Para cargas e vanos superiores, obtéñense por cálculo seccións de vigas, que son difíciles de obter nas lonxitudes requiridas. Nestes casos, hai que cambiar a construcións complexas. As construcións descritas en 1 e 2 son totalmente artesanais. Ao mesmo tempo, o uso de medios de conexión modernos é bastante apropiado.
1. Viga conectada por vigas
Dúas vigas á vez, e ás veces tres vigas á vez ao facer pontes, colócanse unha encima da outra e despois unidas mutuamente con tacos e parafusos. Ata que punto tal sección transversal acadará a capacidade de carga dunha sección transversal completa correspondente depende da eficiencia do cerebro, do grao de humidade do material e da calidade do traballo. Este nunca será o caso completamente. Segundo o estándar DIN, o momento de resistencia para dúas vigas é W=0,85bh__2_/6_, e para tres vigas ascende a W=0,7bh__2_/6._ Para as pontes, estes coeficientes redúcense a0,8, é dicir0,6. Ao calcular a deflexión, supoña que o momento de inercia para dúas vigas é I=0,6bh__3_/12_, e para tres vigas I=0,3bh__3_/12._ Os parafusos, en caso de encollemento da madeira, deben ser apretados na medida adecuada.
Imaxe 1: viga conectada por vigas, utilizada como subestructura nunha construción de entreplanta.
Para as mortais rectangulares de carpinteiro, que son sempre de madeira de carballo, a profundidade de corte máis adecuada é1/8a1/10altura das vigas individuais; as fibras da medula e as fibras das vigas deben discorrer na mesma dirección.
Para evitar que se doblen cara abaixo, as vigas cos cerebros reciben un saliente ou frecha cara á metade do van antes da montaxe final. As vigas están conectadas entre si con parafusos, e a ranura dos enchufes realízase nunha fase de traballo cunha máquina de ranura de cadea. Na fig. 1 mostra unha viga con mordazas utilizadas para a subestructura na construción do entreplante. As vigas con tirantes fanse ata o rango 15 m.
As vigas con cerebro só deben usarse excepcionalmente, xa que todos os tipos, ademais da capacidade de carga relativamente baixa, requiren moito traballo e un gran consumo de material. É importante que as deformacións provocadas pola carga sexan o máis pequenas posible.
2. Colgador, soporte e colgador con soporte
No caso de que a sección transversal normal da viga sexa insuficiente, e haxa espazo suficiente no seu plano na parte inferior ou superior (por exemplo, en cadeiras de tellado, pontes, estadas, etc.), existe a posibilidade de colocar un colgador, ou. soporte ou combinación de colgador e soporte. Tendo en conta o número de puntos onde se realiza a suspensión ou apoio, existen colgadores simples e dobres, ou simples e dobres apoios. Ao calcular un colgador simple (fig. 2), considérase que as columnas e _superiores ou __superiores. van e son trasladados aos rodamentos pola metade da carga que, distribuída uniformemente, actúa sobre a tensión horizontal. Na fig. 3 mostra a conexión entre vertical e tensión. Na fig. 4 amosa un dobre colgador que representa a estrutura de apoio da cuberta (metade esquerda: tellado con cerchas, metade dereita: tellado con cornixas).
Figuras 2–5: Percha simple e dobre, conexión de verticais e tensión e nó de correa, columna e travesaño.
O pau horizontal entre dúas verticais chámase crucifixo. Na fig. 5 mostra o nodo onde se atopan a barra transversal, a columna e a barra transversal; no caso de cargas pesadas, colócase unha folla nodal. No soporte, a estrutura de apoio sitúase baixo a viga que se apoia nun punto (fig. 6) ou en dous puntos (fig. 7). Neste caso, o compoñente horizontal (empuxe) debe ser recibido polo soporte. Para aumentar a tensión, o alternador da imaxe 7 está conectado a el con porcas e parafusos. A imaxe 8 mostra un colgador con soporte, que representa unha combinación entre un colgador e un soporte. Para poder realizar os cortes sen continuar, a tensión debe ser o dobre.
Imaxes 6–8: soporte dun e dous puntos e colgador con soporte.
3. Aglutinantes completos
Suxeidores de vigas
As vigas sólidas, modeladas a partir das seccións en I das estruturas de aceiro, aparecen en forma de vigas unidas con cerebros, pegadas ou vernizadas con cravos. O límite superior do intervalo é 15 m. En termos de altura estrutural, similar ás estruturas de aceiro, debería estar no rango 1/8 a 1/12. A forma máis sinxela da costela está representada por unha talpa colocada verticalmente, unida por parafusos e parafusos con correas (fig. 9). Para estes soportes, débense evitar as verticais de refuerzo, feitas con madeira de refugallo e colocadas entre as correas, xa que cando a madeira se encolle impiden a redución da altura, podendo provocar o arranque da nervadura.
