Когда дерево прочнее бетона

Надежные материалы из дерева находят широкое применение в современном строительстве. Из них уже возводят многоэтажные жилые дома и другие крупные сооружения. Исследованием долговечности конструкций из древесины и материалов на ее основе занимаются в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете. О необычных свойствах дерева "Российской газете" рассказал кандидат технических наук доцент СПбГАСУ Павел Коваль.

Мы давно привыкли, что современное строительство - "из стекла и бетона". Где сегодня, помимо сельских и дачных домов, применяются деревянные конструкции?

Павел Коваль: Деревянные конструкции бывают двух основных категорий. Первая - конструкции из цельной древесины (бревна, брусья, доски). Вторая - из материалов, созданных искусственным путем на основе древесины, таких, например, как фанера, клееная многослойная древесина, однонаправленный клееный шпон (LVL) и так далее. В последнее время расширяется применение плит из перекрестно-клееной древесины (ДПК или CLT). Для разных типов конструкций есть свои ниши. Сегодня деревянные конструкции востребованы при возведении крыш для объектов индивидуального строительства или небольших общественных зданий. Но есть примеры и больших сооружений из дерева. Например, стадион для хоккея с мячом "Енисей" в Красноярске: его 99-метровый пролет перекрыт металлодеревянными серповидными фермами.

Как вы относитесь к популярной в последнее время идее возведения многоэтажных жилых домов из дерева?

Павел Коваль: Многоэтажное строительство с использованием деревянных конструкций развивается во многих странах, в том числе и в России. Счет таким зданиям в мире идет на сотни, и сегодня фактически закладывается фундамент будущей отрасли. В России несколько четырехэтажных жилых домов построены производителем ДПК в Вологодской области, есть еще ряд примеров. Сейчас активно прорабатывается вопрос о строительстве деревянных зданий средней этажности и невысотных многоэтажных зданий (до 9-12 этажей). Уже имеющиеся технологии позволяют надежно, быстро, технологично возводить такие дома. ДПК - это аналог железобетонных сборных панелей, который в определенных сегментах строительства может их заместить. При этом повышаются экологичность строительства и комфорт для людей.

В чем особенности научной работы, которой вы занимаетесь? Есть ли у нее российские и зарубежные аналоги?

Павел Коваль: Мы занимаемся широким исследованием вопросов долговечности, сроков службы деревянных конструкций как из цельной древесины, так и из материалов на ее основе. В фокусе нашего внимания находится LVL - однонаправленный клееный шпон. Он подобен фанере, однако изготавливается не тонкими листами, а длинными брусьями большой толщины. Этот материал обладает высокими прочностными характеристиками и применяется для несущих конструкций - балок, колонн, ферм, жестких рам.

Особенность деревянных конструкций состоит в том, что для них по сравнению с железобетонными и стальными повышенное значение имеет время действия нагрузки. При кратковременных воздействиях древесина обладает повышенной прочностью, а при длительных - существенно сниженной. Повышение сопротивления может быть кратным относительно постоянно действующих нагрузок, что особенно актуально в зонах высокой сейсмической активности.

Мы в СПбГАСУ как раз занимаемся экспериментальным исследованием длительной прочности и долговечности материалов на основе дерева (в частности LVL). При разных видах силовых воздействий определяем зависимость падения прочности от времени - или возрастания, при кратковременной нагрузке.

Отвечу и на ваш вопрос об аналогах. Длительная прочность древесины разных пород достаточно хорошо изучена в мировой науке, и, в принципе, этот вопрос мог быть закрыт еще в 1960-1970-х годах. Но для современных материалов на основе древесины, для различных видов силовых воздействий прямых исследовательских аналогов нет нигде в мире.

Какое практическое значение имеют результаты вашей научно-исследовательской деятельности?

Павел Коваль: Прежде чем что-либо строить, мы должны понимать, сколько прослужит новое здание. А зная время, в течение которого будет снижаться прочность конструкций, мы можем рассчитать надежность объекта в период эксплуатации и оптимальный расход материалов на его возведение. То есть результаты нашей работы имеют непосредственное приложение в инженерных расчетах для строителей и проектировщиков, а также для разработки нормативных документов в строительной сфере.

Реклама

СПбГАСУ