Návrh dřeva: Základy, předpisy a výběr materiálu

Musí být přijata opatření proti hnilobě a požární ochraně dřevěných konstrukcí s přihlédnutím k podmínkám výstavby a provozu konstrukce.

Hlavním opatřením ochrany proti hnilobě ve stavebnictví je zajistit dřevěným dílům suchý stav na vzduchu po celou dobu výstavby a provozu. Pokud není možné spolehlivě chránit dřevo před všemi možnými druhy vlhkosti (včetně kondenzace) pomocí konstrukčních opatření, je nutné použít chemická opatření proti hnilobě (antiseptické ošetření dřevěných prvků).

Dřevo a přípustná namáhání

1. Při navrhování dřevěných konstrukcí je nutné vzít v úvahu (dle zákazníka) reálné možnosti použití určitých dřevařských výrobků: druhy, třídy, vlhkost, sortiment atd. Cenné řezivo, jako je dub, by mělo být použito pouze pro malé části (kolíky, hmoždinky) a pouze v případech, kdy cenné druhy nelze nahradit běžným dřevem, aniž by byla ohrožena kvalita konstrukce.
2. Při navrhování typických konstrukcí je třeba počítat s tím, že jejich výstavba bude realizována v různých oblastech a v různých výrobních podmínkách. V souladu s tím by měly být vypracovány možnosti projektu, které stanoví různé: podmínky pro výrobu konstrukce; druh, kvalita a vlhkost dřeva; pořadí výroby (v továrně nebo budově) atd.
3. Při zpracování projektu je třeba se řídit danými pokyny N a TU pro navrhování dřevěných konstrukcí z hlediska materiálů a dovoleného namáhání.

Použité materiály

1. Řezivo a kulatina je povoleno používat v dřevěných konstrukcích, které splňují požadavky příslušného OST co do sortimentu a kvality dřeva. Bez ohledu na druh použitého dřeva není povolena hniloba, červotoč, stejně jako volné a tabákové suky.

2. Podle obsahu vlhkosti vztaženého k hmotnosti dřeva v absolutně suchém stavu se řezivo dělí na:

• a) sušit na vzduchu s vlhkostí od 10 do 18 %;
• b) polosuché s vlhkostí vyšší než 18 až 23 %;
• c) vlhké s obsahem vlhkosti vyšším než 23 %

Dřevo určené pro chráněné stavby by mělo být zpravidla suché na vzduchu.

Pro části konstrukcí, které jsou ve vstupu, by mělo být použito vlhké dřevo.

3. Odhadovaná objemová hmotnost dřeva je převzata z tabulky.

Vysoce kvalitní stavební materiály lze zakoupit u Lesrezerv.

Obecné informace o výběru typů konstrukcí

1. Dřevěné konstrukce by měly být navrhovány zpravidla s maximální mechanizací všech procesů přípravy prvků, montáže a instalace s přihlédnutím k výrobním možnostem stavební organizace.

Je nutné usilovat o použití prefabrikovaných konstrukcí, které umožňují přenést veškeré operace na jejich výrobu do továrny nebo mechanizovaného stavebního dvora. Jednotlivé díly prefabrikovaných konstrukcí by měly být navrženy co nejkompaktnější a přepravitelné.

Při navrhování konstrukcí, které neumožňují plně centralizovanou tovární výrobu, by mělo být možné přenést alespoň některé jejich části a prvky do výrobní dílny.

2. Prefabrikované konstrukce zahrnují:

• a) Konstrukce, které jsou rozděleny do malého počtu typů prvků, umožňujících největší počet operací pro jejich přípravu soustředit v dílně a snadno se instalují. Do této skupiny patří: kov-dřevěné velkopanelové vazníky z masivních dřevěných prvků a kovových lanek; obvodové síťované klenby; farmy na hladkých prstencových hmoždinkách a některých dalších.
• b) Konstrukce dělené na velké části – trojkloubové oblouky ze dvou tuhých nosníků nebo vazníků a táhla; vazníky spojované z malého počtu velkých kompaktních dílů apod. Dílně vyráběné díly konstrukcí montovat na místě pokud možno bez dodatečného zpracování.
• c) trámy a vazníky malých rozpětí, jejichž výroba je kompletně dokončena v dílně; v místě výstavby konstrukce se provádí pouze instalace hotových konstrukcí.

