Lielākām slodzēm un laidumiem ar aprēķinu iegūst siju sekcijas, kuras ir grūti iegūt vajadzīgajos garumos. Šādos gadījumos ir jāpāriet uz sarežģītām konstrukcijām. Konstrukcijas, kas aprakstītas sadaļās 1 un 2, ir pilnībā rokdarbi. Tajā pašā laikā modernu savienojošo līdzekļu izmantošana ir diezgan piemērota.
1. Siju savieno ar sijām
Divas sijas vienlaikus, un dažreiz trīs sijas, veidojot tiltus, tiek novietotas viena virs otras un pēc tam savstarpēji savienotas ar dībeļiem un skrūvēm. Cik lielā mērā šāds šķērsgriezums sasniegs atbilstoša pilna šķērsgriezuma nestspēju, ir atkarīgs no smadzeņu darbības efektivitātes, materiāla mitruma pakāpes un darba kvalitātes. Tas nekad nenotiks pilnīgi. Saskaņā ar DIN standartu divu staru pretestības moments ir W=0,85bh__2_/6_, un trim sijām tas ir W=0,7bh__2_/6._ Tiltiem šie koeficienti tiek samazināti līdz0,8, tas ir0,6. Aprēķinot novirzi, pieņem, ka inerces moments diviem stariem ir I=0,6bh__3_/12_, un trim sijām I=0,3bh__3_/12._ Koksnes saraušanās gadījumā skrūves ir jāpievelk atbilstoši.
Attēls 1: sija, kas savienota ar sijām, ko izmanto kā apakškonstrukciju starpstāvu konstrukcijā.
Taisnstūrveida galdnieku iedobēm, kuras vienmēr ir izgatavotas no ozola koka, piemērotākais griešanas dziļums ir1/8uz1/10atsevišķu siju augstums; medulla šķiedrām un siju šķiedrām jāvirzās vienā virzienā.
Lai novērstu noliekšanos uz leju, sijām ar smadzenēm pirms galīgās montāžas tiek dota pārkare vai bultiņa pret laiduma vidu. Sijas ir savienotas viena ar otru ar skrūvēm, un ligzdu rievošana tiek veikta vienā darba fāzē ar ķēdes rievošanas mašīnu. attēlā. 1 parāda siju ar kronšteiniem, ko izmanto starpstāvu konstrukcijā. Sijas ar lencēm ir izgatavotas līdz 15 m diapazonam.
Sijas ar smadzenēm vajadzētu izmantot tikai izņēmuma kārtā, jo visiem veidiem papildus salīdzinoši zemajai nestspējai ir nepieciešams daudz darba un liels materiāla patēriņš. Svarīgi, lai slodzes radītās deformācijas būtu pēc iespējas mazākas.
2. Pakaramais, balsts un atbalstīts pakaramais
Gadījumā, ja parastais sijas šķērsgriezums ir nepietiekams un tās plaknē apakšējā vai augšējā pusē ir pietiekami daudz vietas (piemēram, uz jumta krēsliem, tiltiem, sastatnēm utt.), ir iespēja novietot pakaramo vai. atbalsts vai pakaramā un balsta kombinācija. Ņemot vērā to punktu skaitu, kur tiek veikta piekarināšana vai balsts, ir vienkārši un dubulti pakaramie, vai vienkārši un dubultbalsti. Aprēķinot vienkāršu pakaramo (2 att.), tiek uzskatīts, ka gan koloniski ir_verti novietotas pāri pusei laiduma un tiek pārnestas uz gultņiem ar pusi no slodzes, kas, vienmērīgi sadalot, iedarbojas uz horizontālo spriegojumu. Att. 3 parāda saikni starp vertikāli un spriegojumu. attēlā. 4 parāda dubultu pakaramais, kas attēlo atbalsta jumta konstrukciju (kreisā puse: jumts ar kopnēm, labā puse: jumts ar karnīzēm).
Attēli 2–5: Vienkāršs un dubults pakaramais, vertikālu savienojumu savienojums un virves, kolonnas un šķērsstieņa nostiepums un mezgls.
