För högre belastningar och spännvidder erhålls balksektioner genom beräkning, vilka är svåra att få i erforderliga längder. I sådana fall måste man gå över till komplexa konstruktioner. Konstruktionerna som beskrivs under 1 och 2 är helt och hållet hantverk. Samtidigt är användningen av moderna anslutningsmedel ganska lämplig.
1. En stråle förbunden med balkar
Två balkar åt gången, och ibland tre balkar åt gången när man gör broar, placeras ovanpå varandra och förbinds sedan inbördes med pluggar och skruvar. I vilken utsträckning ett sådant tvärsnitt kommer att uppnå bärförmågan för ett motsvarande fullt tvärsnitt beror på hjärnans effektivitet, materialets fuktighetsgrad och kvaliteten på utförandet. Detta kommer aldrig att vara fallet helt. Enligt DIN-standarden är motståndsmomentet för två balkar W=0,85bh__2_/6_, och för tre strålar uppgår det till W=0,7bh__2_/6._ För broar reduceras dessa koefficienter till0,8, det vill säga0,6. Vid beräkning av nedböjning, antag att tröghetsmomentet för två strålar är I=0,6bh__3_/12_ och för tre strålar I=0,3bh__3_/12._ Skruvarna, vid krympning av träet, ska dras åt i lämplig utsträckning.
Bild 1: En balk förbunden med balkar, som används som underbyggnad i en mezzaninkonstruktion.
För rektangulära snickarborr, som alltid är gjorda av ek, är det lämpligaste skärdjupet1/8till1/10höjden på enskilda balkar; medullans fibrer och balkarnas fibrer måste löpa i samma riktning.
För att förhindra nedböjning ges balkarna med gavlarna ett överhäng eller pil mot mitten av spännet innan slutmonteringen. Balkarna är anslutna till varandra med skruvar, och spårningen av uttagen görs i en arbetsfas med en kedjespårmaskin. I fig.1en balk med klämmor som används för underkonstruktionen i mezzaninkonstruktionen visas. Balkar med hjärnor är gjorda upp till15 mräckvidd.
Balkar med hjärna bör endast användas undantagsvis, eftersom alla typer, förutom relativt låg bärförmåga, kräver mycket arbete och stor materialåtgång. Det är viktigt att de deformationer som belastningen orsakar är så små som möjligt.
2. Hängare, stöd och stödd hängare
I händelse av att balkens normala tvärsnitt är otillräckligt, och det finns tillräckligt med utrymme i dess plan på under- eller ovansidan (t.ex. på takstolar, broar, byggnadsställningar, etc.), finns det möjlighet att installera en hängare, eller stöd eller _kombination av upphängning och_stöd, där det finns ställen för upphängning eller stöd. enkla och dubbla hängare, eller enkla och dubbla stöd. Vid beräkning av en enkel hängare (fig. 2) anses pelaren eller vertikal och båda saxen placeras över hälften av spännvidden och överförs till de horisontella belastningarna som verkar jämnt på de horisontella lagren, som jämnt fördelade på lagren. spänning. I fig. 3 visar sambandet mellan vertikal och spänning. I fig. 4 visar en dubbel hängare som representerar den bärande takkonstruktionen (vänster halva: tak med takstolar, höger halva: tak med taklister).
Bilder 2–5: Enkel och dubbel hängare, anslutning av vertikaler och spänning och knut av ränna, pelare och tvärstång.
En horisontell pinne mellan två vertikaler kallas en tvärstång. I fig. 5 visar noden där tvärbalken, kolumnen och tvärbalken möts; vid tunga belastningar placeras en nodalplåt. På stödet är stödkonstruktionen placerad under balken som stöds i en punkt (fig. 6) eller två punkter (fig. 7). I detta fall måste den horisontella komponenten (dragkraften) tas emot av stödet. För att öka spänningen är generatorn på bilden 7 ansluten till den med muttrar och bultar. Bild 8 visar en stödd hängare, som representerar en kombination mellan en hängare och ett stöd. För att kunna utföra skärningarna utan att fortsätta måste spänningen vara dubbel.
Bilder 6–8: En- och tvåpunktsstöd och upphängd hängare.
