Кохов М.В., руководитель проекта Euroсode 5

Работа над ошибками в деревянном домостроении

К сожалению, большое количество деревянных домов возводится в России с нарушением правил. Ошибки монтажа не видны заказчику. Этой публикацией мы открываем новую рубрику «работа над ошибками» и начинаем цикл статей о правильных методах крепления деревянных балок.

Дерево является одним из древнейших видов строительных материалов. Наши предки всегда строили из дерева, будь то часовня, или мост, или жилой дом. Чаще всего размеры строений были небольшие. Сейчас конструкции стали более серьёзные. В жилых домах можно встретить пролёты и 10, и 16 метров, а в промышленных сооружениях пролётом в 40 метров уже никого не удивишь. Дерево является очень удобным строительным материалом – оно растёт вёзде, или почти везде. Также, что немаловажно, – это восполняемый ресурс. Несмотря на то, что мы имеем многовековую традицию строительства из дерева, к сожалению, культуры обращения с деревом, как со строительным материалом, у нас недостаточно. Европейский опыт и технология возведения деревянных конструкций шагнули далеко вперёд. Мы пока отстаём. Но европейские технологии к нам приходят. Наши конструкторы и строители часто не в полном объёме перенимают современные технологии. Мы постараемся разобрать типичные ошибки.

 

Ситуация 1

На фото мы видим крепление двутавровой балки перекрытия к деревянному мауэрлату.

Двутавровая балка закреплена с помощью монтажной ленты. Данная лента (рис. 1) и способ её крепления не обеспечивают устойчивость балки и, как следствие, самого перекрытия. Она сделана из мягкой оцинкованной тонколистовой стали. Подобное крепление может привести к опрокидыванию балки и, в итоге, к обрушению перекрытия.

На рис. 2 мы видим правильное крепление двутавровой балки с помощью специальных связей-растяжек. Они (рис. 3) сделаны из жёсткой оцинкованной стали, имеют рёбра жёсткости и обеспечивают устойчивость балки. Подбор связей происходит, исходя из размеров и шага балки.

 

Что такое EUROCODE? EUROCODE — европейские унифицированные строительные нормы и правила, имеющие статус европейских стандартов (EN). На сегодняшний день разработано и издано 10 стандартов Eurocode. • Eurocode 0. Основные положения по проектированию несущих конструкций • Eurocode 1. Несущие конструкции. Воздействия • Eurocode 2. Несущие конструкции из железобетона и предварительно напряжённого бетона. Расчёт параметров и конструктивные особенности • Eurocode 3. Стальные конструкции. Расчёт параметров и конструктивные особенности • Eurocode 4. Конструкции железобетонные комбинированные. Расчёт параметров и конструктивные особенности • Eurocode 5. Деревянные конструкции. Расчёт параметров и конструктивные особенности • Eurocode 6. Каменная кладка. Расчёт параметров и конструктивные особенности • Eurocode 7. Геотехника. Проектирование, расчёты, параметры • Eurocode 8. Проектирование сейсмоустойчивых строительных конструкций • Eurocode 9. Конструкции алюминиевые. Расчёт параметров и конструктивные особенности Каждый стандарт Eurocode делится ещё на несколько частей. Кроме того, к каждой из частей имеются национальные приложения той или иной страны, в которой они национализированы. В приложениях могут даваться также дополнительные разъяснения по неточностям, возникшим в связи с переводом стандарта с английского языка, а также правила применения и т. д. В общеевропейском масштабе роль стандартов Eurocode достаточно велика. Они устанавливают единые для всей Европы критерии проектирования, гармонизируют различные национальные нормы и правила, являются единым базисом для различных научных исследований, способствуют беспрепятственному обмену продуктами и услугами на строительном рынке.   Немного истории В 1975 году Европейская Комиссия с целью устранить препятствия при обмене товарами и услугами на строительном рынке приняла решение о разработке международных строительных стандартов, которые получили название EUROCODE. Первые стандарты Eurocode увидели свет в 80-х годах XX века. В 1989 году по решению Еврокомиссии права на разработку данных стандартов были переданы Европейскому комитету по стандартизации CEN. Первоначально стандарты Eurocode издавались в качестве предварительных стандартов. В 1997 году им был присвоен статус Европейского стандарта (EN). Информация о европейском стандарте EUROCODE взята с сайта http://ru.wikipedia.org/wiki/Eurocode

 

Ситуация 2

Рассмотрим одну из типичных ошибок, которую мы видим на рис. 4. В этом случае крепление металлических соединителей выполнено с помощью обычных чёрных саморезов. Ни для кого не секрет, что эти саморезы не являются конструкционными элементами, и их нельзя использовать в несущих конструкциях. Они не способны выдержать те нагрузки, которые возникают в деревянных конструкциях. Этот крепёж прекрасно работает в ненагруженных соединениях, с его помощью можно закрепить какой-либо декоративный элемент. Напомним, что согласно нормативным документам предназначение чёрных фосфатированных саморезов – крепление лёгких гипсокартонных листов.