Při navrhování prefabrikovaných konstrukcí je třeba vzít v úvahu požadavky na pohodlí a bezpečnost při přepravě, skladování a instalaci.

3. Pokud by výroba konstrukcí měla probíhat převážně na staveništi, doporučuje se použít takové typy, které by byly zcela spolehlivé se sníženou (ve srovnání s tovární) přesností výroby, jako jsou segmentové vazníky a oblouky z nich , vazníky na čelních přířezech, hřebíkové příčné nosníky atd.

V dlouhých napínaných prvcích (provázky, kravaty, věšáky) se doporučuje používat kov (kromě případů, kdy jsou konstrukce umístěny v místnostech s vysokou teplotou).

4. Při návrhu dřevostaveb je nutné detailně rozpracovat obvodové díly, zajišťující brzké uzavření konstrukce při její výstavbě, především střechou.

5. Kryty vytápěných budov by měly být přednostně uspořádány s přístupným větraným podkrovím a zavěšeným izolovaným stropem.

Je zakázáno přímé zakládání stropů na spodní pasy vazníků a jiných nosných konstrukcí s rozpětím větším než 6 m. Izolace zavěšeného stropu by měla být umístěna ve vzdálenosti cca 10 cm od spodní hrany konstrukce. Všechny uzly a nosné části konstrukcí musí být otevřené a přístupné pro kontrolu, utahování upevňovacích prvků atd.

6. Konstrukce nechráněné před atmosférickými vlivy by měly být přednostně vyrobeny z masivních prvků masivního průřezu – trámy, kulatiny. Nedoporučuje se používat prkenné konstrukce z nekreosovaného dřeva, zejména ty s prvky v podobě souvislých balíků prken, masivní prkennou příčnou stěnou apod. kaz.

Při navrhování nechráněných konstrukcí by měly být mezi prvky (mimo styčnou zónu) vytvořeny speciální mezery, aby se usnadnilo vysychání konstrukce a také alespoň místní ochrana nejkritičtějších částí – uzlů, spojů atd. – před účinky srážek. .

U nechráněných nosných konstrukcí je třeba se vyvarovat použití malých kovových dílů ve formě hřebíků, tenkého plechu a tvarových dílů z něj apod.

7. Použití dřevěných konstrukcí v podmínkách jejich provozního vlhčení (v průmyslových odvětvích se značným uvolňováním vlhkosti nebo páry, vany, prádelny, sprchy atd.) se nedoporučuje. Je-li nutné použít dřevěné konstrukce za stanovených podmínek, jejich návrh a výpočet by měl být proveden s přihlédnutím ke stupni vlhkosti v jednotlivých částech, možnému kolísání vlhkosti a teploty atd., přijetí opatření proti hnilobě dřeva, nesouososti, souososti, případnému kolísání vlhkosti a teploty dřeva. atd.

8. V místnostech s vysokou teplotou je použití dřevěných konstrukcí povoleno pouze za podmínky, že stanovená teplota v konstrukčních prvcích nepřesáhne 50 °.

Zároveň je třeba vzít v úvahu, že v některých případech je možné vlivem sálavého tepla ohřát dřevo na teplotu převyšující teplotu okolního vzduchu, čemuž by se mělo zabránit instalací protipožárních podhledů , atd.
Počáteční vlhkost dřeva by měla pokud možno odpovídat jeho stabilní (rovnovážné) vlhkosti v následných provozních podmínkách teploty a okolní vlhkosti 1, aby se zabránilo nesouososti při smršťování. Použití polosuchého dřeva jako nízké odolnosti pod vlivem vysoké teploty není povoleno.

Vzhledem k vysokému koeficientu lineární roztažnosti kovu je nutné se vyvarovat použití v konstrukcích (za podmínek vystavení vysoké teplotě) dlouhých kovových prvků – obláčky, prameny atd., v případě jejich použití – k neutralizovat účinek vysoké teploty poskytnutím mobility podpěrám a jinými metodami.

