Untuk beban dan bentang yang lebih tinggi, penampang balok diperoleh dengan perhitungan, yang sulit diperoleh dengan panjang yang dibutuhkan. Dalam kasus seperti itu, seseorang harus beralih ke konstruksi yang rumit. Konstruksi yang dijelaskan pada 1 dan 2 seluruhnya merupakan kerajinan tangan. Dalam hal ini penggunaan alat penghubung modern cukup tepat.
1. Balok dihubungkan dengan balok
Masing-masing dua balok, dan terkadang masing-masing tiga balok, pada saat membuat jembatan, diletakkan di atas satu sama lain dan kemudian saling disambung dengan pasak dan sekrup. Sejauh mana penampang tersebut akan mencapai kapasitas menahan beban dari penampang penuh yang sesuai bergantung pada efisiensi otak, tingkat kelembapan bahan, dan kualitas pengerjaan. Hal ini tidak akan pernah terjadi sepenuhnya. Menurut standar DIN, momen penahan untuk dua balok adalah W=0,85 bh__2_/6_, dan untuk tiga balok adalah W=0,7 bh__2_/6._ Untuk jembatan, ini adalah koefisien dikurangi menjadi 0,8, masing-masing 0,6. Saat menghitung defleksi, asumsikan momen inersia dua balok adalah I=0,6 bh__3_/12_, dan untuk tiga balok I=0,3 bh__3_/12_. kencangkan.
Gambar 1: Sebuah balok yang dihubungkan dengan balok-balok, digunakan sebagai substruktur pada konstruksi mezzanine.
Untuk otak pertukangan persegi panjang yang selalu terbuat dari kayu ek, kedalaman sayatan yang paling sesuai adalah 1/8 hingga 1/10 tinggi masing-masing balok; serat tali pusat dan serat balok harus memanjang searah.
Untuk mencegah pembengkokan ke bawah, balok yang ada otaknya diberi overhang atau panah ke arah tengah bentang sebelum perakitan akhir. Balok-balok tersebut dihubungkan satu sama lain dengan sekrup, dan pembuatan alur pada soket dilakukan dalam satu tahap kerja dengan mesin alur rantai. Pada gambar. 1 menunjukkan balok dengan gerigi yang digunakan untuk substruktur pada konstruksi mezanin. Balok dengan bresing dibuat sampai rentang 15 m.
Balok dengan otak sebaiknya hanya digunakan secara khusus, karena semua jenis, selain daya dukung beban yang relatif rendah, memerlukan banyak pekerjaan dan konsumsi material yang besar. Deformasi yang disebabkan oleh beban harus sekecil mungkin.
2. Gantungan, penyangga dan gantungan penyangga
Dalam hal penampang normal balok tidak mencukupi, dan terdapat cukup ruang pada bidangnya di sisi bawah atau atas (misalnya pada kursi atap, jembatan, perancah, dll), ada kemungkinan untuk memasang gantungan, atau. penopang atau kombinasi gantungan dan penopang. Mengingat banyaknya titik di mana penangguhan atau penopang dilakukan, terdapat gantungan sederhana dan ganda, atau penopang_sederhana dan penopang ganda. Saat menghitung gantungan sederhana (gbr. 2), dianggap bahwa kolom atau vertikal dan kedua gunting ditempatkan pada setengah bentang dan dipindahkan ke bantalan sebesar setengah beban yang, jika didistribusikan secara merata, bekerja pada ketegangan horizontal._ Dalam gambar. 3 menunjukkan hubungan antara vertikal dan tegangan. Pada gambar. 4 menunjukkan gantungan ganda yang melambangkan struktur penyangga atap (separuh kiri: atap dengan rangka, separuh kanan: atap dengan cornice).
Gambar 2–5: Gantungan sederhana dan ganda, sambungan vertikal dan tegangan serta simpul purlin, kolom dan palang.
