Ξύλινες κτιριακές κατασκευές. Μεθοδολογία σχεδιασμός - κατασκευαστικές τεχνικές

Abstract

Η πτυχιακή εργασία την οποία εκπονήσαμε έχει ως αντικείμενο μελέτης την Μεθοδολογία σχεδιασμού και τις Κατασκευαστικές Τεχνικές των Ξύλινων Κτιριακών Κατασκευών. Αφορμή για την επιλογή του συγκεκριμένου θέματος στάθηκε η ιδιαίτερη αγάπη που τρέφουμε και οι δυο μας για το ξύλο ως υλικό αλλά και η κατασκευαστική του ιδιομορφία. Επίσης, θέλαμε να πειραματιστούμε σε ένα διαφορετικό και εναλλακτικό μοντέλο δόμησης το οποίο κατά την γνώμη μας λείπει από τα κατασκευαστικά πρότυπα της Ελλάδας για πολλούς και διάφορους λόγους. Η χρήση λοιπόν του συγκεκριμένου ξύλινου μοντέλου δόμησης, την οποία σαφώς και προτάσσουμε σαν μεθοδολογία σχεδιασμού μέσα από την έρευνα που πραγματοποιούμε στην πτυχιακή εργασία μπορεί να μια εξοχική κατοικία , μια κατασκευή μικρής κλίμακας (2όροφο κτίριο), είτε μια κατασκευή τουριστικών μονάδων πάντα μέσα σε ένα πλαίσιο κανονισμών για τις δομικές ξύλινες κατασκευές. Πριν ξεκινήσουμε να γράφουμε τις διάφορες πληροφορίες σχετικά με το ξύλο και τις κατασκευαστικές τεχνικές του ανατρέξαμε σε μια αρκετά μεγάλη βιβλιογραφία την οποία βρήκαμε στις βιβλιοθήκες του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Η συγκεκριμένη βιβλιογραφία καθώς και η υπόλοιπη την οποία χρησιμοποιήσαμε αναφέρεται στο τέλος της πτυχιακής μας εργασίας. Αρχικά, λοιπόν η πτυχιακή μας χωρίζεται σε 9 κεφάλαια , όπου το κάθε κεφάλαιο απαρτίζεται από ενότητες και υποενότητες. Στα δύο πρώτα κεφάλαια κάνουμε αναφορά στην δομή του ξύλου ως υλικό (μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα, παθολογία και προστασία, εμποτισμός ) και στην μηχανική του ξύλου (πιο συγκεκριμένα αναλύουμε τις μηχανικές ιδιότητες του , όπως αντοχή σε εφελκυσμό, κάμψη, διάτμηση, θλίψη την υγρασία αλλά και τις θερμοκρασιακές μεταβολές). Στο 3ο κεφάλαιο παρουσιάζουμε διάφορα είδη ξυλείας(πελεκητή, στρογγυλή, πριστή )και διάφορες μορφές του ξύλου στην δόμηση ( μοριοσανίδες, ινοσανίδες, κόντρα πλακέ). Στο 4ο κεφάλαιο επιλέξαμε να αναδείξουμε κάποια μοντέλα κατασκευής από ξύλινο σκελετό και την μεθοδολογία σχεδιασμού τους ,τα οποία έχουνε χρησιμοποιηθεί και χρησιμοποιούνται ακόμη και σήμερα σε διάφορε χώρες της Ευρώπης και σε μεγαλύτερο βαθμό στην Αμερική. Αυτά είναι : 1) Τεχνολογία κατασκευής σπιτιών με σκελετό τύπου Truss Framed System (TFS). 2) Σύγχρονη διώροφη κατοικία από ενισχυμένο ξύλινο σκελετό και πάνελς 3) Προκατασκευασμένα κτίρια με πτυσόμενα (αναδιπλούμενα) πλαίσια τεχνολογία (foldex) 4) Σύστημα δοκού επί στύλων 5) Σύστημα κλωβού (μπαλονιού) Balloon Frame

6) Κορμόσπιτα 7) Ξύλινες Κατασκευές με πυκνό και ελαφρυ σκελετό (TIMBER FRAME)

