CC BY
14
Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2013. - Вип. 23.10
УДК 624.(011.1+078.4) Ст. викл. Г.П. Шевчук, канд. техн. наук -
НЛТУ Украти, м. Львiв
ВДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦ1Й СУЧАСНИХ ДЕРЕВ'ЯНИХ БУДИНК1В
Розглянуто рiшення про вщмову вiд традицiйних кiнцевих кутових врубок iз вщ-критими торцями та застосування ручних буронабивних палiв, армованих деревиною, що спростило будiвництво на крутих схилах. Вiдмова вщ врубок впiвдерева дае змогу виконувати улаштування вiнцiв усiх стiн на одному рiвнi, що значно спрощуе ущшь-нення стикiв мiж вшцями вiд усихання деревини та шдвищуе стiйкiсть будинкiв вiд сейсмiчних впливiв.
Ключовг слова: деревина, брус, врубка, буронабивна паля, ущшьнення, усихання, стшгасть.
Постановка проблеми. Деревина е достатньо доступним, поширеним 1 поновлюваним ресурсом, який е найбшьш еколопчно чистою сировиною, а тому дерев'яш будинки як колись, так 1 тепер мають великий попит. За багато сто-лпъ використання деревини для буд1вництва житлових буд1вель з'явилися нов1 технологи та мехашзми для оброблення деревини, але основш вузли врубок та вщкритих торщв залишилися незмшними, хоча вони е основними вадами з'еднання вшщв, джерелами загнивання та пошкодження деревини комахами та шшими шюдниками, а також псують вигляд будинюв почорншими потрюкани-ми торцями вже тсля 5-8 роюв експлуатацп.
Запропоноваш р1шення ютотно зменшують трудомютюсть зведення бу-динку, економт деревини та загальну вартють мшмум 5-10 %. Для цього ви-користаемо дат зреал1зованих проекпв (рис. 1-5) та навантаження на вщм. -2,0 м у таблищ. Тип фундаменпв, ширина тдошви, глибина закладення зале-жать вщ Грунтових умов, р1вня пщземних вод та величини навантаження на р1в-ш низу пщошви. Навантаження на р1вш низу пщошви в дерев'яних будинках досить незначш, але це не означае, що до вибору типу та тдбору глибини закладення несних тдошв потр1бно ставитися легковажно через властивють бшь-шосп Грунпв до морозного здимання, тобто набрякання Грунлв пщ пщошвою фундаменпв внаслщок недостатнього заглиблення ще! пщошви вище глибини промерзання у цш мюцевосп.
Ситуащя ускладнюеться тд час спорудження будинку на схилястш да-лянщ, де зазвичай з'являються насипаш слабю Грунти, що вимагатиме збшь-шення глибини траншей, а це, своею чергою, потребуе збшьшення ширини траншей, що веде до збшьшення витрат на улаштування пщземних стш 1з бетону або кам'яного мурування. У такому випадку бшьш доцшьно застосовувати буронабивш пал1 0 200 мм 1з розширеною пщошвою 0 450мм, яю висвердлю-ються вручну на потр1бну глибину 3-5 м, заповнюються др1бнозернистим бетоном, у який вставляеться дерев'яний загострений кш 0 60-100 мм на глибину до початку розширення. Таке армування деревиною разом 1з корою, без ошкурен-ня, виконуеться 1з сосни та шших хвойних порщ не тшьки для ущшьнення бе-тонно! сум1ш1 та вдавлювання бетону в Грунт свердловини, але 1 для часткового сприйняття, зсуваючи сил схилу. Природня кора на деревиш вдаграе роль амортизатора вщ розриву тша оболонки бетону внаслщок набрякання само! де-ревини цього вбитого в бетон кола.
У бтьшосл випадкiв можна приймати орieнтовно на 0,9-1,1 м вщ рiвня вимощення довкола будинку. За недотримання тако1 умови внаслiдок набрякання морозного шару грунту вщбудеться нерiвномiрне пiдняття окремих частин будинку вверх, що обов'язково призведе до розгерметизацii стиюв мiж вiнцями стiн.
М-
Рис. 1. План будинку
Га) (Б) ®
Рис. 2. Розрiз 1 -1
Наукрвий вicник НЛТУ УкраУни. - 2G13. - Вип. 23.1G
а) для зовшшшх cm in б) для внутршшх crnin
Рис. 3. Поперечш nepepiзu брусчатих стш
Рис. 4. Вузли "А " та "Б"
Aнaлiз ocтaннix дocлiджeнь та публжацш. пошук шформаци про ycy-нення вад в^кр^ж торцiв кiнцeвиx вiнцiв та вщомоетей про армування буро-нaбивниx пaлiв деревиною ми не виявили в л^ератур^ включаючи вiдомоcтi з 1нтернету.
