Метод, позволяющий рассчитать предельную нагрузку, которой может противостоять дом из вертикального бруса, разработали в Пермском национальном исследовательском политехническом университете (ПНИПУ), 16 марта сообщает пресс-служба вуза.

Результаты исследования метода были представлены в статье «Способ расчета стен из вертикального бруса прямоугольной формы», опубликованной в журнале Architecture and Engineering (v. 7(1), 2022 г.).

Автор исследования, доцент кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение», кандидат технических наук Ольга Третьякова отметила в своей статье, что дома из деревянного бруса вертикального сечения получили в последние годы широкое распространение.

Цельное дерево таких брусьев обеспечивает постройке хорошую звуко- и теплоизоляцию, а их вертикальное расположение обеспечивает ее низкую усадку. Однако сжатие с изгибом, которым брусья подвергаются в процессе эксплуатации здания, могут привести к потере прочности его конструкции.

«Дома из вертикального бруса появились задолго до тренда на эко-архитектуру. Нам известны исторические здания, где стены были сделаны из квадратного и круглого бруса, установленного вертикально, например, такая постройка есть в подмосковной усадьбе Федора Тютчева. Однако в процессе эксплуатации между брусьями таких домов возникают зазоры»,  — рассказала Ольга Третьякова.

Она сообщила, что строительство по технологии Naturi позволяет решить эту проблему, так как в этом случае каждый брус скрепляется с другими как пазл, без каких-либо дополнительных средств.

Достоинства такой конструкции хорошо известны, но возможность и степень ее деформации при продольных и поперечных нагрузках изучена еще никем не была. Именно эту задачу взялись первыми решить исследователи Пермского Политеха.

Ольга Третьякова предложила метод расчета прочности стен из бруса вертикального сечения, возведенных по технологии Naturi, представленных в виде набора элементов, сопротивляющихся сжатию при изгибе, включая проверку на предельную гибкость.

Метод учитывает напряженно-деформированное состояние брусьев из-за вертикальных и горизонтальных нагрузок, действующих вдоль и поперек здания.

В результате расчетов было установлено, что требуемой устойчивостью к воздействию ветра обладают стены высотой до 3,5 м с шириной пролетов в 10 и 12 м. Наибольшее воздействие ветра при этом приходится на угловые стойки, поскольку на них действует ветровая нагрузка как вдоль, так и поперек здания, то есть они находятся в комбинированном напряженном состоянии.

Поэтому для угловых стоек автор рекомендует использовать прессованную древесину или цельную древесину прямоугольного сечения.

Полученные при исследовании результаты, считает автор метода, могут быть использованы при проектировании малоэтажных жилых и общественных зданий, а также мансардных надстроек многоэтажных зданий.