3. Hela pärmar
Bjällfästen
Solida balkar, modellerade på I-sektioner av stålkonstruktioner, uppträder i form av balkar sammanfogade med stänger, limmade eller målade med spik. Den övre gränsen för intervallet är 15 m. När det gäller strukturell höjd, i likhet med stålkonstruktioner, bör den vara i intervallet 1/8 till 1/12. Den enklaste formen av ribban representeras av en vertikalt placerad talpa, ansluten med bultar och skruvar med bälten (fig. 9). Förstyvande vertikaler, som är gjorda av träskrot och placerade mellan bältena, bör undvikas för dessa stöd, eftersom när träet krymper förhindrar de minskningen av höjden och kan leda till att ribban rivs av.
Figur 9: Den enklaste ribbformen av en solid balkslips.
I fig.10en enkel spännstråle visas14,04 m. Komponenterna på ribborna är täckta med limmade bitar av plywood. Ribborna är säkrade med förstyvningar av skrapade balkar mot utbuktning. Det erforderliga trycket vid limning av elementen tillhandahålls av skruvar som fortfarande finns kvar i strukturen efter att limmet har härdat för säkerhets skull. Ribban består av två lager brädor, tjocka24-40 mm, som korsar och spikas vid varandra. För att göra en koppling med de flesta element används pluggar och skruvar, eller spikar. Om bältena är sammansatta av flera plankor, ökar deras förskjutning mot ribban om brädorna är längre bort från ribban. Det komprimerade bältet måste testas för buckling. I fig.11ett exempel enligt rysk standard visas.
Bild10: Enkel spännbalk14,04 m.
Bild11: Ett exempel på en balkpärm enligt rysk standard.
Mindre styvhet visas av ihåliga stöd (fig.12). Det övre och nedre bandet bildar vardera en skrapad balk, som lätt kan ges det nödvändiga överhänget. Det är användbart att installera ett lutande pressat element nära sängen, som vilar mot det nedre och övre bältet med en skåra; det ökar balkens styvhet, men inte mycket.
Bild12: Ihåligt stöd.
Bågpärmar
I fig.13visat är ett pärm för ett saltlager i Nederländerna. Räckvidden uppgår till54 m, avståndet för pärmen5,4 m. Förspänningen som uppnås genom att böja skivorna som limmas har ingen märkbar effekt på konstruktionens bärförmåga. Minskning av tröghetsmoment och motståndsmoment för limmade sektioner är inte nödvändig.
Bild13: Bågpärm för ett saltlager i Nederländerna.
I fig.14visas ett lätt treledat ramstöd tillverkat genom limning. Revbenen är gjorda av remsor av bredd18 cmtill20 cm, tjocklek5 cm, som efter torkning limmas till varandra och på det nedre och övre bandet med kauritlim med en gul kallhärdande tillsats.
Bild14: Lätt treledat ramstöd tillverkat genom limning.
Nitade bågfästen, vars ribba består av två lager korsade plankor i rät vinkel, på vilka flera vertikala plankor placerade efter bågens form spikas som bälten, är mycket ekonomiska. Det finns möjlighet att använda relativt svagt och kort virke även för de största spännvidden.
4. Gallerfästen
Moderne trägallerkonstruktioner jämförs mest med stålkonstruktioner när det gäller former och system, även om de inte alltid är rationella för träkonstruktioner. Träkonstruktioner är utformade så att så lite kraft som möjligt uppstår i sidoanslutningarna. Sekundärspänningar har inte den betydelse de har i stålkonstruktioner. Spön som domineras av mindre öar behöver ofta inte kopplas centralt, speciellt om konstruktiva förenklingar uppnås. Gallerkonstruktioner är mer ekonomiska än hela stöd, om det finns tillräcklig konstruktionshöjd. De satte dock snickaren och materialet inför svårare uppgifter.
Det undre bandet av balkfästen är mestadels horisontellt, d.v.s. vid skräddararbete får det ett visst överhäng, som mäts på ett sådant sätt att det inte böjs nedåt vid full belastning. Värdet på överhänget beror på de yttre medlen, byggnadens fuktighet och fästelementens statiska höjd. Det är bättre att ge ett lite större överhäng än för lite. Det övre bandet sträcker sig mestadels parallellt med takbeläggningen.
Vid för liten lutning (under 6%) finns det en risk att med en liten strukturell höjd och eftergivande noder skapas motsatta fall nära bädden med dess dåliga konsekvenser. Lutningen på den statiskt effektiva stången på det övre bältet på sängen bör inte vara mindre än 1:3.
