Конструкции, выполняемые из дерева или с применением пластмасс, подразделяются на несущие и ограждающие. Могут быть и промежуточные их формы. Несущие конструкции воспринимают различные нагрузки и подвергаются статическому расчету. Ограждающие конструкции отделяют производственные или жилые помещения от внешней среды и рассчитываются на ее воздействие.
В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации выделены следующие группы деревянных конструкций:
- группа А1 — внутри отапливаемых помещений производственных, общественных и жилых зданий с относительной влажностью воздуха W = 60%;
- группа А2 — внутри отапливаемых помещений производственных зданий с W до 75%;
- группа АЗ — то же, при W = 75%;
- группа Б1 — внутри неотапливаемых складских зданий без выделения водяных паров;
- группа Б2 — внутри неотапливаемых животноводческих зданий с выделением водяных паров;
- группа В — опоры воздушных линий электропередач, связи, осветительных сетей с расчетной температурой ниже минус 40° С;
- группа Г1 — шахтные крепи, шпалы, опоры, т. е. элементы конструкций, соприкасающиеся с грунтом;
- группа Г2 — сваи; группа Д1 — градирни;
- группа Д2 — гидротехнические сооружения.
По форме конструкции делятся на плоские и пространственные. Первые предназначены для работы в своей плоскости (обычно — вертикальной) и воспринимают чаще всего вертикальные нагрузки (например, вес снега), вторые должны воспринимать нагрузки любого направления (например, ветер).
По форме конструкции различают (см. табл. 6): плоские простейшие — балочные, подкосные, шпренгельные, подвесные; плоские сплошные — плиты, панели, составные балки, арки, рамы; плоские сквозные — балочные и арочные фермы, рамы, комбинированные системы; пространственные в покрытиях зданий — своды, купола, складки, гипары, структурные конструкции; сооружения башенного, мачтового и мостового типов (мосты, галереи, эстакады).
В зависимости от вида основного материала конструкции бывают:
- деревянные (в том числе из клееной древесины), в которых из других материалов выполняются лишь детали узлов или неосновные элементы (эти конструкции могут быть безметальными, т. е. не имеющими расчетных стальных частей; соединения выполняются из ФБС и нагелей из ДСП-Б);
- металло-деревянные, в которых растянутый пояс (обычно — нижний) и другие элементы выполнены из стали, а сжатые и сжато-изгибаемые элементы — из дерева (соединения в узлах металлические);
- дерево-пластмассовые, в которых растянутые элементы выполнены из высокопрочных конструкционных стеклопластиков (СВАМ, АГ-4С), а сжатые и сжато-изгибаемые — из дерева. Соединения в узлах из КАСТ-В и АГ-4С;
- клеефанерные, в которых элементы выполнены из древесины и фанеры;
- пластмассовые, которые выполняют либо целиком из пластмасс (например, оболочки и пневматические конструкции), либо из традиционных материалов со значительным использованием пластмасс.
По производственному признаку различают конструкции:
- заводского изготовления, выполняемые механизированным способом в оборудованных цехах, удобные для перевозки, легко монтируемые на месте установки;
- построечного изготовления, выполняемые на месте возведения с применением малой механизации (электроинструментов) или вручную. Способ применим в лесных районах, в местах, удаленных от промышленных центров, при малом объеме работ.
Конструкции применяются большей частью в виде статически определимых систем, наиболее надежных в работе: усилия в них не зависят от деформаций системы. Эти системы имеют меньшее число стержней и опорных креплений, отличаются большей простотой изготовления и монтажа по сравнению с системами статически неопределимыми.
В некоторых случаях используются преимущества статически неопределимых систем, в основном — их повышенная жесткость по сравнению со статически определимыми (в неразрезных балках, успешно применяемых в покрытиях; в некоторых простейших системах, неизменяемость которых обеспечивается жесткостью неразрезного прогона). Особенно отчетливо повышенная жесткость статически неопределимых конструкций проявляется в куполах, оболочках и т. п.
Наличие или отсутствие распора, значительно влияющего на работу конструкций и их опор, является важной характеристикой. Наиболее распространены безраспорные несущие конструкции. К ним относятся все балки и балочные фермы, а также конструкции с воспринятым распором — арки и трехшарнирные системы с затяжками.
К распорным системам относятся: подкосные конструкции без затяжек, стропила с повышенной распоркой, подъемистые арки и рамы, а также своды, работающие без затяжек.
В табл. 6 приведены классификации наиболее распространенных разновидностей несущих и ограждающих конструкций по форме, по основному материалу, способу соединения и способу изготовления. Генеральные размеры несущих конструкций и наиболее характерные технико-экономические показатели (kм.к — коэффициент собственной массы конструкции и kм — коэффициент содержания в ней металла или другого материала) приведены дальше в главах VII, VIII, IX.
В настоящее время в СССР создается мощная производственная база для заводского изготовления несущих и ограждающих клееных деревянных конструкций. Их рекомендуется в первую очередь применять: в зданиях и сооружениях с химически агрессивной средой в отношении стали и железобетона; в производственных и общественных зданиях и сооружениях различного назначения с температурно-влажностным режимом для групп конструкций A1, А2 и Б1.
В нашей стране проводятся обширные работы по разработке, исследованию, опытному проектированию и экспериментальному внедрению в практику различных строительных конструкций из клееной древесины. Госстроем СССР утверждены типовые проекты и рекомендованы к экспериментальному строительству клееные деревянные конструкции (табл. 7).
Допускается применение конструкций из клееной древесины в одноэтажных производственных зданиях II степени огнестойкости, что значительно расширяет их область применения (СНиП II-2-80).