Какой крепёж следует использовать вместо ошибочно установленных саморезов? Каждый производитель перфорированных соединителей для деревянных конструкций имеет в своей линейке специальные гвозди и/или шурупы для соединителей.

Давайте рассмотрим конструкцию гвоздя (рис. 5). Такие гвозди называются Ершёные или Анкерные. Они имеют особенную конструкцию, а именно: «ерши» (обратите внимание именно ерши, а не рифление!) расположены под определённым углом. Первые два ерша имеют диаметр на 0,5 мм меньший по сравнению со всеми остальными, и их задача состоит в том, чтобы порвать волокна древесины в месте контакта. Остальные ерши сминают древесину в месте контакта и препятствуют вытягиванию гвоздя. Но вся особенность этого гвоздя – в конструкции под шляпкой: посмотрите – она коническая.

Гвоздь, своей конической частью заходит в отверстие и сам центрируется, тем самым происходит равномерная передача нагрузки от второстепенной балки, через металлический соединитель, через все гвозди на несущую балку.

В данном случае все гвозди работают как единое целое.

Также особенностью этого гвоздя является то, что он не «выходит» из древесины с течением времени, иначе говоря, нет необходимости через год заново вбивать эти гвозди.

О проекте Eurocode 5 Проект Eurocode 5 создан командой единомышленников для популяризации деревянного домостроения. Из всех стандартов, относящихся к Eurocode 5, мы решили сосредоточиться на соединениях в деревянных конструкциях. Ведь не секрет, что обычно очень тщательно выбирают брус и балки для деревянного строительства, а к проблеме крепежа подходят без должной ответственности. Всем известно, что именно соединения в деревянных конструкциях являются «слабым звеном», а при неправильном подборе крепежа на этапе проектирования или неправильном монтаже велика вероятность обрушения отдельных узлов и/или конструкции вцелом. Мы постоянно развиваемся, постоянно дополняем наш каталог профессиональным крепежом. Вы тоже можете принять участие в этом проекте. Руководитель проекта Eurocode 5 – Максим Кохов Сайт проекта – www.eurocode5.ru

Если использовать обычные гвозди, то вся нагрузка будет приходиться на один, или как максимум на два гвоздя. Мы никогда на объекте не сможем забить гвозди ровно и отцентрировать их по одному краю. И в какой-то момент элемент может срезать друг за другом по одному гвоздю, что, в свою очередь, может привести к обрушению конструкции.

Также хочется обратить особое внимание на то, что конструкция, собранная на ершёных гвоздях является неразборной. Мы, конечно, можем вытащить этот гвоздь из дерева, но при вытягивании его обязательно расколется деревянная балка, и её нельзя будет использовать повторно.

Так что если при монтаже металлического соединителя мы по каким-то причинам ошиблись и забили гвоздь не в то место, то необходимо аккуратно срезать «болгаркой» шляпку, утопить гвоздь и новый гвоздь забить в новое место.

Но гвозди мы можем использовать не во всех случаях.

Обычно производитель говорит о том, что если мы используем в качестве материала LVL брус* или наша конструкция подвержена воздействию динамических нагрузок, то лучше в данном случае использовать специальные шурупы (рис. 6).

Чем же отличаются данные шурупы (далее их будем называть Шурупами) от обычных упомянутых выше саморезов? Прежде всего, они отличаются назначением: Шуруп - это конструкционный элемент, и он способен воспринимать нагрузку. Визуально Шуруп от самореза отличается диаметром сердцевины, той частью, которая и воспринимает нагрузку (у Шурупа она толще), и наличием цилиндрической части, которая обеспечивает притягивание металлического соединителя к балке.

Современные Шурупы имеют головку со шлицем TORX, т.к. она обеспечивает большее усилие при завинчивании. Также Шурупы могут иметь некоторые особенности конструкции, которые не влияют на несущую способность, а именно: резьба может быть двухзаходной. Это влияет только на скорость завинчивания. Как правило, такой Шуруп завинчивается быстрее. При возведении больших объектов это является важным показателем.

Также встречается V-образная бороздка у острия Шурупа. Она обеспечивает подрезание древесины, и за счёт этого снижается усилие при завинчивании, поэтому можно использовать менее мощный электроинструмент.

Для удобства монтажа Шуруп очень плотно сажается на биту шуруповёрта. За счет этого обеспечивается соосность вращения Шурупа и шуруповёрта, это высоко ценят монтажники.

Важными показателями для гвоздей и Шурупов является нагрузка на срез и на выдёргивание.

Если производитель имеет эти данные, то в этом случае данные гвозди и Шурупы можно использовать в несущих элементах конструкции.

 

---

* LVL(ЛВЛ) брус (от англ. Laminated Veneer Lumber) – это высокопрочный композитный конструкционный материал, на основе массива натурального дерева, усиленный и улучшенный технологически.