Η διαδικαδία της θεμελίωσης ,είναι τρομερά σημαντική για την στατικότητα κάθε ξύλινης κατασκευής. Αναφορά στις θεμελιώσεις ξύλινων κατασκευών γίνεται στο 5ο κεφάλαιο της εργασίας μας. Στο 6ο Κεφάλαιο μιλάμε για τις ξύλινες στέγες , τον τρόπο χάραξης τους, την επικάλυψη που τοποθετούμε καθώς και τα επιμέρους στοιχεία από τα αποτελούνται τα ζευκτα της. Ιδιαίτερη αναφορά γινεται στο 7ο κεφάλαιο, όπου αναφερόμαστε στις συνδέσεις των ξύλινων κατασκευών, το οποίο αποτελεί ίσως και το πιο σημαντικό κομματί μιας ξύλινης κατασκευης( επιλογή συνδέσεων, ειδικοί τύποι συνδέσεων, μεταλλικοί σύνδεσμοι, βίδες) Ένας από τους στόχους της συγκεκριμένης πτυχιακής εργασίας είναι η έρευνα αλά και η κατασκεύη ενός μοντέλου σχεδιασμού ξύλινης κατοικίας. Προφανώς μέσα στην έρευνα που έχουμε κάνει αλλά και μέσα από τα κατασκευαστικα σχέδια αλλά και τα αρχιτεκτονικά παρουσιάζεται τόσο η μεθοδολογία σχεδιαμού του συγκεριμένου μοντέλου όσο και οι κατασκευαστικές τεχνικές του. Ετσι λοιπόν, στο 8ο κεφάλαιο πραγματοποιούμε την συγκεριμένη έρευνα , αναλύοντας διεξοδικά το δομικό σύστημα ξύλινης κατασκευής από πυκνό και ελαφύ σκλετό (timber frame). Τέλος , στο 9ο κεφάλαιο προσπαθήσαμε να εφαρμόσουμε εμείς οι ίδιοι την θεωρητική έρευνα πάνω στο μόντέλο timber frame σε πράξη. Έτσι, σχεδιάσαμε μια κατοικία 70 m2 (ισογείο+πατάρι) και βήμα βήμα αναφέρουμε την μεθοδολογία σχεδιασμού ενώ δείχνουμε σχεδιαστικά κάποιες από τις συνδέσεις και τις λεπτομέρειες . Μέσα σε αυτην την πτυχιακή εργασία όπου πραγματοποιούμε βήμα βήμα την μεθοδολογία σχεδιασμου timber frame για την κατασκευη της κατοικίας μας, θα δείτε αρχιτεκτονικά σχέδια της κατοικίας (κατόψεις, όψεις, τομές) μερικές κατακσευαστικές λεπτομέριες στις συνδέσεις των φέροντων στοιχείων , 3d κατασκευαστικά σχέδια όλης της κατοικίας βήμα βήμα , ελέγχους πάνω σε κάμψη στα δοκάρια του παταριού και του αμοίβοντα της στέγης καθώς και στο τέλος τα συμπεράσματα στα οποία φτάσαμε.

Έν κατακλείδη, επιλέξαμε να ασχοληθούμε με το συγκεριμένο μοντέλο δόμησης και όχι με κάποιο άλλο για 2 λόγους. 1ον) Κατασκευάζεται ακόμα και σήμερα με ιδιαίτερη άνοδο, παρότι η κατασκευαστική τεχνική του μετράει πάρα πολλά χρόνια. Σε χώρες όπως ο Καναδας, η Αγγλία, η Γερμανία, οι Σκανδιναβικές χώρες παρουσιάζεαται σε ευρεία κλίμακα. 2ον)Η κατασκευαστική του ιδιομορφία όπως αναλυτικα θα δείτε και μέσα από την πτυχιακή εργασία μας κέντρισε το ενδιαφέρον, ούτως ώστε να σχεδιάσουμε μια συμβατική κατοικία 70 m2 . Το βιβλίο Ξύλινες Κιριακές Κατασκευές από πυκνό και ελαφρύ σκελετό (ΤIMBER FRAME) μας παρέχει πληροφορίες για τα πλεονεκτήματα συμπεριλαμβανωμένων των αντισεισμικών ιδιοτήτων και της ταχύτητας συναρμολόγησης των ξύλινων κατασκευών όπως αναπτυχθηκάν και χρησιμοποιούνται στον Καναδά και το οποίο μεταφράστηκε από τον Π.Τουλιάτο Λεκτορα του Ε.Μ.Π. Εμείς από την πλευρά μας το χρησιμοποιήσαμε σαν οδηγό για την μελέτη που κάναμε για να κατασκευάσουμε μια κατοικία των 70 τετραγωνικών μέτρων (1 όροφος+πατάρι) πάνω στην οποία προσπαθήσαμε να αποτυπώσουμε όλην την κατασκευατική τεχνική που θέτει το μοντέλο timber frame καθώς και όσο πιο ορθά μπορούσαμε την μεθοδολογια σχεδιασμού του.