За по-високи натоварвания и разстояния, секциите на гредите се получават чрез изчисление, които трудно се получават в необходимите дължини. В такива случаи трябва да се премине към сложни конструкции. Конструкциите, описани в 1 и 2, са изцяло занаятчийски. В същото време използването на съвременни свързващи средства е напълно подходящо.
1. Греда, свързана с греди
Две греди наведнъж, а понякога и по три греди наведнъж, когато се правят мостове, се поставят една върху друга и след това се свързват взаимно с дюбели и винтове. Доколко такова сечение ще постигне носимоспособността на съответното пълно сечение зависи от ефективността на мозъка, степента на влажност на материала и качеството на изработката. Това никога няма да е така напълно. Според стандарта DIN, съпротивителният момент за две греди е W=0,85 bh__2_/6_, а за три греди е W=0,7 bh__2_/6._ За мостове тези коефициенти са намалени до 0,8, съответно 0,6. Когато изчислявате деформацията, приемете, че инерционният момент за две греди е I=0,6 bh__3_/12_, а за три греди I=0,3 bh__3_/12._ Винтовете, в случай на свиване на дърво, трябва да бъдат затегнати до необходимата степен.
Изображение 1: Греда, свързана с греди, използвана като подструктура в междуетажна конструкция.
За правоъгълни дърводелски мозъци, които винаги са направени от дъбово дърво, най-подходящата дълбочина на рязане е 1/8 до 1/10 височина на отделните греди; влакната на шнура и влакната на гредите трябва да се простират в една и съща посока.
За да се предотврати огъване надолу, на гредите със скоби се дава надвес или стрелка към средата на разстоянието преди окончателното сглобяване. Гредите се свързват помежду си с винтове, а набраздяването на гнездата се извършва в една работна фаза с верижна нарезна машина. На фиг. 1 показва греда със скоби, използвани за подконструкцията в междуетажната конструкция. Гредите със скоби се изработват до гама 15 m.
Греди с мозъци трябва да се използват само по изключение, тъй като всички видове, освен относително ниска товароносимост, изискват много работа и голям разход на материали. Важно е деформациите, причинени от натоварването, да са възможно най-малки.
2. Закачалка, опора и поддържана закачалка
В случай, че нормалното напречно сечение на гредата е недостатъчно и има достатъчно място в равнината му от долната или горната страна (напр. на покривни столове, мостове, скелета и др.), има възможност за инсталиране на закачалка или подпора или комбинация от закачалка и опора. Като се има предвид броя на точките, където се носи окачване или опора навън има прости и двойни закачалки, или прости и двойни опори. При изчисляване на обикновена закачалка (фиг. 2), се счита, че колоната или вертикалната и двете ножици са поставени над половината от разстоянието и се прехвърлят към лагерите с половината от натоварването, което, като равномерно разпределено, действа върху хоризонталния опън. На фиг. 3 показва връзката между вертикала и напрежението. На фиг. 4 показва двойна закачалка, която представлява носещата покривна конструкция (лява половина: покрив с ферми, дясна половина: покрив с корнизи).
Изображения 2–5: Проста и двойна закачалка, свързване на вертикали и опън и възел на греди, колона и напречна греда.
Хоризонталната пръчка между два вертикала се нарича разпятие. На фиг. 5 показва възела, където се срещат напречната греда, колоната и напречната греда; при големи натоварвания се поставя възлов лист. На опората носещата конструкция е разположена под гредата, която се поддържа в една точка (фиг. 6) или две точки (фиг. 7). В този случай хоризонталният компонент (тяга) трябва да бъде получен от опората. За увеличаване на напрежението, алтернаторът на снимката 7 е свързан към него с гайки и болтове. Картина 8 показва поддържана закачалка, която представлява комбинация между закачалка и опора. За да можете да извършвате срязванията без да продължавате, напрежението трябва да е двойно.
Изображения 6–8: Една и две точкови опори и поддържана закачалка.
3. Пълни класьори
Крепежни елементи
Плътни греди, моделирани върху I-образни профили на стоманени конструкции, се появяват под формата на греди, свързани с пръти, залепени или боядисани с пирони. Горната граница на диапазона е 15 m. По отношение на структурната височина, подобно на стоманените конструкции, тя трябва да бъде в диапазона 1/8 до 1/12. Най-простата форма на реброто е представена от вертикално разположена талпа, свързана с болтове и винтове с колани (фиг. 9). За тези подпори трябва да се избягват укрепващи вертикали, които са направени от остатъчна дървесина и се поставят между ремъците, тъй като когато дървото се свие, те предотвратяват намаляването на височината и могат да доведат до откъсване на реброто.