Pro účely protipožární ochrany dřevěných konstrukcí se doporučuje jejich nátěr nebo impregnaci speciálními retardéry hoření, jejichž účinek je dostatečně dlouho praxí ověřen. Doporučuje se také realizovat konstrukce z masivních prvků ve formě trámů nebo kulatiny. Mezery mezi tyčemi a deskami by měly být pokud možno po celé délce vyplněny pevnými distančními podložkami, zostření vnějších hran prvků a zahlazením vyčnívajících žeber.

Pokud je možné dočasně zvýšit okolní teplotu (např. při narušení technologického procesu, při otevření provozních pecí), doporučuje se na konstrukce nebo jejich vyčnívající části instalovat tepelné ochranné kryty. V takových podmínkách jsou nejvhodnější provedení s hladkými povrchy bez vyčnívajících částí. Použití otevřených systémů typu end-to-end se nedoporučuje.

Vzhledem ke zvýšenému požárnímu nebezpečí dřevěných konstrukcí umístěných v místnostech s vysokou teplotou je nutné při jejich navrhování důsledně dodržovat požadavky požární bezpečnosti.

9. V podmínkách vystavení chemikáliím, které jsou bezpečné pro speciálně upravené nebo přírodní dřevo a způsobují korozi kovů, se doporučuje používat dřevěné konstrukce bez kovu. Patří sem trámy na lamelových čepech, vazníky na čelních přířezech a dřevěných čepech, bezkovové kruhové mřížkové klenby (bez kovových obláček) atd.

Kovové díly, které nejsou chráněny před korozí, by měly být použity pouze jako montážní (nepracovní) spoje, stejně jako spojovací šrouby, jejichž výměna je v případě potřeby možná bez vyložení konstrukce a nezpůsobí přerozdělení sil v prvky a jejich rozhraní.

Existují nějaké předpisy upravující navrhování dřevěných konstrukcí? V tomto článku se seznámíme se základními pravidly pro navrhování projektů, které jsou podrobně popsány v SNiP 2-25-80 a GOST 20850 – 84.

Rám přístřešku s dřevěnými nosnými vazníky.

GOST 20850-84

Tento GOST pro dřevěné konstrukce je méně univerzální ve srovnání s SNiP 2-25-80 a popisuje pouze jeden způsob vytváření stavebních konstrukcí – montáž s lepidlem.

Zde jsou jeho hlavní ustanovení:

• Dodávka k zákazníkovi musí obsahovat všechny spojovací prvky nezbytné pro instalaci;
• Výkresy dřevěných konstrukcí nebo průvodní technická dokumentace (technické specifikace) musí obsahovat pokyny o největších přípustných odchylkách od stanovených rozměrů;

Upozornění: v tomto případě by odchylky neměly překročit limity stanovené GOST 21779-82.

• V obecném případě se pro vytváření lepených konstrukcí používá smrk a borovice; kvalita řeziva je omezena GOST 8486-86. Při řádném zdůvodnění (provozní podmínky, zatížení atd.) lze však použít i řezivo jiných druhů;

• Výpočet dřevěných konstrukcí musí být proveden v souladu s SNiP 2-25-80;
• Přípustná tloušťka lepených prvků může být:

Nicméně: při použití osiky nebo modřínu se tloušťka vrstvy v žádné oblasti nemůže lišit od 20 mm s tolerancí 1 mm nahoru nebo dolů. Pokud je nutné zvětšit tloušťku vrstvy pro kompenzaci vnitřních pnutí, je nutné zajistit podélné kompenzační štěrbiny do poloviny hloubky. Šířka štěrbiny je 3 mm, vzdálenost mezi sousedními štěrbinami je 40 mm.

SNiP 2-25-80

Nyní zjistíme, jaké by měly být dřevěné konstrukce podle SNiP II-25-80.

Všeobecné informace

Všechny dřevěné konstrukce musí být chráněny před biologickým poškozením, vlhkostí a ohněm.

Na fotografii – antiseptická kompozice zpomalující hoření pro ochranu dřeva.

Výpočet dřevěných obloukových konstrukcí, nosníků, trámů atd. musí být provedeny jak z hlediska únosnosti, tak i deformací.