Tongkat horizontal antara dua garis vertikal disebut salib. Pada gambar. 5 menunjukkan titik pertemuan palang, kolom, dan palang; jika terjadi beban berat, lembaran nodal ditempatkan. Pada tumpuan, struktur pendukung terletak di bawah balok yang ditopang pada satu titik (gbr. 6) atau pada dua titik (gbr. 7). Dalam hal ini komponen horizontal (gaya dorong) harus diterima oleh tumpuan. Untuk menambah tegangan, alternator pada gambar 7 dihubungkan dengan mur dan baut. Gambar 8 memperlihatkan gantungan penyangga yang merupakan kombinasi antara gantungan dan penyangga. Agar dapat melakukan pemotongan tanpa melanjutkan, tegangannya harus berlipat ganda.
Gambar 6–8: Penyangga satu dan dua titik serta gantungan penyangga.
3. Pengikat penuh
Pengencang balok
Balok padat, yang dimodelkan menurut struktur baja penampang I, tampak dalam bentuk balok yang disambung dengan otak, direkatkan atau dipernis dengan paku. Batas atas rentangnya adalah 15 m. Dalam hal tinggi struktur, serupa dengan struktur baja, harus berada pada kisaran 1/8 hingga 1/12. Bentuk rusuk yang paling sederhana diwakili oleh talpa yang ditempatkan secara vertikal, dihubungkan dengan baut dan sekrup dengan sabuk (gbr. 9). Pengakuan vertikal, yang terbuat dari potongan kayu dan ditempatkan di antara sabuk, harus dihindari untuk penyangga ini, karena jika kayu menyusut, hal tersebut akan mencegah berkurangnya ketinggian, dan dapat menyebabkan robeknya tulang rusuk.
Gambar 9: Bentuk rusuk paling sederhana dari dasi balok padat.
Pada gambar. 10 menunjukkan bentang balok sederhana 14,04 m. Komponen pada rusuknya dilapisi dengan potongan kayu lapis yang direkatkan. Tulang rusuk diamankan dengan pengaku yang terbuat dari balok tergores agar tidak menggembung. Tekanan yang diperlukan saat menempelkan elemen disediakan oleh sekrup yang masih tertinggal di struktur setelah lem mengeras demi keamanan. Tulang rusuk terdiri dari dua lapis papan, tebal 24-40 mm, yang disilangkan dan dipaku satu sama lain. Untuk membuat sambungan dengan sebagian besar elemen, digunakan pasak dan sekrup, atau paku. Jika sabuk terdiri dari beberapa papan, perpindahannya ke arah rusuk bertambah jika papan dijauhkan dari rusuk. Sabuk yang dikompresi harus diuji tekuknya. Pada gambar. 11 salah satu contoh menurut standar Rusia ditampilkan.
Gambar 10: Balok bentang sederhana 14,04 m.
Gambar 11: Contoh pengikat balok menurut standar Rusia.
Kekakuan yang lebih rendah ditunjukkan oleh penopang berongga (gbr. 12). Sabuk atas dan bawah masing-masing membentuk satu balok tergores, yang dapat dengan mudah diberi overhang yang diperlukan. Berguna untuk memasang elemen tekan miring di dekat tempat tidur, yang bertumpu pada sabuk bawah dan atas dengan takik; itu meningkatkan kekakuan balok, meski tidak banyak.
Gambar 12: Dukungan berongga.
Pengikat lengkung
Pada gambar. 13 yang ditampilkan adalah pengikat gudang penyimpanan garam di Belanda. Rentangnya adalah 54 m, jarak pengikatnya adalah 5,4 m. Pratekan yang dicapai dengan menekuk papan yang direkatkan tidak mempunyai pengaruh yang nyata terhadap daya dukung struktur. Mengurangi momen inersia dan momen hambatan pada bagian yang direkatkan tidak diperlukan.
Gambar 13: Pengikat lengkung untuk gudang penyimpanan garam di Belanda.
Pada gambar. 14 menunjukkan penyangga rangka ringan dengan tiga sambungan yang dibuat dengan cara direkatkan. Tulang rusuknya terbuat dari panel dengan lebar 18 cm sampai 20 cm, tebal 5 cm, yang setelah dikeringkan, direkatkan satu sama lain dan pada sabuk bawah dan atas dengan lem kaurit dengan aditif pengerasan dingin berwarna kuning.
Gambar 14: Penyangga rangka ringan dengan sambungan tiga yang dibuat dengan cara direkatkan.
