Dachowe konstrukcje inżynierskie stosowane do większych rozpiętości przykryć. Są to ustroje z drewna w których przekazywanie sił odbywa się składowych elementach odbywa się w miejscach złączy. Złącza z zastosowaniem łączników mechanicznych lub kleju . Konstrukcje dach inż.; -płatwie ciągłe (przegubowe GERBERA, zespolone typu radzieckiego) -wiązary kratowe płaskie -dźwigary pełne (dwuteowe, skrzynkowe) -ramy drewniane -rodzaje konstrukcji klejonych prefabrykowanych Rodzaje łączników: gwoździe, śruby Charakter ogólna: Płatwie ciągłe -materiały rolowe, jak papa itp., w pokryciach dachowych układa się na deskowaniu. Deskowanie można przybijać do krokwi, które z kolei opierają się na płatwiach leżących na górnych pasach wiązarów inżynierskich (tuż przy węzłach). Jeżeli płatwie stosuje się na pasach wiązarów w odległościach 100 do 120 cm, deskowanie można bezpośrednio opierać na płatwiach. Płatwie mogą być konstruowane jako wolno podparte lub - co w wielu przypadkach jest bardziej właściwe — jako ciągłe. Najczęściej stosuje się trzy rodzaje płatwi ciągłych: przegubowe Gerbera, typu radzieckiego oraz typu zachodniego Wiązary kratowe-konstr kratowe płaskie, których głównym zadaniem jest przeniesienie obciążeń z dachu, ze świetlików itp. na ściany, noszą nazwę wiązarów. Podstawowymi elementami nośnymi wiązarów są pasy. Zasadniczymi typami wiązarów kratowych są wiązary trójkątne, dwutrapezowe, z górnym pasem łukowym, o pasach równoległych. Dźwigary pełne o przekroju dwuteowym i skrzynkowym -dźwigary dwuteowe mogą być kilku typów: gwoździowane lub klejone ze ścianką krzyżulcową, średnikiem z desek (rys. 7-31), ze ścianką ze sklejki lub twardych względnie bardzo twardych płyt pilśniowych. Dźwigary tego typu stosuje się przy rozpiętości 8-4-12 m, rzadziej 15 m, do dachów pod pokrycie papowe. Ramy drewniane - projektuje się jako jednoprzęsłowe, dwu- lub trój-przegubowe, o konstrukcji kratowej lub pełnej.. Rodzaje konstrukcji klejonych Obecnie najbardziej rozpowszechnione są dźwigary, łuki i ramy klejone o przekroju prostokątnym warstwowym, rzadziej o przekroju dwuteowym. Oprócz konstrukcji pełnych produkuje się w kraju konstr kratowe DSB, przeważnie w układach trójkątnych, trójprzegubowych. Za granicą rozpowszechnione są również dźwigary typu Hessa ze średnikiem falistym ze sklejki. Tego rodzaju wiązary mogą być z powodzeniem stosowane w bud rolniczym
Konstrukcje drewniane tradycyjne Do tradycyjnych konstrukcji drewnianych zaliczamy konstrukcje tzw. ciesielskie, wykonywane z bali, krawędziaków i desek, łączonych na złącza ciesielskie z częściowym użyciem gwoździ. Ściany wieńcowe należą do najstarszych konstrukcji drewnianych w Polsce. Przy odpowiedniej grubości tarcicy i dobrym wykonaniu są one ciepłochronne i nie przemakają. W celu zabezpieczenia ich przed przemarzaniem w spoinach i od przewiewania uszczelnia się je za pomocą materiałów włóknistych, jak mech, pakuły itp. Ściany układa się na belkach podwalinowych, spoczywających na cokole, wysokości przeważnie ok. 40cm. Izolację przeciwwilgociową zakłada się na cokole lub o jedną warstwę cegieł poniżej, z co najmniej 2 warstw papy na lepiku. Poszczególne warstwy belek ścian wieńcowych łączone są za pomocą kołków z twardego drewna co ok. l m dla przeciwdziałania przesunięciom poziomym. Złącza naroży ścian wieńcowych wykonuje się z tzw. ostatkami lub bez. Te ostatnie są mniej korzystne z uwagi na przemarzanie, gdyż współczynnik przewodności cieplnej wzdłuż włókien jest większy niż w poprzek włókien. Złącze narożne podwalin wykonuje się w taki sam sposób, tylko że w jednym poziomie. Konstrukcje szkieletowe Zasadą pracy konstr szkieletowej jest przeniesienie obciążeń zewnętrznych