Vezměte prosím na vědomí: záměrně neposkytujeme metody výpočtu, protože seznam vzorců a příkladů jejich použití je pro malý článek příliš objemný. Ti, kteří je potřebují, zveme vás, aby se odvolali přímo na text normativního dokumentu.

Horní limit provozní teploty okolí je:

• Pro výrobky z masivního dřeva – 50C;
• Pro lepené dřevo – 35C.

materiály

Dřevěné konstrukce podle SNiP 11-25-80 by měly být konstruovány především z jehličnatých druhů – borovice, smrk, modřín, jedle. Tato instrukce je spojena nejen se skutečností, že cena jehličnatého dřeva je výrazně nižší než cena tvrdého dřeva: velké množství pryskyřic jej chrání před hnilobou neméně spolehlivě než antiseptické impregnace.

Kmeny modřínu s kůrou se tradičně používají jako podpěry elektrického vedení.

Tvrdé dřevo s pevnou strukturou lze použít:

• Pro výrobu naložených konstrukčních prvků (polštářů);
• Jako kolíky zajišťující dodatečnou fixaci lepených spojů.

Vlhkost dřeva by přitom neměla být větší než 12 % a samotné dřevo by nemělo obsahovat šikmou vrstvu, suky a jiné vady.

Pro lepení konstrukčních prvků lze použít následující typy lepidel:

1. fenol-resorcinol;
2. resorcinol;
3. akryl-resorcinol;
4. fenolové;
5. karbamid;
6. Karbamid-melanin.

Vezměte prosím na vědomí: při výrobě lepené desky stolu nebo oblouku vlastníma rukama doma není nutné používat dvousložková syntetická lepidla. S malým nákladem je docela možné vyjít s levným a neškodným PVA.

Lepidlo PVA poskytuje nejvyšší pevnost při lepení suchého dřeva.

Základy designu

Dřevěné konstrukce SNiP 25-80 musí být vytvořeny s ohledem na následující požadavky:

• Rozměry prvků musí být zvoleny s ohledem na možnosti přepravy;
• Když je rozpětí netahové konstrukce 30 metrů nebo více, je jedna z podpěr pohyblivá, aby se kompenzovalo prodloužení rozpětí v důsledku kolísání vlhkosti a teploty;

Tento požadavek je zvláště důležitý v místnostech s vysokou vlhkostí.

• Prostorová tuhost je zajištěna instalací přípojek – horizontálních i vertikálních. V tomto případě jsou příčné výztuhy namontovány podél horní části nosného prvku nebo v rovině jeho horního pásu;
• Podlahové desky (prkenné a překližkové podlahy) musí mít nosný rozměr na okrajích 5,5 cm nebo více;
• Kompozitní nosníky využívající flexibilní (pohyblivé) spoje mohou získat požadovaný tvar (zdvih) ohnutím před instalací spojů;
• Kompozitní nosníky z tyče jsou sestaveny z nejméně tří prvků; zároveň se k jejich spojení používají talířové hmoždinky;
• U lamelových nosníků využívajících kloubovou podpěru je vyžadován konstrukční zdvih 0,5 % (1/200) rozpětí. Podobně jsou navrženy dřevěné vazníky;
• Lepené trámy se zpravidla montují s prkny umístěnými svisle. Horizontální uspořádání je přípustné pouze u skříňových nosníků;
• Jako stěny lepených trámů by měla být použita pouze voděodolná překližka. Jeho minimální tloušťka je 8 mm.

Hotové dřevěné konstrukce podle SNiP 2-25-80 musí poskytovat:

1. Ochrana dřeva před vlhkostí zemními, průmyslovými vodami, kanalizací a srážkami. Výjimkou jsou podpěry elektrického vedení;
2. Ochrana stromu před mrazem, kondenzátem a kapilárním nasáváním vlhkosti ze země nebo přilehlých konstrukcí;

Kondenzace vlhkosti vedla k hnilobě krokví.

1. Stálé nebo periodické větrání – přirozené nebo nucené, uspořádáním potrubí, ventilačních kanálů atd.

Závěr

Doufáme, že naše krátké odbočení do normativní dokumentace bude pro čtenáře užitečné. Další informace mu nabídne video v tomto článku.