Horizontālu nūju starp divām vertikālēm sauc par krucifiksu. Attēlā. 5 parāda mezglu, kur satiekas šķērsstienis, kolonna un šķērsstienis; lielu slodžu gadījumā tiek novietota mezgla loksne. Uz balsta nesošā konstrukcija atrodas zem sijas, kas tiek atbalstīta vienā punktā (6 att.) vai divos punktos (7 att.). Šajā gadījumā atbalstam ir jāsaņem horizontālā sastāvdaļa (vilces spēks). Lai palielinātu spriegojumu, attēlā redzamais ģenerators 7 ir savienots ar to ar uzgriežņiem un skrūvēm. Attēlā 8 parādīts atbalstīts pakaramais, kas attēlo pakaramā un balsta kombināciju. Lai griezumus varētu veikt neturpinot, spriedzei jābūt dubultai.
Attēli 6–8: viena un divu punktu atbalsts un atbalstīts pakaramais.
3. Pilnas saistvielas
Siju stiprinājumi
Masīvas sijas, kas veidotas pēc tērauda konstrukciju I-sekcijām, parādās siju veidā, kas savienotas ar stieņiem, līmētas vai lakotas ar naglām. Diapazona augšējā robeža ir 15 m. Konstrukcijas augstuma ziņā, līdzīgi kā tērauda konstrukcijām, tam vajadzētu būt diapazonā no 1/8 līdz 1/12. Vienkāršākā ribas forma ir vertikāli novietota talpa, kas savienota ar skrūvēm un skrūvēm ar jostām (att. 9). Šiem balstiem jāizvairās no stingrības vertikālēm, kas izgatavotas no koka lūžņiem un novietotas starp jostām, jo tās novērš augstuma samazināšanos, kokam saraujoties, un var izraisīt ribu plīsumu.
Attēls 9: vienkāršākā siju rievojuma forma.
attēlā.10parādīts vienkāršs laiduma stars14,04 m. Sastāvdaļas uz ribām ir pārklātas ar līmētiem saplākšņa gabaliem. Ribas ir nostiprinātas ar stingrām, kas izgatavotas no noskrāpētām sijām pret izspiedumu. Nepieciešamo spiedienu, līmējot elementus, nodrošina skrūves, kas pēc līmes sacietēšanas drošības labad vēl paliek konstrukcijā. Riba sastāv no diviem dēļu slāņiem, bieza24-40 mm, kas krustojas un ir pienagloti viens pie otra. Lai izveidotu savienojumu ar lielāko daļu elementu, tiek izmantoti dībeļi un skrūves vai naglas. Ja jostas sastāv no vairākiem dēļiem, to pārvietošanās uz ribu palielinās, ja dēļi atrodas tālāk no ribas. Jāpārbauda saspiestās jostas izliekšanās. attēlā.11parādīts viens piemērs pēc Krievijas standartiem.
Attēls10: Vienkārša laiduma sija14,04 m.
Attēls11: Siju saistvielas piemērs pēc Krievijas standartiem.
Mazāku stingrību parāda dobi balsti (att.12). Augšējā un apakšējā josta veido vienu noskrāpētu siju, kurai var viegli piešķirt nepieciešamo pārkari. Pie gultas ir lietderīgi uzstādīt slīpi presētu elementu, kas ar iecirtumu balstās pret apakšējo un augšējo jostu; tas palielina sijas stingrību, lai gan ne daudz.
Attēls12: Dobs balsts.
Arkas saistvielas
attēlā.13parādīta saistviela sāls uzglabāšanas noliktavai Nīderlandē. Diapazona summas54 m, saistvielas attālums5,4 m. Priekšspriegums, kas tiek panākts, liekot plātnes, kuras tiek līmētas, būtiski neietekmē konstrukcijas nestspēju. Inerces momenta un pretestības momenta samazināšana līmētajām sekcijām nav nepieciešama.
Attēls13: Arku saistviela sāls uzglabāšanas noliktavai Nīderlandē.
attēlā.14parādīts viegls trīssavienojumu rāmja balsts, kas izgatavots līmējot. Ribas sastāv no platuma sloksnēm18 cmuz20 cm, biezums5 cm, kuras pēc žāvēšanas tiek pielīmētas savā starpā un pie apakšējās un augšējās jostas ar kaurit līmi ar dzeltenu auksti cietējošu piedevu.
Attēls14: Viegls trīssavienojumu rāmja balsts, kas izgatavots ar līmēšanas palīdzību.
