Дерево в качестве строительного материала применяется с древнейших времен.
Этому способствовало наличие лесов, легкость обработки и транспортировки
деревянных элементов к месту строительства. Кроме того древесина обладает
хорошими конструкционными качествами — значительной прочностью и упругостью при
сравнительно небольшой массе. С позиций диалектического материализма
историческое развитие деревянных конструкций как отрасли строительной техники
неизбежно связано с развитием производства, а следовательно; и
общества. Применительно к нашей стране, в которой сосредоточены огромные
лесные богатства, технико-экономическая целесообразность деревянного
строительства не вызывала сомнений. С давних пор применялись в строительстве
деревянные сооружения оборонительного, общественного, хозяйственного, жилищного
и других назначений. Основной конструктивной формой бревенчатых сооружений
стал сруб, который выполнялся из горизонтально расположенных бревен, соединенных
врубками, шипами и другими видами соединений, что требовало большой квалификации
мастера. В строительстве сооружений, выполняемых в виде сруба, русские мастера
достигли большого совершенства. На рис. 1 показаны основные формы бревенчатых
несущих конструкций в виде сруба. Сочетанием этих основных форм в деревянном
зодчестве были созданы самобытные, выдающиеся по красоте рубленые сооружения.
Примерами таких сооружений являются Успенский шатровый храм в Кондопоге высотой
42 м, построенный в 1774 г. (рис. 2). Четырехгранный сруб (четверик) уширяется
вверху с помощью повалов, образующих защитный карниз, а затем переходит в
рубленый также с повалами вверху восьмигранник (восьмерик). Покрытие выполнено в
виде шатра с пологим карнизом, называемым «полицей». Еще более сложной
является конструкция 22-главого высотой 35 м Преображенского храма в Кижах на
онежском озере, построенного в 1714 г. (рис. 3). В 1667—1681 гг. в с.
Коломенском под Москвой для царя Алексея Михайловича был построен деревянный
рубленый дворец. Строители дворца под руководством плотничного старосты Петрова
создали выдающийся образец дворцового деревянного зодчества (рис. 4),
объединявший в единую композицию многие основные формы, показанные на рис. 1.
Дворец называли восьмым чудом света. Иностранцы, приезжавшие в Москву,
восторгались этой постройкой. Мастерство плотников того времени было очень
высоким, о чем можно судить по высказыванию Жана Соважа1, который в 1586 г.
путешествовал по России. Он так характеризует оборонительную ограду
Архангельска: «Она составляет замок, сооруженный из бревен, заостренных и
перекрестных: постройка его из бревен превосходна, нет ни гвоздей, ни крючьев,
но все так хорошо отделано, что нечего похулить, хотя у строителей русских все
орудия состоят в одних топорах; но ни один архитектор не сделает лучше, как они
делают». Можно было бы привести много других примеров выдающихся образцов
деревянного зодчества, характеризующих довольно длительный этап строительства из
бревен, преобладавший в России до XVIII в. Русские плотники отличались не только
конструкторским мастерством. Они владели искусством передовых методов
строительства, обеспечивающих высокие темпы возведения сооружений.
Доказательством этого служит строительство крепости Свияжска, выполненное под
руководством Ивана Григорьевича Выродкова. Все сооружения, куда входили:
крепостные стены, рубленые «тарасами», шириной 5 м и длиной около 3000 м,
имевшие два ряда бойниц, семь стрельниц, семь ворот и 18 башен; 370 домов;
четыре лавки; две бани с общим расходом древесины примерно 20 тыс. м3 были зимой
1550—1551 гг. заготовлены и построены под Москвой в районе Углича. После
разметки все сооружения были разобраны, собраны в плоты, а затем по Волге
сплавлены к устью р. Свияги, где в течение одного месяца была возведена
крепость. В конце XVII в. появилась возможность вначале ручной, а затем
механической продольной распиловки бревен, что способствовало созданию
стержневых систем в виде' брусчатых и дощатых конструкций. Однако для их
изготовления по-прежнему требовались высококвалифицированные мастера-плотники,
так как соединения элементов этих конструкций по длине и в узлах выполнялись в
виде сложных врубок. В это время были созданы выдающиеся образцы деревянных
конструкций, к которым относятся, например: построенный в 1736—1738 гг.
архит. Иваном Кузьмичем Коробовым шпиль Адмиралтейства в Ленинграде, сохраненный
архит. Андреяном Дмитриевичем Захаровым при перестройке башни в период 1806—1823
гг. (рис. 5). Существующая и до настоящего времени деревянная брусчатая
конструкция шпиля имеет высоту 72 м; деревянные фермы быв. Манежа в Москве
пролетом около 48 м, построенные в 1817 г. архит. А. А. Бетанку-ром (рис.