Фигура 9: Най-простата форма на ребро на плътна греда.
На фиг. 10 показва проста греда с участък 14,04 m. Компонентите на ребрата са покрити със залепени парчета шперплат. Ребрата са закрепени с усилватели от остъргани греди срещу издуване. Необходимият натиск при залепване на елементите се осигурява от винтове, които остават в конструкцията след втвърдяване на лепилото за безопасност. Реброто се състои от два слоя дъски с дебелина 24-40 mm, които са кръстосани и заковани една за друга. За свързване с повечето елементи се използват дюбели и винтове или пирони. В случай, че ремъците са съставени от няколко дъски, тяхното изместване към реброто се увеличава, ако дъските са по-отдалечени от реброто. Компресираният колан трябва да бъде тестван за изкълчване. На фиг. 11 е показан един пример според руските стандарти.
Фигура 10: Проста греда от участък 14,04 m.
Изображение 11: Пример за свързване на греди според руските стандарти.
По-ниската твърдост е показана чрез кухи опори (фиг. 12). Горният и долният пояс образуват по една остъргана греда, на която лесно може да се даде необходимия надвес. Полезно е да инсталирате наклонен притиснат елемент близо до леглото, който се опира на долния и горния колан с прорез; увеличава твърдостта на гредата, макар и не много.
Изображение 12: Куха поддръжка.
Подвързвачи за арки
На фиг. Показаният 13 е класьор за склад за съхранение на сол в Холандия. Размахът е 54 m, разстоянието на закопчалката е 5,4 m. Предварителното напрежение, постигнато чрез огъване на залепените плоскости, няма забележим ефект върху носещата способност на конструкцията. Не е необходимо намаляване на инерционния и съпротивителния момент за залепени профили.
Изображение 13: Арка за свързване на склад за съхранение на сол в Холандия.
На фиг. 14 показва лека рамкова опора с три връзки, направена чрез залепване. Реброто е съставено от плоскости с ширина от 18 cm до 20 cm, дебелина 5 cm, които след изсъхване се залепват една за друга и за долната и горната лента с кауритово лепило с жълта добавка за студено втвърдяване.
Изображение 14: Лека опора за рамка с три връзки, направена чрез залепване.
Много икономични са занитените дъгови крепежи, чието ребро се състои от два пласта кръстосани дъски под прав ъгъл, към които са заковани като колани няколко вертикални дъски, разположени според формата на арката. Има възможност за използване на относително слаб и къс дървен материал дори за най-големите разстояния.
4. Решетъчни крепежни елементи
Съвременните дървени решетъчни конструкции се сравняват предимно със стоманените конструкции по отношение на форми и системи, въпреки че не винаги са рационални за дървени конструкции. Дървените конструкции са проектирани така, че да възникне възможно най-малко сила в страничните връзки. Вторичните напрежения нямат това значение, което имат в стоманените конструкции. Пръчките, доминирани от по-малки острови, често не трябва да се свързват централно, особено ако се постигнат конструктивни опростявания. Решетъчните конструкции са по-икономични от пълните опори, ако има достатъчна конструктивна височина. Те обаче поставят дърводелеца и материала пред по-трудни задачи.
Долната лента на крепежните елементи на гредата е предимно хоризонтална, т.е. по време на шиене, тя получава определен надвес, който се измерва по такъв начин, че да не се огъва надолу при пълно натоварване. Стойността на надвеса зависи от външните средства, влажността на сградата и статичната височина на крепежните елементи. По-добре е да дадете малко по-голям надвес, отколкото твърде малък. Горният пояс се простира предимно успоредно на покривното покритие.
В случай на твърде малък наклон (под 6%) съществува опасност при малка конструктивна височина и възли на провлачане да се създадат противоположни наклони в близост до леглото с лошите последствия. Наклонът на статично ефективния прът на горния пояс върху леглото не трябва да бъде по-малък от 1:3.