Pengencang lengkung berpaku, yang rusuknya terdiri dari dua lapis papan bersilangan tegak lurus, di mana beberapa papan vertikal ditempatkan sesuai bentuk lengkungan dipaku sebagai ikat pinggang, sangat ekonomis. Ada kemungkinan untuk menggunakan kayu yang relatif lemah dan pendek bahkan untuk bentang yang paling besar.
4. Pengencang kisi
Konstruksi kisi kayu modern sebagian besar dibandingkan dengan konstruksi baja dalam hal bentuk dan sistem, meskipun tidak selalu rasional untuk konstruksi kayu. Konstruksi kayu dirancang sedemikian rupa sehingga gaya yang terjadi pada sambungan samping sesedikit mungkin. Tegangan sekunder tidak begitu penting dalam struktur baja. Batang yang didominasi oleh pulau-pulau kecil seringkali tidak perlu disambungkan secara terpusat, terutama jika penyederhanaan konstruktif dapat dicapai. Konstruksi kisi lebih ekonomis daripada penyangga penuh, jika ketinggian strukturnya cukup. Namun, mereka menempatkan tukang kayu dan material di depan tugas-tugas yang lebih sulit.
Pita bawah pengencang balok sebagian besar bersifat horizontal, yaitu pada saat menjahit, mendapat overhang tertentu, yang diukur sedemikian rupa sehingga tidak bengkok ke bawah saat beban penuh. Nilai overhang tergantung pada sarana eksternal, kelembaban bangunan dan ketinggian statis pengencang. Lebih baik memberikan overhang yang sedikit lebih besar daripada terlalu sedikit. Sabuk atas sebagian besar memanjang sejajar dengan penutup atap.
Dalam kasus kemiringan yang terlalu kecil (di bawah 6%) terdapat bahaya bahwa, dengan tinggi struktur yang kecil dan simpul luluh, akan terjadi jatuhan yang berlawanan di dekat bantalan dengan konsekuensi yang buruk. Kemiringan batang efektif statis sabuk atas pada alas tidak boleh kurang dari 1:3.
Tanda kurung paralel
Howe yang terkenal masih diterapkan sampai sekarang (gbr. 15). Diagonalnya ditempatkan sedemikian rupa sehingga menerima tekanan pada beban penuh, sedangkan vertikalnya dikencangkan. Yang vertikal adalah batang baja berpenampang lingkaran dengan mur di kedua sisinya (gbr. 15, kanan). Jika braket bengkok ke bawah karena penyusutan kayu atau konstruksi yang salah, mur dapat dikencangkan setelahnya. Untuk bentang yang lebih kecil atau beban yang lebih sedikit, vertikal juga dapat dibuat dengan menggunakan tang (gbr. 15, kiri). Ketinggian konstruksi yang direkomendasikan, serupa dengan penyangga penuh, adalah antara 1/8 hingga 1/12; untuk bentang lebih besar dan beban lebih berat, diambil hingga 1/6.
Gambar 15: Sinar paralel Howe.
Pengencang atap kawat tunggal
Pada gambar. 16 dan 17 sistem pengikat kawat tunggal untuk bentang kecil dan menengah serta untuk beban ringan ditampilkan.
Gambar 16–20: Sistem pengikat atap satu pipa dan segitiga.
Gambar 21: Detail pengikat kisi.
Pengencang segitiga
Pengencang segitiga (gbr. 18 hingga 22) untuk bentang kecil dan menengah mewakili pengencang konstruksi kayu yang paling ekonomis dan tersebar luas. Gaya sabuk terbesar tidak terjadi pada bagian tengah bentang, melainkan pada tumpuan. Karena batang diisi, bahkan dengan beban asimetris, hanya tegangan yang terjadi, yaitu tekanan, tanpa tegangan bolak-balik, hal ini sangat menyederhanakan pembuatan simpul, terutama pada konstruksi kayu. Pada gambar. 22 menunjukkan pengikat balai kota di Holzminden. Untuk bentang yang lebih besar, dibuat pengencang segitiga dengan atap yang ditinggikan (gbr. 23).
Gambar 22 dan 23: Pengikat segitiga untuk balai kota dan pengikat dengan atap terangkat.
