Как соединить деревянные элементы: 6 советов по созданию безопасных и прочных конструкций

Дерево -очень простой в обработке материал, позволяющий профессиональным и любительским строителям без особых проблем изготавливать простые объекты и конструкции. Однако, когда вы думаете о крупномасштабном жилье или зданиях, выбирая в качестве материала брус, важно принимать определенные меры предосторожности, которые гарантируют хорошее качество и хорошее поведение при строительстве. С этой целью важно оценить каждый проект и проанализировать, какая система соединений наилучшим образом соответствует его структурным и эстетическим потребностям.

Мы поговорили со специалистами ведущей компании в области конструкционных соединителей, анкеров и систем крепления, чтобы узнать больше об этих темах. Вот шесть важных уроков и советов по строительству более безопасных и устойчивых деревянных домов и зданий.

Архитекторы должны быть откровенны сами с собой: они не являются экспертами во всем и не обязаны ими быть. По этой причине важно сотрудничать и доверять профессионалам и техническим специалистам в других областях, особенно когда речь идет о сложных строительных решениях. Ценность Simpson Strong Tie заключается в разработке наилучшего возможного проекта в соответствии с требованиями пользователя, в уверенности, что эти различные решения будут соответствовать техническим требованиям и эффективно адаптироваться к каждому дизайну.

Для достижения этой цели мы рекомендуем всегда иметь в виду некоторые соображения:

1. Конструкции, построенные с помощью соединителей, прочнее, чем конструкции, построенные только с помощью гвоздей или болтов, что обеспечивает большую безопасность и долговечность

Доступные в широком разнообразии форм и размеров, конструкционные соединители изготовлены из стали и предназначены для соединения различных элементов конструкции, помогая предотвратить повреждения, вызванные землетрясениями, сильными ветрами и другими угрозами.

Соединительные системы, по сравнению с соединением только гвоздями, не только обеспечивают большую устойчивость конструкции, но и повышают ее пластичность. Например, при сильном штормовом ветре вполне вероятно, что гвозди будут работать гораздо менее эффективно, чем соединители, разделяя соединение и не в состоянии правильно передавать силы от одного элемента к другому. Металлический соединитель-самый безопасный и эффективный способ передачи всех усилий конструкции на фундамент.

2. Компоненты соединительной системы должны совместно работать над улучшением структурных характеристик

Система соединения должна быть интегрированным решением; после того, как деревянные элементы и места их соединения будут спроектированы, необходимо рассмотреть конструктивные соединения. Принимая во внимание непрерывность пути нагружения конструкции в целом (балки, столбы, фермы и т.д.), все нагрузки, возникающие в конструкции, должны быть как можно быстрее перенесены на фундамент. Если одно из соединений будет потеряно, может произойти частичное или даже полное обрушение конструкции.

В дополнение к собственному весу конструкции (мертвой нагрузке) необходимо учитывать различные типы живых нагрузок, чтобы противостоять им. Последствия землетрясения сначала проявляются в фундаментах, передаются остальной части конструкции, а затем снова возвращаются в фундамент. Напротив, ветровые или снежные нагрузки возникают в самой высокой части конструкции и должны быть быстро сняты.

3. Неправильно подобранные компоненты соединительной системы могут привести к коррозионным повреждениям, что полностью повлияет на конструкцию конструкции

Первыми элементами, подверженными коррозии, являются соединители. Затем они начинают загрязнять древесину и вступают в цикл, чрезвычайно вредный для конструкции. Слишком высокая степень коррозии может даже повредить стальную деталь, ее фиксацию или значительно ослабить прочность древесины, потеряв структурное соединение и, следовательно, непрерывность пути нагрузки.

В случае использования очень важно обеспечить совместимость соединителя и его креплений, а также тип защиты от коррозии. Важным соображением является правильный выбор системы подключения в зависимости от степени, в которой она будет подвергаться воздействию.

4. Модификация первоначального проекта не может быть импровизирована в полевых условиях: конструктивные элементы не должны быть изменены без учета таких изменений в проекте

Обычно на строительной площадке совершаются основные ошибки, которые могут повлиять на эффективность всей конструкции. Например, при монтаже трубопроводов завода некоторые куски дерева просверливаются, чтобы пропустить их. Это может серьезно повлиять на непрерывность пути загрузки.

Хотя конструкция не может разрушиться при столкновении с мертвыми нагрузками, прерывание, тем не менее, вызывает перераспределение зарядов, заставляя их приниматься другим элементом, который изначально не был предназначен для выполнения этой функции. Это может иметь серьезные последствия при наложении боковой нагрузки, например, во время землетрясения или сильного ветра.

5. Система соединения определяется в соответствии с качеством древесины и ее размерами

Сначала следует выбрать древесину, только после этого можно будет рассмотреть наиболее подходящий для нее соединитель и характеристики конструкции. Существуют соединители, которые правильно работают для различных пород древесины, и другие, которые рекомендуются для конкретных пород древесины.

В случае открытых деревянных конструкций – например, тех, которые состоят из кусков клееного ламинированного дерева (клееного бруса), обычно используются скрытые соединители, в результате чего случайному наблюдателю видна чистая деревянная конструкция, или в противном случае соединители с привлекательным дизайном и соответствуют остальной части проекта. Сечения древесины, которые зависят от нагрузок, которые будет получать каждая точка конструкции, также будут определять выбор соединителей.

Пример Скрытого Соединителя

Пример Открытого Соединителя

6. Существует программное обеспечение, которое может помочь в этом процессе

С целью совместной работы с профессионалами в этой области существует программное обеспечение, которое облегчает процесс и позволяет получить более четкое представление о структурном решении, наиболее подходящем для данного приложения. Например, CG Visions экономит затраты и повышает эффективность конструкции в целом, помогая архитекторам оценивать, выбирать и внедрять технологические решения на ранних стадиях проекта.

Пример применения: Экспериментальная башня Пеньюэлас, 6 этажей из дерева

Ближе к концу 2018 года Minvu и “Центр инноваций в области древесины” Католического университета (Corma) открыли Экспериментальную башню Пеньюэлас в Чили в одноименном национальном заповеднике. В течение 18 месяцев проводились исследования поведения конструкции, изучались способы создания эффективных конструкций из материалов, уникальных в Латинской Америке. Проектированием и строительством башни руководил архитектор Эдуардо Виганд, она имеет высоту 20 метров и занимает площадь почти 120 м2.

По словам бывшего директора CIM UC и нынешнего президента Corma Хуана Хосе Угарте, древесина повышает экологическую устойчивость, энергоэффективность и способность к сейсмическому реагированию. В дополнение к использованию соединителей и креплений Simpson Strong Tie в конструкции была использована система Strong Rod (ATS, той же марки) для повышения сейсмической и ветроустойчивости конструкции.