Технология деревянных домов строительство: строительство деревянных домов под ключ проекты и цены в Москве и Московской области

строительство деревянных домов под ключ дачные дома цены на проекты

СПЕШИТЕ ЖИТЬ УЖЕ СЕГОДНЯ!

Мы знаем, что по статистике 80% населения проживающего в городе планирует покупку загородного дома.
Загородная жизнь имеет множество ярких преимуществ перед городской. Именно поэтому, многие люди стремятся покинуть пыльные и душные мегаполисы и переселиться как можно ближе к природе, где чистый воздух, хорошая вода, живописные пейзажи и размеренная жизнь.

К сожалению, реализовать это сразу, получается далеко не у каждого. Главной проблемой является отсутствие всех денежных средств на покупку дома. Люди вынуждены экономить, копить деньги, отказывая себе во многих желаниях и радостях жизни на протяжении нескольких лет. И как правило, все равно не успевают собрать необходимые средства из за высокой инфляции, не стабильности рубля и растущих цен на недвижимость. Далее все повторяется заново. Их жизнь попросту проходит мимо. Замкнутый круг, из которого казалось бы нет выхода…

Так почему бы не разорвать этот круг?

Для тех кто еще сомневается купить сейчас в кредит или ждать и копить, дом Гармония 2к с пакетом дополнительных услуг 5 лет назад стоил 850 000e.
ЗАДУМАЙТЕСЬ…
И самое главное, все эти пять лет Вы жили бы в своем собственном загородном доме.

КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ КРЕДИТОВАНИЯ И РАССРОЧКА 12%

обзор и анализ плюсов и минусов технологий деревянных домов

Представляем обзор технологий деревянного дома, существующих в современном деревянном домостроении и наше экспертное мнение об их плюсах и минусах.

Для начала, все деревянные дома, которые производятся на основе сруба, сгруппируем в две основные группы:

1. Дома машинной работы
2. Дома ручной работы

При таком делении технологий деревянных домов по способу производства наиболее наглядно можно продемонстрировать принципиальные различия, достоинства и недостатки каждой из них.

Дома машинной работы

Дома машинной работы – самая распространенная и самая популярная группа среди технологий деревянных домов.

Дома машинной работы или высокотехнологичные деревянные дома – это дома, при производстве которых доля ручного труда сводится к необходимому минимуму, а доля машинного труда максимальна. Сегодня к таким домам относятся дома из клееного бруса и бревна, дома из оцилиндрованого бревна и профилированного бруса.

Назначение этих технологий деревянных домов — возможность производить стеновые комплекты быстро, в большом количестве и хорошего качества, а это значит, что дома по машинной технологии в основной своей массе

О ВИДАХ ДЕРЕВЯННЫХ ДОМОВ >>
В статье изложена наша точка зрения на строительный материал, который используют в домах машинной и ручной работы, а также наше мнение о возможности определения лучшего материала для деревянного дома

КАКОЙ ДЕРЕВЯННЫЙ ДОМ ЛУЧШЕ? >>
В статье дается неожиданный ответ на этот насущный вопрос

На рынке домов машинной работы присутствуют как мелкие фирмы с «двумя б/у станками для оцилиндрованного бревна», так и очень крупные – с огромным парком самого современного высокотехнологичного оборудования, лабораториями контроля качества, научными разработками и замкнутыми циклами производства от заготовки до глубокой переработки (например, клееный брус). Вопросы индивидуальности, престижности и класса деревянных домов, построенных по таким технологиям, решаются в основном с помощью наружного и внутреннего декорирования

Шедевр деревянного зодчества Вы здесь вряд ли получите, но качественный современный дом – да. Хотя стоит отметить, что при условии, если дом спроектирован талантливым архитектором как индивидуальный архитектурный концепт и произведен на Заводе как штучный спецобъект из клееного бруса, такой эксклюзивный дом вполне может претендовать на высокое звание «Шедевр». Но это скорее исключение из правила…

Дома ручной работы

В технологии современного деревянного дома ручной работы участие машин и механизмов сведено к необходимому минимуму и носит вспомогательный характер. На первый план здесь выходит профессионализм, мастерство и опыт всех участников создания эксклюзивного деревянного рубленного дома.

Главная характеристика технологии деревянных домов ручной рубки из рубленного бревна – индивидуальность, неповторимость каждого дома.

Стоит подчеркнуть, что Индивидуальность заложена уже в самом бревне, очищенного водой, или «под скобель» – природа не терпит повторений и создает каждое бревно непохожим на другие. А сама технология домов ручной рубки из сруба предоставляет большую амплитуду возможностей – большое количество видов рубки, бревно различных пород и диаметров и т.д.

На этом рынке деревянных домов ручной работы присутствуют «передвижные» артели, малые фирмы и небольшая доля среднего бизнеса. Крупного бизнеса в технологии деревянных домов ручной работы не может быть по определению:

• здесь большая доля ручного труда, а, значит, низкая технологичность и производительность
• невозможность наращивания больших объемов, в связи с ограниченным количеством постоянных высококвалифицированных работников, индивидуальностью самих штучных проектов и т.д.

О РАЗНОВИДНОСТЯХ ДЕРЕВЯННЫХ ДОМОВ РУЧНОЙ РАБОТЫ >>

О СТИЛЯХ ДЕРЕВЯННЫХ ДОМОВ РУЧНОЙ РАБОТЫ >>
Увлекательный анализ стилей домов ручной рубки

Но, если говорить о лучших деревянных домах ручной работы – о домах из кедра с точки зрения искусства, то с помощью высококлассной ручной работы из ценного натурального бревна большого диаметра при реализации креативного авторского архитектурного проекта дома из кедра под ключ, из эксклюзивного кедрового сруба можно получить шедевр современного деревянного зодчества.

Но и стоить это будет соответственно.

Кстати, о стоимости

По стоимости стенового комплекта цена на рынке деревянного домостроения формируется следующим образом:

Самыми бюджетными в технологиях производства деревянных домов будут комплекты из оцилиндрованного бревна естественной влажности – здесь минимум затрат на организацию производства и огромная конкуренция на рынке, которая вынуждает производителя снижать цену до минимума. Соответственно на высокое качество здесь рассчитывать не приходится, особенно в срубах из оцилиндрованного бревна ручной рубки.

Следующая ценовая категория – дома из оцилиндрованного бревна и профилированного бруса камерной сушки – другие затраты и, соответственно более высокое качество.

Еще дороже клееный брус (бревно) – большие затраты на организацию производства и инфраструктуру, соответственно высокое качество.

Самые дорогие – это высококачественные деревянные дома (срубы) ручной работы:

• здесь большая доля высококвалифицированного ручного труда.
• больше кубатура бревна (иногда в несколько раз – бревно диаметром до 1метра) по сравнению с таким же по площади домом в клееном брусе или в оцилиндрованом бревне.
• применение разных по стоимости пород дерева.

Это самое общее представление по шкале стоимости деревянных домов и только по стеновому комплекту.

При строительстве дома «под ключ» определяющими будут другие факторы: стоимость финишных и отделочных материалов, оборудования, комплектующих и т.д.

В итоге, дом из недорогого оцилиндрованого бревна может оказаться при строительстве под ключ дороже дома из клееного бруса или рубленого дома из кедра.

Сроки строительства в технологиях деревянных домов

Только клееный брус и технологии камерной сушки позволяют вести непрерывное строительство, то есть дом можно построить быстро.

Все остальные материалы требует технологического перерыва на усадку (до года и более) — бревно естественной влажности должно равномерно сохнуть, то есть быстро построить такой дом нельзя.

Важное дополнение

Эстетические свойства того или иного материала мы не рассматриваем, так как это дело вкуса и бюджета каждого конкретного человека.

По любой технологии деревянного дома можно построить качественную и красивую усадьбу. Здесь решающее значение будет иметь квалификация архитекторов, а затем производителей и строителей, их знания и опыт именно в деревянном домостроении, так как дерево в отличие от камня имеет массу особенностей, которые надо знать и учитывать.

ГК «Городлес»
г. Москва

+7(985)768-33-56
+7(495)643-67-67
[email protected]

Основные технологии строительства деревянного дома — Строительная компания «Квадратдом»

В России издавна сложились свои традиции деревянного домостроения. Наряду со старинными и проверенными технологиями появляются новые, прогрессивные разработки. Они успешно конкурируют между собой, оставляя потребителю право на выбор.

 Бревенчатый дом. Как строительный материал натуральное бревно известно очень давно. Еще в недалеком прошлом все бревенчатые дома (срубы) возводились только при помощи топора и мастерства строителей. Обработанное вручную свежесрубленное дерево является натуральным природным экологически чистым материалом. А внешний вид бревенчатого дома неизменно радует глаз. И хотя сегодня по этой технологии ставятся преимущественно гостевые домики, бани на частных участках или другие постройки, традиции старинного зодчества живы. Однако необходимо помнить, что в первый год после постройки бревенчатый дом дает большую усадку. По этой причине новый сруб должен выстоять без окон и дверей около года. Только по истечении этого срока можно заниматься дальнейшими отделочными работами.

