Конструкция из малоразмерных блоков.
Конструкция из малоразмерных блоков не имеет каркаса, собирается из нескольких десятков или сотен блочных типов, общее количество в конструкции может быть от нескольких тысяч, до десятков тысяч типовых блоков. Количество типов и количество блоков зависят от площади конструкции, планировки и архитектурного замысла, а также от сложности конструкции и её особенностей. Типы блоков можно разделить на несколько групп:
- стеновые промежуточные блоки, к которым относится и основной блок. Общим признаком этой группы является четырехсторонний замок, с волнообразными торцевыми гранями с двух сторон блока;
- угловые внешние блоки, с замковым соединением «ласточкин хвост» на одной торцевой грани и волнообразной торцевой гранью на другой стороне;
- распорные блоки с выступом на торцевых гранях, для соединения в подвижный замок, в выемке на боковых гранях соседних блоков;
- боковые проёмные блоки, с замком «ласточкин хвост» с одной торцевой стороны и клиновым замком, с ограниченным вертикальным ходом с другой торцевой стороны (для соединения с соседним проёмным блоком в ряду в подвижный замок);
- блоки перекрытия оконных и дверных проёмов гораздо крупнее и массивнее, чем все другие блоки;
- блоки, которые нельзя отнести ни к одной из групп, могут в разном сочетании иметь все перечисленные замковые соединения, в том числе и другие не перечисленные.
Общим признаком, для всех блоков (кроме распорных), являются замки на верхней и нижней, гранях.
Важными и неотъемлемыми частями конструкции являются: обвязка из опорных брусков, которая должна устанавливаться на подготовленный фундамент и служить направляющим и связующим элементом, для уложенных на обвязку малоразмерных блоков первого самого нижнего яруса; обвязка из прижимных брусков, которая устанавливается на самый верхний ярус, из малоразмерных блоков и связывает их, а также передаёт вертикальную нагрузку от стальных натяжителей, перекрытия и кровли на всю конструкцию. Элементы объвязок рассчитаны испытывать значительную несущую нагрузку, поэтому качество древесины и её плотность должны быть достаточными.
Требования к стальным натяжителям должны быть тоже определены. А именно: достаточная устойчивость к растягивающим нагрузкам упругого элемента натяжителя (стального троса, стержня, цепи); натяжитель должен быть устроен с учётом возможных деформаций в конструкции и постоянной передачи нагрузки. В некоторых случаях применение натяжителей, возможно и необязательно, например бани не больших размеров. В таком случае будет достаточно вертикальной нагрузки, которую создадут вес самих малоразмерных блоков, перекрытий и кровли. Если без натяжителей совсем не обойтись, то их количество можно сократить наверняка.
Используя массивную древесину (материал подвижный, живой, дышащий), невозможно избежать деформаций в конструкции из малоразмерных деревянных блоков. Неуправляемые деформации, которые приводят к искривлению оконных и дверных проёмов, стен, ослаблению конструкции и способствуют её разрушению. Такие деформации необходимо и вполне возможно сделать управляемыми. Подход должен быть комплексным и заключается: в особенностях конструкции, которые позволяют управлять деформациями; в защите конструкции от попадания прямых солнечных лучей и от воздействия осадков, пазволящей ослабить возникновение деформации.
Про конструкцию, позволяющую управлять деформациями или регулировать их, вкратце, я уже упоминал в «Общем обзоре» и выше на странице. Остановлюсь на особенностях конструкции подробнее. Внешние и внутренние стены конструкции не должны быть жёстко связанными, а должны иметь ограниченный вертикальный ход стен относительно друг друга, который обеспечивают замковые соединения распорок, в выемках на боковых гранях специальных блоков. Распространяется принцип подвижной связи и на соединения между внешними и внутренними углами конструкции с помощью тех же «распорных» замков. Деформации в проёмах регулируются в подвижных замках боковых проёмных блоков и в блоках перекрытия, соединённых также подвижным замком. Соединение перегородок с наружной стеной, или стены со стеной, и управление деформацией в соединении может реализоваться сочетанием «распорных» замков и замками, образованными боковыми проёмными блоками, а может и просто - боковыми проёмными блоками впритык к стене.
