Trasporto strutture in legno

Per carichi e luci superiori si ottengono mediante calcolo sezioni di trave difficilmente ottenibili nelle lunghezze richieste. In questi casi è necessario passare a costruzioni complesse. Le costruzioni descritte sotto 1 e 2 sono interamente artigianali. In questo caso, l’uso di moderni mezzi di connessione è abbastanza appropriato.

1. Trave collegata da travi

Due travi ciascuna, e talvolta tre travi ciascuna, quando si realizzano ponti, vengono poste una sopra l’altra e poi collegate tra loro con tasselli e viti. La misura in cui una tale sezione trasversale raggiungerà la capacità portante di una corrispondente sezione trasversale intera dipende dall’efficienza del cervello, dal grado di umidità del materiale e dalla qualità della lavorazione. Questo non sarà mai completamente il caso. Secondo la norma DIN, il momento resistente per due travi è W=0,85 bh__2_/6_, e per tre travi è W=0,7 bh__2_/6._ Per i ponti, questi i coefficienti sono ridotti a 0,8, rispettivamente 0,6. Quando si calcola la deflessione, si presuppone che il momento d’inerzia per due travi sia I=0,6 bh__3_/12_ e per tre travi I=0,3 bh__3_/12_. stringere.

Immagine 1: Una trave collegata da travi, utilizzata come sottostruttura in una costruzione a soppalco.

Per le teste di carpenteria rettangolari sempre in legno di quercia, la profondità di incisione più adatta è compresa tra 1/8 e 1/10 altezza delle singole travi; le fibre della corda e le fibre delle travi devono estendersi nella stessa direzione.

Per evitare flessioni verso il basso, le travi con le teste vengono dotate di uno sbalzo o freccia verso la metà della campata prima del montaggio finale. Le travi sono collegate tra loro con viti, e la scanalatura delle prese viene eseguita in una fase di lavoro con una scanalatrice a catena. Nella fig. 1 mostra una trave con tasselli utilizzata per la sottostruttura nella costruzione del soppalco. Le travi con controventi sono composte fino alla gamma 15 m.

Le travi con cervello dovrebbero essere utilizzate solo eccezionalmente, poiché tutte le tipologie, oltre ad una capacità di carico relativamente bassa, richiedono molto lavoro e un grande consumo di materiali. È importante che le deformazioni causate dal carico siano quanto più ridotte possibile.

2. Gancio, supporto e gancio supportato

Nel caso in cui la sezione trasversale normale della trave sia insufficiente e ci sia spazio sufficiente nel suo piano sul lato inferiore o superiore (ad esempio su sedie da tetto, ponti, impalcature, ecc.), c’è la possibilità di posizionare un gancio, o. supporto o combinazione di penditura e supporto. Considerando il numero di punti in cui viene effettuata la sospensione o l’appoggio, si hanno pendini semplici e doppi, oppure appoggi semplici e doppi. Nel calcolo di un pendino semplice (fig. 2), si considera che la colonna o la verticale ed entrambe le cesoie sono poste su metà della campata e vengono trasferite agli appoggi per metà del carico che, come uniformemente distribuito, agisce sulla tensione orizzontale. In fig. 3 mostra la connessione tra verticale e tensione. Nella fig. 4 mostra un doppio pendino che rappresenta la struttura portante del tetto (metà sinistra: tetto con capriate, metà destra: tetto con cornicioni).

Figure 2–5: Pendina semplice e doppia, connessione di verticali e tensione e nodo di arcareccio, colonna e traversa.

Il bastone orizzontale tra due verticali è chiamato crocifisso. In fig. 5 mostra il nodo dove si incontrano traversa, colonna e traversa; in caso di carichi pesanti viene posta una lamiera nodale. Sul supporto, la struttura portante si trova sotto la trave che è supportata in un punto (fig. 6) o due punti (fig. 7). In questo caso la componente orizzontale (la spinta) deve essere ricevuta dal supporto. Per aumentare la tensione, l’alternatore nella foto 7 è collegato ad esso con dadi e bulloni. L’immagine 8 mostra un gancio supportato, che rappresenta una combinazione tra un gancio e un supporto. Per poter eseguire i tagli senza proseguire la tensione deve essere doppia.

Immagini 6–8: Supporto a uno e due punti e gancio supportato.

3. Raccoglitori completi

Elementi di fissaggio per travi

Le travi massicce, modellate sulle sezioni a I delle strutture in acciaio, appaiono sotto forma di travi unite con cervelli, incollate o verniciate con chiodi. Il limite superiore dell’intervallo è 15 m. In termini di altezza strutturale, simile alle strutture in acciaio, dovrebbe essere compreso tra 1/8 e 1/12. La forma più semplice della costola è rappresentata da una talpa posta verticalmente, collegata da bulloni e viti con cinghie (fig. 9). Per questi supporti sono da evitare i montanti verticali di irrigidimento, realizzati con legno di scarto e posti tra le cinghie, perché quando il legno si restringe, impediscono la riduzione dell’altezza e possono portare allo strappo della nervatura.