Ļoti ekonomiski ir kniedēti arkas stiprinājumi, kuru riba sastāv no diviem taisnā leņķī sakrustotu dēļu slāņiem, pie kuriem kā jostas tiek pienagloti vairāki atbilstoši arkas formai izvietoti vertikālie dēļi. Pastāv iespēja izmantot salīdzinoši vājus un īsus kokmateriālus pat lielākajiem laidumiem.
4. Režģu stiprinājumi
Mūsdienu koka režģu konstrukcijas lielākoties tiek salīdzinātas ar tērauda konstrukcijām formu un sistēmu ziņā, lai gan tās ne vienmēr ir racionālas koka konstrukcijām. Koka konstrukcijas veidotas tā, lai sānu savienojumos rastos pēc iespējas mazāks spēks. Sekundārajiem spriegumiem tērauda konstrukcijās nav tik lielas nozīmes. Stieņi, kuros dominē mazākas salas, bieži nav jāsavieno centralizēti, it īpaši, ja tiek panākti konstruktīvi vienkāršojumi. Režģu konstrukcijas ir ekonomiskākas par pilnajiem balstiem, ja ir pietiekams konstrukcijas augstums. Tomēr viņi galdnieku un materiālus nostāda grūtāku uzdevumu priekšā.
Apakšējā josla pārsvarā ir horizontāla, t.i., šūšanas laikā tā iegūst zināmu pārkari, kas tiek mērīta tā, lai pie pilnas slodzes neliecas uz leju. Pārkares vērtība ir atkarīga no ārējiem līdzekļiem, ēkas mitruma un stiprinājumu statiskā augstuma. Labāk ir dot nedaudz lielāku pārkari nekā pārāk maz. Augšējā josta lielākoties stiepjas paralēli jumta segumam.
Pārāk maza slīpuma gadījumā (zem 6%) pastāv risks, ka ar nelielu konstrukcijas augstumu un piekāpīgiem mezgliem gultņa tuvumā tiks izveidoti pretēji kritieni ar tā sliktām sekām. Augšējās jostas statiski efektīvā stieņa slīpums uz gultas nedrīkst būt mazāks par 1:3.
Paralēlās iekavas
Slavenais Howe’s tiek izmantots arī mūsdienās (Zīm.15). Diagonāles ir novietotas tā, lai tās saņemtu spiedienu pie pilnas slodzes, savukārt vertikāles ir nospriegotas. Vertikāles ir apaļa profila tērauda stieņi ar uzgriežņiem abās pusēs (att.15, pa labi). Ja kronšteins noliecas uz leju koka saraušanās vai nepareizas konstrukcijas dēļ, uzgriežņus pēc tam var pievilkt. For smaller spans or with less load, verticals can also be made in the form of pliers (fig.15, pa kreisi). Ieteicamais konstrukcijas augstums ir līdzīgs pilnajiem balstiem1/8uz1/12diapazons; lielākiem laidumiem un smagākām slodzēm, līdz1/6.
Attēls15: Howe paralēlais stars.
Vienvirziena jumta stiprinājumi
attēlā.16un17Tiek parādītas vienas stieples saišu sistēmas maziem un vidējiem laidumiem un nelielām slodzēm.
- Bildes16-20: vienvadu un trīsstūrveida jumta saišu sistēmas.*
Attēls21: Režģa saistvielas detaļas.
Trīsstūrveida saistvielas
Trīsstūrveida stiprinājumi (att.18uz22) for smaller and medium spans represent the most economical and widespread fasteners of wooden constructions. Lielākie jostas spēki rodas nevis laiduma vidū, bet gan pie balstiem. Tā kā stieņi ir pildīti, pat ar asimetrisku slodzi rodas tikai sasprindzinājums, t.i., spiediens, bez mainīgiem spriegumiem, tas ievērojami vienkāršo mezglu izgatavošanu, īpaši koka konstrukcijās. attēlā.22parādīta Holcmindenas rātsnama saistviela. Lielākiem laidumiem tiek izgatavoti trīsstūrveida stiprinājumi ar paaugstinātu dzegas (att.23).
