Dřevěné konstrukční prvky

(mosty, střechy, stropy), druhy dřeva, vlastnosti dřeva a odvozených materiálů, namáhání prvků, posouzení. Spojování dřevěných konstrukcí druhy spojovací prostředků, zásady návrhu
Historie: Rozvoj dřevěnných kcí od minulosti do současnosti úzce souvisel s možnostmi výroby, jak z hlediska zpracování tak i spojování dřevěných prvků. Nejdříve se používala kulatina, následně deskové a hraněné řezivo a později lepené lamelové dřevo.
Spojování se provádělo provazci, které se nahradily tesařskými a kovovými spoji a lepením.
Nejstarší stavba je chrám Kondó v Japonsku ze 7.st. A trámový most přes řeku Tibet v Římě Pons Sublicius.
Použití: rodinné domy, hotely, motoresty, kulturní a sportovní či církevní stavby, zemědělské a průmyslové stavby, inženýrské konstrukce typu stožárů a lávek.
Výhody: obnovitelný zdroj
ekologický materiál
energická nenáročnost
cena
odolný chemicky agresivnímu prostředí
DRUHY DŘEVIN:
• jehličnaté
• listnaté
• měkké
• tvrdé
1. JEHLIČNATÉ = MĚKKÉ
smrk: nejčastější
bílý až nažloutlý
pevné a zarostlé suky
měkký, lehký,pružný, dobře zpracovatelný, vhodný k lepení, trvanlivý
rychle hnije
Jedle: lepší jakost než smrk
šedobílý
měkká, pružný, stípatelný, ohebný a nosný
menší trvanlivost, sesychá, náročnější zpracování, časem šedivý až černá
Borovice : načervenalá barva
velmi odolné X vlhkosti
křehké, málo pružné( nepoužívat u konstrukcí namáhaných ohybem), uvolňování suků
Modřín: světle žluté barvy, stářím červená
polotvrdý, trvanlivé, vzdoruje střídání vlhka a sucha, pružné, používá se na krovy
2. LISTNATÉ DŘEVINY = TVRDÉ
Dub: žlutohnědý
tvrdé, pevné v tahu i tlaku, těžké, houževnaté, trvanlivé, odolnější X ohni
hmoždíky, kolíky, klíny
Buk: načervenalý
měkčí, méně houževnaté, těžko opracovatelné, špatně odolává vlhkosti
překližky a dýhy
VLASTNOSTI DŘEVA:
FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI: OBJEMOVÁ HMOTNOST: závisí na množství vody, které obsahuje
VLHKOST : dáno množstvím vodu v poměru ku hmotnosti sušiny dřeva
voda vázaná ( ve stěnách buněk)
volná (mimo buňky)
vlhkost 30 = BOD NASYCENÍ
zjišťování vlhkosti: elektrické vlhkoměry
přesné zjištění= VÁHOVÁ METODA
tvarové změny: bobtnání a sesychání v tangenciálním a radiálním směru
opatření u lepených kcí:
1.lamely opatřeny drážkami
2.lamela nahrazena 2lamelama vedle sebe
TEPELNÉ VLASTNOSTI malá vodivost(proto je dobrým izolačním materiálem)
malá teplotní roztažnost
ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI: suché dřevo je dobrý izolant
(s vlhkostí a teplotou se ele.odpor snižuje)
AKUSTIKA: zvuková vodivost, pohltivost a průzvučnost
MECHANICKÉ VLASTNOSTI: = pružnost, pevnost
závisí na: zatížení (statické, dynamické, rázové)
trvání zatížení (stálé, dlouhodobé, střednědobé, krátkodobé)
statické zkoušky a norma
ovlivněno: KONSTRUKČNÍ ROZMĚR
OBJEMOVÁ HMOTNOSTI
VLHKOST DŘEVA
VADY DŘEVA ( trhliny, suky, hniloba,poškození hmyzem…) zhoršení pevnosti v tahu
RYCHLOST ZATĚŽOVÁNÍ
DOBA TRVÁNÍ ZATÍŽENÍ
MATERIÁLY NA BÁZI DŘEVA :
podle tvaru příčného řezu dělíme dřevo na:
1.DESKOVÉ ŘEZIVO: průřez do tl. 10mm.