Parallellstöd
De berömda Howe's tillämpas fortfarande idag (fig. 15). Diagonalerna är placerade så att de får tryck vid full belastning, medan vertikalerna spänns. Vertikalerna är stålstänger med cirkulär sektion med muttrar på båda sidor (fig. 15, höger). Om konsolen böjer sig nedåt på grund av krympning av träet eller felaktig konstruktion kan muttrarna dras åt efteråt. För mindre spännvidder eller med mindre belastning kan vertikaler även göras i form av tång (fig. 15, vänster). Den konstruktiva höjden rekommenderas, i likhet med hela stöd, att vara 1/8 till 1/12 intervall; för större spännvidder och tyngre laster, upp till 1/6.
Figur 15: Howes parallella stråle.
Envägs takfästen
I fig. 16 och 17 entrådssystem för små och medelstora spännvidder och för lätta belastningar visas.
Bilder16-20: Enkeltrådiga och triangulära takbindningssystem.
Bild21: Detaljer om gallerbindemedel.
Triangulära pärmar
Triangulära fästen (fig.18till22) för mindre och medelstora spann representerar de mest ekonomiska och utbredda fästelementen i träkonstruktioner. De största bälteskrafterna uppstår inte i mitten av spännet utan vid stöden. Eftersom stängerna är fyllda, även med en asymmetrisk belastning, uppstår endast spänningar, dvs tryck, utan växelspänningar, det förenklar framställningen av knutar avsevärt, speciellt i träkonstruktioner. I fig.22en pärm för rådhuset i Holzminden visas. Vid större spännvidder tillverkas triangulära fästelement med upphöjd takfot (fig.23).
Bilder22och23: Triangulär pärm för rådhuset och pärm med upphöjd takfot.
Mansardfästen
Mansardfästen (fig.24till26) för intervall av15 mtill35 mde visade sig vara mycket ekonomiska. De rekommenderas för systemhöjder1/8till1/6räckvidd. För täckning beaktas följande: wellpapp av asbestfibrer samt takpapper. För lutningen på den något lutande delen av taket bör minimimåttet antas även här6%. I fig.26systemlinjen av bindemedel för München-Ost arbetsanläggningar visas, tillsammans med flera viktiga noder - Kübler-systemet. Räckvidden uppgår till26,5 m, och avståndet för pärmen7 m.
Bilder24och25: Mansardpärmar.
Bild26: Systemlinje och noder för mansardslipsen för München-Ost-anläggningen.
Parabol- och bågfästen
För tak med stor egenvikt och liten lutning, det vill säga små vindutsatta ytor med en ungefär jämnt fördelad snölast, är det rationellt att anpassa formen på fästelementen till stödlinjen. Utfyllnadsstängerna på parabolstag får inga krafter när belastningen är jämnt fördelad. Deras uppgift är att ta emot slumpmässiga ojämnheter i lasten och att förhindra att det övre bältet bucklas i fästelementens plan. Fyllstavar måste knytas så att de tål spänningar och tryck. Den övre kanten formas till en båge genom sågning (fig. 27). I fig. 28 visar systemlinjen och tre karakteristiska bindningsnoder.
Bild 27: Parabelfäste med den övre kanten bearbetad i form av en båge.
Figur 28: Systemlinje och karakteristiska bindningsnoder.
Om, vid mycket stora spännvidder, endast takbeläggningsstödet används som gallerstöd (fig.29) då måste figurens nedre bälte, som tar emot tryck, vila på hornhinnorna med dubbar. På grund av den varierande lutningen för täckning av taket, kommer icke-terrasserad kartong i beaktande. Det finns möjlighet att skapa en jämn lutning på taket, antingen med upphöjda takbjälkar som vilar ovanför takfot och nock, eller med takfotsvägg, d.v.s. genom att montera ett sadeltak med så svag lutning som möjligt.
Två- och tre-skarvade pärmar
Tvåledade ramar presenteras i fig.30och31. Att göra stela knutar i hörnen skapar vissa svårigheter, som lätt kan övervinnas genom att använda knutplåtar limmade med konstharts. Växelspänningar uppstår i fyllnadsstavarna, vilket gör knutarna obekväma att konstruera. I fig.32en tvåledad gallerram för ett båtskydd visas (avståndet mellan banden är5,6 m). I fig.33en trefogad pärm presenteras. Riktiga leder är för det mesta uteslutet; bara viss rörlighet räcker. Tre-ledade fästelement används främst för stora och största spännvidder, eftersom de är ekonomiska för detta ändamål och kan bearbetas tekniskt bra.