- Bildes22un23: Trīsstūrveida stiprinājums rātsnamam un stiprinājums ar paaugstinātu dzegas.*
Mansarda stiprinājumi
Mansarda stiprinājumi (att.24uz26) diapazoniem15 muz35 mtie izrādījās ļoti ekonomiski. Tie ir ieteicami sistēmas augstumam1/8uz1/6diapazons. Segšanai tiek ņemtas vērā: gofrētas azbesta šķiedru loksnes, kā arī jumta papīri. Nedaudz slīpās jumta daļas slīpumam arī šeit jāpieņem minimums6%. attēlā.26parādīta saistvielu sistēmas līnija München-Ost darbnīcām kopā ar vairākiem svarīgiem mezgliem - Kübler sistēmu. Diapazona summas26,5 m, un saistvielas attālums7 m.
- Bildes24un25: Mansarda stiprinājumi.*
Attēls26: Minhenes-Ost rūpnīcas mansarda saites sistēmas līnija un mezgli.
Paraboliskie un loka stiprinājumi
Jumtiem ar lielu pašsvaru un nelielu slīpumu, t.i., nelielām vēja iedarbībai pakļautām platībām ar aptuveni vienmērīgi sadalītu sniega slodzi, stiprinājumu formu ir racionāli pielāgot atbalsta līnijai. Parabolisko saišu uzpildes stieņi nesaņem nekādus spēkus, kad slodze ir vienmērīgi sadalīta. Viņu uzdevums ir uztvert nejaušus slodzes nelīdzenumus un novērst augšējās jostas izliekšanos stiprinājumu plaknē. Uzpildes stieņiem jābūt piesietiem tā, lai tie varētu izturēt spriegojumu un spiedienu. Augšējā mala ar zāģēšanu tiek veidota arkā (att. 27). attēlā. 28 parāda sistēmas līniju un trīs raksturīgos saistmezglus.
Attēls 27: parabolisks stiprinājums ar izliektu augšējo malu.
Attēls 28: sistēmas līnija un raksturīgie saistmezgli.
Ja ļoti lielu laidumu gadījumā kā režģa balstu izmanto tikai jumta seguma balstu (Zīm.29) tad figūras apakšējai jostai, kas saņem spiedienu, ar kniedēm jābalstās uz radzenēm. Tā kā jumta segumam ir mainīgs slīpums, tiek ņemts vērā tīklots kartons. Ir iespēja veidot vienmērīgu jumta slīpumu, vai nu ar paceltām spārēm, kas balstās virs dzegas un kores, vai ar dzegas sienu, t.i., ierīkojot divslīpju jumtu ar pēc iespējas maigu slīpumu.
Divu un trīsšuvju saistvielas
Divu savienojumu rāmji ir parādīti attēlā.30un31. Stingru mezglu veidošana stūros rada zināmas grūtības, kuras var viegli pārvarēt, izmantojot ar mākslīgajiem sveķiem pielīmētas mezglu plāksnes. Uzpildes stieņos rodas mainīgi spriegumi, padarot mezglus neērti konstruēt. attēlā.32parādīts divsavienojumu režģa rāmis vienai laivu nojumei (attālums starp saitēm ir5,6 m). attēlā.33tiek uzrādīta trīsšuvju saistviela. Par īstām locītavām lielākoties nav runas; pietiek tikai ar nelielu mobilitāti. Trīssavienojumu stiprinājumi galvenokārt tiek izmantoti lieliem un lielākajiem laidumiem, jo tie ir ekonomiski šim nolūkam un tehniski labi apstrādājami.
- Bildes29un30: Režģa balsts jumta segumam un divu savienojumu karkasam.*
- Bildes31un33: Divu savienojumu rāmis un trīssavienojumu saistviela.*
Attēls 32: divu savienojumu režģu rāmis laivu nojumei.
Daudznavu zāles
attēlā. 34, 35 un 36 ir parādīti kā praktiski daudznavu zāļu veidi. attēlā. 36 tiek prezentēts kā Vīnes dziedāšanas biedrības ceremoniju zāles saistviela. Savienojumu izbūvei tika izmantoti gredzenstieņi.
Attēli 34 un 35: praktiskie daudznavu zāļu veidi.
Attēls 36: Dziedāšanas biedrības svinīgās zāles Vīnē.