По более современной технологии деревянные дома собирают из бревен, обработанных механическим способом до придания им строго цилиндрической формы. Также в цеховых условиях производится подгонка по длине, вырезка пазов, шипов и т.д. Все это требует больших затрат и повышает стоимость материала. Однако соблюдать точность подгонки оцилиндрованных бревен необходимо. В противном случае построенный дом будет продуваться всеми ветрами.

Строительство домов из бруса – одна из популярных сегодня технологий. Здесь используется три вида материала: профилированный брус, брус клееный и лафет. Профилированный брус получается при обработке исходного бревна (хвойных пород) с четырех сторон и придания ему четырехгранной формы. Далее по всей длине бруса выпиливаются продольные углубления, которые впоследствии скрепляют брусья между собой по системе «паз-гребень». В последние годы получили распространения дома из клееного бруса. Его делают из бревен, которые предварительно распиливают на доски и после просушки склеивают с противоположным направлением волокон в смежных досках. Такой брус получается прочным и не деформируется, однако имеет высокую стоимость. Бревно, опиленное с противоположных сторон, образует полубрус, называемый лафетом. На верхней и нижней стороне лафета так же выпиливают пазы для скрепления брусьев между собой.

Технология каркасного строительства деревянных домов пришла к нам из-за рубежа. Первые каркасные дома возводились еще в Советском Союзе. И сейчас они пользуются неизменной популярностью в индивидуальном жилищном строительстве. Особенностью технологии является возведение на фундаменте каркаса из бруса в виде стоек и обвязок. В пространство между брусками закладывается утеплитель. Это может быть минеральная вата, базальтовая минплита или похожий материал. Собранный каркас обшивается изнутри и снаружи листовым материалом, чаще ориентировано-стружечными плитами (OSB). Далее монтируется вентилируемый фасад. По сравнению со срубом или с домами из бруса «каркасники» более экономичны по материалам и превосходят своих «конкурентов» по энергоэффективности. Они не требуют дорогостоящих фундаментов и не дают усадку.

Разновидностями каркасных домов можно считать строения, собранные из SIP-панелей, или возведенные по сборно-щитовой технологии. В обоих случаях используются панели (щиты) изготовленные в заводских условиях и монтируемые непосредственно на фундаменте. Принципиальными являются их различия. SIP-панель представляет собой «сэндвич» из утеплителя (пенополистирол), заклеенного  между листами облицовки (OSB). В сборно-щитовой технологии компании «Квадрат Дом» используются панели на основе каркаса из бруса с базальтовой минплитой в качестве утеплителя  и слоем пароизоляции (подробнее на станице «Технология»). Особенностью такой панели является её жесткость и возможность ревизии утеплителя в процессе   эксплуатации.

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШ КАНАЛ В ЯНДЕКС ДЗЕН И ЧИТАЙТЕ НОВЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ СТАТЬИ ПО АКТУАЛЬНЫМ ДЛЯ  ВАС ТЕМАМ!

Дома сборные деревянные, также закрытые

В современном мире общество и правительственные организации придают все большее значение необходимости защиты окружающей среды и уменьшения загрязнения, вызываемого нашей повседневной деятельностью. Чрезвычайно важная часть нашей жизни — это понимание нашей экосистемы: там, где мы едим, спим и проводим свою жизнь, эта экосистема и есть наш дом. Таким образом, когда мы ищем новые формы в строительных технологиях, очевидным выбором будет сборная система закрытых панелей на деревянном каркасе, построенная в системе Tadeks Fertig Haus. Это лучшее решение для современных инвесторов, которое сочетает в себе не только знакомство с природой и огромную экономию, но и, соответственно, место интеграции новейших строительных технологий, таких как контролируемая вентиляция и отличная теплоизоляция.

Сборные дома из закрытых панелей вышли на польский рынок в конце 80-х годов — это относительно новая технология возведения домов в нашей стране. Слово «сборные конструкции» ассоциируется с бетонными плитами, которые использовались при строительстве больших жилых домов в 80-х и 90-х годах.Кроме того, слово «сборный деревянный дом» прочно ассоциируется с так называемой «канадской системой». Впоследствии обе технологии основаны на использовании древесины в качестве сырья для производства, однако они кардинально разнообразны и различаются производственным процессом и технологическими условиями.

Строительство домов по технологии сборных деревянных закрытых панелей обычно определяется в Скандинавских и западных странах как наиболее прибыльная строительная технология. Сборные деревянные дома — это готовые элементы дома (стены, перекрытия, крыша), выполненные из деревянных закрытых панелей. Сборные элементы производятся квалифицированными и опытными рабочими на нашем заводе, где в готовых компонентах дома предварительно установлены окна и двери, которые доставляются на место и собираются краном. Монтаж здания зависит от архитектуры и размера дома, но обычно это занимает около 3-7 дней, за это время мы можем наслаждаться тем, как быстро формируется дом нашей мечты.

Здания должны быть способны адаптироваться к изменениям в жизни их жителей, и именно это имеет место в случае зданий, построенных Tadeks Fertig Haus. Это возможно благодаря относительно небольшому весу и модульной конструкции деревянных домов — перепланировку мансарды, устройство дополнительного этажа, снятие стен или реконструкцию конструкции можно выполнить просто и практично. Деревянные конструкции, предлагаемые Tadeks Fertig Haus , позволяют сократить время строительства и могут быть доставлены на строительные площадки с ограниченным доступом краном, рукой или вертолетом. Наши сборные закрытые панели построены в соответствии с ЕВРОКОДЕКСОМ. Кроме того, с использованием дополнительной изоляции (предлагаемой Tadeks Fertig Haus в стандартной комплектации) мы можем практически возвести здание с низким или даже нулевым энергетическим балансом.

В технологии сборных закрытых панелей слово «SOLID» приобретает новый оттенок — значение, неизвестное на польском рынке. Это связано не только с прочностью, но также с точностью и высокой энергоэффективностью.Элементы дома изготавливаются в сухих и теплых условиях, без какого-либо воздействия неблагоприятных погодных условий — это позволяет нам сосредоточиться на точном исполнении панелей и элементов, которые являются важной частью нашей работы.

В Tadeks Fertig Haus мы чувствуем необходимость приобретать дома, которые отражают наше видение и страсть к тому, что мы делаем. Мы строим высокоэффективные дома и относимся к каждому заказу индивидуально — без сомнения, свою работу можно назвать шедевром.

Дома деревянно-каркасные, закрытые, энергосберегающие, пассивные, деревянные дома

деревянных домов для строительства — Интернет-магазины и обзоры деревянных домов для строительства на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для строительства деревянных домов.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эти лучшие деревянные дома для строительства в кратчайшие сроки станут одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили деревянные дома для строительства на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в деревянных домах для строительства и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести деревянные дома для строительства по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

