Главная / Законы качества деревянных клееных конструкций

Законы качества деревянных клееных конструкций

Radekk1В последние годы в российской архитектурной практике все более активно применяются деревоклееные конструкции (ДКК), появилось немало отечественных производств. Однако среди представителей строительных компаний можно встретить мнение, что в нашей стране ДКК делать не умеют и продукция отечественного производства уступает в качестве импортной (например — финской). Поскольку для несущих конструкций из ДКК (балки, фермы, арки и т.д.) вопрос качества играет особую роль, редакция журнала «Кровли» задала несколько вопросов исполнительному директору Ассоциации производителей и потребителей деревянных клееных конструкций (РАДеКК) Николаю Геннадьевичу Кареву.

На современном этапе развития строительства ДКК довольно широко используются как при возведении крупных зданий и сооружений различного назначения, так и в малоэтажном строительстве. Используемый веками уникальный строительный материал – древесина — приобрел новые качества. Сохраняя все положительные свойства, клееная древесина обладает гораздо более стабильными характеристиками. В ней нет крупных сучков, гнили, обзола. За счет того, что склеивание производится из сушеного пиломатериала, в процессе эксплуатации материал не изменяет геометрических характеристик.

По комплексному конструктивному качеству — соотношению массы и несущей способности, эстетическим, экологическим и психологическим свойствам, клееная древесина не имеет конкурентов. Применение ДКК в строительстве обеспечивает возможность получения оригинальных архитектурно-дизайнерских решений при отсутствии необходимости в дополнительной отделке. Клееная древесина — легкий и прочный материал.

Radekk2Использование ДКК имеет значительную экономическую привлекательность. В большепролетных зданиях использование ДКК позволяет снизить стоимость покрытий на 10-30 %, общую стоимость проектирования и строительства на 15-25 %, стоимость эксплуатации на 20-70 % по сравнению с металлом и железобетоном.

Использование легких и прочных ДКК в большепролетном строительстве дает возможность перекрытия больших (более 100 м) пролетов при низких нагрузках на опоры и фундамент. Даже крупные конструкции легко поддаются транспортировке и монтажу. Поэтому особым преимуществом строительства из дерева является его скорость. Высокая заводская готовность деталей в сочетании с высокоразвитой технологией сопряжений позволяют в короткие сроки получить здание, готовое к эксплуатации. Но долговечность и качество этого здания будут напрямую зависеть от того, как и из чего был произведен материал.

Как регламентируется качество ДКК?

Производство ДКК нормируется согласно ГОСТ 20850-84 «Конструкции деревянные клееные. Общие технические условия», которые регулируют основные показатели качества конструкций. В связи с тем, что в этом стандарте не было отличий в требованиях к несущим и ограждающим конструкциям, Ассоциацией разработан новый ГОСТ «Элементы деревянные клееные для несущих строительных конструкций. Общие технические условия». Этот стандарт в значительной степени гармонизирован с европейскими стандартами, одновременно учитывает особенности российского производства.

Radekk3Обеспечение качества ДКК – комплексная проблема со многими факторами. Это и чисто технические факторы, связанные с составом оборудования, качеством пиломатериалов, клеев, а также, конечно, и человеческий фактор, влияющий на соблюдение всех технологических требований. В 1970-1980 гг., когда были закуплены два десятка практически однотипных заводов ДКК, часть из них выпускала вполне качественные конструкции, а сооружения, собранные из продукции некоторых заводов, рассыпались через несколько лет.

В частности, ГОСТ регламентирует размеры и качество применяемых пиломатериалов. Данный документ предписывает применение сосны или ели, допускается применение пиломатериалов других пород при наличии технических условий, учитывающих специфику изготовления и эксплуатации конструкций.

Показатели предела прочности древесины должны соответствовать нормам, приведенным в Приложении 2 СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». При этом средний показатель должен соответствовать временному, а минимальный — нормативному сопротивлению древесины.