Bilder 29 och 30: Gallerstöd för takbeläggningen och tvåledad ram.
Bilder 31 och 33: Tvåfogad ram och trefogad pärm.
Bild 32: Tvåledad gallerram för båtskydd.
Multifartygshallar
I fig. 34, 35 och 36 visas som praktiska typer av flerskeppshallar. I fig. 36 presenteras som en pärm för sångsällskapets ceremonisal i Wien. För konstruktionen av anslutningarna användes ringstänger.
Bilder 34 och 35: Praktiska typer av flerskeppshallar.
Bild 36: Pärm för sångsällskapets ceremonisal i Wien.
5. Torn, byggnadsställningar och tribuner
Trä som byggnadsmaterial kommer i fråga för konstruktion av torn för observatorier och utsiktsplatser, kyrktorn samt torn för industrianläggningar. Stabiliteten hos permanenta byggnader uppnås för det mesta genom att spänna fast pelarna i fundamenten. Föremål avsedda för tillfälliga ändamål säkras ofta genom att knytas med stålrep spända i minst tre riktningar. Basen är mestadels kvadratisk eller rektangulär. Triangulära fundament kan så småningom vara ekonomiskt. Särskild försiktighet bör iakttas för att säkerställa att inget vatten eller smuts samlas i tornens noder som inte har beklädnad och att luft kan cirkulera runt alla delar. För permanenta föremål bör endast impregnerat trä användas. Impregnering uppnår helt sitt mål endast om den utförs efter att materialet har skurits, men före montering. Det rekommenderas att använda rundvirke för pelarna, trots att det är svårare att göra anslutningar.
Bild 37: Trätribun i Leipzig.
Dessutom är timmer användbar för konstruktion av ställningar och tribuner. I fig. 37 visar en läktare i Leipzig. För externa medel användes tandade ringalligatorhjärnor. Om montrarna endast ska tjäna för tillfälliga ändamål täcks de aldrig. Man måste dock se till att projekteringen utförs med största noggrannhet och att i första hand erforderliga längsgående och tvärgående förstyvningar placeras. För att materialet ska kunna återanvändas efter demontering bör noderna vara konstruerade så att skadorna blir så små som möjligt.
6. Broar
För byggandet av broar spelade trä, förutom sten, tidigare en viktig roll. När det gäller objektets hållbarhet har relationerna förändrats avsevärt. På grund av den konstanta ökningen av axeltryck och dynamiska belastningar är detta byggfält nästan helt förlorat för träkonstruktioner. Träbroar används inte idag, men följande text kommer att beskriva hur de konstruerades och användes förr.
Endast timmer av kvalitetsklass II eller I får användas för broar; vid montering ska träet vara minst halvtorrt och det ska installeras så att det kan torka ytterligare. För detta ändamål är impregnering och skyddande beläggningar, som i detta fall måste appliceras efter bearbetning och före montering, inte tillräckliga i sig.
Anslutningar med spik är tillåtna för broar om fukt kan hindras från att tränga in mellan träelementen förbundna med spik om spikarna på detta sätt kan skyddas från brott på grund av rost. Limmade anslutningar är tillåtna endast om ett konstgjordt hartslim används, som är helt motståndskraftigt mot fukt.
Figur 38: Tvärsnitt av trottoarbrädan på den tillfälliga bron över Weser i Höxter.
För temporära broar användes mest kombinerade konstruktionssystem, för vilkas huvudstöd I-profiler av stål användes, medan övriga delar av det övre och undre maskineriet bestod av trä. I fig. 38 visar ett tvärsnitt av beläggningen av den tillfälliga bron över Weser i Höxter. Broar kan vara utan längsgående balkar, och ibland utan tvärbalkar, vilket beror på typen av bro och dess syfte. I ett sådant fall vilar beläggningen direkt på huvudstöden. Många av dessa broar var designade för gångtrafik. I fig. 39 visar en skyddsbro under en linbana.
Bild 39: Skyddsbro under linbanan.
Relaterade ämnen
Se mer om materialet på sidan Material, och om hur företaget arbetar på sidan Produktion. För applicering av trä i snickeri, se träfönster och trä-aluminiumfönster.