Мета дocлiджeння. Звeрxy пашв або cтрiчковиx фyндaмeнтiв до вщм. -0,20 м виконyeтьcя цоколь товщ. 200 мм iз бетону або кам'яного мурування, в
який закладуються анкернi болти М16*1000 для прикршлення нижнього вiнця обв'язувального бруса. Несну здатшсть палi по грунту визначають згiдно з ви-могами ДБН В.2.1-10-2009, п.8.5.3. Основним матерiалом стш будинку е деревина: 1х виконують iз сосни, ялицi, модрини - суцiльних колод оцилiндрованих, обрiзних на 4 канти або клееш з виступами (рис. 3).
а) палев1 фундаменти а) стр1чков1 фундамента
\щебшь, галька, або" ппцано-гравшна сумш
1. До початку земляних роби зняти родючий шар грунту з1брати його в валки I зберггати для рекультиваци територп дшянки теля спорудження будинку.
2. Вар1ант палевих фундамента мае переваги перед
пстр1чковими фундаментами.
3. Свердлшня отвор1в шд пат можна вжонувати ручними ямкобурами з використанням поширеноТ пяти.
4. При вар1аш1 стр1чкових фундамента для економи бетону внизу передбачено засипання траншей ненабрякаючим грунтом для усунення впливу морозного вздуття грунту.
5. Основою фундаменив можуть служити будь-яю грунти, окр1м торф1в, пилуватих водонасичених тсюв та насипаних грунта.
6. Армування паль здшснюеться деревиною з корою, 080-100мм (бук, дуб, граб, береза, осика) 13 загостреним вютрям, яке занурюеться в св1жий др1бнозернистий бетон паи кл.В-1
Рис. 5. План фундамент1в
Науковий вкник Н.1Т У Украши. - 2013. - Вип. 23.10
Найбшьш рацюнальним е KneeHÎ бруси, в яких використовуегься безвщ-ходна технолопя, вщсутшсть умов для появи горизонгальних повздовжшх rpi-щин, всерединi брусiв е можливють улаштування внутрiшнiх каналiв для розмь щення електропроводiв, кабелiв сигналiзацп, та для вирiвнення температурно-во-лопстного режиму стiн. Вузловi кутовi з'еднання виконуються зрiзом на "вус" та i3 з'еднанням сумiжних вiнцiв металевими накладками завдяки тому, що стики вшщв по периметру всiх стш знаходяться в однiй горизонтальнiй площиш (див. вузли А, Б). У цих вузлах, а також i в шших, встановлюються натяжнi болти
М 16x3500 мм, яю заюнчуються зверху мауерлатiв. Мiж собою вшщ з'еднуються тиблями (нагелями) або виступаючими повздовжнiми гребенями. Для усунення продування в мiсцях стику вiнцiв мiж собою прокладують або сантелоннi прокладки, або лляне полотно. Перiодично, через 2-3 роки, вико-нуеться натягнення болпв для закриття щiлин внаслщок усихання деревини вiнцiв. Для продовження термшу служби дерев'яних будiвель широко викорис-товуються рiзнi хiмiчнi реагенти, консерванти, антисептики, антитрени, спещ-алiзованi лаки та фарби.
Висновки i перспектива подальших досл1джень. Доведено недоцшь-нiсть виступаючих вiдкритих кутових зрубiв iз торцями та врубками втвдере-ва, що змушуе виконувати стики вшщв з уступами, а це призводить до розта-шування перемичок у стшах на рiзних рiвнях. У складних геологiчних умовах застосування буронабивних палiв е найпростiшим виходом iз такого складного становища, тим бшьше за наявностi схилiв. Запропоноваш вдосконалення тра-дицiйних рiшень розширюе ринок використання таких будiвель, яю е значно дешевшими, порiвняно з кам'яними будiвлями, а також е змога перенести ïх на нову дшянку проживання.
Лтратура
1. ДБН В.2.6-161: 2010. Дерев'яш конструкци. Основи проектування. - К., 2011. - 284 с.
2. ДСТУ Б.В.2.6-156:2010. Бетонш та зашзобетонш конструкци з важкого бетону. Правила проектування. - К. : Вид-во "Варлей", 2011. - 288 с.
3. ДБН В.2.1-10-2009. Змша № 1. п. 8.5.3. Основи та фундамента споруд. - К., 2009. - 326 с.
4. Клименко С.В. Буд1вельш конструкци / С.В. Клименко, В.С. Дорофеев, О.О. Довженко та ш. - К. : Вид-во "Родовщ", 2012. - 246 с.
5. Подъяпольский С.С. Реставрация памятников архитектуры / С.С. Подъяпольский, Г.Б. Бессонов, Л.А. Беляев, и др. - К. : Изд-во "Мировоззрение", 1998. - 634 с.