na fundamenty przez elementy prętowe ścian, w postaci słupów, rygli, belek, podwalin i oczepów, usztywnionych zastrzałami i mieczami lub opierzeniem deskowym. Z najbardziej znanych konstrukcji szkieletowych ścian należy wymienić ściany sumikowo-łątkowe, mur pruski i szkieletowe deskowe. Ściany sumikowo-łątkowe. Są to ściany utworzone ze słupów, tzw. łątek, oraz wypełnienia z desek lub bali.. Mur pruski. stanowi konstr składającą się ze słupów, rygli, podwaliny i oczepów, wypełnioną murem ceglanym przeważnie grubości 1/2 cegły. Rozstaw słupów wynosi ok. l,0-l,2 m i jest wielokrotnością długości cegły. Cegły połączone są ze słupami za pomocą listew trójkątnych drewnianych, przybitych do słupów i nacięć w cegłach, lub za pomocą gwoździ wbitych do słupów i wpuszczonych w spoiny muru. Ściany szkieletowe deskowe-składają się z elementów wykonanych z bali i desek. Jako połączenia stosuje się przeważnie złącza ciesielskie proste lub gwoździowanie. Ściany szkieletowe zazwyczaj się deskuje, a przestrzeń wewnętrzną wypełnia materiałem ciepłochronnym. Odeskowanie konstrukcji szkieletowych wykonuje się z desek szerokości do 16 cm i grubości 25-5-32mm.
System prefabrykacji liniowej -polega na montażu szkieletu obiektu ze zunifikowanych prefabrykatach tarcicy przeciętej na określone wymiary bezpośrednio na placu budowy. Elementy montuje się na uprzednio przygotowanym stanie zerowym. Po zmontowaniu szkieletu i przykryciu dachem konstrukcji budynku, osadza się stolarkę okienną i drzwiową i jednocześnie okłada płytami szkielety ścian zewnętrznych i wewnętrznych. Następnie przestrzenie wewnętrzne elementów szkieletu wypełnia się wełną mineralną i opłytowuje drugą stronę przegród. W dalszym etapie wykonuje się elewację i wykańcza wnętrze budynku. Konstrukcję ścian stanów szkieletu z krawędziaków o przekroju 50x100, 50x120 i 50x150mm. Jako izolacje termiczną stosuje się płyty z wełny mineralnej grubości 100x150mm i o gęstości objętościowej 800-1000kg/m3 układane szczelnie w przestrzeni szkieletu. Ściany wewnętrzne mają podobną konstrukcje szkieletu i obustronne okładziny z płyt gipsowo-kartonowych grubości 12,5mm lub gipsowo-kartonowych zbrojonych włóknem szklanym gr 9 mm Konstrukcję stropów stanowią belki drewniane rozstawione co ok. 400mm o przekroju poprzecznym 50-175mm. Warstwy podłogowe wykonane z desek lub sklejki o grubości 18 mm . okładzinę sufitową stanowią płyty gipsowo-kartonowe grubości 12,5 mm lub zbrojone grubości 9mmm izolacje termiczną i akustyczną stanowi filc z wełny mineralnej o gęstości objętościowej 500 kg/m3 i grubości 30 mm Konstrukcje drewniane systemowe Do nowoczesnych konstr drewn zaliczamy konstr obiektów, składających się z elementów prefab, produkowanych seryjnie metodami przemysłowymi. Zastosowanie prefabrykacji w bud z drewna i materiałów drewnopochodnych jest istotnym postępem technicznym w stosunku do stosowanych dotychczas metod tradycyjnych. Uruchomienie w kraju produkcji takich elementów pozwoliło na zwiększenie ilości i jakości budowanych obiektów oraz lepsze wykorzystanie materiałów, a także zmniejszyło ilość prac wykonywanych na placu budowy, szczególnie prac wykończeniowych. Nowoczesne konstrukcje różnią się od tradycyjnych nie tylko metodą produkcji, decydującą o rozwiązaniach konstrukcyjnych, ale również samymi rozwiązaniami, pozwalającymi na wykorzystanie, oprócz materiałów drzewnych, również metalu, płyt azbestowo-cementowych, gipsowych itp. Konstrukcje te odznaczają się również wykorzystaniem nowoczesnych materiałów izolacyjnych, jak np. wełna mineralna, pianki z tworzyw sztucznych itp., oraz materiałów wykończeniowych w postaci np. nowoczesnych faktur na bazie tworzyw sztucznych.