Immagine 9: La forma della nervatura più semplice di un tirante per trave solido.

Nella fig. 10 mostra una trave semplice di campata 14,04 m. I componenti sulle nervature sono ricoperti con pezzi di compensato incollati. Le nervature sono fissate con rinforzi costituiti da travi raschiate contro il rigonfiamento. La pressione necessaria durante l’incollaggio degli elementi è fornita dalle viti che rimangono nella struttura dopo che la colla si è indurita per sicurezza. La nervatura è composta da due strati di tavole, spessore 24-40 mm, che vengono incrociati e inchiodati tra loro. Per effettuare una connessione con la maggior parte degli elementi, vengono utilizzati tasselli e viti o chiodi. Nel caso i nastri siano composti da più tavole, il loro spostamento verso la nervatura aumenta se le tavole sono più lontane dalla nervatura. La cinghia compressa deve essere sottoposta a prova di deformazione. Nella fig. 11 viene mostrato un esempio secondo gli standard russi.

Figura 10: Trave semplice di campata 14,04 m.

Immagine 11: Esempio di legante per travi secondo gli standard russi.

La rigidità inferiore è mostrata dai supporti cavi (fig. 12). Il nastro superiore e quello inferiore formano ciascuno una trave raschiata, alla quale è possibile dotare facilmente la necessaria sporgenza. È utile installare in prossimità del letto un elemento pressato inclinato, che va in appoggio sulla cinghia inferiore e superiore mediante una tacca; aumenta la rigidezza della trave, anche se non di molto.

Immagine 12: Supporto cavo.

Raccoglitori per arco

Nella fig. 13 mostrato è un raccoglitore per un magazzino di stoccaggio del sale nei Paesi Bassi. La campata è 54 m, la distanza del dispositivo di fissaggio è 5,4 m. La precompressione ottenuta piegando le tavole incollate non ha alcun effetto apprezzabile sulla capacità portante della struttura. Non è necessario ridurre il momento di inerzia e il momento di resistenza per le sezioni incollate.

Immagine 13: Raccoglitore ad arco per un magazzino di stoccaggio del sale nei Paesi Bassi.

Nella fig. 14 mostra un leggero supporto a telaio a tre snodi realizzato mediante incollaggio. La nervatura è composta da pannelli di larghezza da 18 cm a 20 cm, spessore di 5 cm, che, dopo l’essiccazione, vengono incollati tra loro e sul nastro inferiore e superiore con colla kaurit con additivo giallo indurente a freddo.

Immagine 14: Supporto telaio leggero a tre snodi realizzato mediante incollaggio.

Le chiusure ad arco rivettate, la cui nervatura è costituita da due strati di assi incrociate ad angolo retto, alle quali vengono inchiodate come cinture diverse assi verticali posizionate secondo la forma dell’arco, sono molto economiche. Esiste la possibilità di utilizzare legname relativamente debole e corto anche per le campate più grandi.

4. Elementi di fissaggio a traliccio

Le moderne costruzioni a traliccio in legno sono per lo più paragonate alle costruzioni in acciaio in termini di forme e sistemi, sebbene non siano sempre razionali per le costruzioni in legno. Le costruzioni in legno sono progettate in modo che nei collegamenti laterali si eserciti la minima forza possibile. Le tensioni secondarie non hanno l’importanza che hanno nelle strutture in acciaio. Le aste dominate da isole minori spesso non necessitano di essere collegate centralmente, soprattutto se si ottengono semplificazioni costruttive. Le costruzioni a traliccio sono più economiche dei supporti completi, se l’altezza strutturale è sufficiente. Ma mettono il falegname e il materiale davanti a compiti più difficili.

La fascia inferiore degli elementi di fissaggio delle travi è per lo più orizzontale, cioè durante la confezione ottiene una certa sporgenza, che viene misurata in modo tale che non si pieghi verso il basso sotto pieno carico. Il valore dello sbalzo dipende dai mezzi esterni, dall’umidità dell’edificio e dall’altezza statica degli elementi di fissaggio. È meglio dare una sporgenza leggermente maggiore che troppo piccola. La cintura superiore si estende per lo più parallelamente alla copertura del tetto.

In caso di pendenza troppo piccola (inferiore a 6%) c’è il pericolo che, con un’altezza strutturale piccola e nodi cedevoli, si creino cadute opposte in prossimità dell’appoggio con le sue cattive conseguenze. La pendenza dell’asta staticamente efficace della cinghia superiore sul letto non deve essere inferiore a 1:3.