% PDF-1.4 % 674 0 объект > endobj xref 674 181 0000000016 00000 н. 0000004763 00000 н. 0000004913 00000 н. 0000005870 00000 н. 0000005986 00000 н. 0000006110 00000 н. 0000006499 00000 н. 0000006751 00000 н. 0000007399 00000 н. 0000007426 00000 н. 0000007559 00000 н. 0000007881 00000 н. 0000007995 00000 н. 0000009073 00000 н. 0000010096 00000 п. 0000011084 00000 п. 0000011855 00000 п. 0000012864 00000 п. 0000013781 00000 п. 0000013893 00000 п. 0000014229 00000 п. 0000014257 00000 п. 0000014522 00000 п. 0000015575 00000 п. 0000016353 00000 п. 0001213690 00000 п. 0001291785 00000 пн 0001293607 00000 п. 0001293850 00000 п. 0001293933 00000 н. 0001293988 00000 п. 0001294060 00000 п. 0001294153 00000 п. 0001294250 00000 п. 0001294396 00000 п. 0001296631 00000 н. 0001296746 00000 п. 0001298342 00000 п. 0001298371 00000 п. 0001298861 00000 п. 0001298931 00000 п. 0001299182 00000 п. 0001304349 00000 п. 0001304495 00000 п. 0001304592 00000 п. 0001304668 00000 п. 0001304697 00000 п. 0001304772 00000 п. 0001304847 00000 п. 0001305122 00000 п. 0001305197 00000 п. 0001312067 00000 п. 0001312398 00000 п. 0001312433 00000 п. 0001312499 00000 п. 0001312616 00000 п. 0001312876 00000 п. 0001312951 00000 п. 0001313026 00000 п. 0001313304 00000 п. 0001313379 00000 п. 0001320380 00000 п. 0001320713 00000 п. 0001320748 00000 н. 0001320814 00000 п. 0001320931 00000 п. 0001321192 00000 п. 0001321267 00000 п. 0001321342 00000 п. 0001321615 00000 п. 0001321690 00000 н. 0001326437 00000 п. 0001326766 00000 п. 0001326801 00000 п. 0001326867 00000 п. 0001326984 00000 п. 0001327244 00000 п. 0001329070 00000 н. 0001375260 00000 п. 0001378167 00000 п. 0001407641 00000 п. 0001410863 00000 п. 0001456074 00000 п. 0001459296 00000 п. 0001488441 00000 п. 0001491434 00000 п. 0001515057 00000 n 0001516883 00000 п. 0001546070 00000 п. 0001546145 00000 п. 0001546220 00000 n 0001546582 00000 п. 0001546657 00000 п. 0001546984 00000 п. 0001547039 00000 п. 0001547155 00000 п. 0001547417 00000 п. 0001547492 00000 п. 0001547567 00000 п. 0001547847 00000 n 0001547922 00000 н. 0001548256 00000 n 0001548291 00000 п. 0001548357 00000 н. 0001548474 00000 n 0001548736 00000 н. 0001548811 00000 п. 0001549085 00000 п. 0001549160 00000 п. 0001549432 00000 н. 0001549507 00000 п. 0001549781 00000 п. 0001549856 00000 п. 0001550130 00000 п. 0001550205 00000 п. 0001550479 00000 п. 0001550554 00000 п. 0001550828 00000 п. 0001550903 00000 п. 0001552729 00000 н. 0001793779 00000 п. 0001794142 00000 п. 0001794217 00000 п. 0001796113 00000 п. 0001988111 00000 п. 0001988472 00000 п. 0001988869 00000 п. 0002040735 00000 п. 0002040810 00000 п. 0002071269 00000 н. 0002071600 00000 н. 0002071635 00000 п. 0002071701 00000 п. 0002071818 00000 п. 0002071893 00000 п. 0002104063 00000 п. 0002104391 00000 п. 0002104426 00000 п. 0002104492 00000 п. 0002104609 00000 п. 0002104684 00000 п. 0002111448 00000 п. 0002111779 00000 п. 0002111814 00000 п. 0002111880 00000 п. 0002111997 00000 п. 0002112072 00000 п. 0002118832 00000 п. 0002119163 00000 п. 0002119198 00000 п. 0002119264 00000 п. 0002119381 00000 п. 0002119456 00000 п. 0002119787 00000 п. 0002119822 00000 п. 0002119888 00000 п. 0002120005 00000 пн 0002120080 00000 п. 0002120411 00000 п. 0002120446 00000 н. 0002120512 00000 п. 0002120629 00000 п. 0002120704 00000 п. 0002121035 00000 п. 0002121070 00000 п. 0002121136 00000 п. 0002121253 00000 п. 0002121328 00000 п. 0002128060 00000 п. 0002128390 00000 п. 0002128425 00000 п. 0002128491 00000 п. 0002128608 00000 п. 0002128730 00000 п. 0002128852 00000 п. 0002128974 00000 п. 0002129096 00000 п. 0002129216 00000 п. 0002129338 00000 пн 0000004573 00000 н. 0000003916 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 854 0 объект > поток x ڄ MHTQ} 06: 3 樓 _W4 & pH6sqÍD @ hB.C ZWK? Bxe} 2pe0

Традиционные деревянные здания в Китае

1. Введение

Будучи одной из трех основных мировых архитектурных систем, древняя китайская архитектура играет важную роль в глобальной истории архитектуры. Благодаря своей долгой истории, уникальным системным особенностям и широкой занятости, а также богатому наследию, древняя китайская архитектура продолжает расти и развиваться. В результате перехода от системы с использованием земли и дерева к системе с использованием кирпича и дерева, она продолжала традицию использования деревянных конструкций в качестве основной конструкции и столярных работ в качестве основной технологии.После более чем 2000 лет развития и развития он сформировал полную систему структуры и построения, которая включает правила и стандарты, унаследованные как от династии Сун (1103 г.), так и от династии Цин (1734 г.). По сравнению с западными древними зданиями, построенными из камня, кирпича и натурального бетона, китайские традиционные деревянные здания не обладают прочностью и нуждаются в частом обслуживании и ремонте, а свойства используемой древесины имеют довольно большое влияние на стыки и характеристики всей конструкции.Однако под влиянием традиционной китайской философии здания были скорее демонстрацией социального статуса, а используемые материалы и конструкции долгое время не воспринимались всерьез как технология.

Важное для современного мира исследование традиционных деревянных зданий Китая началось в 1920-х и 1930-х годах. Исторические и художественные области архитектуры привлекали наибольшее внимание и часто выбирались в качестве основных направлений исследований в течение длительного периода времени.На сегодняшний день можно найти ограниченное количество фундаментальных исследований структурного поведения традиционной китайской деревянной конструкции и ее типичных соединений; следовательно, существует настоятельная необходимость изучения и оценки сейсмических характеристик и структурного поведения существующих исторических деревянных зданий, чтобы предотвратить нанесение как можно большего ущерба от землетрясений в ближайшем будущем.

Принимая в качестве объектов кронштейны Доу-гонг и пазовые и шипованные соединения китайской традиционной деревянной конструкции, текущий исследовательский проект нашей команды включает характеристики конструкции и антисейсмический механизм различных стыковых соединений между колоннами и балками, технологию усиления слабых частей , наряду с использованием и анализом современных инженерных изделий из дерева в качестве альтернативных материалов при ремонте и новом строительстве традиционных китайских деревянных конструкций.

Исследования характеристик материалов и поведения конструкций традиционных китайских деревянных зданий часто основываются на конкретных проектах аварийного ремонта и укрепления исторических зданий, что несколько ограничивает систематичность и универсальность исследований. С другой стороны, принимая во внимание удобство культурной осведомленности и характеристики восточной структурной системы, результаты соответствующих исследований, как правило, публикуются внутри страны, что также увеличивает сложность международного академического обмена и взаимодействия.Следовательно, цель этой главы — систематически собрать и представить актуальный исследовательский статус, а также поэтапные достижения моей команды. Публикация этой книги, несомненно, вызовет тенденцию к изучению традиционных деревянных конструкций и будет способствовать международному академическому обмену и сотрудничеству.

2. Структура и сохранение традиционной китайской деревянной архитектуры

Восточная деревянная структура, представленная традиционной китайской деревянной архитектурой, выделяется в мире архитектуры и после долгого развития и приумножения достигла высокого уровня стандартов. теоретически и практически.Возьмем, к примеру, деревянную пагоду Инсянь, самую высокую деревянную башню в мире. Помимо того, что его высота составляет 67,1 м, он также пережил несколько крупных землетрясений и, следовательно, воплотил в себе идеальное сочетание техники и эстетики деревянных конструкций, а также интеллекта древних китайцев. Обращаясь к двум важным строительным стандартам династии Сун и династии Цин, эта глава знакомит с развитием и структурной эволюцией традиционной китайской деревянной конструкции с акцентом на трех классических строениях и на примерах хорошо известных деревянных конструкций, таких как Деревянная пагода Инсянь, и представляет состояние изучения и сохранности исторических построек в современном Китае.

2.1. Краткое руководство по эволюции традиционных восточных деревянных конструкций

Из-за различий в культурном происхождении древняя архитектура имела семь независимых систем, некоторые из которых вымерли или никогда не получили широкого распространения и, таким образом, имели ограниченные достижения и влияния. В результате китайская архитектура, европейская архитектура и исламская архитектура стали считаться тремя основными архитектурными системами мира. И среди них китайская архитектура и европейская архитектура — самые долговечные, широко распространенные и успешные.Древняя китайская архитектура претерпела примитивное общество, рабовладельческое общество и феодальное общество, среди которых последнее время было временем наибольшего развития китайской классической архитектуры.

1. Первобытное общество (7000 лет назад до двадцать первого века до нашей эры) . Типы зданий различаются в зависимости от климата, географических особенностей и материалов. Среди них есть два типичных типа: здания с деревянным каркасом и глинобитными стенами, которые возникли из пещерных домов в бассейне реки Хуанхэ, и здания в стиле ганлан (деревянные здания, построенные на сваях) из домов гнезд в бассейне реки Янцзы.На поздней стадии первобытного общества строительные площадки уже имели следы приватизации, а стены и крыши зданий в основном представляли собой переплетенные ветки или прутья, покрытые глиной (см. [1]).

2. Общество рабов (2070–476 гг. До н.э.) . В двадцать первом веке до нашей эры появились конструкции из деревянного каркаса и утрамбованного грунта, а также регулярные группы застройки закрытых дворов, которые показали значительное улучшение технологии деревянных каркасов. Шестнадцатый век до нашей эры был лучшим временем для развития китайского рабовладельческого общества и временем, когда начались документальные исследования.Основываясь на размере утрамбованного земляного фундамента дворцов и храмов, здания на этом этапе истории имели больший масштаб и более строгую иерархию и масштаб городов, высоту городских стен, ширину улиц и других важных зданий требовалось построены в соответствии с их рангом. В весенний и осенний периоды (770–476 гг. До н.э.) наиболее важными улучшениями были популяризация плитки и появление высоких платформ для императорских и герцогских дворцов. Строительство на высокой платформе означает строительство платформы из утрамбованной земли под дворцом.По мере того как леуды искали более величественные дворцы, украшение и роспись древней архитектуры пошли еще дальше (см. [1]).