6); Останкинский дворец, построенный в 1792—1793 гг. крепостным
Назаровым; железнодорожные девятипролетные мосты через р. Мету с пролетами по
61 м (рис. 7) и через овраг р. Веребьи с пролетами по 54 м при высоте над
уровнем воды 49 м на Петербурго-Московской (ныне Октябрьской) железной дороге,
спроектированные инж. Д. И. Журавским и возведенные в 1842—1851 гг. После
Великой Октябрьской социалистической революции, когда в стране создавались
станкостроительная, авиационная, химическая и другие отрасли промышленности при
малом еще производстве цемента и стали, пе-. ред строителями была поставлена
задача создать новые формы деревянных конструкций построечного изготовления, не
требующих квалифицированных плотников, которых при резком увеличении объема
строительства было явно недостаточно. Советскими инженерами-строителями такая
задача была решена. Были предложены и широко внедрены при строительстве
промышленных и общественных зданий и сооружений так называемые дощато-гвоздевые
конструкции, где основным соединением деревянных элементов были гвозди, забивка
которых не требовала от рабочих высокой квалификации. В создании этих новых
конструктивных форм принимали активное творческое участие профессора д-ра техн.
наук В. Ф. Иванов, Г. Г. Карл-
сен, В. В. Большаков, В. М. Коченов, М. Е. Каган, Ю. М. Иванов, А. Б.
Губенко, доценты канд. техн. наук Г. В. Свенцицкий, Б. А. Освенский, Г. А.
Цвингман, К. П. КашкарОЕ и др. Вслед за гвоздевыми конструкциями в 1932—1936
гг. В. С. Деревягиным были предложены брусчатые конструкции на пластинчатых
нагелях в виде балок пролетом до 6 м и ферм пролетом до 21—24 м (рис.
8). Формы дощато-гвоздевых конструкций были весьма разнообразными. Они
применялись как в виде плоскостных конструкций: сплошных —балки, арки, рамы
(рис. 9) и сквозных — балочные и арочные фермы сегментного очертания (рис. 10),
так и пространственных конструкций в виде сводов-оболочек (рис. 11), складок,
куполов, башен-градирен (рис. 12), башен-оболочек и др. Перекрываемые ими
пролеты доходили до 100 м, а автодорожные мосты имели пролеты размером 45—55^м.
Один из мостов комбинированной системы, состоящий из гибкой арки и фермы
жесткости с тремя пролетами по 44 м каждый, показан на рис. 13.
Мосты комбинированной системы обладают тем достоинством, что их пролетные
строения можно собрать на берегу, а затем перевезти на понтонах к месту
установки на опоры. Такая перевозка, осуществленная в 1944 г. при строительстве
моста через Днепр, видна на рис. 14. После Великой Отечественной войны 1941 —
1945 гг. все силы страны были направлены на восстановление в первую очередь
разрушенных заводов тяжелой промышленности с кранами большой грузоподъемности,
где преобладали металлические несущие конструкции, а несколько позднее с
1954—1955 гг. началось массовое многоэтажное жилищное строительство. Оно
решалось на основе крупных железобетонных элементов заводского изготовления. Все
это резко сократило объем деревянного строительства в нашей стране. Изменились
также требования к строительству. Вместо конструктивных форм построечного
изготовления потребовались конструкции заводского изготовления. Решение,
принятое на XXV съезде КПСС о применении деревянных конструкций, способствовало
развитию деревянных конструкций нового типа — клееных и клеефа-нерных, чему
значительно содействовали достижения в химической промышленности. Были
разработаны водо-60 м и рамы 12—24 м. За последнее время из клееных элементов
были построены: склады минеральных удобрений пролетом 45 м в Солигорске и
Березниковском районе (рис. 15); Дворец спорта профсоюзов в Архангельске, с
покрытием арками пролетом 63 м.; крытый каток в Калинине пролетом 56,7 м;
легкоатлетический манеж спортивного общества "Трудовые резервы" в Минске
пролетом 50 м. Кроме того, были возведены некоторые другие крупные объекты, а
также значительное количество производственных зданий сельскохозяйственного
назначения и покрытия промышленных зданий. В ряде организаций и вузов страны —
ЦНИИСК, СоюздорНИИ, МИСИ, ЛИСИ, ВИА, НИСИ — проводятся исследования клеефанерных
конструкций с использованием бакелизированной фанеры, фанерных профилей и
фанерных труб. Одним из основных условий экономической эффективности применения
древесины в капитальном строительстве является увеличение срока службы
деревянных конструкций, поэтому научной разработке проблемы долговечности
деревянных конструкций уделяется большое внимание. Много работают в этом
направлении сотрудники отдела деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко
под руководством проф. д-ра техн. наук Ю.М.Иванова. Кроме того, в Солнечногорске
Московской области находится лаборатория, ведущая работы по защите деревянных
конструкций от биологического разрушения, руководимая проф. д-ром техн. наук М.
М. Горшиным.
Источник: http://stme.ru/ |