Паралелни поддържа
Прочутият Howe's се прилага и днес (фиг. 15). Диагоналите са разположени така, че да получават натиск при пълно натоварване, докато вертикалите са опънати. Вертикалите са стоманени пръти с кръгло сечение с гайки от двете страни (фиг. 15, вдясно). В случай, че скобата се огъне надолу поради свиване на дървото или неправилна конструкция, гайките могат да бъдат затегнати след това. За по-малки разстояния или с по-малко натоварване, вертикалите могат да бъдат направени и под формата на клещи (фиг. 15, вляво). Конструктивната височина се препоръчва, подобно на пълните опори, да бъде в диапазона от 1/8 до 1/12; за по-големи разстояния и по-тежки натоварвания се приема до 1/6.
Фигура 15: Успореден лъч на Хоу.
Еднопосочни крепежни елементи за покрив
На фиг. Показани са 16 и 17 еднопроводни системи за свързване за малки и средни разстояния и за леки товари.
Снимки 16–20: Еднотръбни и триъгълни системи за свързване на покрива.
Изображение 21: Подробности за решетъчния свързващ елемент.
Триъгълни закопчалки
Триъгълните крепежни елементи (фиг. 18 до 22) за по-малки и средни разстояния представляват най-икономичните и широко разпространени крепежни елементи за дървена конструкция. Най-големите сили на колана не възникват в средата на участъка, а при опорите. Тъй като прътите са запълнени, дори при асиметрично натоварване, възниква само напрежение, т.е. натиск, без редуващи се напрежения, което значително опростява производството на възли, особено в дървени конструкции. На фиг. 22 показва класьора за кметството в Холцминден. В случай на по-големи разстояния се правят триъгълни крепежни елементи с повдигнати стрехи (фиг. 23).
Изображения 22 и 23: Триъгълен класьор на кметството и повдигнати стрехи.
Мансардни крепежни елементи
мансардни крепежни елементи (фиг. 24 до 26) за разстояния от 15 m до 35 m се оказаха много икономични. За системни височини се препоръчват диапазоните от 1/8 до 1/6. За покриване се разглеждат: вълнообразни листове от азбестови влакна, както и покривни хартии. Най-малко 6% трябва да се приеме за наклона на леко наклонената част на покрива. На фиг. 26 показва линията на свързващата система за работните инсталации München-Ost, заедно с няколко по-важни възли - системата Kübler. Размахът е 26,5 m, а разстоянието на закопчалката е 7 m.
Снимки 24 и 25: Мансардни крепежни елементи.
Фигура 26: Системна линия и възли на мансардна връзка за завода Мюнхен-Ост.
Параболични и дъгови крепежни елементи
За покриви с голямо собствено тегло и малък наклон, т.е. малки площи, изложени на вятър с приблизително равномерно разпределено натоварване от сняг, е рационално да се коригира формата на крепежните елементи към опорната линия. Пръчките за пълнене на параболичните връзки не получават никакви сили, когато товарът е равномерно разпределен. Тяхната задача е да приемат произволни неравности в натоварването и да предотвратят изкривяването на горния колан в равнината на закопчалките. Пръчките за пълнене трябва да бъдат завързани, така че да могат да поемат напрежение и натиск. Горният ръб е оформен в арка чрез трион (фиг. 27). На фиг. 28 показва системната линия и три характерни свързващи възела.
Изображение 27: Параболична закопчалка с горен ръб, обработен във формата на арка.
Фигура 28: Системна линия и характерни свързващи възли.
Ако, в случай на много големи разстояния, само опората на покривното покритие се използва като опора на решетката (фиг. 29), тогава долният пояс, който получава натиск, трябва да се поддържа върху корнизите с шпилки. Поради променливия наклон за покриване на покрива, нетерираният картон идва в предвид. Има възможност за създаване на равномерен наклон на покрива, или с повдигнати греди, които лежат над стрехите и билото, или със стрехна стена, т.е. чрез монтиране на двускатен покрив с възможно най-лек наклон.
Дву- и три-ставни крепежни елементи
Двусъединителните рамки са представени на фиг. 30 и 31. Правенето на твърди възли в ъглите създава определени трудности, които могат лесно да бъдат преодолени с помощта на възли, залепени с изкуствена смола. В прътите за пълнене се появяват променливи напрежения, което прави възлите неудобни за конструиране. На фиг. 32 показва решетъчна рамка с две връзки за един навес за лодка (разстоянието за свързване е 5,6 m). На фиг. 33 е представена тройна връзка. Истинските стави в повечето случаи са изключени; достатъчна е само известна мобилност. За големи и големи разстояния се използват предимно триставни крепежни елементи, тъй като те са икономични за тази цел и могат да се обработват технически добре.
