Pro větší zatížení a rozpětí se výpočtem získají profily nosníků, které se v požadovaných délkách obtížně dostávají. V takových případech se musí přejít na složité konstrukce. Stavby popsané pod 1 a 2 jsou výhradně ruční práce. Přitom použití moderních spojovacích prostředků je zcela na místě.
1. Trám spojený nosníky
Dva trámy najednou a někdy i tři trámy najednou při výrobě mostů se položí na sebe a pak se vzájemně spojí hmoždinkami a šrouby. Do jaké míry takový průřez dosáhne únosnosti odpovídajícího plného průřezu, záleží na výkonnosti mozku, míře vlhkosti materiálu a kvalitě zpracování. To nikdy nebude úplně. Podle normy DIN je odporový moment pro dva nosníky W=0,85bh__2_/6_ a pro tři paprsky je to W=0,7bh__2_/6._ U mostů jsou tyto koeficienty redukovány na0,8, to je0,6. Při výpočtu průhybu předpokládejte, že moment setrvačnosti pro dva nosníky je I=0,6bh__3_/12_ a pro tři nosníky I=0,3bh__3_/12._ Šrouby v případě smrštění dřeva dotáhněte v odpovídající míře.
Obrázek 1: Trám spojený nosníky, používaný jako spodní konstrukce v mezipatře.
Pro pravoúhlé tesařské dlaby, které jsou vždy vyrobeny z dubového dřeva, je nejvhodnější hloubka řezu1/8na1/10výška jednotlivých nosníků; vlákna dřeně a vlákna trámů musí probíhat stejným směrem.
Aby se zabránilo ohýbání směrem dolů, jsou nosníky s mozky před konečnou montáží opatřeny přesahem nebo šipkou směrem ke středu rozpětí. Nosníky se k sobě spojují šrouby a drážkování objímek se provádí v jedné pracovní fázi řetězovou drážkovačkou. Na Obr. 1 ukazuje nosník s příchytkami použitými pro spodní konstrukci v mezipatře. Nosníky s výztuhami jsou vyráběny až do rozsahu 15 m.
Nosníky s mozkem by se měly používat jen výjimečně, neboť všechny typy kromě relativně nízké nosnosti vyžadují hodně práce a velkou spotřebu materiálu. Je důležité, aby deformace způsobené zatížením byly co nejmenší.
2. Věšák, podpěra a podepřený závěs
V případě, že je běžný průřez nosníku nedostatečný, a v jeho rovině je na spodní či horní straně dostatek místa (např. na střešních židlích, mostech, lešení apod.), je zde možnost umístit závěs, popř. podpěra nebo kombinace závěsu a podpěry. Vzhledem k počtu bodů, kde se provádí zavěšení nebo podpěra, existují jednoduché a dvojité závěsy, nebo jednoduché a dvojité podpěry. Při výpočtu jednoduchého závěsu (obr. 2 a oba) se uvažuje, že sloupec nebo__ jsou umístěny nad_svislými_sloupky_ rozpětí a jsou přenášeny na ložiska polovinou zatížení, které při rovnoměrném rozložení působí na vodorovné napětí. Na Obr. 3 ukazuje spojení mezi vertikálou a tahem. Na Obr. 4 ukazuje dvojitý závěs, který představuje nosnou střešní konstrukci (levá polovina: střecha s vazníky, pravá polovina: střecha s římsami).
Obrázky 2–5: Jednoduchý a dvojitý závěs, spojení svislic a tahu a uzlu vaznice, sloupu a příčky.
Horizontální tyč mezi dvěma vertikálami se nazývá crucifix. Na obr. 5 ukazuje uzel, kde se střetává příčka, sloup a příčka; v případě velkého zatížení se umístí uzlový plech. Na podpěře je nosná konstrukce umístěna pod nosníkem, který je podepřen v jednom bodě (obr. 6) nebo ve dvou bodech (obr. 7). V tomto případě musí být horizontální složka (tah) přijata podporou. Pro zvýšení napětí je k němu alternátor na obrázku 7 připojen pomocí matic a šroubů. Obrázek 8 ukazuje podporovaný závěs, který představuje kombinaci závěsu a podpěry. Aby bylo možné provádět řezy bez pokračování, musí být napětí dvojnásobné.
Obrázky 6–8: Jedno a dvoubodová podpěra a podporovaný závěs.
3. Úplné pořadače
Upevňovací prvky nosníků
Plné nosníky, modelované podle I-profilů ocelových konstrukcí, se objevují ve formě nosníků spojených táhly, lepených nebo lakovaných hřebíky. Horní hranice rozsahu je 15 m. Pokud jde o konstrukční výšku, podobně jako u ocelových konstrukcí, měla by být v rozmezí 1/8 až 1/12. Nejjednodušší formu žebra představuje vertikálně umístěná talpa, spojená šrouby a šrouby s pásy (obr. 9). U těchto podpěr je třeba se vyvarovat ztužujících svislic, které jsou vyrobeny z odpadového dřeva a jsou umístěny mezi pásy, protože zabraňují snížení výšky při smršťování dřeva a mohou vést k roztržení žeber.