3. Феодальное общество (475 г. до н.э. — 1911 г. н.э.) . С крахом рабства быстро росли сельское хозяйство и ремесла, а использование металлических изделий ускорило улучшение технологии строительства и качества строительства деревянных конструкций. В это время можно увидеть камины, обогреваемые кирпичные грядки и подвалы. Династия Хань была временем расцвета для классической китайской архитектуры, когда были сформированы широко распространенные в наши дни каркасные и сквозные деревянные конструкции.В то же время процветала и традиционная кровля китайских построек. С тех пор появление буддизма значительно ускорило развитие буддийской архитектуры, одного из самых важных типов классической китайской архитектуры. Династия Тан была временем, когда техника и художественные качества классического архитектора развивались быстрее всего. Архитектура в стиле Тан демонстрирует крайность размеров и правил, крайность в планировке архитектурного комплекса и особенности большого расширения и большого объема.Конструктивная форма и требования к материалам деревянных конструкций, особенно кронштейнов Доу-гун, были стандартизированы. Архитектура в стиле Тан также оказала далеко идущее влияние на такие страны, как Япония. Позже, во времена династии Сун, была принята модульная система, и были официально опубликованы стандарты строительства книг, которые устанавливали стандартные правила для размеров зданий и основных модулей, чтобы можно было правильно определить размер деревянных компонентов.

На поздней стадии феодального общества формы зданий становились все более и более упрощенными, и вся конструкция балочно-колоннного каркаса была улучшена.Здания представляли собой серьезный и строгий образ с более укоренившимся декором и росписью. Во времена династии Цин этническое разнообразие способствовало расцвету различных типов жилых домов. И была установлена ​​мономерная форма здания официальной архитектуры, что повысило уровень архитектурного ансамбля. В опубликованной книге о методах строительства перечислено 27 методов строительства мономеров и сформулированы новые строительные модули, которые во многом способствовали ускорению процесса проектирования и строительства и контролю за расходом материалов (см.[2]).

2.2. Структурная система и характеристики традиционной китайской деревянной конструкции

Исходя из различных строительных рам и географических особенностей, традиционную китайскую деревянную каркасную систему можно разделить на три типа: сквозная рама, рама с подъемной балкой и бревенчатая хижина. рама (см. [3, 4]), как показано на рисунке 1.

Рисунок 1.

Три типа традиционной китайской деревянной конструкции.

1. Проходная рама .Проходная рама построена с вертикальным соединением с отдельной рамой и в основном используется в сельском хозяйстве. В официальных строительных стандартах нет упоминания об этом типе. Обычной практикой этого типа является соединение колонн квадратными перекладинами по длине дома, образуя ферму, а затем использование квадратных перекладин для соединения каждых двух ферм, образуя каркас дома. Характеристики этого типа включают использование материалов с небольшим поперечным сечением, которые легко получить, использование нескольких квадратных поперечин по всей длине дома, которые можно собрать заранее, что повышает целостность и устойчивость конструкции и делает установку стен удобной и удобной. экономия рабочей силы и материалов благодаря простой практике, прямой передаче силы и постоянно развивающейся и адаптируемой природе.

2. Подъемная рама . Этот тип корпуса, сформировавшийся в весенне-осенний период, продолжал развиваться, а затем стал устойчивой практикой. Этот тип каркаса различается по размеру материала и сочетанию каркаса в соответствии с различными социальными рангами, что было строго установлено в правилах, таких как строительные стандарты в династии Сун и строительные методы в династии Цин. Поднятая балками рама обычно состоит из слоя каркаса, слоя кронштейнов Доу-гонг и слоя крыши. Обычно он создается путем размещения головки балки на вершине колонны, а затем поверх нее, с использованием более короткой колонны для удержания более короткой балки, другой головки балки, другой колонны и так далее.И, в конце концов, короткая колонна на короткой балке выдерживает вес прогона. Этот тип широко использовался в крупных зданиях, таких как дворцы и храмы в северном Китае. Характеристики каркаса с подъёмными балками — большое расстояние между колоннами по длине дома, охват большего внутреннего пространства и эстетически приятные конструктивные особенности.

3. Бревенчатый коттедж типа . Тип срубов — это древний строительный тип, восходящий к первобытному обществу.В Китае было обнаружено, что он использовался при строительстве внешнего гроба в гробницах династии Шан более 3000 лет назад и в пещерах на реликвиях династии Хань, найденных в провинции Юньнань на юго-западе Китая. На северо-востоке Китая его называют «Мукеден», что означает нагромождение обрубленных бревен (часто нарезанных на полуцилиндры) для строительства домов. Этот тип структур часто встречается в таких областях, как Внутренняя Монголия, леса на северо-востоке Китая и горные районы в провинции Сычуань и провинции Юньнань на юго-западе Китая.Его характеристики следующие: он может регулировать температуру в помещении, чтобы соответствовать изменчивому климату в горных районах, и в некоторой степени может выдерживать землетрясения; он требует только простых материалов и минимальной рабочей силы, но обладает большим разнообразием и мобильностью; однако для строительства этого типа домов требуется большое количество дерева, а размер и расположение дверей и окон сильно ограничены, поэтому он не так широко распространен, как два других типа.

2.3. Статус сохранения и исследования двух типичных сохранившихся исторических деревянных зданий в Китае

(1) Деревянная пагода Инсянь .Деревянная пагода Инсянь, первоначально известная как Деревянная пагода Инсянь храма Фогун, была построена в 1056 году нашей эры во времена династии Ляо и является самым большим и самым старым высотным деревянным зданием в мире (как показано на рисунке 2). Это пагода высотой 67,31 м многоэтажного павильонного типа с восьмиугольным поперечным сечением и девятью этажами, замаскированными под пять. Он имеет диаметр 30,27 м, вес 7400 тонн и всего потреблено 3700 м ³ древесины. В нем установлено 54 типа кронштейнов доу-гун различных функций, форм и размеров, поэтому его часто называют музеем кронштейнов доу-гун.Однако в результате многочисленных землетрясений за последнее тысячелетие, войн и непригодности ремонта в наше время пагода страдает от всевозможных проблем, таких как сильный наклон основного корпуса и перекос каркаса колонны второго и третьи этажи. По данным наблюдений 2010 г., общий уклон составил 1,25% с учетом, особенно второго этажа, на который приходилось 60–70% уклона.

Рисунок 2.

Деревянная пагода Инсянь.

С 1933 года Liang et al.начал проводить подробные исследования и измерения на деревянной пагоде Инсянь. В 1966 г. была опубликована книга «Деревянная пагода Инсянь», а в 1973 г. (см. Ссылку [5]) архитектурные эксперты, такие как Ян Тинбао, начали свои 10 лет восстановления этого архитектурного сокровища после обсуждения вопроса о его частичном наклоне и установлении основных правила и решения по ремонту и укреплению пагоды. Комитет по управлению реставрацией и сохранением деревянных пагод Инсянь был основан в 1990-х годах, и после начального этапа исследования он начал мониторинг структурной прочности пагоды в 2008 году и продолжался по сей день.С 1990-х годов многие ученые и их команды изучали структурное состояние (например, [6]), дисперсию повреждений, анализ сейсмических реакций (например, [7]) и деформацию материала (например, [8]). внешние силы. Уточненные модели конечных элементов (КЭ) были созданы, соответственно, на основе соединений кронштейна Доу-гонга и всей структурной системы, а анализ несущей способности был проведен при боковой нагрузке (например, [9]). Идеальная реставрационная модель пагоды была создана с помощью чертежей компьютерного проектирования (САПР) и трехмерных (3D) моделей (см.[10]). Тем не менее, есть еще проблемы, которые необходимо решить с точки зрения ремонта и консервации. В последние годы ученые разработали такие планы, как капитальный ремонт каркаса, полная поддержка пагоды и усиление поддержки верхней части. Но из-за значимости, структурной сложности и уникальности пагоды, в настоящее время планируется укрепить и отремонтировать наклонные части и поврежденные компоненты на втором и третьем этажах (см. [11]).

(2) Восточный дворец храма Фогуан .Дворец расположен в округе Утай, провинция Шаньси, на севере Китая и первоначально построен во времена династии Северная Вэй (386–534 гг. Н.э., одна из северных династий), как показано на рисунке 3. Остающийся главный зал был перестроен в 857 г. Дворец династии Тан является одним из старейших деревянных построек династии Тонг и признан «главным национальным достоянием Китая». При ширине здания в семь комнат и длине в четыре, крыша, каркас колонн и кронштейны Доу-гун относятся к высшему разряду и демонстрируют классические структурные особенности династии Тонг.Компоненты Доу-гун имеют размер в поперечном сечении 210 × 300 см, что в 10 раз больше, чем у компонентов того же типа времен династии Цин. Карниз имеет длину 3,69 м, а треугольная Y-образная опорная система в раме балки — первая в своем роде в Китае. Во дворце сохранились 61 м ² настенных росписей династии Тан и другие сокровища, такие как надписи времен династии Тонг и расписные скульптуры.

