CC BY
95
УДК 621.9.01: 658.512
Д.О. Дергунов, Е.А. Старков, Ю.П. Яценко
ДЕРГУНОВ Дмитрий Олегович - инженер НОЦ «Деревянное инновационное домостроение» Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). E-mail: [email protected], СТАРКОВ Евгений Александрович - инженер НОЦ «Деревянное инновационное домостроение» Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). E-mail: [email protected], ЯЦЕНКО Юрий Петрович - директор УЦДО «Деревообработка» Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). E-mail: [email protected]. © Дергунов Д.О, Старков Е.А., Яценко Ю.П., 2012
Инновационная технология деревянного модульного домостроения
Предлагается инновационная технология модульного домостроения, в основе которой - создание в заводских условиях и монтаж на месте деревянных пространственно-жестких каркасных панелей. Описываются ее особенности и преимущества. Приведены примеры применения клеефанерных балок и представлена диаграмма очередности монтажа здания на стройплощадке в течение 12-15 дней. Ключевые слова: модульное домостроение, клееный брус, каркасная конструкция, клеефанерная балка, монтаж здания.
Innovative technology wooden modular housing construction. Dmitry O. Dergunov, Evgeny A. Starkov, Yury P. Yacenko - School of Engineering (Far Eastern Federal University, Vladivostok).
Innovative modular construction of houses proposed in this paper. Describes the features of the proposed technology and its benefits. Examples of the use composite beams and a diagram of sequence assembly building at the site for 12-15 days. The basis of our proposed technology creation of the factory and installation of wooden, stiff space skeleton panels on a building site.
Key words: modular building, glued beam, skeleton construction, composite beam, installation of building.
Предлагаемая новая концепция жилых зданий* существенно отличается от принятой на сегодня. Прежде всего тем, что силовой каркас здания выполнен из клееного бруса различного сечения (в зависимости от климатической зоны), это позволяет увеличить этажность до трех-четырех этажей.
Продольные и угловые связи горизонтальной обвязки выполнены в четверть, вертикального с горизонтальным - шип-паз, что создает жесткий каркас, воспринимающий до 90% эксплуатационной нагрузки.
Балки перекрытия пола первого и второго этажа представляют собой клеефанерную конструкцию двутаврового сечения, максимально удобную для монтажа как по звуко- и теплоизоляции, так и для настила пола без лаг и монтажа подволока.
Стропильные конструкции выполнены также из клеефанерных элементов швеллерного и таврового сечения высотой 200 мм. Затяжки рамы стропильной системы являются балками перекрытия этажа, что значительно снижает материалоемкость, трудозатраты и стоимость конструкции. Все деревянные конструкции покрываются антисептическими и огнезащитными средствами в заводских условиях (в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11 - 85 и СНиП 2.01.02 - 85).
Кровля выполняется с обязательным вентилируемым зазором. Кровельным материалом может служить любой из материалов, представленных на рынке, но при этом обязательно соблюдение технологии монтажа (см. рисунок).
Применение клеефанерных конструкций швеллерного и двутаврового сечения для балок и строительных рам дает значительное снижение объемов применяемой древесины (офис «Камацу» г. Южно-Сахалинск, Б = 180 м2-16,3 м3) и в конечном итоге - затрат на строительство.
Все комплектующие поступают на строительную площадку со стопроцентной заводской готовностью, высокой степенью точности размеров и формы и не требуют никакой доработки, что увеличивает скорость монтажа единичного дома площадью 50-80 м2 до 35-40 дней.
* Учитываются: СНиП 2.03.11 - 85 «Защита строительных конструкций от коррозии», СНиП 2.01.02 - 85 «Противопожарные нормы», СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания».
Монтаж на стройплощадке
8.2 этаж _ „ „ 5. Обвязка 2
8 день пане™2 эшз 6. Перекрытие и каркас 1 зтш 7 день
и лрнь 7-8 день
На основании проведенных исследований конструктивных решений мансардных этажей сконструирована рама мансардного этажа, состоящая из клеефанерных профилей в виде двутавра и швеллера. Сопряжение элементов между собой жесткое, как и сопряжение рамы с нижней затяжкой. Применение клеефанерной рамы в этих конструкциях вместо дощатых или брусчатых позволяет отказаться от дефицитных длинномерных брусьев либо от сложных устройств, предотвращающих образование «мостиков холода». Кроме того, клеефанерные рамы позволяют существенно упростить и удешевить монтаж.