Obrázek 9: Nejjednodušší tvar žebra pevné trámové kravaty.
Na Obr.10je zobrazen jednoduchý rozpětí nosníku14,04 m. Komponenty na žebrech jsou pokryty lepenými kusy překližky. Proti vyboulení jsou žebra zajištěna výztuhami z škrábaných nosníků. Potřebný přítlak při lepení prvků zajišťují šrouby, které po zatvrdnutí lepidla pro jistotu ještě zůstávají v konstrukci. Žebro se skládá ze dvou vrstev prken tl24-40 mm, které se kříží a jsou k sobě přibity. Ke spojení s většinou prvků se používají hmoždinky a šrouby nebo hřebíky. V případě, že jsou pásy složeny z více prken, jejich posun směrem k žebru se zvětšuje, pokud jsou prkna dále od žebra. Stlačený pás musí být testován na vzpěr. Na Obr.11je uveden jeden příklad podle ruských norem.
Obrázek10: Jednoduchý nosník14,04 m.
Obrázek11: Příklad nosníkového pojiva podle ruských norem.
Menší tuhost vykazují duté podpory (obr.12). Horní a spodní pás tvoří každý jeden oškrábaný nosník, kterému lze snadno poskytnout potřebný přesah. V blízkosti lůžka je užitečné instalovat šikmý lisovaný prvek, který dosedá na spodní a horní pás se zářezem; zvyšuje tuhost nosníku, i když ne moc.
Obrázek12: Dutá podpora.
Obloukové pořadače
Na Obr.13zobrazeno pojivo pro sklad soli v Nizozemsku. Rozsahové částky54 m, vzdálenost pojiva5,4 m. Předpětí dosažené ohybem lepených desek nemá znatelný vliv na únosnost konstrukce. Snížení momentu setrvačnosti a momentu odporu u lepených profilů není nutné.
Obrázek13: Obloukové pojivo pro sklad soli v Nizozemsku.
Na Obr.14je znázorněna lehká tříkloubová rámová podpěra vyrobená lepením. Žebra jsou tvořena pruhy šířky18 cmna20 cm, tl5 cm, které se po zaschnutí slepí k sobě a na spodní a horní pás lepidlem kaurit se žlutou přísadou tvrdnoucí za studena.
Obrázek14: Lehká tříčlánková rámová podpěra vyrobená lepením.
Nýtované obloukové spojovací prvky, jejichž žebro se skládá ze dvou vrstev zkřížených prken v pravém úhlu, ke kterým je jako pásy přibito několik svislých prken umístěných podle tvaru oblouku, jsou velmi ekonomické. Existuje možnost použití relativně slabého a krátkého dřeva i pro největší rozpětí.
4. Mřížové spojovací prvky
Moderní dřevěné příhradové konstrukce jsou z hlediska tvarů a systémů většinou srovnávány s ocelovými konstrukcemi, i když u dřevěných konstrukcí nejsou vždy racionální. Dřevěné konstrukce jsou navrženy tak, aby v bočních spojích docházelo k co nejmenší síle. Sekundární napětí nemají takový význam, jaký mají v ocelových konstrukcích. Tyče, jimž dominují menší ostrůvky, často není nutné spojovat centrálně, zejména pokud je dosaženo konstrukčních zjednodušení. Příhradové konstrukce jsou při dostatečné konstrukční výšce hospodárnější než plné podpěry. Ti však staví truhláře a materiál před složitější úkoly.
Spodní pás nosníků je většinou vodorovný, to znamená, že při krejčovství získává určitý přesah, který je měřen tak, aby se při plném zatížení neprohýbal směrem dolů. Hodnota přesahu závisí na vnějších prostředcích, vlhkosti objektu a statické výšce kotevních prvků. Je lepší dát trochu větší přesah než příliš malý. Horní pás se táhne většinou rovnoběžně se střešní krytinou.
V případě příliš malého sklonu (pod 6%) existuje nebezpečí, že při malé konstrukční výšce a poddajných uzlech vzniknou v blízkosti ložiska opačné pády se špatnými důsledky. Sklon staticky účinné tyče horního pásu na lůžku by neměl být menší než 1:3.