Parentesi parallele

Il famoso Howe's è applicato ancora oggi (fig. 15). Le diagonali sono posizionate in modo da ricevere pressione a pieno carico, mentre le verticali sono in tensione. I verticali sono aste di acciaio a sezione circolare con dadi su entrambi i lati (fig. 15, a destra). Nel caso in cui la staffa si pieghi verso il basso a causa del restringimento del legno o di una costruzione errata, i dadi possono essere serrati successivamente. Per campate più piccole o con carico minore è possibile realizzare anche le verticali sotto forma di pinze (fig. 15, a sinistra). Si consiglia che l’altezza di costruzione, analogamente ai supporti completi, sia compresa tra 1/8 e 1/12; per campate più grandi e carichi più pesanti, viene preso fino a 1/6.

Figura 15: trave parallela di Howe.

Fissaggi per tetto a filo singolo

Nella fig. Sono mostrati i sistemi di tiranti a filo singolo 16 e 17 per campate piccole e medie e per carichi leggeri.

Immagini 16–20: Sistemi di ancoraggio per tetto monotubo e triangolari.

Immagine 21: Dettagli del raccoglitore a traliccio.

Chiusure triangolari

(fig. da 18 a 22) per campate piccole e medie rappresentano gli elementi di fissaggio per costruzioni in legno più economici e diffusi. Le forze di cinghia maggiori non si verificano al centro della campata, ma sui supporti. Poiché le aste vengono riempite, anche con un carico asimmetrico, si verifica solo tensione, cioè pressione, senza tensioni alternate, ciò semplifica notevolmente la realizzazione dei nodi, soprattutto nelle costruzioni in legno. Nella fig. 22 mostra il raccoglitore del municipio di Holzminden. Nel caso di campate maggiori si realizzano fissaggi triangolari con grondaia rialzata (fig. 23).

Immagini 22 e 23: Raccoglitore triangolare per il municipio e raccoglitore con grondaia rialzata.

Elementi di fissaggio per mansarda

(fig. da 24 a 26) per campate da 15 m a 35 m si sono rivelati molto economici. Per le altezze del sistema, si consigliano gli intervalli da 1/8 a 1/6. Per la copertura si considerano: lastre ondulate di fibre di amianto, nonché carte per coperture. Per la pendenza della parte leggermente inclinata del tetto si dovrebbe adottare almeno 6%. Nella fig. 26 mostra la linea di sistemi di legatura per gli impianti di lavorazione di München-Ost, insieme a diversi nodi più importanti: il sistema Kübler. La campata è 26,5 m e la distanza del dispositivo di fissaggio è 7 m.

Immagini 24 e 25: Elementi di fissaggio per mansarda.

Figura 26: Linea di sistema e nodi del tirante mansardato per lo stabilimento di Monaco-Ost.

Elementi di fissaggio parabolici e ad arco

Per tetti con un peso proprio elevato e una pendenza ridotta, ovvero piccole aree esposte al vento con un carico di neve distribuito approssimativamente uniformemente, è razionale adattare la forma degli elementi di fissaggio alla linea di supporto. Le aste di riempimento dei tiranti parabolici non ricevono alcuna forza quando il carico è distribuito uniformemente. Il loro compito è quello di ricevere irregolarità casuali nel carico e di evitare che la cinghia superiore si pieghi nel piano degli elementi di fissaggio. Le aste di riempimento devono essere legate in modo che possano sopportare tensione e pressione. Il bordo superiore viene sagomato ad arco mediante segatura (fig. 27). Nella fig. 28 mostra la linea di sistema e tre nodi leganti caratteristici.

Immagine 27: Chiusura parabolica con bordo superiore arcuato.

Figura 28: Linea di sistema e nodi leganti caratteristici.

Se, nel caso di luci molto grandi, si utilizza come supporto traliccio solo il supporto della copertura del tetto (fig. 29), allora la cintura inferiore, che riceve pressione, deve essere sostenuta sui cornicioni con montanti. A causa della pendenza variabile per la copertura del tetto, viene preso in considerazione il cartone non terrazzato. Esiste la possibilità di creare una pendenza uniforme del tetto, sia con travi rialzate che poggiano sopra la grondaia e il colmo, sia con un muro di grondaia, cioè installando un tetto a due falde con una pendenza quanto più dolce possibile.

Elementi di fissaggio a due e tre snodi

I telai a due giunti sono presentati in fig. 30 e 31. La realizzazione di nodi rigidi agli angoli crea alcune difficoltà, che possono essere facilmente superate utilizzando piastre nodo incollate con resina artificiale. Nelle aste di riempimento si verificano tensioni alternate, che rendono i nodi scomodi da costruire. Nella fig. 32 mostra un telaio a traliccio a due giunture per un riparo per barche (la distanza dei tiranti è 5,6 m). Nella fig. Viene presentato il raccoglitore a tre snodi 33. Le vere articolazioni sono per lo più fuori discussione; è sufficiente solo una certa mobilità. Per campate grandi e grandi vengono utilizzati principalmente collegamenti a tre snodi, perché sono economici per questo scopo e possono essere lavorati tecnicamente bene.