System „STOLBUD-1” System należy do najbardziej uprzemysłowione dla małokubaturowego budownictwa drewnianego w Polsce. Jest to system otwarty tzn. elementy projektowane są każdorazowa dla konkretnego obiektu, przy zachowaniu zasad podanych przy opisie elementów dalszej części rozdziału. System oparto na module 30cm i dostosowano do tzw. montażu z „kół”, polegającego na tym, że elementy pobiera się żurawiem ze środka transportu i układa bezpośrednio w miejscu wbudowania. System dostosowano do drugiej strefy śniegowej i wiatrowej, ale nadaje się również do warunków w pozostałych częściach kraju. System charakteryzuje się niewielka masą wielkowymiarowych elementów prefabrykowanych (do 1500kg), a więc do montażu używa się lekkiego sprzętu, możliwością przeniesienia robót wykończeniowych do wytwórni., niską pracochłonnością robót na placu budowy (montaż-0,25 roboczogodzin na 1m2) i bardzo dobrą izolacyjnością termiczną przegród (k=0,2W/(m2-K)).Wysokość pomieszczeń wynosi 2,5m z możliwością podwyższenia do 3,3m przez zastosowanie tzw. nadstawek. Rozstaw elementów ściennych nie może przekraczać6,0m, a długość elementów - 12m. W skład systemu wchodzą podstawowe elementy ścienne, stropowe, stropodachowe i uzupełniające. Stolbud-2: Różni się wymiarami poszczególnych elementów, ma najbardziej funkcjonalny system wew. Budownictwo mieszkaniowe za granicą z materiałów drewnopochodnych Metody wytwarzania:-istnieje kilka grup: System elementów (płytowo-prętowych) gotowych prefabrykatów wytwarzanych w wytwórniach, które umożliwiają zmontowanie budynku 1.System szkieletowy -system słupowo-belkowy z elementów wykonanych fabrycznie łączonych na placu budowy (szkielet nośny z belek i słupów) 2.System płytowy -system małej płyty szer 12m; -system wymiarowych płyt szer = bokowi budynku wys = wys kondygnacji 3.system prefabrykacji przestrzennych szer 3,6m dł 22m - bardzo wysoki stopień wykończenia
Ogólna charak drewna i konstr drew Drewno jest podstaw materiałem konstr drew. Konstr drew. wykonuje się najczęściej z drewna sosnowego, rzadziej z jodłowego lub świerkowego. W niektórych przypadkach stosuje się drewno dębowe (np. na podkładki lub podwaliny narażone na silne zawilgocenie). Oprócz drewna używa się materiałów pomocniczych, za których pomocą łączy się poszczególne drewniane elementy w jedną konstr całość. W nielicznych przypadkach niektóre elementy drew. zastępujemy elem. stalowymi. Techniczne właściwości drewna dzielimy na dwie zasadnicze grupy: cechy fizyczne i cechy mechaniczne. Właśc fiz stanowią: barwa, rysunek w różnych przekrojach drewna, połysk, ciężar, zapach, wilgotność, higroskopijność oraz przewodność cieplna, dźwiękowa i elektryczna. Zalety i wady konstr a) lekkość,b) mała rozszerzalność cieplna,c) odporność na działanie czyn chem, d) łatwość i prędkość wykonania i rozbiórki,e) taniość. Lekkość zależy od wytrzym i ciężaru objętościowego materiału, z którego konstr jest wykonana. Im większa jest wytrzym materiału i jednocześnie — im mniejszy jest jego ciężar objętościowy, tym lżejszą otrzymuje się konstr Mała rozszerzalność cieplna. Drewno ma znacznie mniejszy współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej aniżeli inne materiały budowlane (stal, beton, cegła). Właściwość ta umożliwia wykonywanie budowli mających konstr drew o dużej długości bez przerw dylatacyjnych, czego nie można uniknąć w budowlach o konstr z innych materiałów. Odpor na dział czyn chem- dużą zaletą drewna jest jego odporność na dział czyn chem — znacznie większa aniżeli stali i betonu. Szybkość i łatwość wykonywania i rozbiórki konstrukcji Obróbkę drewna wykonuje się za pomocą nieskomplikowanych narzędzi mech, prostych w działaniu i obsłudze, zużywających niewielką ilość energii elektrycznej. Konstr drew łatwiej jest wykonywać aniżeli konstr stalowe ze względu na mniejsze wymagania co do dokładności obróbki oraz z uwagi na prostsze połączenia poszcz elem. Taniość. Koszt wykonania konstrukcji drewnianych jest mniejszy od kosztu wykonania konstri z innych mat. Obok opisanych zalet konstr drew mają następujące wady: a) łatwopalność i wrażliwość drewna na wyższe temperatury, b) niejednorodność struktury wewnętrznej drewna, c) niewielka sztywność konstrukcji, d) zmiana objętości drewna e) podatność na gnicie.
Zalety i wady konstr drewnianych (cześć dalsza)
Łatwopalność i wrażliwość drewna na wyższe temp. Łatwopalność drewna jest jego największą wadą. Przy nagrzaniu drewna do temp powyżej 110 ° C następuje jego rozkład chem, wskutek czego drewno traci właściwości tech, a w temp 330-470°C ulega samozapłon o w i. Niejednorodność strukt wew drewna. Włóknista budowa drewna powoduje jego niejednorodność pod względem wytrzym. Między wartościami naprężeń niszczących w kierunku równ i w kierunku prostop do włókien zachodzą duże różnice. Niewielka sztywność konstr Każda konstr pod działaniem obciążenia ulega odkształceniom, a konstr drew w czasie swej pracy odkształcają się na ogół bardziej aniżeli konstr stal. i żelb. Zmiana objętości drewna. Ujemnym zjawiskiem jest skurcz lub pęcznienie drewna wskutek zmiany wilgotności otaczającego powietrza lub bezpośredniego działania wilgoci (np. podczas opadów atmosferycznych). Podatność na gnicie. Gnicie drewna zmniejsza w dużej mierze jego wytrzymałość i trwałość konstr. Zastosowanie konstrukcji drewnianych -dachowe konstrukcje drewniane -lekkie budownictwo szkieletowe w systemie prefabrykacji liniowej (system kanadyjski -ramy z łuków klejonych (magazyny) -dźwigary -sklepienia i łupiny (hale wystawowe)-dźwigary deskowe (budownictwo rolnicze)-mosty i kładki -wieże i maszty-rusztowania pod budowle z monolitycznego żelbetu -stemplowanie przy montażu konstrukcji w kopalniach, budowle podziemne Zakres stosowania konstrukcji drewnianych B TRADYCYJNE w konstrukcji ciesielskiej wykonuje się: -budynki jedno i dwukondygnacyjne -ściany w budynkach drewnianych jako: - wieńcowe - słupowe- ryglowe - szkieletowe - płytowe od kilkudziesięciu lat posługuje się z elementów drewnianych prefabrykowanych i drewno pochodnych jako elementy składowe budynku: ściany, stropy, dach, wykonywane są w zakładach poza placem budowy. B INŻYNIERSKIE stosowane są głównie w: budynkach typu halowego (jednokondygnacyjne) o dużym rozstawie ścian ;budownictwie komunalnym i wiejskim konstrukcje te stanowią ustroje nośne budynków lub tylko ich przekrycia