prkna
fošny
2.HRANĚNÉ ŘEZIVO: do tl. 25Mm
hranolky
hranoly
3.DROBNÉ ŘEZIVO: průřez menší než 25mm
lišty
latě
4.POLOHRANĚNÉ ŘEZIVO: trámy a polštáře
5. VÝŘEZY PRO STAVEBNÍ ÚČELY: sloupy, piloty apod.
MATERIÁLY NA BÁZI DŘEVA PRO STAVEBNÍ KONSTRUKCE:
Výběr a třídění provádí výrobce a pilařský závod
Označení obsahuje: – jakostní třidu
– dřevinu nebo kombinaci dřevin
– normu
– označení výrobce
Zpracování: lisování (za tepla)
Materiály: překližovaní
třískové
vláknité
1.PŘEKLIŽOVANÉ DESKY: – z lichého počtu (nejméně 3.) vrstev
– základní typ – překližka z loupaných a krájených dýh
2.TŘÍSKOVÉ DESKY: – z třísek a lepidla za tepla lisovaných
-plošně lisované
-výtlačně lisované
3.VLÁKNITÉ DESKY: -z rozvlákněného odpadu z pilařské výroby
– vlákna se zplsťují mokrým nebo suchým procesem
– vrství se za působení tepla a tlaku
– lisované (měkké- HOBRA) dobré tepelné a zvukově izolační
-nelisované (tvrdé- SOLOLIT)
JAKOST DŘEVA
-třídění podle pevnosti
-destruktivní (průkazné zkoušky)
-nedestruktivní (vizuální a strojní třídění)
TŘÍDY PEVNOSTI:
desky a hraněné řezivo S0, SI, SII
lamely SA (vysoká pevnost)
SB SC (normální pevnost)
SD (nízká pevnost)
PARAMETRY PRO TŘÍDĚNÍ JAKOSTI:
Výskyt suků- kruhové, oválné, plošné,hranové, pronikající, rozvětvené
-zdravé, shnilé…
Tloušťka letokruhů
Odklon vláken- omezuje mechanické vlastnosti
Trhliny- výsušné, dřeňové, odlupčivé, mrazové
– do 1mm zanedbatelné
Zakřivení
ZKOUŠKY DŘEVA:
cíl: ověřit chování dřeva
otestovat fyzikální a mechanické vlastnosti
1. PEVNOST V OHYBU:
2. PEVNOST V TLAKU II S VLÁKNY
3. PEVNOST V TLAKU KOLMO K VLÁKNŮM
4. P. V TAHU II S VLÁKNY
5.MODUL PRUŽNOSTI II S VLÁKNY
Nevýhody: náročnost, provádění v laboratoři
NAVRHOVÁNÍ
Dřevěná kce musí být navržena tak aby: odpovídající stupeń spolehlivosti odolal zatížení
měla přiměřenou trvanlivost
byla únosná, tuhá, polohově stabilní
odpovídala Eurokódu 5
Spolehlivost se prokazuje statickým výpočtem. Metodou mezních stavů.
Metoda mezních stavů: je stav jejíž překročení již kce nesplńuje návrhové podmínky spolehlivosti.
Druhy stavů: Mezní stav únosnosti
Mezní stav použitelnosti
SPOJOVÁNÍ
ocelové spojovací prostředky(hřebíky, sponky, desky s prolisovanými trny, kolíky, svorníky, vruty, hmoždíky)
tesařské spoje
lepení
Spoje podle uspořádání: nastavování ( spojování v podelném směru)
sdružování ( v příčném směru)
spojování do styčníku ( v různých úhlech v rovině a v prostoru)
podle působení a druhu spojovacích prostředků
a) poddajné – tesařské spoje
– spoje pomocí různých spojovacích prostředků
b) nepoddajné – lepené spoje
1.SPOJOVACÍ PROSTŘEDKY KOLÍKOVÉHO TYPU
= hřebíky, sponky, svorníky, kolíky a vruty
– při určování charakteristické únosnosti spojů s kovovými spojkami se uvažuje: mez kluzu
pevnost v otlačení
pevnost na vytažení spojky
Charakteristická únosnost: jednostřižné spoje – dřevo- dřevo nebo dřevo- deska
dvojstřižné spoje
2.HŘEBÍKOVÉ SPOJE
3.OSTATNÍ SPOJE
a) sponkové b)svorníkové c) kolíkové
d) vrutové e) spoje s kovovými deskami s prolisovanými trny
4.TESAŘSKÉ SPOJE – nejstarší typ spoje
-vyžadují kvalifikované provedení
– nevýhoda: oslabení konstrukčních prvků a jsou pracné
KONSTRUKČNÍ ZÁSADY: – otvory pro svorníky větší o 1mm
– min. Průměr kolíku je 6mm
-předvrtané otvory nemají mít větší průměr než kolíkové
– průměr předvrtaných otvorů pro hřebíky nemá přesahovat 0,8d