Изображения 29 и 30: Решетъчна опора на покривното покритие и двусъединителна рамка.
Снимки 31 и 33: Рамка с две връзки и класьор с три връзки.
Изображение 32: Решетъчна рамка с двойна връзка за навес за лодка.
Многокорабни зали
На фиг. 34, 35 и 36 са практични видове многокорабни зали. На фиг. 36 е класьорът на тържествената зала на певческото дружество във Виена. За създаване на връзки са използвани пръстеновидни мъниста.
Снимки 34 и 35: Практически типове многокорабни зали.
Изображение 36: Класьор на церемониалната зала на певческото дружество във Виена.
5. Кули, скелета и трибуни
Дървото като строителен материал е подходящо за изграждане на кули за обсерватории и гледки, църковни кули, както и кули за промишлени предприятия. Стабилността на постоянните сгради се постига най-вече чрез затягане на колоните в основите. Предназначените за временни цели обекти често се обезопасяват чрез връзване със стоманени въжета, опънати поне в три посоки. Основата е предимно квадратна или правоъгълна. Триъгълните основи в крайна сметка могат да бъдат икономични. Трябва да се обърне особено внимание, за да се гарантира, че във възлите на кулите, които нямат облицовка, не се събира вода или мръсотия и че въздухът може да циркулира около всички части. За постоянни предмети трябва да се използва само импрегнирана дървесина. Импрегнирането постига напълно целта си само ако се извърши след разкрояване на материала, но преди монтажа. Препоръчително е да се използва объл дървен материал за стълбовете, въпреки факта, че свързването е по-трудно.
Изображение 37: Дървена трибуна в Лайпциг.
В допълнение дървеният материал се използва полезно за изграждането на скелета и трибуни. На фиг. 37 показва една трибуна в Лайпциг. За външни средства са използвани мозъци на алигатор със зъбни пръстени. Ако щандовете трябва да служат само за временни цели, те никога не се покриват. Трябва обаче да се внимава проектирането да се извърши с най-голямо внимание и преди всичко да се поставят необходимите надлъжни и напречни усилващи елементи. За да може материалът да се използва повторно след разглобяване, възлите трябва да бъдат конструирани така, че повредата да е възможно най-малка.
6. Мостове
За изграждането на мостове дървото, в допълнение към камъка, преди това е играло важна роля. По отношение на дълготрайността на обекта отношенията са се променили значително. Поради постоянното нарастване на натиска върху осите и динамичните натоварвания, тази строителна област е почти напълно загубена за дървените конструкции. Дървените мостове не се използват днес, но следващият текст ще опише как са били конструирани и използвани в миналото.
Може да се използва само дървен материал от качествен клас II или I за мостове; при монтажа дървото трябва да е поне полусухо и да се монтира така, че да може да съхне допълнително. За тази цел импрегнирането и защитните покрития, които в този случай трябва да се нанасят след обработката и преди монтажа, не са достатъчни сами по себе си.
Съединения с пирони са разрешени за мостове, ако може да се предотврати проникването на влага между дървените елементи, съединени с пирони, ако по този начин гвоздеите могат да бъдат предпазени от повреда поради ръжда. Залепените връзки са разрешени само ако се използва лепило от изкуствена смола, което е напълно устойчиво на влага.
Фигура 38: Напречно сечение на тротоарната дъска на временния мост над Weser в Höxter.
За временни мостове се прилагат предимно комбинирани конструктивни системи, за основните опори на които са използвани стоманени I-профили, докато останалите части на горната и долната машина се състоят от дърво. На фиг. 38 показва напречно сечение на настилката на временния мост над Weser в Höxter. Мостовете могат да бъдат без надлъжни греди, а понякога и без напречни греди, което зависи от вида на моста и предназначението му. В такъв случай настилката лежи директно върху основните опори. Много от тези мостове са проектирани за пешеходен трафик. На фиг. 39 показва защитен мост под въжен лифт.
Снимка 39: Защитен мост под кабинковия лифт.
Сродни теми
Вижте повече за материала на страницата Материали, а за начина, по който компанията работи на страницата Производство. За приложението на дървото в дърводелството вижте дървени прозорци и дърво-алуминиеви прозорци.