Paralelní závorky
Slavný Howe’s se používá dodnes (obr.15). Diagonály jsou umístěny tak, že při plném zatížení přijímají tlak, zatímco svislice jsou napjaté. Vertikální jsou ocelové tyče kruhového průřezu s maticemi na obou stranách (obr.15, správně). V případě, že se držák ohne směrem dolů v důsledku smrštění dřeva nebo nesprávné konstrukce, lze matice dotáhnout dodatečně. Pro menší rozpětí nebo s menším zatížením lze svislice vyrobit také ve formě kleští (obr.15, vlevo). Konstrukční výška se doporučuje, podobně jako u plných podpěr, být1/8na1/12rozsah; pro větší rozpětí a větší zatížení až1/6.
Obrázek15: Howeův paralelní paprsek.
Jednosměrné střešní upevňovací prvky
Na Obr.16a17Jsou zobrazeny jednožilové stahovací systémy pro malá a střední rozpětí a pro lehká zatížení.
Obrázky16-20: Jednodrátové a trojúhelníkové střešní systémy.
Obrázek21: Podrobnosti o mřížkovém pořadači.
Trojúhelníkové pořadače
Trojúhelníkové spojovací prvky (obr.18na22) pro menší a střední rozpětí představují nejekonomičtější a nejrozšířenější spojovací prostředky dřevěných konstrukcí. Největší síly pásu nevznikají uprostřed rozpětí, ale u podpor. Vzhledem k tomu, že se tyče plní i při asymetrickém zatížení, dochází pouze k tahu, tedy tlaku, bez střídavých napětí, značně to zjednodušuje výrobu uzlů, zejména u dřevěných konstrukcí. Na Obr.22je zobrazen pořadač pro radnici v Holzmindenu. V případě větších rozpětí se vyrábí trojúhelníkové spojovací prvky se zvýšenými okapy (obr.23).
Obrázky22a23: Trojúhelníkový pořadač pro radnici a pořadač se zvýšenými okapy.
Mansardové spojovací prvky
Mansardové spojovací prvky (obr.24na26) pro rozsahy15 mna35 mukázaly se jako velmi ekonomické. Doporučují se pro systémové výšky1/8na1/6rozsah. Pro pokrytí jsou uvažovány: vlnité desky z azbestových vláken a také střešní papíry. Pro sklon mírně nakloněné části střechy by i zde mělo být přijato minimum6%. Na Obr.26je zobrazena systémová řada pojiv pro pracovní závody München-Ost spolu s několika dalšími důležitými uzly - systémem Kübler. Rozsahové částky26,5 ma vzdálenost pojiva7 m.
Obrázky24a25: Mansardové pořadače.
Obrázek26: Systémová řada a uzly mansardového spoje pro závod München-Ost.
Parabolické a obloukové spojovací prvky
U střech s velkou vlastní tíhou a malým sklonem, tj. malých ploch vystavených větru s přibližně rovnoměrně rozloženým zatížením sněhem, je racionální přizpůsobit tvar upevňovacích prvků nosné linii. Výplňové tyče parabolických táhlů nepůsobí při rovnoměrném rozložení zatížení žádné síly. Jejich úkolem je zachytit náhodné nerovnosti v zatížení a zabránit vybočení horního pásu v rovině upevňovacích prvků. Výplňové tyče musí být svázány tak, aby vydržely napětí a tlak. Horní hrana je pilou tvarována do oblouku (obr. 27). Na Obr. 28 zobrazuje systémovou linii a tři charakteristické spojovací uzly.
Obrázek 27: Parabolický uzávěr s klenutým horním okrajem.
Obrázek 28: Systémová linie a charakteristické spojovací uzly.
Pokud se v případě velmi velkých rozpětí použije jako mřížová podpěra pouze podpěra střešní krytiny (obr.29) pak musí spodní pás figurky, který přijímá tlak, spočívat na rohovkách s cvočky. Vzhledem k proměnlivému sklonu pro zakrytí střechy přichází v úvahu síťovaná lepenka. Je zde možnost vytvořit rovnoměrný sklon střechy, a to buď zvýšenými krokvemi, které spočívají nad okapem a hřebenem, nebo okapovou stěnou, tedy instalací sedlové střechy s co nejmírnějším sklonem.
Dvoukloubové a tříkloubové pořadače
Dvoukloubové rámy jsou znázorněny na obr.30a31. Vytváření tuhých uzlů v rozích vytváří určité potíže, které lze snadno překonat použitím plátů uzlů slepených umělou pryskyřicí. Ve výplňových tyčích se vyskytují střídavé napětí, což činí uzly nepohodlné pro konstrukci. Na Obr.32je zobrazen dvoukloubový mřížkový rám pro jeden lodní přístřešek (vzdálenost mezi úvazy je5,6 m). Na Obr.33je předloženo tříspárové pojivo. Skutečné spáry většinou nepřipadají v úvahu; stačí jen nějaká mobilita. Trojkloubové spojovací prvky se primárně používají pro velká a největší rozpětí, protože jsou pro tento účel ekonomické a dají se dobře technicky zpracovat.