Рисунок 3.

Восточный дворец храма Фогуан.

В качестве классического примера структурного каркаса и технологии строительства архитектуры династии Тан, в Восточном дворце храма Фогуан были проведены многомерные исследования пространственной формы, несущей способности конструкции, антисейсмического усиления и художественных характеристик (напр.грамм. [12, 13]). Что касается охраны дворца, то в 1954 году окружающие жители были выселены, и начался ремонт и укрепление. В 1985 году местное правительство построило вокруг него плотины, чтобы защитить его от горных потоков, каменных стен и водостоков, чтобы снизить влажность.

3. Исследование свойств традиционной китайской деревянной конструкции

3.1. Изучение физических свойств деревянных материалов из исторических зданий

В целях защиты всех деревянных зданий с столетней историей по всему Китаю была сформирована исследовательская группа для проведения полевых исследований конструкционных материалов исторических зданий в 11 провинциях, муниципалитеты и автономные округа.Эксперименты проводились с изношенными компонентами после замены, и, таким образом, были сделаны выводы относительно их видов и физических свойств. Кроме того, национальный обязательный стандарт Технический кодекс по обслуживанию и укреплению древних деревянных зданий , см. Ref. [14], было установлено.

3.1.1. Исследования видов деревянных материалов, используемых в исторических зданиях

Согласно полевым исследованиям и некоторым определениям микроструктуры, основные компоненты в исторических зданиях, такие как балка, клык (квадратный столб), колонна, прогон и стропила, в основном сделаны из нанму. ( Фиби женнан С.Lee ), кипарисовик ( Cupressus funebris Endl .), Пихта китайская ( Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook .) И сосна ( Pinus massoniana Lamb .) На юге Китая. На севере Китая широко распространены сосна китайская ( P. tabulaeformis Carr .), Лиственница ( Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen .) И сосна armandi ( P. armandii Franch .). А в общежитиях используются тополь ( PopulusL .) И вяз ( Ulmus pumila L .), В то время как в крупных исторических зданиях, имеющих большое значение, используются древесные материалы, такие как нанму с юга, что указывает на то, что эти здания в основном построены из местных материалов, за исключением важных, отвечающих более высоким стандартам.Здания в провинции Сычуань на юго-западе Китая и провинции Хубэй на среднем юге построены из нанму и кипариса, так как в то время там был большой заповедник. Однако в настоящее время стоимость этой древесины растет, поскольку запасы уменьшаются.

3.1.2. Исследования физических свойств компонентов в исторических зданиях

Первой заботой всех людей, работающих в области античной архитектуры, является характер изменения свойств несущих компонентов. Но трудно найти исследования по этой теме или по актуальным вопросам.Основная трудность заключается в том, что условия окружающей среды, в которых находятся компоненты, играют важную роль в том, как меняются их свойства, и разные виды по-разному реагируют на условия окружающей среды. Кроме того, также трудно изготовить жизнеспособные образцы с использованием современных материалов в качестве контрольной группы из-за большого разнообразия древесных материалов.

В 1977 году Чен Г.Ю. провел эксперименты с физическими свойствами изношенного компонента из деревянной пагоды Инсянь, см. Ссылку.[15]. Это была колонна в горизонтальной прорези двухстропильной балки на втором этаже, возраст которой, согласно датировке C14, составляет 900 лет. Колонна высотой 2,7 м, размером сечения 33 × 23 см изготовлена ​​из лиственницы северно-китайской ( L. Principis-rupprechtii Mayr ). Будучи спрятанной внутри пагоды, колонна была защищена от эрозии ветром и дождем, поэтому на ней не было явных борозд эрозии и потемнения, но наблюдалось некоторое расслоение (попадание артиллерийских снарядов). Результаты эксперимента представлены в таблице 1.В 1982 году Чен экспериментировал со средней колонной ворот Цзин-Цин в храме Цзинчи, см. [15]. Колонна была сделана из тополя ( Populus L .) Возрастом около 600 лет, высотой 6 м, размером сечения 40 × 40 см. Колонна не подверглась эрозии дождем и продемонстрировала потемнение и разную степень раскола. На нем были следы выветривания, и он превратился в порошок примерно на 1 м над корнем, сделав корень коническим и оставив верхнюю половину относительно неповрежденной. Результаты представлены в таблице 2.

Сравнение старого дерева в деревянной пагоде Инсянь и нового дерева в исх. [15].

Сравнение старого дерева в воротах Цзинцин и нового дерева в исх. [15].

Оба эксперимента показали, что после 600–900 лет несения нагрузки прочность на растяжение и сжатие, перпендикулярные волокнам материала, были ослаблены больше всего: первая на 50%, вторая на 80% у сосны и тополя, соответственно. . При этом повысились жесткость и прочность на сдвиг: первая на 11–16%, вторая — на 15%. Это указывает на то, что старый древесный материал имеет более плотную ячеистую структуру и, следовательно, более высокий уровень жесткости, чем новый материал.А из-за старения своей внутренней структуры материал подвергся разной степени деградации в отношении других физических свойств. Свойства, основанные на сопротивлении поздней древесины, такие как прочность на сжатие параллельно волокну и прочность на изгиб, ухудшились в меньшей степени и сохраняли хорошую однородность, в то время как свойства, основанные на сопротивлении ранней древесины, такие как прочность на растяжение параллельно волокну, ухудшились в большей степени и также сохранили хорошую однородность. С другой стороны, свойства поздней и ранней древесины, такие как прочность на раскалывание и ударная вязкость, имели гораздо более низкую однородность.Это указывает на то, что время сильно сказывается на физических свойствах древесного материала.

В 1994 году Ni et al. провел анализ химических компонентов замененных колонн из главного зала храма Бей Юэ и здания Да Бей Лу в Чанг Лин, провинция Хэбэй, на севере Китая, во время ремонта, см. Ref. [16]. Две колонны были возрастом 900 и 200 лет соответственно и изготовлены из ели китайской ( Picea asperata ) и кипариса ( C. funebris Endl .). Образцы в экспериментах отбирались из неповрежденной части колонки.Результаты представлены в Таблице 3.

Таблица 3.

Сравнение химического состава старой и новой древесины в п. [16].

Из данных можно сделать вывод, что различные количества экстракта из старой древесины демонстрировали разные уровни увеличения, в то время как количество холоцеллюлозы и α-целлюлозы уменьшалось, что показало, что основные компоненты клеточных стенок в старой древесине разрушились и имеют более рыхлую структуру. чем новоиспеченные.Целлюлоза является основной причиной высокой прочности на разрыв параллельно зерну, а гемицеллюлоза и лигнин придают материалу эластичность и прочность на сжатие, поэтому уменьшение этих трех компонентов микроскопически объясняет деградацию механических свойств на макроуровне.

3.2. Изучение характера разложения физических свойств, остаточной прочности и долговечности древесного материала

В связи с тем, что древние здания сохраняются, старые материалы в исследованиях в основном представляют собой мелкие компоненты, заменяемые во время ремонта, что серьезно ограничивало изучение прочность деревянных конструкций.А тот факт, что прочность изменяется по-разному при разных условиях нагрузки, еще больше затрудняет изучение ухудшения физических свойств старых деревянных конструкций.

В 2006 году Liu et al. провела исследование связи между химическими компонентами, прочностью на изгиб и степенью разложения старых материалов из дворца У Инь в Запретном городе, см. Ref. [17]. Образцы для экспериментов были из бруса и изготовлены из лиственницы. А степени распада определялись согласно GB / T 13942.2-92 , см. Ref. [18]. Взаимосвязь между степенью разложения и целлюлозой и содержанием 1% экстрактов NaOH можно увидеть на рисунке 4. Из-за ограниченного количества старых древесных материалов анализ химических компонентов проводился на здоровой древесине с прочностью на изгиб 90, 100 и 110 МПа. Результаты соотношения между прочностью на изгиб и целлюлозой и содержанием экстрактов 1% NaOH показаны на фиг. 5. Как показали результаты, по мере увеличения степени разложения содержание экстрактов 1% NaOH явно возрастает.Положительная пропорциональная зависимость может также наблюдаться между экстрактами 1% NaOH и прочностью на изгиб. Исследование показало, что щелочные экстракты можно использовать не только для определения предварительной степени разложения, но и для определения физических свойств визуально здоровых материалов.

Рис. 4.

Изменение содержания целлюлозы и 1% -ного экстракта NaOH при гниении древесины лиственницы в Ref. [17].

Рис. 5.

Различия в целлюлозе и экстракте 1% NaOH в зависимости от прочности на изгиб древесины лиственницы в Ref.[17].