Pengencang loteng
Pengencang loteng (gbr. 24 hingga 26) untuk bentang dari 15 m hingga 35 m terbukti sangat ekonomis. Untuk ketinggian sistem, direkomendasikan rentang 1/8 hingga 1/6. Untuk pelapisnya, berikut ini dipertimbangkan: lembaran serat asbes bergelombang, serta kertas atap. Setidaknya 6% harus diadopsi untuk kemiringan bagian atap yang agak miring. Pada gambar. 26 menunjukkan jalur sistem pengikat untuk pabrik kerja München-Ost, bersama dengan beberapa node penting lainnya - sistem Kübler. Rentangnya adalah 26,5 m, dan jarak pengikatnya adalah 7 m.
Gambar 24 dan 25: Pengencang loteng.
Gambar 26: Garis sistem dan simpul mansard tie untuk pabrik Munich-Ost.
Pengencang parabola dan busur
Untuk atap dengan berat sendiri yang besar dan kemiringan yang kecil, yaitu area kecil yang terkena angin dengan beban salju yang kira-kira merata, adalah rasional untuk menyesuaikan bentuk pengencang ke garis penyangga. Batang pengisi ikatan parabola tidak menerima gaya apapun ketika beban didistribusikan secara merata. Tugas mereka adalah menerima ketidakrataan acak dalam beban dan mencegah tekuk sabuk atas pada bidang pengencang. Batang pengisi harus diikat agar dapat menahan tegangan dan tekanan. Tepi atas dibentuk menjadi lengkungan dengan cara digergaji (gbr. 27). Pada gambar. 28 menunjukkan garis sistem dan tiga node pengikat karakteristik.
Gambar 27: Pengikat parabola dengan tepi atas melengkung.
Gambar 28: Garis sistem dan node pengikat karakteristik.
Jika, dalam kasus bentang yang sangat besar, hanya penyangga penutup atap yang digunakan sebagai penyangga kisi (gbr. 29), maka korset bawah yang menerima tekanan harus ditopang pada cornice dengan tiang. Karena kemiringan yang bervariasi untuk menutupi atap, karton yang dinetterisasi menjadi pertimbangan. Ada kemungkinan untuk menciptakan kemiringan atap yang rata, baik dengan kasau yang ditinggikan dan bertumpu di atas atap dan bubungan, atau dengan dinding atap, yaitu dengan memasang atap pelana dengan kemiringan yang selembut mungkin.
Pengencang bersendi dua dan bersendi tiga
Rangka bersendi dua disajikan pada gambar. 30 dan 31. Membuat simpul kaku di sudut menimbulkan kesulitan tertentu, yang dapat dengan mudah diatasi dengan menggunakan pelat simpul yang direkatkan dengan resin buatan. Tegangan bolak-balik terjadi pada batang pengisi, membuat simpul tidak nyaman untuk dibuat. Pada gambar. 32 menunjukkan kerangka kisi dengan dua sambungan untuk satu tempat penampungan perahu (jarak pengikatnya adalah 5,6 m). Pada gambar. 33 pengikat tiga sambungan disajikan. Sambungan yang sebenarnya sebagian besar tidak mungkin dilakukan; hanya sedikit mobilitas yang cukup. Untuk bentang yang besar dan terbesar, terutama digunakan pengencang bersendi tiga, karena pengencang tersebut ekonomis untuk tujuan ini dan dapat diproses dengan baik secara teknis.
Gambar 29 dan 30: Penyangga kisi-kisi untuk penutup atap dan rangka dua sambungan.
Gambar 31 dan 33: Bingkai bersendi dua dan pengikat bersendi tiga.
Gambar 32: Rangka kisi sambungan ganda untuk tempat berlindung perahu.
Aula multi-kapal
Pada gambar. 34, 35 dan 36 ditampilkan sebagai jenis aula multi-nave yang praktis. Pada gambar. 36 adalah pengikat aula upacara perkumpulan penyanyi di Wina. Untuk membuat sambungan, digunakan manik-manik berbentuk cincin.
Gambar 34 dan 35: Jenis ruang multi-nave yang praktis.
Gambar 36: Pengikat aula upacara perkumpulan penyanyi di Wina.