Obrázky29a30: Příhradová podpěra pro střešní krytinu a dvoukloubový rám.
Obrázky31a33: Dvoukloubový rám a tříkloubový pořadač.
Obrázek 32: Dvoukloubový příhradový rám pro přístřešek člunu.
Vícelodní sály
Na Obr. 34, 35 a 36 jsou znázorněny jako praktické typy vícelodních hal. Na Obr. 36 se prezentuje jako vazač obřadní síně pěveckého spolku ve Vídni. Pro konstrukci spojů byly použity kruhové tyče.
Obrázky 34 a 35: Praktické typy vícelodních hal.
Obrázek 36: Binder obřadní síně pěveckého spolku ve Vídni.
5. Věže, lešení a tribuny
Dřevo jako stavební materiál přichází v úvahu pro stavbu rozhleden a rozhleden, kostelních věží, ale i věží průmyslových závodů. Stabilita stálých staveb se většinou dosahuje upnutím sloupů do základů. Předměty určené k provizorním účelům jsou často zajištěny svazováním ocelovými lany nataženými minimálně ve třech směrech. Základna je většinou čtvercová nebo obdélníková. Trojúhelníkové základny mohou být nakonec ekonomické. Zvláštní pozornost by měla být věnována tomu, aby se v uzlech věží, které nemají opláštění, nehromadila žádná voda nebo nečistoty a aby vzduch mohl cirkulovat kolem všech částí. Pro trvalé předměty by se mělo používat pouze impregnované dřevo. Impregnace plně dosáhne svého cíle pouze tehdy, je-li provedena po řezání materiálu, ale před montáží. Na pilíře se doporučuje použít kulatinu, přestože je napojení obtížnější.
Obrázek 37: Dřevěná tribuna v Lipsku.
Kromě toho se dřevo s výhodou používá na stavbu lešení a tribun. Na Obr. 37 ukazuje jednu tribunu v Lipsku. Pro vnější prostředky byly použity ozubené prstencové mozky aligátorů. Pokud mají stojany sloužit pouze pro dočasné účely, nejsou nikdy zastřešeny. Je však třeba dbát na to, aby návrh byl proveden s maximální pečlivostí a v první řadě byly umístěny potřebné podélné a příčné výztuhy. Aby bylo možné materiál po demontáži znovu použít, měly by být uzly konstruovány tak, aby poškození bylo co nejmenší.
6. Mosty
Při stavbě mostů dříve hrálo důležitou roli kromě kamene i dřevo. Pokud jde o trvanlivost objektu, vztahy se výrazně změnily. V důsledku neustálého zvyšování nápravových tlaků a dynamického zatížení se toto konstrukční pole u dřevěných konstrukcí téměř úplně ztrácí. Dřevěné mosty se dnes nepoužívají, ale následující text popíše, jak byly konstruovány a používány v minulosti.
Pro mosty lze použít pouze dřevo jakostní třídy II nebo I; při instalaci musí být dřevo alespoň polosuché a mělo by být instalováno tak, aby mohlo dále schnout. K tomuto účelu nestačí impregnační a ochranné nátěry, které je v tomto případě nutné aplikovat po zpracování a před montáží.
Hřebíkové spoje jsou povoleny pro mosty, pokud lze zabránit pronikání vlhkosti mezi dřevěné prvky spojené hřebíky, pokud lze tímto způsobem chránit hřebíky před poškozením v důsledku rezivění. Lepené spoje jsou povoleny pouze v případě, že je použito lepidlo z umělých pryskyřic, které je zcela odolné proti vlhkosti.
Obrázek 38: Příčný řez chodníkem provizorního mostu přes Weser v Höxter.
U provizorních mostů se většinou uplatňovaly kombinované konstrukční systémy, pro jejichž hlavní podpěry byly použity ocelové I-profily, zatímco ostatní části horního a spodního strojního zařízení byly dřevěné. Na Obr. 38 ukazuje příčný řez vozovkou provizorního mostu přes Weser v Höxteru. Mosty mohou být bez podélných nosníků, někdy i bez příčných nosníků, což závisí na typu mostu a jeho účelu. V takovém případě se dlažba opírá přímo o hlavní podpěry. Mnohé z těchto mostů byly navrženy pro pěší dopravu. Na Obr. 39 je zobrazen ochranný most pod lanovkou.
Obrázek39: Ochranný most pod lanovkou.
Související témata
Další informace o materiálu naleznete na stránce Materiály a o způsobu, jakým společnost funguje na stránce Produkce. Pro použití dřeva v truhlářství viz dřevěná okna a dřevohliníková okna.