5. Torņi, sastatnes un tribīnes
Koksne kā būvmateriāls tiek ņemts vērā skatu un skatu torņu, baznīcu torņu, kā arī rūpniecības uzņēmumu torņu būvniecībā. Pastāvīgo ēku stabilitāte lielākoties tiek panākta, iespiežot kolonnas pamatos. Pagaidu vajadzībām paredzētos priekšmetus bieži nostiprina, sasienot ar tērauda trosēm, kas izstieptas vismaz trīs virzienos. Pamatne galvenokārt ir kvadrātveida vai taisnstūrveida. Trīsstūrveida pamatnes galu galā var būt ekonomiskas. Īpaši jāraugās, lai torņu mezglos, kuriem nav apšuvuma, nesakrātos ūdens vai netīrumi un lai gaiss varētu cirkulēt ap visām daļām. Pastāvīgiem objektiem jāizmanto tikai impregnēta koksne. Impregnēšana pilnībā sasniedz savu mērķi tikai tad, ja tā tiek veikta pēc materiāla griešanas, bet pirms montāžas. Stabiem ieteicams izmantot apaļkoku, neskatoties uz to, ka savienojumu izveidošana ir grūtāka.
Attēls 37: koka tribīne Leipcigā.
Turklāt kokmateriāli tiek lietderīgi izmantoti sastatņu un tribīņu celtniecībā. attēlā. 37 parāda vienu tribīni Leipcigā. Ārējiem līdzekļiem tika izmantotas zobainās gredzenveida aligatoru smadzenes. Ja tribīnes ir paredzētas tikai pagaidu vajadzībām, tās nekad netiek segtas. Taču jāraugās, lai projektēšana tiktu veikta ar vislielāko rūpību un, pirmkārt, tiktu novietoti nepieciešamie garenvirziena un šķērsvirziena stiprinājumi. Lai materiālu pēc demontāžas varētu izmantot atkārtoti, mezgli jākonstruē tā, lai bojājumi būtu pēc iespējas mazāki.
6. Tilti
Tiltu būvniecībā kokam, papildus akmenim, iepriekš bija svarīga loma. Attiecībā uz objekta ilgmūžību attiecības ir būtiski mainījušās. Sakarā ar pastāvīgu asu spiedienu un dinamisko slodžu pieaugumu, koka konstrukcijām šis būvniecības lauks ir gandrīz pilnībā zaudēts. Koka tilti mūsdienās netiek izmantoti, taču nākamajā tekstā tiks aprakstīts, kā tie tika būvēti un izmantoti pagātnē.
Tiltiem drīkst izmantot tikai II vai I kvalitātes klases kokmateriālus; uzstādot, koksnei jābūt vismaz pussausai, un tā jāuzstāda tā, lai tā varētu tālāk izžūt. Šim nolūkam nepietiek ar impregnēšanu un aizsargpārklājumiem, kas šajā gadījumā jāuzklāj pēc apstrādes un pirms montāžas.
Nagu savienojumi ir atļauti tiltiem, ja var novērst mitruma iekļūšanu starp koka elementiem, kas savienoti ar naglām, ja šādā veidā naglas var pasargāt no sabrukšanas rūsas dēļ. Līmētie savienojumi ir pieļaujami tikai tad, ja tiek izmantota no mākslīgiem sveķiem izgatavota līme, kas ir pilnībā izturīga pret mitrumu.
Attēls 38: pagaidu tilta pār Vēzeru Hēksterā ietves dēļa šķērsgriezums.
Pagaidu tiltiem pārsvarā tika izmantotas kombinētās konstrukciju sistēmas, kuru galvenajiem balstiem tika izmantoti tērauda I-profili, bet pārējās augšējās un apakšējās tehnikas daļas sastāvēja no koka. attēlā. 38 parāda pagaidu tilta pār Vēzeru Hēksterā seguma šķērsgriezumu. Tilti var būt bez garensijām, dažkārt arī bez šķērssijām, kas ir atkarīgs no tilta veida un tā mērķa. Šādā gadījumā bruģis balstās tieši uz galvenajiem balstiem. Daudzi no šiem tiltiem bija paredzēti gājēju satiksmei. attēlā. 39 tiek parādīts aizsargtilts zem trošu vagoniņa.
Attēls39: aizsargtilts zem vagoniņa.
Saistītās tēmas
Vairāk par materiālu skatiet lapā Materiāli, kā arī par to, kā uzņēmums strādā lapā Ražošana. Par koka izmantošanu galdniecībā skatiet koka logi un koka-alumīnija logi.