Одна из главных проблем современных производств — низкое качество пиломатериалов. Причина такой ситуации заключается в том, что в нашей стране до сих пор работают лесопильные базы с устаревшим оборудованием. В одной партии поступающих на производство пиломатериалов может быть большой разброс по качеству. Поэтому в настоящее время основные производители большепролетных ДКК (а это всего 5-6 заводов) закупают пиломатериалы на крупных лесопильнях, оснащенных современным импортным оборудованием. Таких немного, и здесь, как говорится, все друг друга в лицо знают.

Radekk4Другая проблема – нестабильность характеристик отечественных клеев. Это, во многом, связано с отсутствием единой регламентированной и методически обеспеченной номенклатуры показателей их качества, гарантий стабильности основных свойств, комплексного сервиса (компоненты, оборудование для клееприготовления и клеенанесения, обучение персонала и др.). Импортные, прежде всего европейские, клеи во многом лишены этих недостатков. Поэтому производители несущих ДКК, как правило, используют более дорогие импортные клеи ведущих фирм. Кстати, некоторые ведущие производители клеевых систем запустили производства на территории России.

Помимо стандартов и строительных норм и правил имеется достаточное количество методической литературы по обеспечению качества. В частности, подобные рекомендации были разработаны Ассоциацией, несколько лет назад лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. Кучеренко изданы рекомендации по обеспечению качества деревянных клены конструкций на этапах производства, транспортировки, хранения и монтажа.

Насколько действующие в нашей стране нормативные документы по производству ДКК соответствуют международным стандартам?

Существующие нормативно-технические документы позволяют производить качественные ДКК. Основная проблема — недейственность современной системы сертификации продукции. В мире основным стимулом сертификации выступает обязательная система страхования строительных рисков, зданий и сооружений. У нас, особенно после принятия закона о техническом регулировании N 184-ФЗ от 27 декабря 2002 г., пока система не действует. Ведь по закону предприятие вправе не руководствоваться ГОСТом, а разрабатывать свои стандарты или работать по своим теническим условиям. И все же надо отметить, что ведущие предприятия отрасли выпускают качественную, надежную продукцию, не уступающую, а по некоторым параметрам и превосходящую зарубежную!

По СНиП II-25-80 расчет сечений производится по характеристикам обычной массивной неклееной древесины. Поэтому у нас сечения при той же нагрузке больше, чем в Европе. К тому же, при производстве ДКК за рубежом предварительно производится сортировка пиломатериалов по классам прочности, поэтому и на выходе, соответственно, получается нескольких классов прочности. На наших предприятиях такая сортировка, как правило, отсутствует, да и расчет сечений все равно надо производить по СНиП II-25-80. С другой стороны, этот фактор в значительной степени защищает наших производителей, так как зарубежные проекты, как правило, с большим трудом проходят нашу экспертизу.

Однако в некоторых вопросах применения клееной древесины мы опередили Европу. Нынешний период применения ДКК в России неразрывно связан с работами С.Б. Турковского, основавшего направление, основанное на принципиально новом техническом решении, – использовании в ДКК вклеенных металлических стержней с целью повышения прочности конструкций и их соединений. Это решение обеспечивает большую простоту изготовления и сборки, значительно повышает надежность конструкций, обеспечивает гораздо меньший, по сравнению с мировой практикой соединений на металлических пластинах, расход металла. Случаи разрушения сооружений из ДКК, произошедшие а Европе в последние годы, значительно усилили интерес европейцев к нашей разработке, однако ее широкое применение сдерживается отсутствием опыта подобного проектирования.

Какие типичные ошибки возникают в ходе производственного процесса?

Я бы несколько расширил вопрос: не только и не столько в ходе производственного процесса, но и сколько в ходе транспортировки и хранения, условия которых не всегда четко соблюдаются в силу традиционной российской безалаберности. Как я уже говорил, обеспечение качества ДКК – комплексная проблема. На предприятиях с современным оборудованием, опытным технологом, грамотно построенным производственным процессом, отлаженной системой менеджмента качества выпускается вполне качественная продукция.