Imaxe 9: a forma de costela máis sinxela dunha traba sólida.
Na fig.10móstrase unha viga simple14,04 m. Os compoñentes das costelas están cubertos con pezas de madeira contrachapada pegadas. As nervaduras están aseguradas con refuerzos feitos de vigas raspadas contra abombar. A presión necesaria ao pegar os elementos é proporcionada por parafusos que aínda quedan na estrutura despois de que a cola se endureza por seguridade. A costela consta de dúas capas de táboas, grosas24-40 mm, que se cruzan e se cravan unhas ás outras. Para facer unha conexión coa maioría dos elementos, utilízanse tacos e parafusos, ou cravos. No caso de que os cintos estean compostos por varias táboas, o seu desprazamento cara á nervadura aumenta se as táboas están máis afastadas da nervadura. O cinto comprimido debe ser probado para detectar o pandeo. Na fig.11móstrase un exemplo segundo os estándares rusos.
Imaxe10: viga de luz simple14,04 m.
Imaxe11: Un exemplo de aglutinante de vigas segundo os estándares rusos.
Menor rixidez amosan os soportes ocos (fig.12). O cinto superior e inferior forman cada un unha viga raspada, á que se lle pode dar facilmente o saliente necesario. É útil instalar un elemento presionado inclinado preto da cama, que descansa contra o cinto inferior e superior cunha muesca; aumenta a rixidez da viga, aínda que non moito.
Imaxe12: Soporte oco.
Carpetas de arco
Na fig.13que se mostra é unha carpeta para un almacén de sal nos Países Baixos. As cantidades do intervalo54 m, a distancia do aglutinante5,4 m. O pretensado que se consegue dobrando as táboas que están pegadas non ten un efecto notable sobre a capacidade de carga da estrutura. Non é necesaria a redución do momento de inercia e do momento de resistencia para as seccións pegadas.
Imaxe13: Carpeta de arco para un almacén de sal nos Países Baixos.
Na fig.14móstrase un lixeiro soporte de armazón de tres articulacións feito por encolado. As costelas están formadas por tiras de ancho18 cma20 cm, grosor5 cm, que, despois do secado, péganse entre si e ao cinto inferior e superior con cola kaurit cun aditivo amarelo endurecedor en frío.
Imaxe14: Lixeiro soporte de marco de tres articulacións feito por encolado.
Os suxeidores de arco remachado, cuxa nervadura está formada por dúas capas de pranchas cruzadas en ángulo recto, ás que se cravan a modo de cinto varias táboas verticais colocadas segundo a forma do arco, son moi económicas. Existe a posibilidade de utilizar madeira relativamente débil e curta mesmo para os vanos máis grandes.
4. Suxeidores de celosía
As construcións modernas de celosía de madeira compáranse principalmente coas construcións de aceiro en termos de formas e sistemas, aínda que non sempre son racionais para as construcións de madeira. As construcións de madeira están deseñadas para que se produza a menor forza posible nas conexións laterais. Os esforzos secundarios non teñen a importancia que teñen nas estruturas de aceiro. As varas dominadas por illas máis pequenas moitas veces non precisan estar conectadas centralmente, especialmente se se conseguen simplificacións construtivas. As construcións de celosía son máis económicas que os soportes completos, se hai suficiente altura estrutural. Eles, porén, antepoñen o carpinteiro e o material a tarefas máis difíciles.
A banda inferior dos suxeidores da viga é maioritariamente horizontal, é dicir, durante a confección, obtén un certo saliente, que se mide de forma que non se dobre cara abaixo a plena carga. O valor do saliente depende dos medios externos, da humidade do edificio e da altura estática dos elementos de fixación. É mellor dar un saliente un pouco máis grande que moi pouco. O cinto superior esténdese maiormente paralelo á cuberta do tellado.
No caso de pendente demasiado pequena (por debaixo de 6%) existe o perigo de que, cunha altura estrutural pequena e nodos cedentes, se produzan caídas opostas preto do cojinete coas súas malas consecuencias. A inclinación da varilla estáticamente efectiva do cinto superior da cama non debe ser inferior a 1:3.
