесных районах СССР, для многоэтажных и промышленных зданий с большими крановыми нагрузками. Для строительства мостов с большими пролетами в целях повышения капитальности этих сооружений применение дерева также не рекомендуется (хотя известны примеры службы железнодорожных мостов из дерева до 60 лет при правильной их эксплуатации). В помещениях с высокой производственной влажностью применение деревянных конструкций ограничивается из-за повышенной опасности их загнивания. Запрещается применение деревянных конструкций в горячих цехах и во всех случаях, когда это вызывает повышенную пожароопасность.

Производственной основой для достижения максимальной эффективности применения деревянных конструкций является индустриализация строительства. При этом изготовление стандартных элементов или конструкций производится в заводских условиях с применением комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. Применение конструкций заводского изготовления основано на выгодности массового производства однотипных элементов, предпосылкой этому служит введение в проектирование модульности, являющееся основой типизации и стандартизации. Это дает возможность сократить сроки строительства, повысить качество работы и снизить стоимость строительства.

Индустриальной базой в области производства деревянных конструкций являются заводы сборного деревянного домостроения и заводы (или цеха) клееных деревянных конструкций. В нашей стране действуют современные заводы по производству несущих и ограждающих деревянных конструкций в соответствии с их номенклатурой.

Общая мощность предприятий и цехов клееных деревянных конструкций к 1980 году составила 180 тыс. м3. За период 1976—1980 гг. построено более 1000 зданий и сооружений с применением деревянных клееных конструкций. При этом достигнуто значительное снижение массы зданий, расхода стали и трудозатрат (по сравнению с железобетонными конструкциями).

Опыт п жазывает, что применение клееных деревянных конструкций в гражданских зданиях типа спортзалов, крытых рынков, павильонов снижает массу покрытия в 4...5 раз, трудоемкость монтажа до 20%, расход стали до 50% и позволяет существенно увеличивать перекрываемые пролеты. Весьма эффективны клееные деревянные конструкции в складах минеральных удобрений, где экономия капиталовложений на 1 т удобрений по сравнению с железобетонным каркасом составляет от 37 до 53%.

Успешное применение деревянных конструкций в строительстве зависит от степени использования положительных свойств древесины и устранения или ограничения влияния отрицательных свойств.

Примечания

1. Это отношение представляет собой высоту столба данного материала, имеющего в своем основании напряжение, равное расчетному сопротивлению.