Immagini 29 e 30: Supporto reticolare per copertura tetto e telaio a due snodi.

Immagini 31 e 33: cornice a due snodi e raccoglitore a tre snodi.

Immagine 32: Telaio a traliccio a doppia giunzione per ricovero barche.

Sale multinave

Nella fig. 34, 35 ​​​​e 36 sono mostrati come tipologie pratiche di sale a più navate. Nella fig. 36 si presenta come un raccoglitore della sala cerimoniale della società di canto di Vienna. Per realizzare connessioni sono state utilizzate perline a forma di anello.

Immagini 34 e 35: Tipi pratici di sale a più navate.

Immagine 36: Raccoglitore della sala cerimoniale della Società di Canto di Vienna.

5. Torri, ponteggi e tribune

Il legno come materiale da costruzione viene preso in considerazione per la costruzione di torri per osservatori e belvedere, campanili di chiese, nonché torri per impianti industriali. La stabilità degli edifici permanenti si ottiene principalmente fissando le colonne alle fondazioni. Gli oggetti destinati a scopi temporanei vengono spesso assicurati mediante legatura con funi d’acciaio tese in almeno tre direzioni. La base è per lo più quadrata o rettangolare. Le fondazioni triangolari possono eventualmente essere economiche. Particolare attenzione dovrà essere posta affinché nei nodi delle torri prive di rivestimento non si raccolgano acqua o sporco e che l’aria possa circolare attorno a tutte le parti. Per gli oggetti permanenti è necessario utilizzare solo legno impregnato. L’impregnazione raggiunge pienamente il suo scopo solo se viene eseguita dopo il taglio del materiale, ma prima dell’assemblaggio. Si consiglia di utilizzare legname tondo per le colonne, nonostante il collegamento sia più difficile.

Immagine 37: Tribuna di legno a Lipsia.

Inoltre il legname viene utilmente utilizzato per la costruzione di impalcature e tribune. Nella fig. 37 mostra una tribuna a Lipsia. Per i mezzi esterni sono stati utilizzati cervelli di alligatore ad anello dentato. Se le tribune hanno una funzione solo temporanea, non vengono mai coperte. Bisogna però prestare attenzione affinché la progettazione venga eseguita con la massima cura e che, innanzitutto, vengano posizionati i necessari irrigidimenti longitudinali e trasversali. Affinché il materiale possa essere riutilizzato dopo lo smantellamento, i nodi dovrebbero essere costruiti in modo che il danno sia il più piccolo possibile.

6. Ponti

Per la costruzione dei ponti, in passato, oltre alla pietra, il legno svolgeva un ruolo importante. Per quanto riguarda la durabilità dell’oggetto, i rapporti sono cambiati in modo significativo. A causa del costante aumento della pressione sugli assi e dei carichi dinamici, questo campo di costruzione è quasi completamente perso per le strutture in legno. I ponti di legno non sono in uso oggi, ma il testo seguente descriverà come venivano costruiti e utilizzati in passato.

Per i ponti può essere utilizzato solo legname di qualità di classe II o I; durante la posa il legno deve essere almeno semisecco e va posato in modo che possa asciugarsi ulteriormente. A questo scopo i rivestimenti impregnanti e protettivi, che in questo caso devono essere applicati dopo la lavorazione e prima del montaggio, da soli non sono sufficienti.

I collegamenti con chiodi sono ammessi per i ponti se si può impedire all’umidità di penetrare tra gli elementi in legno uniti da chiodi se in questo modo si possono proteggere i chiodi da rotture dovute alla ruggine. I collegamenti incollati sono consentiti solo se viene utilizzata una colla di resina artificiale, che è completamente resistente all’umidità.

Figura 38: Sezione trasversale del tavolato del ponte temporaneo sul Weser a Höxter.

Per i ponti temporanei sono stati applicati per lo più sistemi strutturali combinati, per i supporti principali dei quali sono stati utilizzati profili a I in acciaio, mentre le altre parti dei macchinari superiore e inferiore erano costituite da legno. Nella fig. 38 mostra una sezione trasversale della pavimentazione del ponte temporaneo sul Weser a Höxter. I ponti possono essere senza travi longitudinali e talvolta senza travi trasversali, a seconda del tipo di ponte e del suo scopo. In tal caso la pavimentazione poggia direttamente sui supporti principali. Molti di questi ponti sono stati progettati per il traffico pedonale. Nella fig. 39 viene mostrato un ponte protettivo sotto una funivia.

Immagine39: Ponte di protezione sotto la funivia.

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