Чтобы решить проблему, заключающуюся в том, что в экспериментах с физическими свойствами древних зданий старые материалы встречаются редко, а свойства новых материалов отличаются от свойств старых, Xu et al. придумали решение для ускорения процесса гниения путем инокуляции грибка, см. Ref. [19]. Процесс заключается в заражении древесины одним грибком в подходящей среде для ускорения гниения. В этом исследовании представлены физические свойства древесины с разной степенью разложения и характер разложения физических свойств древесины с разной степенью разложения.И это предлагает новый подход к количественной оценке степени гниения древесины.

3.3. Исследование применения современных инженерных материалов в традиционных деревянных конструкциях

В современном Китае все постройки новых дворцов и храмов включают реконструкцию уже существующих исторических зданий или отсылку к классическим элементам. Это требует аналогичного метода строительства, а также использования высококачественных материалов. Среди новых инженерных древесных материалов клееный брус (клееный брус) обладает всеми преимуществами, такими как натуральная текстура древесины, высокое качество защиты от коррозии, высокая эксплуатационная надежность и стабильные физические свойства.Кроме того, клееный брус обладает отличной пластичностью и особой выразительностью, не уступающей стальной конструкции. Клееный брус, пользующийся популярностью как во всем мире, так и здесь, в Китае, применялся для строительства традиционных конструкций, см. Ref. [20].

Храм Сянцзи — исторически известный храм в Ханчжоу, провинция Чжэцзян, на юго-востоке Китая. Первоначально построенное в 1016 году нашей эры, первоначальное здание было разрушено во время пожара и было восстановлено в 2010 году нашей эры. Основные конструкции храмовой колокольни, барабанной башни и зала Киннара были построены из стали, в то время как монастырь, гостевой дом и общежития были из бревенчатых конструкций, а остальные — из клееной древесины.Клееный брус в сочетании с традиционной крышей позволил создать комнату без колонн. С традиционными многоскатными карнизами, главный зал демонстрирует великолепную динамику, а также открытость и яркость, как показано на Рисунке 6 (а).

Рис. 6.

Типичные области применения клееной древесины в традиционной китайской конструкции.

В Храме Белого Лотоса в Шанхае зал Будды имеет тело из клееной древесины. В отличие от традиционных храмов, этот храм представляет свою эпоху (как показано на Рисунке 6 (b)).Построенный высоко, с большими нависающими карнизами и пологой крышей, он был полностью построен в соответствии с пропорциями зданий династии Тан. Он полностью изготовлен из клееного бруса и имеет решетчатую структуру, чтобы сделать внутреннее пространство без колонн.

Башня храма Юй Си на горе Чао в Ханчжоу, провинция Чжэцзян, на юго-востоке Китая, представляет собой башню в виде павильона с восьмиугольной секцией и колонной в центре. В башне пять этажей, из которых скрыты четыре дополнительных этажа.Она была сделана из клееного бруса, а скрытые полы служили для усиления конструкции, как и в деревянной пагоде Инсянь. Башня Лаоцзюнь на горе Цинчэн, провинция Сычуань, на юго-западе Китая, — это еще одно деревянное здание, построенное на вершине горы. После реконструкции он имеет высоту 28,05 м, с железобетонным основанием. Первый и второй этажи сделаны из бетона и клееной древесины, а с третьего по девятый — из клееной древесины с использованием пихты Дугласа.

Благодаря разнообразию материалов и типов соединений традиционные деревянные конструкции все чаще сочетаются с современным строительством.С одной стороны, дерево сочетается со стеклом, бетоном и сталью, что обеспечивает большую гибкость при проектировании деревянных конструкций. С другой стороны, деревянная конструкция заимствовала стальную систему, такую ​​как решетчатая структура в Храме Белого Лотоса и система ферм в Храме Кай Юань, которые увеличивают масштаб здания. Более того, традиционные врезные и шипованные соединения сочетаются с металлическими соединениями и клеями. Благодаря структурным инновациям и оптимизации, с использованием передовых методов строительства современные традиционные деревянные конструкции будут совершенны в структурной логике, творчестве и деталях.

4. Исследование антисейсмических характеристик традиционной китайской деревянной конструкции

Деревянные конструкции имеют выдающееся преимущество перед другими формами конструкций, когда дело касается антисейсмических характеристик. Традиционные китайские деревянные здания имеют уникальную форму конструкции, которая позволяет им выдерживать землетрясения с удивительной стабильностью, отсюда и поговорка: «Здание стоит, хотя все его стены рухнут». Одной из наиболее важных особенностей традиционной китайской деревянной конструкции является то, что она «подчеркивает элементы конструкции, а не соединения», поэтому механические свойства соединений сильно сказываются на характеристиках всего здания.В этой главе представлены исследования антисейсмических характеристик ключевых соединений и целых зданий.

4.1. Антисейсмическая структура и механика древних китайских деревянных конструкций

Проанализировав ущерб, который прошлые землетрясения нанесли существующим древним деревянным конструкциям, эксперты обнаружили, что древние китайские деревянные конструкции имеют свои уникальные особенности в концепциях дизайна, структурной планировке и методах строительства. Специальные строительные технологии, такие как плавающий стык между колонной и стилобатом, полужесткий паз и шип между балкой и колонной, а также наклонные колонны и приподнятые колонны каркаса колонны вместе с Queti, своего рода обрезными балками на конце балки кронштейн Доу-гонг и «величественная крыша» отличают классические деревянные здания от современных железобетонных конструкций с точки зрения антисейсмических характеристик.

Благодаря относительно высокому отношению прочности к весу деревянный материал может сохранять определенный уровень упругости и способности восстанавливаться после деформации при приложении внешних сил. Наиболее часто используемым соединением между деревянными компонентами является полужесткий паз и шип, который не только повышает упругость всей конструкции, но также эффективно устраняет горизонтальную тягу и потребляет значительную долю энергии, генерируемой трением и вращением пазов и шипов. .Кроме того, классическая китайская деревянная конструкция также может потреблять и поглощать сейсмическую энергию за счет автодеформации несущей системы каркаса. Глядя на небольшие компоненты конструкции, можно обнаружить, что соединение между колонной и полом часто бывает гладким и горизонтальным без заделки или сцепления, что позволяет верхней части здания независимо и стабильно скользить во время землетрясение без обрушения. Наклонная колонна означает преобразование нижней части колонны в пологий наклон, в результате чего ее верхняя часть слегка наклоняется внутрь, пазы и шипы наверху прижимаются друг к другу, а собственный вес пазов и шипов обеспечивает исходный изгибающий момент соединения.Это также может действовать как эффективное ограничение движения верхней рамы балки. В качестве переходного слоя между слоем рамки столбца и слоем рамки луча, слой скобки Доу-гонга состоит из множества маленьких компонентов, чередующихся, образуя перевернутый треугольник, используя все меньше и меньше компонентов сверху вниз. Он действует как пружинная подушка и снижает эффект землетрясения. А из-за перехода и разделения слоя кронштейна Доу-гонг крышу и каркас балки в целом можно анализировать как жесткое целое с уклонами, как показано на рисунке 7.

Рис. 7.

Типичная модель структурной вибрации традиционных китайских деревянных зданий.

До 1990-х годов, с целью сохранения культурного наследия, исследования древних зданий в основном подчеркивали их исторические и художественные качества, а не анализировали их структуры с научной точки зрения. В 1991 г. анализ Ван Ти (см. [21]) статической нагрузки критических компонентов, соединений и всей конструкции древних зданий положил начало структурным исследованиям древних зданий.И исследования древних китайских построек до сих пор процветают. Акцентируя внимание на выдающемся антисейсмическом качестве классических деревянных конструкций, Фан из Харбинского технологического института, Ю и Сюэ из Сианьского университета Цзяотун, Чжао и Чжан из Сианьского университета архитектуры и технологий и Фанг из Цинхуа Университет провел большое количество экспериментов и теоретических анализов динамических характеристик, антисейсмического поведения, оценки разрушения и армирования швов.Ли из Тайюаньского технологического университета и Чжоу из Пекинского университета, соответственно, годами проводили антисейсмические и усиливающие реставрационные эксперименты и исследования деревянной пагоды Инсянь и древних зданий в Запретном городе, как показано в работах. [22–25], например. В настоящее время наиболее часто используемыми методами анализа антисейсмического поведения классических деревянных конструкций являются статическая процедура, анализ спектра реакции, динамический временной анализ и нелинейная статическая процедура.После многих лет обучения ученые в стране и за рубежом придумали методы построения аналитических модулей, таких как полужесткий расчетный модуль врезных и шиповых соединений, комбинированный модуль балочных элементов, системный модуль с единой степенью свободы (SDOF). и модуль механики.