Выполненные нами работы показали, что клеефанерная балка высотой сечения 200 мм и фанерной стенкой 10 мм, поясами сечения 43х43 мм, при пролете 6,0 м способна воспринимать нагрузки, предусмотренные СНиПом для жилых помещений. На основании проведенных исследований были разработаны технические условия на изготовление клеефанерных балок, предназначенных для перекрытия зданий. Шаг балок назначается в каждом конкретном случае в зависимости от величины действующей нагрузки и пролета. Эти же балки могут применяться и в качестве строительных конструкций. Для оптимизации конкретных решений можно также варьировать размеры поясов и толщину стенки.
Для обеспечения долговечности балок они должны хорошо проветриваться, защищаться от капиллярного и конденсатного увлажнения. Использование клеефанерных балок позволяет упростить конструкции перекрытий и значительно уменьшить трудоемкость их изготовления за счет отказа от применения лаг. Кроме того, благодаря малому весу существенно упрощается монтаж всего перекрытия.
Каркасно-панельное домостроение является основным типом малоэтажного строительства. Этот тип технологии подходит для широкого диапазона климатических зон. В основе предлагаемой нами технологии лежит создание в заводских условиях и монтаж на месте деревянных, пространственно-жестких каркасных панелей. Каркасом для этих панелей служат клеефанерные элементы различного сечения (двутавровое, зетобразное, двойное зетобразное) и покрытие ОББ, фанерой, ГВЛ, с эффективным утеплителем и паро-изоляцией. Такое конструктивное решение обеспечивает гарантированную жесткость и прочность панели, которая служит и несущим элементом - каркасом, и ограждающей конструкцией.
Таким образом, разработана принципиально новая пространственная схема деревянного дома, в котором возникающие нагрузки на 90% воспринимает каркас из клееных брусьев и только 10% - на ограждающие конструкции. Основа силового каркаса дома - клеефанерные профили различного сечения и клееный брус.
Несущий каркас панели представляет собой жесткую раму, состоящую из клеефанерных балок различного профиля и сечения. Пространственную жесткость раме придают продольные и поперечные клеефанер-ные элементы. С наружной стороны панель обшивается листом ОБВ толщиной 9 мм, с внутренней - двумя листами ГВЛ или фанеры ФСФ.
Для различных климатических зон толщина панели и вид утеплителя определяются теплотехническим расчетом. Размер панели 1200 х 2400 мм обусловлен стандартными листами ОБВ и ГВЛ. При необходимости увеличения высоты добавляются доборные элементы.
Основные преимущества предлагаемых конструкций:
- малая материалоемкость и поэтому малая деформативность от влажностных воздействий, что особо важно в районах с влажным климатом;
- стопроцентная заводская готовность конструктивных элементов здания;
- относительно низкая себестоимость конструктивных элементов;
- простая технология изготовления и несложное производственное оборудование;
- элементы дома имеют малый вес и не требуют грузоподъемной техники при монтаже;
- сборка на строительной площадке дома в 100 м2 выполняется за 10-20 дней, что резко сокращает стоимость строительства и сроки ввода дома в эксплуатацию;
- позволяют применять различные архитектурные решения;
- обладают полной унификацией.
Относительными недостатками системы можно считать следующие:
- психологическая неготовность заказчиков к освоению и использованию инноваций;
- особенности архитектурно-строительной системы требуют индивидуального проектирования для каждого заказчика специально подготовленным конструктором производителя.
При оценке качества жилья в мировой практике принято пользоваться коэффициентом комфортности. Сущность этого показателя - произведение коэффициента теплопроводности на коэффициент комфортности строительного материала К1 (для дерева К1 = 1,0; железобетон - 20,0; кирпич - 10,0-12,0).
Кроме того, деревянные стены являются фильтрующими, в отличие от кирпичных и других стройматериалов, а это идеальная комфортность - решающая проблемы вывода антропоксинов (веществ жизнедеятельности человека: сероводород, аммиак, оксиды углерода, азота, цинка и др.).
X
УДК 69.059.3:624.012 Е.Н. Вершинина
ВЕРШИНИНА Елена Николаевна - старший преподаватель кафедры строительства и управления недвижимостью Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). © Вершинина Е.Н., 2012
Усиление ребристых плит производственных зданий
Представлено развитие метода усиления ребристых плит производственных зданий. При его использовании с помощью гибкой напрягаемой нити в плитах создается разгружающее усилие. Новый вариант этого метода усиления отличается иным расположением конструктивных элементов для разгрузки. Ключевые слова: усиление, ребристые плиты, гибкая напрягаемая нить, разгрузка.
Reinforcement of ribbed slabs for factory buildings. Elena N. Vershinina - School of Engineering (Far Eastern Federal University, Vladivostok).
This article is about development of reinforcement method for ribbed slabs for factory buildings. The proposed method creates uplift load for this slabs with the using of flexible tense thread. New version of reinforcement method is remarkable for another arrangement of structure elements for unloading. Key words: reinforcement, ribbed slabs, flexible tense thread, unloading.