Soportes paralelos
O famoso Howe’s aínda se usa hoxe (Fig.15). As diagonais colócanse de xeito que reciban presión a plena carga, mentres que as verticais están tensadas. As verticais son varillas de aceiro de sección circular con porcas a ambos os dous lados (fig.15, dereita). No caso de que o soporte se dobra cara abaixo debido á contracción da madeira ou á construción incorrecta, as porcas pódense apertar despois. Para luces máis pequenas ou con menos carga, tamén se poden facer verticais en forma de alicates (fig.15, esquerda). Recoméndase que a altura de construción sexa similar aos apoios completos1/8a1/12rango; para luces máis grandes e cargas máis pesadas, ata1/6.
Imaxe15: feixe paralelo de Howe.
Elementos de fixación de tellado unidireccional
Na fig.16e17preséntanse sistemas de amarre dun só fío para luces pequenas e medianas e para cargas lixeiras.
Imaxes16-20: Sistemas de amarre de teito monofío e triangular.
Imaxe21: Detalles da carpeta de celosía.
Carpetas triangulares
Fixadores triangulares (fig.18a22) para luces menores e medianas representan os elementos de fixación máis económicos e estendidos das construcións de madeira. As forzas de cinto máis grandes non se producen no medio do tramo, senón nos apoios. Dado que as varillas están cheas, mesmo cunha carga asimétrica, só se produce tensión, é dicir, presión, sen tensións alternas, simplifica moito a produción de nós, especialmente en construcións de madeira. Na fig.22móstrase unha carpeta para o concello de Holzminden. No caso de vans máis grandes, realízanse fixacións triangulares con aleiro elevado (fig.23).
Imaxes22e23: Carpeta triangular para a casa do concello e encadernadora con beirado elevado.
Suxecións de mansarda
Suxeidores de mansarda (fig.24a26) para intervalos de15 ma35 mdemostraron ser moi económicos. Recoméndanse para as alturas do sistema1/8a1/6rango. Para o cubrimento considéranse: follas onduladas de fibras de amianto, así como papeis de cuberta. Para a inclinación da parte lixeiramente inclinada do tellado, tamén se debe adoptar aquí o mínimo.6%. Na fig.26móstrase a liña do sistema de aglutinantes para as plantas de traballo de München-Ost, xunto con varios nodos máis importantes: o sistema Kübler. As cantidades do intervalo26,5 m, e a distancia do aglutinante7 m.
Imaxes24e25: Encadernadores de mansarda.
Imaxe26: Liña do sistema e nodos do lazo de mansarda para a planta de München-Ost.
Fixadores parabólicos e de arco
Para tellados cun gran peso propio e cunha pequena pendente, é dicir, pequenas áreas expostas ao vento cunha carga de neve aproximadamente uniformemente distribuída, é racional axustar a forma dos fixadores á liña de apoio. As varillas de recheo dos tirantes parabólicos non reciben forzas cando a carga se distribúe uniformemente. A súa tarefa é recibir desniveles aleatorios na carga e evitar que o cinto superior se pande no plano dos fixadores. As varillas de recheo deben estar atadas para que poidan soportar tensión e presión. O bordo superior ten forma de arco mediante serra (fig. 27). Na fig. 28 amosa a liña do sistema e tres nodos de aglutinante característicos.
Imaxe 27: peche parabólico con bordo superior arqueado.
Imaxe 28: liña do sistema e nodos de aglutinante característicos.
Se, no caso de vanos moi grandes, só se utiliza como soporte de celosía o soporte da cuberta do teito (Fig.29) entón o cinto inferior da figura, que recibe presión, debe descansar sobre as córneas con cravos. Debido á pendente variable para cubrir a cuberta, tómase en consideración o cartón non enterrado. Existe a posibilidade de crear unha pendente uniforme da cuberta, ben con vigas elevadas que descansan sobre o beirado e cumio, ou cun muro de beirarrúa, é dicir, instalando un tellado a dúas augas cunha pendente o máis suave posible.
Aglutinantes de dúas e tres unións
Na fig.30e31. Facer nós ríxidos nas esquinas crea certas dificultades, que se poden superar facilmente utilizando placas de nós pegadas con resina artificial. As tensións alternas ocorren nas varillas de recheo, facendo que os nós sexan inconvenientes para construír. Na fig.32móstrase un marco de reixa de dúas articulacións para un abrigo de barcos (a distancia entre os lazos é5,6 m). Na fig.33preséntase unha carpeta de tres articulacións. As articulacións reais están na súa maioría fóra de cuestión; só basta con certa mobilidade. Os fixadores de tres articulacións utilízanse principalmente para tramos grandes e grandes, porque son económicos para este fin e poden procesarse tecnicamente ben.