4.2. Исследование антисейсмических характеристик врезных и шиповых соединений и скоб Dou-gong

4.2.1. Врезные и шипованные соединения

Врезные и шипованные соединения часто используются в классических зданиях для соединения балок и колонн.Эти соединения могут нести некоторую боковую нагрузку и изгибающий момент соединения и допускать некоторое вращение и относительное скольжение между балкой и колонной. Все это «полужесткие» особенности, которые демонстрирует этот тип соединений, которые могут потреблять часть энергии и снижать реакцию конструкции на землетрясения.

Что касается экспериментов, Гао и др., См. Ref. [26], провели испытания бокового низкоциклического обратного нагружения на трех моделях деревянных конструкций с Queti сторожевой башни в Сиане, провинция Шэньси, на северо-западе Китая.Они проанализировали особенности деформации и характер разрушения соединений и после расчета обнаружили, что коэффициент пластичности изменяется в пределах 1,58–3,99. Xie et al., См. Ref. [27], провели те же эксперименты на моделях соединений типа «ласточкин хвост» и обсудили влияние на антисейсмические характеристики соединений вертикальной нагрузки, компонентов Queti, Pupai-fang и размерного эффекта модуля. Что касается расчетного модуля, Ван упростил врезные и шиповые соединения как петли, а Queti как консольные с нагрузкой, сосредоточенной на концах при статическом расчете деревянных конструкций, и дважды проверил несущую способность компонентов, как показано в Ref.[19]. Fang and Yu et al. построил FE-модель, подходящую для древних деревянных зданий, путем определения трехмерных полужестких соединений с переменными параметрами, которые отражают особенности кронштейна Dou-gong, паза и шипа, на основе исследований структурных особенностей древних деревянных зданий, как показано в Ref. [28] и рис. 8. Модуль сначала использовался при расчете неравномерного оседания основания сторожевой башни в Сиане, а затем использовался при анализе механических характеристик древних зданий, таких как барабанная башня в Сиане, храм Баогуо в провинции Нинбо и Чжэцзян и выполнил довольно хорошую работу.Feng and Zhang et al. (см. [29]) совместили испытание на вибростоле на модели каркаса колонн, образованной четырьмя колоннами в конструкции дворцового зала, в строительных стандартах династии Сун, и испытания модели с низкоциклической обратной нагрузкой и численное моделирование, проведенное анализ поперечной вибрации и теоретический анализ случайного разрушения кронштейнов Доу-гонг, а также изучены особенности полужестких врезных и шиповых соединений. И придумал формулу жесткости для пазов и шипов и эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования.

Рис. 8.

Полужесткая модель соединения и моделирование методом конечных элементов пазового и шипового соединения в Ref. [29].

4.2.2. Кронштейны доу-гонг

Кронштейн доу-гонг, специальный соединительный элемент между колонной и балкой, играет решающую роль как в передаче структурных усилий, так и в декоративной функции. Состоящий из множества консольных балок (называемых гонгом), установленных друг на друга в перекрестном направлении и соединенных членами Доу, кронштейн Доу-гонг в целом можно рассматривать как опору балки.Эта специальная конструкция представляет собой перевернутую опору с фиксированными шарнирами, которая имеет отклонение от сжатия и вращательное движение в вертикальном плане, а также движение скольжения в горизонтальном плане. Что касается конструктивных характеристик, из-за нависания в двух направлениях кронштейн Dou-gong укорачивает пролет и увеличивает несущую способность верхних балок; Между тем он помогает регулировать глубину карниза, делая его более изящным и гармоничным. С другой стороны, вместо того, чтобы склеиваться, все элементы Доу и Гонг соединены пазами и шипами.Благодаря уникальной форме с перекрывающимися консолями, кронштейн Доу-гонг становится пластичным соединением для рассеивания энергии между колонной и балкой, особенно под действием боковых сил, таких как землетрясения.

Китайские ученые в основном проводили исследования двух типов скобок Доу-гун: стиля Сун и стиля Цин. Во время проекта реставрации башни восточных городских ворот в Сиане в 1996 году с помощью ремонтной бригады Yu et al. провели и провели статические и динамические эксперименты с двумя типами скоб Доу-гонга, см.[30]. Gao et al. выполнили шесть моделей 1: 3,52 нижних двух частей 8-слойных кронштейнов Доу-гонг в стиле песни из материала второго сорта в соответствии с нормами строительства и разработали модуль расчета нагрузки-смещения, модель масса-пружина-демпфер и боковой модель силы-смещения-восстанавливающей силы при вертикальной нагрузке с помощью испытаний с вертикальной монотонной нагрузкой и испытаний с поперечной низкоциклической обратной нагрузкой. Они также рассчитали коэффициент вертикальной сейсмической передачи и потребление энергии в поперечном направлении, которые показали отличные двухнаправленные антисейсмические характеристики кронштейнов Доу-гонга, см.[31]. Sui et al. пришли к выводу о модели восстанавливающей силы, которая отражала восстанавливающие свойства и регулирование изменения жесткости Доу-гонга посредством низкоциклических испытаний с обратной нагрузкой на однослойных, двухслойных и четырехслойных моделях Доу-гонга, см. [32]. Что касается других переходных типов кронштейнов Доу-гун в переходные периоды, наша команда из Нанкинского лесотехнического университета провела испытания на вибростоле на натурных моделях из пихты Дугласа и китайской ели на основе кронштейнов Ду-гун времен династии Мин Тянь. Ван во дворце храма Бао Шэн в Лужи и проанализировал такие факторы, как особенности реакции смещения между слоями, соотношение вклада вращения и деформации скольжения компонентов и оценка структурно слабых частей, как показано в работе.[33] и Рисунок 9.

Рисунок 9.

Вращательное смещение компонентов Доу-гонга при испытаниях на встряхивающем столе вдоль двух осей в Ref. [33].

Что касается численного моделирования Wei, см. Ref. [34], изучили закономерности нелинейного изменения жесткости соединения, рассчитали коэффициент пластичности и эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования и сравнили результаты испытаний на осевое сжатие и испытаний на малоциклическое обратное нагружение с помощью моделирования ANSYS на основе рабочий механизм, форма разрушения и антисейсмические характеристики Доу-гун.Ду изучил деревянную пагоду Инсянь, построил упрощенные модели жесткого соединения и петель в кронштейне Доу-гун, используя метод динамических эквивалентных элементов, и рассчитал диапазон динамических характеристик с помощью двух упрощенных моделей, а затем применил их к расчету всю башню, см. Ref. [35].

5. Консервация и методы укрепления исторических деревянных построек в Китае

5.1. Принципы реставрации исторической архитектуры

С 1920-х годов Китай стал уделять большое внимание сохранению исторических деревянных построек.В 1928 г. была создана Центральная комиссия по сохранению древностей . В 1929 году Чжу и др. основал Общество изучения китайской архитектуры . В 1930 году правительство издало Постановление о сохранении древностей , которое символизировало начало законного управления древностями. Закон Китайской Народной Республики об охране памятников культуры был обнародован в 1982 году, включая охрану древностей в законе, что символизировало стандартизацию и интернационализацию защиты исторических деревянных зданий.В настоящее время защита исторических деревянных зданий в Китае в основном соответствует Международной хартии по сохранению и реставрации памятников и мест, Закону Китайской Народной Республики о защите культурных реликвий и стандарту GB 50165-92 . Строительство по техническому обслуживанию и укреплению включает в себя проект регулярного обслуживания, крупный проект сохранения и обслуживания исторического наследия, проект частичной реставрации, проект перемещения и аварийный проект и соблюдает принцип сохранения первоначального состояния зданий, включая (1) оригинальную архитектурную форму, такую ​​как плоскость планировка, моделирование, характеристики конструкции, художественный стиль и т. д., (2) оригинальная конструкция здания, (3) оригинальные строительные материалы и (4) технология обработки (см.[18]).

5.2. Традиционные способы армирования исторических деревянных построек

5.2.1. Общие повреждения исторических деревянных конструкций

Общие повреждения исторических деревянных конструкций включают (1) деформацию компонентов при сжатии: податливость колонн, например раскалывание вершин колонн при сжатии, разрушение нижней части колонн из-за длительного воздействия влажности и раскол по волокну на корпусе колонн; гибка и раскалывание балок и балок квадратного сечения между колонной и кронштейнами Доу-гонга; разрыв и разделение подкомпонентов скобок Доу-гонга.(2) Компоненты, находящиеся под напряжением: балки квадратного сечения, проходящие через колонны вверху или внизу, обычно смещаются по течению или отламываются в пазовых и шиповых соединениях. (3) Компоненты при сопротивлении сдвигу: анализ силы в пазовых и шиповых соединениях более сложен, и соединения имеют тенденцию отслаиваться при длительном действии сдвига, как показано в Ref. [15].

5.2.2. Традиционные методы армирования старинных деревянных построек

Что касается цельнобалочного каркаса деревянных конструкций, методы усиления включают капитальный ремонт конструкции (полная или частичная разборка деревянного каркаса, ремонт или замена поврежденных компонентов и повторная сборка при укреплении конструкции) , восстановление с внешней поддержкой (добавление внешней поддержки и восстановление наклонных, скрученных или отсоединенных компонентов с одновременным усилением конструкции без разборки каркаса) и общее усиление (прямое усиление всей конструкции проекта с минимальной структурной деформацией).