Заметили, я всё время борюсь с деформациями, вертикальным ограниченным ходом в подвижных замках. Структура древесины наиболее сильно меняет геометрические размеры при разбухании от влаги поперёк древовидных волокон, т.е. в нашем случае, вертикально относительно конструкции. Так как древесина вдоль волокон изменяет геометрические размеры, гораздо менее значительно чем поперёк, поэтому на свой страх и риск выбрал один который показался мне эффективным способом борьбы с продольными нагрузками, неподвижный замок, образованный при соединении двух соседних блоков торцевыми волнообразными гранями.
Отдельно хотел бы обратить внимание на укладку блоков в конструкции. Конструкция бескаркасная, поэтому стены несущие и должны быть собраны из блоков, уложенных в определённом порядке. Сама по себе «доминошная технология» роль несущей конструкции выполняет достаточно хорошо, но как говорится, совершенству нет придела, тем более, когда попутно приобретается ряд дополнительных качеств. Предлагаю разобрать всё «по полочкам». Исходные условия для конструкции, это: несущая способность стен и других составляющих конструкции, из малоразмерных блоков; исключение необходимости и даже признать вредными - применение крепёжных материалов (шурупов, гвоздей), применение клеевых, прокладочных и уплотнительных материалов; возможность управлять деформациями; монолитная структура; эстетичный вид. Условия невыполнимые, при «доминошной технологии» в чистом виде. Для того, чтобы отказаться от мелкого крепежа и прокладочных уплотнителей, пришлось создать блоки с плотными замковыми соединениями. Для того, чтобы управлять деформациями, пришлось создать систему замков с ограниченным вертикальным ходом. Чтобы повысить жёсткость конструкции и компенсировать прилагаемые к ней нагрузки, порядок укладки выполнен с многократным перекрытием и в рядах, и ярусах, и разнонаправленностью укладки блоков, наклонными торцевыми гранями относительно друг друга. Посмотрите рисунок 1… с мнимой линией разрыва стены, её испещрённость, изогнутость и «зубастость», которые говорят сами за себя, и для того чтобы сделать разрыв по линии на практике, потребуются весьма значительные усилия. В результате, благодаря всем ухищрениям, нужно смотреть на конструкцию, как на монолитное сооружение. Логическим следствием, в созданной конструкции из малоразмерных блоков с полученными качествами, является эстетический вид.
Часто мы обращаем внимание на открытый монтаж электропроводки и других коммуникаций в помещении. Надо заметить, что глаз нам такая картина не радует, даже если все работы сделаны аккуратно и продумано. Конструкция из малоразмерных блоков просто дарит возможность скрытой прокладки в пустотном пространстве стен, при этом нет необходимости в каком-то специальном креплении трасс коммуникаций.
Грех не использовать пустотное пространство стен и для утепления. Материалы, предназначенные для утепления могут быть разными, но если делать акцент на экологическую чистоту материалов, то они должны быть лучше всего натуральными, и для удобства насыпными, ими могут быть древесные опилки и стружка.
Отделка стен конструкци, в общепринятом понимании, мне кажется нерациональной и неуместной. Чистая, ровная, без трещин и щелей, гладкая стена из массивной древесины не оставит равнодушным любого человека, тем более эстета. Само собой напрашивается очень выразительный и рельефный способ украшения, такой как резьба. Площадь поверхности внутренних и наружных стен конструкции позволяет воплотить самый смелый художественный замысел. Глубина резьбы ограничена требованиями по прочностным характеристикам конструкции от 10 мм до 20 мм, но должна быть достаточной для создания рельефного изображения. Думаю, Вы со мной согласитесь, что найти подобную площадку для резьбы по дереву трудно, если вообще возможно.
Фундамент. Мне, пожалуй, не стоит объяснять Вам насколько это важный этап в строительстве. Остановлюсь лишь на некоторых особенностях применительно к нашему случаю. Допуски в осевых размерах, боюсь, должны быть жёстче общестроительных норм, потому что технология сборки конструкции не позволит исправить погрешности фундамента, и при больших допусках собрать конструкцию не представляется возможным. При строительстве фундамента необходима закладка анкеров для нижнего крепления натяжителей, строго по оси ростверка, с установленными проектом интервалами.