А вот на строительных площадках можно увидеть всякое. Отсутствие крытой подготовленной площадки для хранения конструкций – одно из самых распространенных явлений.

Как осуществляется контроль качества продукции?

Контроль параметров состояний ДКК является обязательной операцией на соответствующих стадиях существования ДКК и подразделяется на государственный контроль (надзор) и внутренний контроль (у разработчика проекта ДКК, изготовителя ДКК или комплекта его конструкций и изделий, владельца ДКК).

Государственный контроль (надзор) ДКК осуществляется только на стадии обращения ДКК и в соответствии с положениями Закона № 134-ФЗ от 8.08.2001 г. «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при проведении государственного контроля (надзора)».

Внутренний контроль на стадиях проектирования, производства и обращения ДКК должен иметь системное оформление и быть:

а) комплексным, т.е. учитывать и регламентировать все операции создания ДКК;

б) постоянным, т.е. действующим с заданной периодичностью;

в) конкретным, т.е. оперировать прежде всего количественными показателями и нормами;

г) квалифицированным, т.е. осуществляться профессиональными и ответственными исполнителями;

д) авторитетным, т.е. исключающим субъективность при оценке результатов контроля;

е) эффективным, т.е. обеспечивающим оперативное изменение контролируемых параметров.

На стадии проектирования ДКК контролируют:

а) соблюдение требований и параметров безопасности и качества ДКК и мер обеспечения безопасности;

б) соответствие проектно- конструктивных решений техническому заданию;

в) комплектность проектной документации, включая паспорт ДКК.

На стадии производства комплектов ДКК система контроля должна включать:

а) контроль температурно-влажностных условий, запыленности и загазованности в производственных помещениях и отдельных их рабочих зонах;

б) периодическую проверку параметров точности и надежности технологического оборудования и его защитно-блокирующих устройств;

в) периодическую оценку профессиональных знаний (аттестацию) технического и рабочего персонала;

г) входной контроль сырья, материалов и комплектующих изделий;

д) операционный контроль параметров деталей и изделий и технологического процесса их изготовления;

е) приемочный контроль готовых деталей и изделий;

ж) контроль условий труда персонала и обеспеченность его средствами индивидуальной защиты.

Результаты контроля должны фиксироваться в документах установленной для каждого вида контроля формы (журналы, протоколы, акты и др.). Эти документы включаются в состав доказательных материалов в процедурах подтверждения соответствия.

На стадии обращения ДКК, т.е. при хранении, перевозке, комплектации на участке застройки, контролируют параметры упаковки, складирования, защиты от внешних воздействий, предусмотренные проектом ДКК или его паспортом.

На стадии строительства (монтажа) ДКК контролируют очередность и условия выполнения этапов строительства (монтажа), соблюдение требований действующих нормативных документов по организации строительства и соответствующего раздела паспорта ДКК.

Каждый вид контроля должен иметь документальное оформление (программы, планы, инструкции и др.), утверждаемое руководством предприятия-изготовителя ДКК, и соответствующее техническое оснащение (приборы, инструменты и т.п.) и кадровое обеспечение, необходимые для оценки контролируемых параметров.

Контролируемые при эксплуатации ДКК параметры и условия их оценки должны быть изложены в паспорте ДКК.

Контролируемые при утилизации ДКК параметры и условия их оценки должны быть изложены в программе производства работ (ППР) по утилизации здания.

Полное изложение системы контроля, как основного элемента системы качества ДКК, может быть регламентировано отдельным стандартом организации.

Эффективность системы контроля на всех стадиях существования ДКК оценивается по трем основным критериям: отсутствие претензий от потребителей; сокращение издержек производства; конкурентоустойчивый рост спроса на ДКК.

Фотографии предоставлены компанией «Алькос-Проект»