Способы армирования следующие (Рисунок 10):

Рисунок 10.

Способы усиления старинных деревянных построек.

1. Частичная или полная замена: (а) исправление и усиление. Его можно заделать деревянным порошком и водостойкими клеями, если трещины или коррозия балок и колонн незначительны. (b) Повторное прикрепление колонн: замените гнилую часть колонны новыми материалами, если гнилая часть занимает более четверти высоты.Место, где проводится повторное прикрепление, часто укрепляется полушипом и железным обручем. (c) Если глубина повреждения балки с обеих сторон составляет более трети высоты, целесообразно использовать метод зажимного соединения, но когда глубина составляет более трех пятых, замена головки балки является необходимым.

2. Механическое армирование: (a) Армирование металлических изделий: использование плоского железа для усиления балок и колонн или для соединения стыков между балками и колоннами.Таким образом, плоский чугун может улучшить механические свойства компонентов, принимая на себя часть растягивающих, сжимающих, изгибающих и сдвигающих сил. (b) Когда прогиб балок и квадратных столбов превышает нормальные ограничения, или несущая способность недостаточна, или обнаружены трещины, целесообразно использовать растягивающие стержни для формирования теперь несущих компонентов.

3. Химическое усиление: с 1970-х годов наполнитель из ненасыщенной полиэфирной смолы широко использовался при реставрации исторических зданий.Посредством заполнения, замачивания, ремонта или окраски химикатами можно не только улучшить прочность поврежденной древесины, но также повысить ее устойчивость и противогнительную способность. При реставрации главного дворца храма Наньчан в Утае, провинция Шаньси, 782 г. н.э., в 1974 г. залили эпоксидной смолой щели двух основных балок, а на балки закрепили железные обручи. При реставрации в 1975 году главного дворца храма Баогуо в Нинбо, провинция Чжэцзян, 1013 г. н.э., без разборки деревянного каркаса колонны, покрытые термитами, были заполнены химикатами и обернуты пластиком, армированным волокном (FRP).Согласно расчетам, несмотря на большие затраты на химические пломбы, было сэкономлено не менее 30% бюджета, так как удалось избежать разборки всей рамы, см. Ref. [36].

Использование вышеуказанных традиционных методов армирования имеет ряд недостатков. Металлические изделия обычно устанавливаются внутри компонентов и легко подвержены коррозии, что может повлиять на внешний вид конструкции. Химические препараты против гнили наносят большой вред здоровью управленческого персонала. При использовании метода повторного крепления или натяжных стержней первоначальный вид здания неизбежно нарушается.

5.3. Исследование и применение методов армирования FRP в исторических деревянных конструкциях

Полимеры, армированные волокном (FRP), имеют такие преимущества, как большая прочность на растяжение и малый вес. Он также может переносить эрозию, жару и заморозки. Кроме того, он очень пластичен, прост в применении и недорого. В результате он широко используется при восстановлении железобетонных и кирпичных конструкций. Изучение FRP началось в 1990-х годах и превратилось в теорию восстановления железобетона.В области армирования деревянных конструкций использование FRP, особенно полимеров, армированных углеродным волокном (CFRP) и полимеров, армированных стекловолокном (GFRP), становится горячей темой для исследований. Основываясь на соответствующих исследованиях и проектах, армирование FRP может снизить несколько коэффициентов вариации и показателей прочности механических свойств деревянных компонентов. Коэффициенты вариации после армирования ограничены 15%. Армирование FRP также может улучшить несущую способность и уменьшить длительную ползучесть деревянных компонентов, оптимизировать размер поперечного сечения и повысить огнестойкость и устойчивость к гниению.

Армирование FRP может улучшить антисейсмические свойства врезных шипованных соединений. Чжоу и др. из Дворцового музея изготовлена ​​специальная модель каркаса с четырьмя балками и четырьмя колоннами в соотношении 1: 8 с использованием соединений корейской сосны и шип-паз на основе фактического размера частичного каркаса Зала Великой гармонии в Императорском дворце и провели исследовательские эксперименты с использованием ткани из углепластика. С помощью низкоциклических испытаний с обратной нагрузкой были построены гистерезисные кривые нагрузка-смещение и проанализированы каркасные кривые, способность рассеивания энергии и ухудшение жесткости конструкции.Результаты показывают, что, хотя способность конструкции рассеивать энергию немного снизилась после того, как модель была усилена листами углепластика на месте шип-паз, размер поперечного сечения шипа, который будет вырываться из соединения, уменьшается. Его поперечная жесткость и несущая способность улучшаются, а при небольшом ухудшении жесткости рама по-прежнему обладает хорошей способностью к деформации. Кроме того, команда также решила провести сравнение характеристик между моделями врезного шипа с использованием гвоздей, железных обручей и арматуры из углепластика.Результаты показали хорошее сохранение деформационной способности во всех трех сценариях. Ткань из углепластика отличается высокой несущей способностью и способностью к рассеиванию энергии, но показала наибольшее снижение жесткости. Таким образом, рекомендуется использовать углепластик для армирования деревянных конструкций среднего и малого размера (см. [37]).

Хуанг произвел расчет противоскользящей арматуры FRP, используя формулы механики основных материалов. Ян проанализировал влияние углепластика и стеклопластика на устойчивость к изгибу и предложил формулу предельной несущей способности для метода анализа, основанного на деформации разрушения.Команда из Сианьского архитектурно-технологического университета проделала большую работу по анализу и испытаниям арматуры RFP в исторических элементах здания и структурных соединениях. В качестве примера, Се (см. [38]) проверил стойкость к изгибу квадратных балок с усилением из углепластика и прочность на сжатие цилиндрических колонн и установил расчет прочности на сдвиг балок и прочности на сжатие колонн при различных формах повреждений. Кроме того, он построил масштабные модели каркаса колонны в соответствии с классическими правилами древней архитектуры времен династии Сун, 960–1270 гг. Н.э., и провел испытания на низкоциклическую обратную нагрузку исходной конструкции, конструкции, армированной листами углепластика, и плоской конструкции, армированной сталью. , на основании которой была создана модель возвращающей силы деревянной конструкции.Hang et al. (см. [39]) проанализировали несущую способность поврежденных соединений, армированных углепластиком, на основе вышеупомянутого подхода к армированию и формы повреждений соединений, и разработали расчет прочности на изгиб суставов на основе соответствующих экспериментов и расчетных предположений.

В области строительства обертка из углепластика в сочетании с традиционными методами усиления деревянных конструкций уже использовалась на исторических зданиях, таких как башня у ворот Тяньаньмэнь, и исследовалась на практике.При экстренном восстановлении деревянной пагоды Инсянь в храме Фогун, провинция Шаньси, 1056 год нашей эры, специалисты рекомендовали материалы из стеклопластика, чтобы сохранить свой первоначальный вид. В сочетании с характеристиками китайских деревянных конструкций, характеристики арматуры из стеклопластика с точки зрения огнестойкости и структурной оценки при длительной нагрузке требуют дальнейшего изучения.

6. Выводы

Китайская традиционная деревянная архитектура, известная как уникальная и независимая система архитектурного мира, сформировала свои типичные структурные стили и строительные технологии после более чем 7000-летнего развития.Помимо исследования, сохранения и укрепления многих ценных исторических архитектурных памятников, эта глава также сосредоточена на анализе структурных особенностей, антисейсмических свойствах и использовании новых материалов в традиционной деревянной архитектуре на основе большого количества недавних исследований. лет.

Чтобы лучше защитить древнюю деревянную конструкцию, многие исследователи провели большое количество экспериментов по изучению физических свойств древесных материалов из исторических зданий, а также разработали метод прогнозирования характера дегенерации физических свойств, остаточной прочности и долговечности древесного материала путем изучения древесины. распад был предложен.В дополнение к традиционным методам армирования, таким как механическое армирование и частичная или полная замена, уже были изучены новые армирующие материалы и методы, среди которых FRP становится горячей академической темой.

Превосходные сейсмические характеристики традиционной китайской деревянной архитектуры, обусловленные многими уникальными характеристиками конструкции и технологии строительства, вызвали большой интерес в стране и за рубежом. Объекты и модели изучения антисейсмического поведения также демонстрируют характеристики миниатюризации и диверсификации.Наряду с исследованиями исторических деревянных построек, в настоящее время все большее распространение получают попытки использовать новые инженерные изделия из дерева в современной деревянной архитектуре традиционного стиля.

В настоящее время исследования традиционных деревянных конструкций Китая продвинулись вперед, но остаются и некоторые вопросы. Во-первых, изучение характеристик материалов и структурного поведения исторических деревянных построек часто основывается на конкретных проектах аварийного ремонта и усиления исторических построек, что несколько ограничивает систематизацию и универсальность исследований.