Imaxes29e30: Soporte de celosía para a cuberta do tellado e marco de dúas articulacións.
Imaxes31e33: Marco de dúas articulacións e carpeta de tres articulacións.
Imaxe 32: marco de celosía de dúas articulacións para abrigo de barcos.
Salas multinave
Na fig. 34, 35 e 36 móstranse como tipos prácticos de salas multinave. Na fig. 36 preséntase como aglutinante do salón de cerimonias da sociedade de canto de Viena. Para a construción das conexións empregáronse varillas aneis.
Imaxes 34 e 35: tipos prácticos de salas multinave.
Imaxe 36: Encadernación do salón de cerimonias da sociedade de canto de Viena.
5. Torres, estadas e tribunas
A madeira como material de construción tense en conta para a construción de torres de observación e miradoiros, torres de igrexas, así como torres para plantas industriais. A estabilidade dos edificios permanentes conséguese principalmente mediante a suxeición das columnas nos cimentos. Os obxectos destinados a fins temporais adoitan asegurarse atando con cordas de aceiro estiradas en polo menos tres direccións. A base é maioritariamente cadrada ou rectangular. As fundacións triangulares poden eventualmente ser económicas. Hai que ter especial coidado para que non se acumule auga nin sucidade nos nodos das torres que non teñan revestimento e que o aire poida circular por todas as partes. Para obxectos permanentes, só se debe empregar madeira impregnada. A impregnación alcanza plenamente o seu obxectivo só se se realiza despois de cortar o material, pero antes da montaxe. Recoméndase utilizar madeira redonda para os piares, a pesar de que facer as conexións é máis difícil.
Imaxe 37: tribuna de madeira en Leipzig.
Ademais, a madeira é útil para a construción de estadas e tribunas. Na fig. 37 mostra unha tribuna en Leipzig. Para medios externos utilizáronse cerebros de caimán de anel dentado. Se as bancadas só serven para fins temporais, nunca están cubertas. Non obstante, cómpre procurar que o deseño se realice co máximo coidado e que, en primeiro lugar, se coloquen os refuxios lonxitudinais e transversais necesarios. Para que o material se reutilice despois do desmantelamento, os nodos deben construírse de forma que o dano sexa o menor posible.
6. Pontes
Para a construción de pontes, a madeira, ademais da pedra, xogaba antes un papel importante. En canto á durabilidade do obxecto, as relacións cambiaron significativamente. Debido ao aumento constante das presións dos eixes e das cargas dinámicas, este campo da construción está case completamente perdido para as estruturas de madeira. As pontes de madeira non se usan hoxe en día, pero o seguinte texto describirá como foron construídas e utilizadas no pasado.
Para as pontes, só se pode utilizar madeira da clase de calidade II ou I; ao instalar, a madeira debe estar polo menos semiseca e debe instalarse de forma que poida secar aínda máis. Para este fin, os revestimentos de impregnación e protectores, que neste caso deben aplicarse despois do procesado e antes do montaxe, non son suficientes por si sós.
As pontes permítense as conexións de cravos se se pode evitar que a humidade penetre entre os elementos de madeira unidos por cravos se deste xeito se protexe os cravos de fallos por oxidación. As conexións encoladas só se permiten se se utiliza un pegamento de resina artificial, que é completamente resistente á humidade.
Figura 38: sección transversal do taboleiro da beirarrúa da ponte temporal sobre o Weser en Höxter.
Para as pontes temporais aplicáronse maioritariamente sistemas estruturais combinados, para cuxos principais soportes se empregaron perfís en I de aceiro, mentres que as demais partes da maquinaria superior e inferior consistían en madeira. Na fig. 38 mostra unha sección transversal do pavimento da ponte temporal sobre o Weser en Höxter. As pontes poden ser sen vigas lonxitudinais, e ás veces sen vigas transversais, o que depende do tipo de ponte e da súa finalidade. Neste caso, o pavimento apoia directamente sobre os soportes principais. Moitas destas pontes foron deseñadas para o tránsito de peóns. Na fig. 39 móstrase unha ponte protectora baixo un teleférico.
Imaxe39: Ponte de protección baixo o teleférico.
Temas relacionados
Consulta máis información sobre o material na páxina Materiais, e sobre como traballa a empresa na páxina Produción. Para o uso da madeira en ebanistería, consulte ventas de madeira e ventas de madeira-aluminio.