6. Пашкин Е.М. Инженерно-геологическая диагностика деформаций памятников архитектуры / Е.М. Пашкин. - К. : Изд-во "Мировоззрение", 1998.
7. Конструкции из дерева и пластмасс / под ред. проф. Г.Г. Карлсена. - М., 1975. - 284 с.
8. Будмайстер. Дерев'яний д1м (лютий). - К. : Вид-во "Либщь". - 2007. - Вип. 2. - С. 4.
9. Аспекти-буд1вництва (серпень-вересень). - К. : Вид-во "Либщь". - 2012. - № 8-9. - С. 2-4.
10. Лучко Й.Й. Методи шдвищення корозшно!' стшкосп та довгсжчносп бетонних та заш-зобетонних конструкцш i споруд / Й.Й. Лучко, I.I. Глагола, Б.Л. Назаревич. - Льв1в, 1999. - 524 с.
Шевчук Г.П. Усовершенствование конструкций современных деревянных домов
Рассмотрено решение об отказе от традиционных концевых угловых врубок с открытыми торцами и применение ручных буронабивных свай, армированных древесиной, что упрощает строительство на крутых склонах. Отказ от врубок вполдерева позволяет выполнять расположение венцов на одном уровне для всех стен, что значительно упрощает уплотнение стыков между венцами от усыхания древесины и увеличивает устойчивость зданий от сейсмических воздействий.
Ключевые слова: древесина, брус, врубка, буронабивная свая, уплотнение, усыха-ние, устойчивость.
Shevchuk G.P. Engineering development of modern wooden houses
Decision on rejection of traditional final corner halvings with open end grains and use of drilled piles, reinforced with wood had been considered, which simplified stiff slopes housebuilding. Rejection of cross-halved joints allows walls' round of logs to be on one level, which considerably protects joints' seal between logs from lumber shrinkage and enhances buildings' stability from seismic effects.
Keywords: wood, bar, halving, drilled pile, seal, shrinkage, stability.
УДК 674.093.26 Асист. О.1. Бринь, канд. техн. наук;
доц. М.М. Копанський, канд. техн. наук - НЛТУ Украши, м. Львiв
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ШПОНУ, ПРОСОЧЕНОГО АНТИП1РЕНАМИ
Проаналiзовано вплив оброблення лущеного шпону антишренами на його власти-востг Дослщжено залежшсть поглинання антишрену вщ вологост шпону та вплив пог-линутого антишрену на втрату маси шд час вогневих випробувань. Встановлено, що початкова волопсть лущеного шпону ютотно впливае на процес просочування його ан-тишреном. Так, для одержання важкогорючоi фанери (втрата маси при вогневих випро-буваннях менше 9 %) необхщний вмют антишрену у шпош понад 104 кг/м3. Для одержання такого вмюту антишрену шпон волопстю 70 %% необхщно просочувати 70 хв, а волопстю понад 100 % - лише 8 хв.
Ключовг слова: лущений шпон, просочування, антишрен, волопсть, поглинання антитрену, втрата маси.
Постановка науковоУ проблеми. Лущений шпон е нашвфабрикатом, який використовуеться для отримання рiзних деревинних композицшних мате-рiалiв (ДКМ). З метою забезпечення пiдвищеноi вогнестiйкостi ДКМ доцiльно обробляти лущений шпон розчинами. Введення антитрену у шпон, очевидно, вплине на властивосп як самого шпону, так i одержаного з нього виробу так само, як i властивосп шпону вплинуть на поглинання антитрену.
Просочування шпону можна здшснювати рiзними методами [1]. У статп [2] подано обгрунтування вибору дифузшного методу просочування шпону як найбшьш прийнятного у виробництвi вогнестiйкоi фанери за рiзними показни-ками (менше висолювання антитрену на поверхт шпону, бшьш рiвномiрний розподiл його в середит, забезпечення кращого вогнезахисту, вщсуттсть до-датковоi операцii сушiння шпону). Перевагою дифузшного методу е можли-вiсть його iнтенсифiкацii завдяки тдвищенню температури та концентрацii просочувального розчину, яка дае змогу досягнути швидкосп iнших високоiн-тенсивних методiв просочування.
У виробнищга лущеного шпону його волопсть коливаеться у широких межах, що iстотно буде впливати на поглинання антитрену дифузшним способом. Вщомо, що дифузiйне просочування вщбуваеться у тих випадках, коли пори шпону максимально заповнент водою. Наявтсть повiтря у порах буде пе-решкоджати проникненню антипiрену в середину шпону. Тому виникла необ-хiднiсть дослiдити вплив початковоi вологосп шпону на поглинання антипiре-ну та властивостi просоченого шпону.