5. Menara, perancah dan tribun
Kayu sebagai bahan bangunan menjadi pertimbangan dalam pembangunan menara observasi dan menara luar, menara gereja, serta menara pabrik industri. Stabilitas bangunan permanen sebagian besar dicapai dengan menjepit kolom ke dalam pondasi. Benda-benda yang dimaksudkan untuk keperluan sementara sering kali diamankan dengan cara diikat dengan tali baja yang direntangkan setidaknya ke tiga arah. Basisnya sebagian besar berbentuk persegi atau persegi panjang. Basis segitiga pada akhirnya bisa menjadi ekonomis. Perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa tidak ada air atau kotoran yang terkumpul di titik-titik menara yang tidak dilapisi dan udara dapat bersirkulasi ke seluruh bagian. Untuk benda permanen, hanya kayu yang diresapi yang boleh digunakan. Impregnasi sepenuhnya mencapai tujuannya hanya jika dilakukan setelah bahan dipotong, tetapi sebelum pemasangan. Disarankan menggunakan kayu bulat untuk kolomnya, meskipun penyambungannya lebih sulit.
Gambar 37: Tribun kayu di Leipzig.
Selain itu, kayu juga bermanfaat untuk konstruksi scaffolding dan tribun. Pada gambar. 37 menunjukkan satu tribun di Leipzig. Untuk pengobatan luar, digunakan otak aligator cincin bergigi. Jika tribun tersebut hanya berfungsi untuk tujuan sementara, maka tribun tersebut tidak akan dilindungi. Namun, kehati-hatian harus diberikan untuk memastikan bahwa desain dilakukan dengan sangat hati-hati dan, pertama-tama, pengaku memanjang dan melintang yang diperlukan dipasang. Agar material dapat digunakan kembali setelah dibongkar, simpul-simpulnya harus dibuat sedemikian rupa sehingga kerusakannya sekecil mungkin.
6. Jembatan
Untuk pembangunan jembatan, kayu, selain batu, sebelumnya memegang peranan penting. Mengenai daya tahan suatu benda, hubungan telah berubah secara signifikan. Karena peningkatan tekanan gandar dan beban dinamis yang konstan, bidang konstruksi ini hampir hilang seluruhnya dari struktur kayu. Jembatan kayu tidak digunakan saat ini, namun teks berikut akan menjelaskan bagaimana jembatan tersebut dibangun dan digunakan di masa lalu.
Untuk jembatan hanya boleh digunakan kayu mutu kelas II atau I; pada saat pemasangan, kayu minimal harus setengah kering, dan harus dipasang sedemikian rupa agar dapat semakin kering. Untuk tujuan ini, impregnasi dan lapisan pelindung, yang dalam hal ini harus diterapkan setelah pemrosesan dan sebelum pemasangan, saja tidak cukup.
Sambungan paku diperbolehkan untuk jembatan jika kelembapan dapat dicegah agar tidak masuk ke sela-sela elemen kayu yang disambung dengan paku, jika dengan demikian paku dapat terlindung dari kerusakan akibat karat. Sambungan yang direkatkan hanya diperbolehkan jika digunakan perekat yang terbuat dari resin buatan, yang benar-benar tahan terhadap kelembapan.
Gambar 38: Penampang papan perkerasan jembatan sementara di atas Weser di Höxter.
Untuk jembatan sementara, sebagian besar digunakan sistem struktur gabungan, penyangga utama menggunakan profil baja I, sedangkan bagian mesin atas dan bawah lainnya terbuat dari kayu. Pada gambar. 38 menunjukkan penampang trotoar jembatan sementara di atas Weser di Höxter. Jembatan bisa tanpa balok memanjang, dan terkadang tanpa balok melintang, tergantung pada jenis jembatan dan tujuannya. Dalam hal ini, perkerasan bertumpu langsung pada penyangga utama. Banyak dari jembatan ini dirancang untuk lalu lintas pejalan kaki. Pada gambar. 39 jembatan pelindung di bawah kereta gantung ditampilkan.
Gambar39: Jembatan pelindung di bawah kereta gantung.
Topik terkait
Lihat lebih lanjut tentang materi di halaman Bahan, dan tentang cara kerja perusahaan di halaman Produksi. Untuk penggunaan kayu pada bengkel tukang kayu, lihat jendela kayu dan jendela kayu-aluminium.